EP2973977A2 - Erhöhung der phasentoleranz von magnetischen kreisen bei der berührungslosen energieübertragung - Google Patents

Erhöhung der phasentoleranz von magnetischen kreisen bei der berührungslosen energieübertragung

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EP2973977A2
EP2973977A2 EP14709257.1A EP14709257A EP2973977A2 EP 2973977 A2 EP2973977 A2 EP 2973977A2 EP 14709257 A EP14709257 A EP 14709257A EP 2973977 A2 EP2973977 A2 EP 2973977A2
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EP
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series
primary
res
coils
transmission system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14709257.1A
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Faical Turki
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Paul Vahle GmbH and Co KG
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Paul Vahle GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to an inductive energy transmission system having a primary-side coil arrangement and a secondary-side coil arrangement, which in each case form resonant circuits together with capacitors.
  • a good coupling between the primary-side and the secondary-side coil arrangement for the efficiency of energy transfer is important. If energy is to be transferred between a vehicle and a charging station, the charging station is usually placed on the ground, whereas the secondary-side pickup is mounted under the vehicle. Most coil assemblies are formed by planar coils, whereby the charging station and the pickup can be formed plate-shaped. The magnetic coupling is significantly determined by the distance of the coil assemblies in the vertical direction and their horizontal offset. The vertical distance is significantly predetermined by the vehicle type, whereas the horizontal offset of the coil assemblies to each other depends on the parking position of the vehicle relative to the charging station.
  • An attractive coil configuration for the secondary-side pickup is the Dop ⁇ pelwicklung, consisting of the coils L s i and L s2 , as shown by way of example in Fi ⁇ gur la together with the associated equivalent circuit diagram.
  • the primary-side charging station usually has a similar coil arrangement and is shown in FIG. 1a only by the conductor LPi with the current Ip flowing through it.
  • Figure la are the primary and secondary side coils optimal, d. H . arranged without horizontal offset to each other, so that there is an optimal coupling and the currents I S i and I s2 flow in the secondary-side coils L S i and L s2 in push-pull operation. It is advisable in this case to connect the coils L S1 and L s2 in series, as shown in FIG. 2, since both currents I S i and I s2 are in phase and of equal magnitude.
  • the magnetic coupling changes noticeably when the primary and secondary coil arrangements are offset horizontally to the optimum orientation according to FIG. 1a, as shown in FIG. 1b.
  • the flux components penetrating the two coils L S i and L s2 are not mutually phase-shifted by 180 °, so that the coils L S i and L s2 can no longer be connected in series, as shown in FIG.
  • the coils L S i and L s2 can be connected as shown in FIG.
  • the coil currents I S i and I s2 can have different phase angles and amplitudes in this circuit and are rectified by the rectifier circuit GL and the smoothing capacitor C G i_ smoothed. In this circuit, however, results in a sensitivity at a horizontal offset of primary-side and secondary-side coil assembly, since due to the coupling of the coils Lsi and L s2 it comes to a detuning of the overall resonant circuit.
  • 4 shows the equivalent circuit diagram for the circuit according to FIG. 3.
  • the magnetic circuit operates in push-pull operation and the current Ii is equal to minus I 2 .
  • the coils act as if they were connected in series and have a positive feedback, the total inductance being greater than the sum of both partial inductances L S1 and L s2 .
  • Object of the present invention is therefore to provide a solution to the above problem.
  • the primary-side coil system has two coils connected in series whose connection point has a primary-side impedance with the center / center tap of a voltage divider, or the plus or minus pole of the intermediate circuit of the primary-side resonant circuit Circuit, in particular in the form of a controlled inverter, is connected and / or that the secondary-side coil system comprises two series-connected coils whose connection point via a secondary-side impedance with the center / center tap of a voltage divider, or the plus or minus pole of the secondary side Oscillation circuit downstream circuit, in particular in the form of a rectifier, is connected.
  • an additional impedance causes the inductance in the series resonant circuit of the series-connected primary and / or secondary-side coils to increase with an offset for optimum horizontal alignment, whereby the resonant frequency of the resonant circuit is adapted to the system frequency.
