EP4732314A1 - Sende- und/oder empfangseinheit, ladevorrichtung, energieübertragungseinheit, kraftfahrzeug, verfahren zum herstellen einer sende- und/oder empfangseinheit, verwendung eines metallischen glasmaterials und verwendung von magnetfeldempfindlichen partikeln - Google Patents

Sende- und/oder empfangseinheit, ladevorrichtung, energieübertragungseinheit, kraftfahrzeug, verfahren zum herstellen einer sende- und/oder empfangseinheit, verwendung eines metallischen glasmaterials und verwendung von magnetfeldempfindlichen partikeln

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EP4732314A1
EP4732314A1 EP24740045.0A EP24740045A EP4732314A1 EP 4732314 A1 EP4732314 A1 EP 4732314A1 EP 24740045 A EP24740045 A EP 24740045A EP 4732314 A1 EP4732314 A1 EP 4732314A1
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EP
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie mit einer Mittelachse, mit einem magnetfeldempfindlichen Bauelement zum Führen eines Magnetflusses und mit zumindest einem elektrisch leitfähigen Leiterelement, bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement und das zumindest eine Leiterelement elektromagnetisch wechselwirkend zueinander angeordnet sind, und bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement wenigstens zwei Grenzflächen aufweist, an welchen der Magnetfluss verdichtet aus dem magnetfeldempfindlichen Bauelement aus- oder eintritt, wobei die wenigstens zwei Grenzflächen gemeinsam an einer Energieübertragungsseite der Sende- und/oder Empfangseinheit angeordnet sind.

Description

Sende- und/oder Empfangseinheit , Ladevorrichtung , Energieübertragungseinheit , Kraftfahrzeug , Verfahren zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit , Verwendung eines metallischen Glasmaterials und Verwendung von magnetfeldempfindlichen Partikeln
Die Erfindung betri f ft eine Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie .
Die Erfindung betri f ft ferner eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Akkumulators , insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs , mit einer Energieversorgungseinrichtung oder mit einer Anschlusseinrichtung zum Anschließen an einer Energie Versorgungseinrichtung .
Weiterhin betri f ft die Erfindung eine Energieübertragungseinheit aus miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten, bei welcher die Grenz flächen der miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten gegenüberl iegend angeordnet sind .
Die Erfindung betri f ft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einem Akkumulator, insbesondere mit einer Traktionsbatterie , und mit einer Lade- und/oder Entladeinfrastruktur zum Laden und/oder Entladen des Akkumulators , insbesondere zum induktiven Laden und/oder Entladen . Die Erfindung betri f ft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie mittels eines magnetempfindliches Bauelements zum Führen des Magnetflusses aus der Sende- und/oder Empfangseinheit heraus oder in die Sende- und/oder Empfangseinheit hinein .
Die Erfindung betri f ft ebenso eine Verwendung eines metallischen Glasmaterials .
Die Erfindung betri f ft zudem eine Verwendung von magnetfeldempfindlichen Partikeln .
Insbesondere gattungsgemäße Sende- und/oder Empfangseinheiten zur induktiven Übertragung von Energie sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und sie werden insbesondere auch im Zusammenhang mit Ladevorrichtungen zum induktiven Laden, also zum kabellosen Laden, von Akkumulatoren bzw . Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen eingesetzt .
Besonders wichtig ist es , dass derartige Sende- und/oder Empfangseinheiten, insbesondere an Ladestationen für Kraftfahrzeuge , einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei der Übertragung von Energie zwischen einer Senderseite und einer Empfängerseite erzielen können, um beispiel sweise eine breitere Akzeptanz für die E-Mobilität schneller erreichen zu können .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen .
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem ersten Aspekt von einer Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie mit einer Mittelachse , mit einem magnetfeldempfindlichen Bauelement zum Führen eines Magnetflusses und mit zumindest einem elektrisch leitfähigen Leiterelement gelöst , bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement und das zumindest eine Leiterelement elektromagnetisch wechselwirkend zueinander angeordnet sind, und bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement wenigstens zwei Grenz flächen aufweist , an welchen der Magnetfluss verdichtet aus dem magnetfeldempfindlichen Bauelement aus- oder eintritt , wobei die wenigstens zwei Grenz flächen gemeinsam an einer Energieübertragungsseite der Sende- und/oder Empfangseinheit angeordnet sind .
Mittels der vorliegenden Sende- und/oder Empfangseinheit gelingt es auf konstruktiv besonders einfache Weise eine hoch ef fektiv arbeitende Sende- und/oder Empfangseinheit bereitzustellen, mittels welcher Energie zum kabellosen Laden zwischen einer Sendeseite und einer Empfangsseite vorteilhaft übertragen werden kann .
Die Erfindung betri f ft insofern das kabellose Laden von Akkumulatoren und insbesondere von Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen .
Insbesondere gelingt es mit dem vorliegenden magnetfeldempfindlichen Bauelement zum Führen eines Magnetflusses allgemein magnetische Streufeldverluste hinsichtlich eines Magnetfeldes an der Sende- und/oder Empfangseinheit signi fikant zu reduzieren .
Insofern kann mittels der vorgeschlagenen Sende- und/oder Empfangseinheit Energie wesentlich verlustärmer kabellos übertragen werden, insbesondere auch zwischen zwei miteinander wechselwirkenden Sende- und/oder Empfangseinheiten .
Mit dem Begri f f „Sende- und/oder Empfangseinheit" ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung verstanden, mittels welcher Energie kabellos übertragen werden kann, insbesondere gesendet oder empfangen, beispielsweise um eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu laden; aber bedarfsweise auch zu entladen, etwa im Rahmen einer Netzwerkregulierung eines privaten oder öf fentlichen Stromnetzes .
Insbesondere ist die vorliegende Sende- und/oder Empfangseinheit zum Laden und Entladen eines Akkumulators , insbesondere einer Traktionsbatterie , bezüglich elektrischer Energie eingerichtet .
Der Begri f f „magnetfeldempfindliches Bauelement" beschreibt vorliegend ein Bauteil , welches mit einem elektrisch leitfähigen Leiter wechselwirken kann, wie mit dem vorliegenden elektrisch leitfähigen Leiterelement , insbesondere elektromagnetisch wechselwirken kann .
Elektromagnetische Wechselwirkungen zwischen einem elektrischen leitfähigen Leiterelement und einem hiermit wechselwirkenden magnetfeldempfindlichen Bauelement sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden vorliegend nicht weiter erläutert .
Jedenfalls können mittels des hier vorliegenden magnetfeldempfindlichen Bauelements an der Sende- und/oder Empfangseinheit magnetische Feldlinien verdichtet und vorzugsweise in Richtung der Längserstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements als entsprechend ausgebildeter Magnetfluss durch das magnetfeldempfindliche Bauelement zielgerichtet hindurchgeführt werden .
Insbesondere können hierdurch Streufeldverluste an der Sende- und/oder Empfangseinheit vorteilhaft reduziert werden .
Die gewünschten Ef fekte insbesondere hinsichtlich einer Verdichtung und einer gezielten Führung können konstruktiv besonders einfach durch eine bereichsweise Erhöhung einer Permeabilität an der Sende- und/oder Empfangseinheit und/oder eine Sende- und/oder Empfangseinheit aufweisend eine möglichst geringe Koerziti- vfeldstärke erzielt werden, wie später noch aus führlicher erläutert ist . Die Sende- und/oder Empfangseinheit kann vorteilhaft konstruiert werden, wenn diese Ef fekte an der Sende- und/oder Empfangseinheit zumindest teilweise mithil fe des magnetfeldempfindlichen Bauelements erreicht werden können .
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft , wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Änderungseinrichtung zur Steigerung der Permeabilität umfasst , wobei die Änderungseinrichtung zwischen den wenigstens zwei Grenz flächen wirkend angeordnet ist .
Können magnetische Feldlinien innerhalb der Sende- und/oder Empfangseinheit im Sinne der Erfindung signi fikant verdichtet werden, kann die Sende- und/oder Empfangseinheit hinsichtlich einer Energieübertragung wesentlich ef fektiver betrieben werden .
Es versteht sich, dass eine im Sinne der Erfindung geeignete Änderungseinrichtung zwischen den wenigstens zwei Grenz flächen unterschiedlich ausgebildet und bereitgestellt werden kann .
Vorteilhaft ist es somit , wenn die Änderungseinrichtung ein magnetfeldempfindliches Bauelement zum Führen des Magnetflusses umfasst , welches die wenigstens zwei Grenz flächen trägt .