  • the circuit supplying the primary-side resonant circuit is preferably a controlled bridge inverter, wherein each primary-side coil is connected in series with a capacitor and forms a series resonant circuit therewith, and the series circuit of the series resonant circuits is connected to the AC voltage terminal of the controlled bridge inverter.
  • the impedance forms a center tap between the primary-side coils and serves to adapt the resonant frequency of the primary-side resonant circuits to the system frequency.
  • the downstream of the secondary-side resonant circuit circuit is preferably a rectifier, in particular a bridge rectifier, wherein in the case a bridge rectifier, each secondary-side coil is connected in series with a capacitor and forms a series resonant circuit with this, and the series connection of the series resonant circuits is connected to the AC terminal of the bridge rectifier.
  • the additional impedance forms a center tap between the secondary-side coils and serves to adapt the resonance frequency of the secondary side
  • Oscillating circuits to the system frequency is used.
  • an additional impedance can be provided both on the primary side and on the secondary side. It is also possible that an additional impedance is provided only on the secondary side or on the primary side. As a rule, the additional impedance can be equal to the mutual inductance of the coils coupled to one another.
  • Fig. La and lb Inductive energy transmission system with two secondary-side coils according to the prior art, together with equivalent circuit diagrams;
  • Fig. 2 possible interconnection of the secondary-side coils after
  • Fig. 3 decoupling circuit for coil assembly of Figure lb, with horizontal offset
  • Fig. 4 equivalent circuit diagram for circuit according to Figure 3;
  • Fig. 5 inventive circuit with additional impedance for
  • Fig. 6 inventive circuit with additional impedance for
  • Figures 7 and 8 circuits according to Figures 5 and 6, wherein additional impedance is connected to the center tap of a capacitive divider.
  • FIGS. 9 and 10 show additional variable impedance circuits for the secondary side of the inductive power transmission system
  • FIG. 11 shows a prior art inductive energy transfer system with two planar secondary-side coils, which are arranged on a ferrite plate;
  • FIG. 12 Inductive energy transmission system according to the prior art secondary-side U-pickup
  • Fig. 13 equivalent circuit diagrams to illustrate the inventive idea.
  • FIG. 5 shows a circuit according to the invention with additional impedance L SM for the secondary side of the inductive energy transmission system, wherein the secondary-side coils L s together with the capacitors C form series resonant circuits RESs.
  • the series connection of the series resonant circuits RES S is connected to the AC voltage terminal of the rectifier GL.
  • the additional impedance L SM is connected with its one pole L SMI to the connection point V s and with its other pole L SM2 to the positive or negative pole (4) of the downstream rectifier GL.
  • FIG. 6 shows a circuit according to the invention with additional impedance L PM for the primary side of the inductive energy transmission system, the primary-side coils L P together with the capacitors C forming series resonant circuits RESp.
  • the series connection of the series resonant circuits RES P is connected to the AC voltage terminal of the inverter 1.
  • the additional impedance L PM is connected with its one pole L PM i to the connection point V P of the resonant circuits RES P and with its other pole L PM2 to the positive or negative pole (3) of the intermediate circuit of the primary-side resonant circuit (RES P ) feeding inverter 1 connected.
  • Figures 7 and 8 show circuits of Figures 5 and 6, wherein the additional impedance L PM and L SM not a plus or minus pole, son ⁇ countries at the center tap T M P and M T s a capacitive voltage divider CGLI, C G L2 is connected.
  • FIGS. 9 and 10 show extensions of the circuit according to FIG. 5, which make it possible to change the value of the secondary additional impedance L SM .
  • the capacitor CSM can be switched parallel to the impedance L ' S M by means of the switching means Si if required.
  • the switching means Si if required.
  • FIGS. 11 and 12 show a flat pickup with planar coils and a U-shaped pickup in interaction with a primary arrangement indicated as a line conductor.
  • the illustrations correspond to FIGS. 1 a and 1 b, the field lines and the ferrite cores being shown for clarification.
  • FIG. 13 serves to explain the mode of operation of the additional impedance.
  • On the left is the magnetic T-equivalent circuit diagram for a common mode operation.
  • the currents Isl us Is2 cancel in the coils (see Figure la), so that the inductance Lsh is omitted, as shown in the middle diagram.
  • the equivalent coil inductance Leq is Lsl and no longer Lsl + 2Lsh as in push-pull operation.
  • the Reso ⁇ nanzkondensator but designed for push-pull operation, so that an increase in the coil inductance to 2Lsh is necessary here.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein induktives Energieübertragungssystem mit einer primärseitigen Spulenanordnung (Lp) und einer sekundärseitigen Spulenanordnung (Ls), die jeweils zusammen mit Kapazitäten (Cp, Cs) Schwingkreise (RESp, RESs) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das primärseitige Spulensystem (SPP) zwei in Reihe geschaltete Spulen (Lp) aufweist, deren Verbindungspunkt (Pp) über eine primärseitige Impedanz (LPM) mit einer Eingangsklemme (3) des den primärseitigen Schwingkreis (RESP) versorgenden Schaltung (1) verbunden ist und/oder dass das sekundärseitige Spulensystem (SPs) zwei in Reihe geschaltete Spulen (U) aufweist, deren Verbindungspunkt (Ps) über eine sekundärseitige Impedanz (LSM) mit einer Ausgangsklemme (4) des der sekundärseitigen Schwingkreis (RESs) nachgeschalteten Schaltung (2) verbunden ist.

Description

Erhöhung der Phasenlagentoleranz von magnetischen Kreisen bei der berührungslosen Energieübertragung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein induktives Energieübertragungssystem mit einer primärseitigen Spulenanordnung und einer sekundärseitigen Spulenanordnung, die jeweils zusammen mit Kapazitäten Schwingkreise bilden.
Bei der berührungslosen Energieübertragung ist eine gute Kopplung zwischen den primärseitigen und der sekundärseitigen Spulenanordnung für den Wirkungsgrad der Energieübertragung wichtig. Sofern zwischen einem Fahrzeug und einer Ladestation Energie übertagen werden soll, so wird die Ladestation meist auf dem Boden platziert, wohingegen die sekundärseitige Pickup unter dem Fahrzeug montiert wird. Meist werden die Spulenanordnungen durch planare Spulen gebildet, wodurch die Ladestation und die Pickup plattenförmig ausgebildet werden können. Die magnetische Kopplung wird dabei maßgeblich vom Abstand der Spulenanordnungen in vertikaler Richtung sowie deren horizontalem Versatz bestimmt. Der vertikale Abstand ist dabei maßgeblich vom Fahrzeugtyp vorgegeben, wohingegen der horizontale Versatz der Spulenanordnungen zueinander von der Parkposition des Fahrzeugs relativ zur Ladestation abhängt.
Eine attraktive Spulenkonfiguration für die sekundärseitige Pickup ist die Dop¬ pelwicklung, bestehend aus den Spulen LSi und Ls2, wie sie beispielhaft in Fi¬ gur la zusammen mit dem zugehörigen Ersatzschaltbild dargestellt ist. Die primärseitige Ladestation weist meist eine ähnliche Spulenanordnung auf und ist in Figur la lediglich durch den Leiter LPi mit dem ihn durchfließenden Strom Ip dargestellt. In Figur la sind die primär- und sekundärseitigen Spulen optimal, d . h . ohne horizontalen Versatz zueinander angeordnet, so dass sich eine optimale Kopplung ergibt und die Ströme ISi und Is2 in den sekundärseitigen Spulen LSi und Ls2 im Gegentakt-Betrieb fließen . Es bietet sich hierbei an, die Spulen LS1 und Ls2, wie in Figur 2 dargestellt, in Reihe zu schalten, da beide Ströme ISi und Is2 in Phase und gleich groß sind .