An dieser Stelle sei erwähnt , dass hinsichtlich des magnetfeldempfindlichen Bauelements erläuterte Merkmale , Ef fekte und Vorteile auch auf die Änderungseinrichtung zutref fen und umgekehrt .
So kann das vorliegende magnetfeldempfindliche Bauelement vollständig im Sinne einer derartigen Änderungseinrichtung ausgebildet sein, oder auch nur teilweise .
Beispielsweise kann das magnetfeldempfindliche Bauelement nur bereichsweise im Sinne einer derartigen Änderungseinrichtung ausgebildet sein, wodurch das magnetfeldempfindliche Bauelement teilweise noch aus herkömmlichen Materialien, wie einem kostengünstigen Eisenmaterial ; Nickelmaterial oder ähnlichem, hergestellt werden kann . Hierdurch können die Herstellungskosten der Sende- und/oder Empfangseinheit geringer gehalten werden .
Bevorzugt ist das magnetfeldempfindliche Bauelement j edoch zur Gänze eine Änderungseinrichtung zur Steigerung der Permeabilität , wodurch die Sende- und/oder Empfangseinheit besonders effektiv arbeiten kann .
Jedenfalls kann das magnetfeldempfindliche Bauelement im Sinne der Erfindung als eine Änderungseinrichtung zur Steigerung der Permeabilität und/ mit geringer Koerzitivf eldstärke angesehen werden .
Vorteilhaft ist es dem magnetfeldempfindliche Bauelement ermöglicht , an der Sende- und/oder Empfangseinheit vorliegende Magnetfeldlinien zu verdichten und im Sinne eines Magnetflusses „gebündelt" an der Sende- und/oder Empfangseinheit zu führen, sodass Magnetfeldlinien im Sinne des hier beschriebenen Magnetflusses hauptsächlich an den Grenz flächen des magnetfeldempfindlichen Bauelements zielgerichteter in die Umgebung der Sende- und/oder Empfangseinheit austreten können, oder umgekehrt .
Es versteht sich, dass einige der das magnetfeldempfindliche Bauelement durchdringenden Magnetfeldlinien auch außerhalb der hier beschriebenen Grenz flächen aus dem magnetfeldempfindlichen Bauelement austreten bzw . eintreten können . Jedoch können solche „abweichenden Magnetfeldlinien" insgesamt als vernachläs sigbar angesehen werden .
Der Ausdruck „Leiterelement" umfasst im Sinne der Erfindung j eglichen elektrisch leitfähigen Leiter zum Leiten eines elektrischen Stroms , welcher geeignet erscheint , mit dem hier beschriebenen magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . der hier beschriebenen Änderungseinrichtung in Wechselwirkung zu treten .
Insbesondere kann mittels des elektrischen Leiterelements ein Magnetfluss innerhalb des magnetfeldempfindlichen Bauelements bewirkt werden .
Das Leiterelement kann hierzu unterschiedlich gegenüber dem magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . der Änderungseinrichtung angeordnet und ausgestaltet sein, wie später noch aus führlicher beschrieben ist .
Mit dem Begri f f „Magnetfluss" wird im Sinne der Erfindung im Wesentlichen ein orientiertes magnetisches Feld mit seinen Magnetfeldlinien beschrieben .
Diese Magnetfeldlinien sind im Bereich des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung in dessen bzw . in deren Längserstreckung vorteilhaft orientiert und besonders günstig verdichtet angeordnet .
Insofern erstreckt sich der Magnetfluss entlang der Längserstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung besonders vorteilhaft .
Der Begri f f „Grenz fläche" beschreibt im Sinne der Erfindung eine Fläche des magnetfeldempfindlichen Bauelements , an welcher der Magnetfluss bzw . die Magnetfeldlinien aus dem magnetfeldempfindlichen Bauelement hauptsächlich, also bevorzugt konzentriert , austreten oder in das magnetfeldempfindliche Bauelement hauptsächlich eintreten können .
Die hier vorgesehenen Grenz flächen sind in Bezug auf die Längserstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements bevorzugt an dessen Enden, insbesondere an dessen Stirnseiten, angeordnet . Die wenigstens zwei Grenz flächen sind hierbei also an zwei Ende des magnetfeldempfindlichen Bauelements angeordnet .
Eine derartige Grenz fläche kann hierbei vorteilhaft mittels einer Schnittfläche durch das magnetfeldempfindliche Bauelement hindurch ausgestaltet sein .