Die magnetische Kopplung ändert sich bemerkbar, wenn die primär- und se- kundärseitige Spulenanordnung horizontal zur optimalen Ausrichtung gemäß Figur la versetzt sind, wie es in Figur lb dargestellt ist. In diesem Fall sind die die beiden Spulen LSi und Ls2 durchdringenden Fluss-Anteile zueinander nicht um 180° phasenverschoben, so dass die Spulen LSi und Ls2 nicht mehr, wie in Figur 2 dargestellt, in Reihe geschaltet werden können .
Zur Entkopplung der Spulenströme ISi und Is2 können die Spulen LSi und Ls2 wie in Figur 3 dargestellt verschaltet werden . Die Spulenströme ISi und Is2 können bei dieser Schaltung unterschiedliche Phasenlagen und Amplituden aufweisen und werden über die Gleichrichterschaltung GL gleichgerichtet und den Glättungskondensator CGi_ geglättet. Bei dieser Schaltung ergibt sich jedoch eine Empfindlichkeit bei einem horizontalen Versatz von primärseitiger und sekundärseitiger Spulenanordnung, da aufgrund der Kopplung der Spulen Lsi und Ls2 es zu einer Verstimmung des Gesamtschwingkreises kommt. Die Figur 4 zeigt das Ersatzschaltbild zur Schaltung gemäß Figur 3. Solange kein horizontaler Versatz relativ zur optimalen Ausrichtung der primärseitigen und sekundärseitigen Spulenanordnungen besteht, arbeitet der magnetische Kreis im Gegentakt-Betrieb und der Strom Ii ist gleich minus I2. Die Spulen wirken, als wären sie in Reihe geschaltet und besitzen eine Mitkopplung, wobei die Gesamtinduktivität größer als die Summe beider Teilinduktivitäten LS1 und Ls2 ist.
Sobald jedoch die horizontale Position der primärseitigen und sekundärseitigen Spulenanordnungen von der optimalen Position abweicht, besitzen die Ströme einen Gleichtakt-Anteil, wodurch sich die Gesamtinduktivität verringert, da die Spulen im Gleichtakt-Betrieb eine Gegenkopplung aufweisen . Im Extremfall Ii = I2 heben sich beide Ströme in der Hauptinduktivität gegenseitig auf, wodurch Ih = Ii - I2 = 0 ist. Die Gesamtinduktivität ändert sich somit mit der Positionierung des Sekundärkreises über dem Primärkreis, wodurch es zu einer Verstimmung des Resonanzkreises und damit zu einer Verschlechterung der Übertragungseigenschaften kommt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung für das oben geschilderte Problem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass entweder das pri- märseitige Spulensystem zwei in Reihe geschaltete Spulen aufweist, deren Verbindungspunkt über eine primärseitige Impedanz mit dem Mittelpunkt/Mittelabgriff eines Spannungsteilers, oder dem Plus- oder Minus-Pol des Zwischenkreises der den primärseitigen Schwingkreis versorgenden Schaltung, insbesondere in Form eines gesteuerten Wechselrichters, verbunden ist und/oder dass das sekundärseitige Spulensystem zwei in Reihe geschaltete Spulen aufweist, deren Verbindungspunkt über eine sekundärseitige Impedanz mit dem Mittelpunkt/Mittelabgriff eines Spannungsteilers, oder dem Plus- oder Minus-Pol einer dem sekundärseitigen Schwingkreis nachgeschalteten Schaltung, insbesondere in Form eines Gleichrichters, verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Vorsehen einer zusätzlichen Impedanz bewirkt, dass sich bei einem Versatz zur optimalen horizontalen Ausrichtung die Induktivität im Reihenschwingkreis der in Reihe geschalteten primär- und/oder sekundärseitigen Spulen erhöht, wodurch eine Anpassung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises an die System-Frequenz erfolgt.
Die den primärseitigen Schwingkreis versorgende Schaltung ist dabei bevorzugt ein gesteuerter Brückenwechselrichter, wobei jede primärseitige Spule in Reihe mit einer Kapazität geschaltet ist und mit dieser einen Reihenschwingkreis bildet, und die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise an den Wech- selspannungsanschluss des gesteuerten Brückenwechselrichters angeschlossen ist. Die Impedanz bildet dabei einen Mittenabgriff zwischen den primärseitigen Spulen und dient zur Anpassung der Resonanzfrequenz der primärseitigen Schwingkreise an die Systemfrequenz.
Die dem sekundärseitigen Schwingkreis nachgeschaltete Schaltung ist bevorzugt ein Gleichrichter, insbesondere ein Brückengleichrichter, wobei im Falle eines Brückengleichrichters jede sekundärseitige Spule in Reihe mit einer Kapazität geschaltet ist und mit dieser einen Reihenschwingkreis bildet, und die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise an den Wechselspannungs- Anschluss des Brückengleichrichters angeschlossen ist. Die zusätzliche Impedanz bildet dabei einen Mittenabgriff zwischen den sekundärseitigen Spulen und dient zur Anpassung der Resonanzfrequenz der sekundärseitigen
Schwingkreise an die Systemfrequenz dient.
Es ist selbstverständlich möglich, dass sowohl auf der Primärseite als auch auf der Sekundärseite jeweils eine zusätzliche Impedanz vorgesehen werden kann. Ebenso ist es möglich, dass lediglich auf der Sekundärseite oder auf der Primärseite eine zusätzliche Impedanz vorgesehen wird . In der Regel kann die zusätzliche Impedanz gleich der Gegeninduktivität der zueinander gekoppelten Spulen sein.
Nachfolgend wird anhand der Figuren die Erfindung näher erläutert. Es zeigen :
Fig. la und lb : Induktives Energieübertragungssystem mit zwei sekundärseitigen Spulen gemäß dem Stand der Technik, nebst Ersatzschaltbildern;
Fig. 2 : mögliche Verschaltung der sekundärseitigen Spulen nach
Figur la;
Fig. 3 : Entkopplungsschaltung für Spulenanordnung nach Figur lb, bei horizontalem Versatz;
Fig. 4: Ersatzschaltbild für Schaltung gemäß Figur 3;
Fig. 5 : erfindungsgemäße Schaltung mit zusätzlicher Impedanz für
Sekundärseite des induktiven Energieübertragungssystems;
Fig. 6: erfindungsgemäße Schaltung mit zusätzlicher Impedanz für
Primärseite des induktiven Energieübertragungssystems; Fig. 7 und 8: Schaltungen gemäß Figuren 5 und 6, wobei zusätzliche Impedanz an Mittenabgriff eines kapazitiven Teilers angeschlossen ist;
Fig. 9 und 10 : Schaltungen mit zusätzlicher veränderbarer Impedanz für die Sekundärseite des induktiven Energieübertragungssystems;
Fig. 11 : Induktives Energieübertragungssystem gemäß dem Stand der Technik mit zwei planaren sekundärseitigen Spulen, welche auf einer Ferritplatte angeordnet sind;
Fig. 12 : Induktives Energieübertragungssystem gemäß dem Stand der Technik sekundärseitiger U-Pickup;
Fig. 13 : Ersatzschaltbilder zur Verdeutlichung des erfinderischen Gedankens.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit zusätzlicher Impedanz LSM für die Sekundärseite des induktiven Energieübertragungssystems, wobei die sekundärseitigen Spulen Ls zusammen mit den Kondensatoren C Reihenschwingkreise RESs bilden. Die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise RESS ist an den Wechselspannungs-Anschluss des Gleichrichters GL angeschlossen. Die zusätzliche Impedanz LSM ist mit ihrem einen Pol LSMI mit dem Verbindungspunkt Vs und mit ihrem anderen Pol LSM2 mit dem Plus- oder Minus-Pol (4) des nachgeschalteten Gleichrichters GL verbunden.