Vorteilhafterweise sind die wenigstens zwei Grenz flächen des magnetfeldempfindlichen Bauelements im Wesentlichen gleich ausgerichtet an der Sende- und/oder Empfangseinheit angeordnet .
Mit anderen Worten liegen die wenigstens zwei Grenz flächen in die gleiche Richtung „schauend" nebeneinander angeordnet .
Hierdurch kann die Sende- und/oder Empfangseinheit gezielt mit einer definierten Sende- und/oder Empfangsseite , insbesondere mit einer einzigen Sende- und/oder Empfangsseite , ausgestattet sein .
Vorteilhafterweise kann hierdurch an der Sende- und/oder Empfangseinheit eindeutig eine Sende- und Empfangsrichtung vorgegeben werden .
Mittels der Sende- und/oder Empfangs seite ist insofern auch eine Energieübertragungs-Hauptseite an der Sende- und/oder Empfangseinheit festgelegt , wodurch wiederum die Ef fi zienz der Sende- und/oder Empfangseinheit weiter erhöht werden kann .
Ferner kann die Sende- und/oder Empfangseinheit durch eine einzige Sende- und Empfangsseite baulich einfach gehalten werden .
Beispielsweise ist hierdurch auch eine eindeutige Einbausituation hinsichtlich der Sende- und/oder Empfangseinheit vorgegeben . Jedenfalls kann mittels der Sende- und/oder Empfangsseite bzw . der Energieübertragungs-Hauptseite besonders exakt festgelegt werden, in welcher Sende- und Empfangsrichtung ein mithil fe des magnetfeldempfindlichen Bauelements gebündelter Magnetfluss bzw . Magnetfeldlinien hiervon aus der Sende- und/oder Empfangseinheit in die Umgebung aus- bzw . eintreten .
Insofern ist auch eine Energieübertragung zwischen zwei sich in geeigneter Weise gegenüberliegend angeordneten Sende- und/oder Empfangseinheiten konstruktiv besonders einfach realisierbar und/oder der Wirkungsgrad der Vorrichtung kann verbessert werden .
Vorzugsweise liegen diese wenigstens zwei Grenz flächen in oder an einer Sende- und/oder Empfangsebene der Sende- und/oder Empfangseinheit .
Es versteht sich, dass die Sende- und/oder Empfangseinheit darüber hinaus unterschiedlich aufgebaut sein kann .
Insbesondere kann die vorliegende Sende- und/oder Empfangseinheit noch weitere Funktionsbauteile aufweisen, um betriebssicher in ein Stromnetz bzw . in eine elektrische Peripherie elektrisch eingebunden werden zu können .
Nur zum Beispiel sei hier erwähnt , dass die Sende- und/oder Empfangseinheit hierfür mit einem Frequenzumrichter und weiteren elektrotechnischen Komponenten ausgerüstet sein kann .
Eine besonders vorteilhafte Aus führungsvariante kann bereitgestellt werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung zur Steigerung der Permeabilität eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1 . 000 aufweist , bevorzugt von größer oder gleich 5 . 000 und besonders bevorzugt von größer oder gleich 10 . 000 .
Die " Permeabilität" bzw . „relative Permeabilität" ist ein Maß für eine Magnetisierung eines Materials in einem äußeren Magnetfeld .
Eine solches äußere Magnetfeld kann beispielsweise mittels eines stromdurchflossenen Leiterelements bewirkt werden .
Je höher die Permeabilität bzw . die relative Permeabilität eines magnetfeldempfindlichen Bauelements ist , desto größer ist das Verhältnis aus magnetischer Flussdichte in dem magnetfeldempfindlichen Bauelement und magnetischer Feldstärke des Feldes , welches auf das magnetfeldempfindliche Bauelement einwirkt .
So führt ein magnetfeldempfindliches Bauelement mit einer hohen Permeabilität dazu, dass auch bei einer geringen magnetischen Feldstärke eine vergleichsweise hohe magnetische Flussdichte in dem magnetfeldempfindlichen Bauelement vorliegt .
Dies führt wiederum dazu, dass die vorliegende Sende- und/oder Empfangseinheit äußerst ef fi zient Energie übertragen kann .
Hierdurch wiederum können Ladegeschwindigkeiten signi fikant erhöht werden, wodurch Ladezeiten etwa an einer Ladevorrichtung zum Laden einer Traktionsbatterie erheblich reduziert werden können, oder bei gleicher Ladezeit ein signi fikant höherer Ladezustand an der Traktionsbatterie erzielt werden kann .