Die Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit zusätzlicher Impedanz LPM für die Primärseite des induktiven Energieübertragungssystems, wobei die primärseitigen Spulen LP zusammen mit den Kondensatoren C Reihenschwingkreise RESp bilden. Die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise RESP ist an den Wechselspannungs-Anschluss des Wechselrichters 1 angeschlossen. Die zusätzliche Impedanz LPM ist mit ihrem einen Pol LPMi mit dem Verbindungspunkt VP der Resonanzkreise RESP und mit ihrem anderen Pol LPM2 mit dem dem Plus- oder Minus-Pol (3) des Zwischenkreises der den primärseitigen Schwingkreis (RESP) speisenden Wechselrichters 1 verbunden. Die Figuren 7 und 8 zeigen Schaltungen gemäß Figuren 5 und 6, wobei die zusätzliche Impedanz LPM bzw. LSM nicht an einem Plus- oder Minus-Pol, son¬ dern an dem Mittenabgriff MTP bzw. MTs eines kapazitiven Spannungsteilers CGLI, CGL2 angeschlossen ist.
Die Figuren 9 und 10 zeigen Erweiterungen der Schaltung gemäß Figur 5, die es ermöglichen, den Wert der sekundären zusätzlichen Impedanz LSM zu verändern. Wie in Figur 9 dargestellt, kann mittels des Schaltmittels Si der Kondensator CSM bei Bedarf parallel zur Impedanz L'SM geschaltet werden. Hier¬ durch ist es möglich, die Resonanzfrequenz der sekundären Schwingkreise RESS bei verschiedenen horizontalen Versätzen zwischen der primären und sekundären Spulenanordnung der primärseitigen Frequenz anzupassen.
Selbstverständlich ist es möglich, mehrere Kondensatoren bedarfsweise parallel zu schalten, so dass eine noch feinere Abstimmung der Resonanzfrequenzen möglich ist.
Wie in Figur 10 dargestellt, ist es ebenso möglich, einen Kondensator in Reihe zu schalten. Dies geschieht, in dem die Schaltmittel S2, S3 sperren. Sofern der Kondensator CSM außer Funktion gebracht werden soll, so können die Schaltmittel S2 und S3 leitend geschaltet werden.
Die Figuren 11 und 12 zeigen eine Flachpickup mit planaren Spulen sowie eine U-förmige Pickup im Zusammenspiel mit einer als Linienleiter angedeuteten Primäranordnung. Die Darstellungen entsprechen den Figuren la und lb, wobei zur Verdeutlichung die Feldlinien und die Ferritkerne dargestellt sind.
Die Figur 13 dient zur Erläuterung der Wirkungsweise der zusätzlichen Impedanz. Links ist das magnetische T-Ersatzschaltbild für einen Gleichtakt-Betrieb dargestellt. Durch den Gleichtakt-Betrieb heben sich die Ströme Isl uns Is2 in den Spulen (siehe Figur la) auf, so dass die Induktivität Lsh entfällt, wie es im mittleren Schaltbild dargestellt ist. Die äquivalente Spulen-Induktivität Leq beträgt Lsl und nicht mehr Lsl + 2Lsh wie im Gegentakt-Betrieb. Der Reso¬ nanzkondensator ist aber für den Gegentakt-Betrieb ausgelegt, so dass hier eine Erhöhung der Spulen-Induktivität um 2Lsh nötig ist. Dies wird realisiert durch die "Umkehr" einer der Streuinduktivitäten für den Gleichtakt-Betrieb um das magnetische T-Ersatzschaltbild (rechts dargestellt) in einer diskreten Schaltung mit einer zusätzlichen Induktivität Lsm zu emulieren. Als Ergebnis entsteht eine Schaltung, die für den Gleichtakt-Betrieb die gleiche Impedanz wie das magnetische Ersatzschaltbild im Gegentakt-Modus aufweist.