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität aufweist , die größer gleich ist als 20 . 000 , bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 35 . 000 auf , weiterhin bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 45 . 000 auf , besonders bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 50 . 000 auf . Weiterhin bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 60 . 000 auf , bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 70 . 000 auf , besonders bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 80 . 000 auf . Ebenfalls weiterhin bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 90 . 000 auf , bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 100 . 000 auf , besonders bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 110 . 000 auf . Weiterhin bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 120 . 000 auf , bevorzugt wei st das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 130 . 000 auf , besonders bevorzugt weist das Material des magnetfeldempfindlichen Bauelements eine relative Permeabilität von größer gleich 140 . 000 auf . Vorzugsweise ist die relative Permeabilität des Materials des magnetfeldempfindlichen Bauelements größer gleich 150 . 000 .
Die relative Permeabilität des Materials des magnetfeldempfindlichen Bauelements wird fachüblich bestimmt , insbesondere durch numerische Simulation und/oder durch eine Untersuchung der Induktivität an einem in sich geschlossenen magnetfeldempfindlichen Bauelement , wobei das geschlossene magnetfeldempfindliche Bauelement insbesondere aus zwei u- förmigen Bauelementen zusammengesetzt sein kann . Unter anderem kann ein Herstellungsaufwand hinsichtlich der vorliegenden Sende- und/oder Empfangseinheit noch in einem vernünftigen Rahmen gehalten werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabi lität von kleiner oder gleich 150 . 000 aufweist , bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 100 . 000 , weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 90 . 000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 75 . 000 .
Weiterhin zweckmäßig kann das magnetfeldempfindliche Bauelement eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 60 . 000 aufweisen, bevorzugt eine relative Permeabi lität von kleiner oder gleich 45 . 000 , weiterhin bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 30 . 000 und besonders bevorzugt eine relative Permeabilität von kleiner oder gleich 20 . 000 .
Die oberhalb benannten Werte für die relative Permeabilität gelten bei einem mit 50 Hz os zillierenden Magnetfeld .
Kumulativ oder alternativ ist es vorteilhaft , wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung eine Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 30 A/m aufweist , bevorzugt von kleiner oder gleich 10 A/m, weiterhin bevorzugt von kleiner oder gleich 5 A/m und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 3 A/m .
Durch eine derart gewählte Koerzitivf eldstärke entsteht lediglich eine verringerte Verlustwärme durch ein wechselndes Magnetfeld in dem magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . in der Änderungseinrichtung .
Hierdurch kann das magnetfeldempfindliche Bauelement bzw . die
Änderungseinrichtung bei gleichbleibender Energiübertragung nochmals deutlich kleiner dimensioniert werden und somit die Leistungsdichte des magnetfeldempfindlichen Bauelements nochmals gesteigert werden .
Vorzugsweise weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke auf , die kleiner gleich ist als 30 A/m, bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 20 A/m auf , besonders bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 15 A/m auf . Weiterhin bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 2 A/m auf , bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 1 A/m auf , besonders bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 0 , 5 A/m auf . Weiterhin bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 0 , 2 A/m auf , bevorzugt weist das magnetfeldempfindliche Bauelement eine Koerzitivf eldstärke von kleiner gleich 0 , 1 A/m auf .
Die oberhalb genannten Werte für die Koerzitivf eldstärke gelten bei einem mit 50 Hz os zillierenden Magnetfeld .
Die vorliegende Sende- und/oder Empfangseinheit kann vorteilhaft gebaut werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung ein weichmagnetisches Material umfassen .
Unter einem „weichmagnetischen Material" wird ein Material verstanden, welches in einem Magnetfeld leicht magnetisiert werden kann . Vorzugsweise weist ein weichmagnetischer Stof f eine Koerzitivf eldstärke von weniger gleich 1 . 000 A/m auf . Vorzugsweise weist ein vorliegend geeignetes weichmagnetisches Material eine Koerzitivf eldstärke von weniger oder gleich 10 A/m auf .