Claims

Patentansprüche
Induktives Energieübertragungssystem mit einer primärseitigen Spulenanordnung (Lp) und einer sekundärseitigen Spulenanordnung ( U) , die jeweils zusammen mit Kapazitäten (CP, CS) Schwingkreise (RESP, RESS) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das primärseitige Spulensystem (SPP) zwei in Reihe geschaltete Spulen (Lp) aufweist, wobei eine primärseitige Impedanz (LPM) mit ihrem einen ersten Pol mit dem Verbindungspunkt (Pp) der in Reihe geschaltete Spulen (Lp) und mit ihrem anderen zweiten Pol mit dem M ittelpunkt/Mittelabgriff (MTP) eines Spannungsteilers (CGi_i, CGi_2), Plus- oder Minus-Pol (3) des Zwischenkreises der den primärseitigen Schwingkreis (RESP) versorgenden Schaltung ( 1), insbesondere eines gesteuerten Brückenwechselrichters, verbunden ist und/oder dass das sekundärseitige Spulensystem (SPS) zwei in Reihe geschaltete Spulen (Ls) aufweist, deren Verbindungspunkt (Ps) über eine sekundärseitige Impedanz (LSM) mit dem Mittelpunkt/Mittelabgriff (MTS) eines Spannungsteilers (CGLI , CGL2) oder einer Ausgangsklemme (4) des der sekundärseitigen Schwingkreis (RESS) nachgeschalteten Schaltung (2) verbunden ist.
Induktives Energieübertragungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede primärseitige Spule (Lp) in Reihe mit einer Kapazität (CP) geschaltet ist und mit dieser einen Reihenschwingkreis (RESP) bildet, und die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise (RESP) an den Wechselspannungs-Anschluss des gesteuerten Brückenwechselrichters
(1 ) angeschlossen .
Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgeschaltete Schaltung
(2) ein Gleichrichter, insbesondere ein Brückengleichrichter, ist.
Induktives Energieübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede sekundärseitige Spule ( U) in Reihe mit einer Kapazität (CS) geschaltet ist und mit dieser einen Reihenschwingkreis (RESS) bildet, und die Reihenschaltung der Reihenschwingkreise (RESS) an den Wechselspannungs-Anschluss des Brückengleichrichters (2) angeschlossen ist.
5. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität ( LPM) einen Mittenabgriff zwischen den Spulen ( LP) bildet, und die Induktivität ( LPM) zur Anpassung der Resonanzfrequenz der primärseitigen Schwingkreise (RESp) an die Systemfrequenz dient.
6. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität (LSM) einen Mittenabgriff zwischen den Spulen ( LS) bildet, und die Induktivität ( LSM) zur Anpassung der Resonanzfrequenz der sekundärseitigen Schwingkreise (RESS) an die Systemfrequenz dient.
7. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundärseitigen Spulen (LS) bei optimaler Ausrichtung zu den primärseitigen Spulen ( LP) maximal mit diesen magnetisch gekoppelt sind, und dass bei einer abnehmenden Kopplung zwischen den primär und sekundärseitigen Spulen ( LP, LS) sich die Gesamtinduktivität ( LGES) der gekoppelten Spulen ( LP, LS) verkleinert, wobei der Wert der Induktivität ( LPM) und/oder der Wert der Induktivität (I_SM) derart gewählt ist, dass die Resonanzfrequenz der jeweiligen
Schwingkreise (RESP) bzw. (RESS) an die Systemfrequenz angepasst bleibt.
8. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in Reihe geschalteten Spulen ( LP, LS) die gleiche Windungszahl aufweisen.
9. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primärseitige Impedanz ( LPM) und/oder die sekundärseitige Impedanz ( LSM) durch einen Schwingkreis gebildet ist.
10. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primärseitige Impedanz (I_PM) gleich der Gegeninduktivität (LPH) der zueinander gekoppelten pri- märseitigen Spulen (Lp) ist.
11. Induktives Energieübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundärseitige Impedanz (I_SM) einen Wert zwischen dem Wert der Gegeninduktivität ( LSH) der zueinander gekoppelten sekundärseitigen Spulen (U) und dem Zweifachen des Wertes der Gegeninduktivität (LSH) aufweist.
12. Induktives Energieübertragungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundärseitige Impedanz (LSM) veränderbar ist, insbesondere durch mindestens eine hinzu- oder kurzschließbare Reiheninduktivität und/oder durch mindestens einen mittels Schaltmitteln (Sl, S2, S3) parallel oder in Reihe zur sekundärseitige Impedanz (L'SM) schaltbaren Parallelkondensator (CSM) -
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