Das weichmagnetische Material kann im Zusammenhang mit dem magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . der Änderungseinrichtung vorteilhaft mit folgender atomarer Zusammensetzung bereitgestellt werden :
[ Fei-aNia ] ioo-x-y-z-a-ß-Y CuxSiyBzNbaM' ßM"Y mit a < 0 , 3 , 0 , 6 < x < 1 , 5 , 10 < y < 17 , 5 < z < 14 , 2 < a < 6 , ß < 7 , y < 8 , wobei M' mindestens eines der Elemente V, Cr, Co , Al und Zn ist , wobei M" mindestens eines der Elemente C, Ge , P, Ga, Sb, In und Be ist .
Laborversuche haben ergeben, dass die vorstehende Spezi fikation des weichmagnetischen Materials zu besonders vorteilhaften Materialeigenschaften insbesondere für das hier vorgeschlagene magnetfeldempfindlichen Bauelement führen .
Hierbei kann durch die vorstehende stof fliche Spezi fi zierung insbesondere ein Bauelement mit einer besonders kleinen Koerzi- tivf eldstärke und/oder einer besonders hohen Permeabilität erreicht werden .
Eine besonders bevorzugte Aus führungsvariante der vorliegenden Sende- und/oder Empfangseinheit kann darüber hinaus bereitgestellt werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung ein metallisches Glasmaterial umfassen .
Mittels eines metallischen Glasmaterials können besonders gute Werte hinsichtlich der im Sinne der Erfindung geforderten relativen Permeabilität bzw . der Koerzitivf eldstärke erzielt werden . Ferner ist es vorteilhaft , wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung eine nanokristalline Struktur aufweist , da hierdurch insbesondere physikalische Eigenschaften des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung weiter verbessert werden können .
Insbesondere kann hierdurch die relative Permeabilität an dem magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . der Änderungseinrichtung vorteilhaft erhöht werden .
Im Sinne der Erfindung wird mit dem Begri f f „nanokristallinen Struktur" ein polykristalliner Festkörper mit einer Nano-Mikro- struktur verstanden, wobei unter der Mikrostruktur die Art , die Kristallstruktur, die Anzahl , die Form und die topologische Anordnung von Punktdefekten, Versetzungen, Stapel fehlern und/oder Korngrenzen in einem kristallinen Material verstanden wird .
Vorzugsweise wird ein nanokristallines Material aus einem amorphen Material hergestellt , wobei das Kristallwachstum ausgehend von dem amorphen Material durch Einwirkung einer thermischen und/oder magnetischen Einwirkung angeregt wird .
Vorzugsweise besteht das magnetfeldempfindliche Bauelement bzw . die Änderungseinrichtung aus einem weichmagnetischen Stof f mit einer nanokristallinen Struktur aufweisend eine typische Korngröße im Bereich von 5 pm bis 30 pm, bevorzugt aus einem nanokristallinen weichmagnetischen Stof f mit einer typischen Korngröße im Bereich von 7 pm bis 20 pm, besonders bevorzugt aus einem nanokristallinen weichmagnetischen Stof f mit einer typischen Korngröße im Bereich von 8 pm bis 15 pm .
Hierdurch lassen sich besonders vorteilhafte physikalische Eigenschaften für das magnetfeldempfindliche Bauelement bzw . der Änderungseinrichtung erreichen, insbesondere im Hinblick auf die Permeabilität und/oder die Koerzitivf eldstärke . Durch die nanokristalline Struktur sind die einstellbaren physikalischen Eigenschaften des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung über einen weiten Temperaturbereich besonders stabil , insbesondere über einen Temperaturbereich von beispielsweise größer oder gleich 50 ° C bis kleiner oder gleich 220 ° C .
Das magnetfeldempfindliche Bauelement bzw . die Änderungseinrichtung können des Weiteren vorteilhaft aus einer Viel zahl an Schichten geschichtet aufgebaut sein .
Ein derartiges magnetfeldempfindliches Bauelement bzw . eine derartige Änderungseinrichtung können vorteilhaft hergestellt werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung einen gewickelten Grundkörper aufweisen .
Durch einen geeignet gewickelten Grundkörper können Wirbelstromverluste hinsichtlich des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung positiv beeinflusst werden .
Der gewickelte Grundkörper kann insbesondere aus einem Band umlaufend gewickelt sein, wobei der gewickelte Grundkörper eine Mehrzahl von Windungen aufweist .
Die Banddicke kann dabei mindestens 5 pm, insbesondere mindestens 10 pm, bevorzugt mindestens 15 pm, und/oder höchstens 200 pm, insbesondere höchstens 100 pm, bevorzugt höchstens 25 pm betragen .
Besonders bevorzugt beträgt die Banddicke eines vorteilhaft gewickelten Grundkörpers 20 pm . Die Anzahl der Windungen am gewickelten Grundkörper insgesamt kann mindestens 2 , insbesondere mindestens 5 , bevorzugt mindestens 20 , weiterhin bevorzugt mindestens 50 und besonders bevorzugt mindestens 100 betragen . Weiterhin kann die Anzahl der Windungen am gewickelten Grundkörper insgesamt mindestens 200 , insbesondere mindestens 300 , bevorzugt mindestens 400 und besonders bevorzugt mindestens 500 betragen .
Die Anzahl der Windungen am gewickelten Grundkörper insgesamt kann höchstens 1 . 500 , insbesondere höchstens 1 . 000 , bevorzugt höchstens 800 , weiterhin bevorzugt höchstens 500 und besonders bevorzugt höchstens 300 betragen . Weiterhin kann die Anzahl der Windungen am gewickelten Grundkörper insgesamt höchstens 100 , insbesondere höchstens 50 , bevorzugt höchstens 20 und besonders bevorzugt höchstens 5 betragen .
Alternativ kann das magnetfeldempfindliche Bauelement auch magnetfeldempfindliche Partikel aufweisen und/oder aus magnetfeldempfindlichen Partikeln aufgebaut sein . Insbesondere kann ein magnetfeldempfindliche Partikel aufweisendes magnetfeldempfindliches Bauelement zusätzlich zu den magnetfeldempfindlichen Partikeln auch ein Bindematerial zum Binden der magnetfeldempfindlichen Partikel aufweisen .
Weisen das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung einen stegförmigen Grundkörper auf , kann der Magnetfluss an der Sende- und/oder Empfangseinheit vorteilhaft verdichtet geführt werden .
Zudem ist es zweckmäßig, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung einen zumindest bereichsweise elastisch verformbaren Grundkörper aufweisen . Hierdurch ist es möglich, dass zum Beispiel Grenz flächen an der Sende- und/oder Empfangseinheit individueller ausgerichtet werden können, wenn dies für einen Anwendungs fall vorteilhaft sein sollte .
Die vorliegende Sende- und/oder Empfangseinheit kann baulich einfach und ef fektiv in genau eine Sende- und/oder Empfangsrichtung arbeiten, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung einen gekrümmten Grundkörper aufweisen .
Durch einen entsprechend gekrümmten Grundkörper können diesbezügliche Enden bzw . die entsprechenden wenigstens zwei Grenzflächen an der Sende- und/oder Empfangseinheit in eine gemeinsame Wirkrichtung ausgerichtet angeordnet sein .
Zur Realisierung eines entsprechend geformten Grundkörpers ist es zweckmäßig, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung zumindest teilweise quer zur Mittelachse der Sende- und/oder Empfangseinheit verlaufend angeordnet sind .
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft , wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung eine Längserstreckung mit zwei Enden bzw . Grenz flächen aufweisen, deren Normalen im Wesentlichen in die gleiche Richtung zeigen .
Insofern ist es vorteilhaft , wenn die wenigstens zwei Grenz flächen der Sende- und/oder Empfangseinheit in eine gemeinsame Richtung entlang der Mittelachse Sende- und/oder Empfangseinheit ausgerichtet angeordnet sind .
Um zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten besonders gut miteinander kombinieren zu können, ist es vorteilhaft , wenn Normalen von Grenz flächen von zwei oder mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten im Raum im Wesentlichen gleich orientiert ausgerichtet angeordnet sind, sei es parallel zueinander verlaufend und/oder einen Winkel zueinander einschließend angeordnet sind .
Zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten lassen sich ferner gut miteinander kombinieren, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung in Bezug auf die Mittelachse der Sende- und/oder Empfangseinheit symmetrisch ausgebildet ist .
Werden zwei oder mehrere Sende- und/oder Empfangseinheiten gleich ausgerichtet nebeneinander angeordnet , können Grenz flächen mehrerer Sende- und/oder Empfangseinheiten vorteilhaft zu einer größeren Gesamtgrenz fläche aufsummiert werden .
Insbesondere können Aus- Eintritts flächen für Magnetfeldlinien bzw . einem Magnetfluss vergrößert werden .
Sind etwa zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten derart nebeneinander angeordnet , dass deren Grenz flächen in einer gemeinsamen Ebene liegend angeordnet sind, kann eine kumulierte Sende- und/oder Empfangsseite vorteilhaft bereitgestellt werden .
Eine möglichst kompakte Bauweise von mehreren Sende- und/oder Empfangseinheiten kann beispielsweise dadurch erzielt werden, wenn zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten derart zueinander angeordnet sind, dass deren Grenz flächen, insbesondere Flächenkanten hiervon, unmittelbar aneinander liegend angeordnet sind, oder höchstens mit einem Abstand zueinander beanstandet angeordnet sind, welcher einer Grenz flächenkantenlänge oder weniger entspricht , oder bevorzugt einer halben
Grenz flächenkantenlänge oder weniger . Sind derartige Flächenkanten hierbei fluchten und/oder parallel zueinander verlaufend angeordnet , können rechteckige oder quadratische Gesamtgrenz flächen konstruktiv einfach ausgebildet werden .
Neben rechteckig oder quadratisch gestalteten Sende- und/oder Empfangsseiten, können auch anders geometrisch geformte Sende- und/oder Empfangsseiten bereitgestellt werden, wenn zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheit derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenz flächen in einer gemeinsamen Ebene liegend angeordnet sind, und zwei Grenz flächenkantenlänge von unmittelbar nebeneinander angeordneten Grenzflächen einen Winkel zueinander einschließen .
Beispielsweise können mittels entsprechend angeordneter Sende- und/oder Empfangseinheiten somit auch kurvige Gesamtgrenz flächen realisiert werden, wie Kreis-Gesamtgrenz flächen, Oval-Gesamt- grenz flächen, elliptische Gesamtgrenz flächen oder dergleichen .
Insofern ist es auch zweckmäßig, wenn zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenz flächen konzentrisch zueinander angeordnet sind .
Beispielsweise können auch v- förmig gestaltete Grenz flächen erzeugt werden, wenn zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten derart nebeneinander angeordnet sind, dass nebeneinander angeordnete Grenz flächen einen Flächenwinkel zueinander einschließen, welcher von 180 ° verschieden ist .
Allgemein ist es für die geometrische Viel falt an Grenz flächenformen von Vorteil , wenn zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenz flächen eine lineare Gesamtgrenz fläche ausgestalten . Des Weiteren sei hinsichtlich des vorliegenden elektrisch leitfähigen Leiterelements noch folgendes erläutert :
Es ist zweckmäßig, wenn das zumindest eine Leiterelement als ein das magnetfeldempfindliche Bauelement und/oder die Änderungseinrichtung weniger als vollständig umschließendes , elektrisch leitfähiges Leiterelement ausgebildet ist .
Allein hierdurch kann eine im Sinne der Erfindung gewünschte Wechselwirkung zwischen einzelnen Komponenten der Sende- und/oder Empfangseinheit betriebssicher realisiert werden .
Eine besonders innige und stabile Wechselwirkung kann hierbei garantiert werden, wenn das zumindest eine Leiterelement mittels einem Verbindungsmittel mit dem magnetfeldempfindlichen Bauelement und/oder mit und/oder der Änderungseinrichtung mittelbar verbunden ist .
Es versteht sich, dass die Sende- und/oder Empfangseinheit mit elektrischer Energie versorgt werden muss , um zumindest als Sendeeinheit funktionieren zu können .
Insofern ist es vorteilhaft , wenn das zumindest eine Leiterelement einen elektrischen Anschluss an eine externe Energieversorgungsvorrichtung aufweist .
Die Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung von einer Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Akkumulators , insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs , mit einer Energieversorgungseinrichtung oder mit einer Anschlusseinrichtung zum Anschließen an einer Energieversorgungseinrichtung, wobei die Ladevorrichtung zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit nach einem der hier beschriebenen Merkmale aufweist . Zeichnet sich die Ladevorrichtung durch eine oder bevorzugt mehrere solcher Sende- und/oder Empfangseinheiten aus , kann das kontaktlose Laden von Akkumulatoren im Allgemeinen und von Traktionsbatterien im Speziellen äußerst vorteilhaft weiterentwickelt werden .
Darüber hinaus kann die vorliegende Ladevorrichtung besonders betriebssicher arbeiten und somit auch zweckmäßig weiterentwickelt werden, wenn die Ladevorrichtung eine elektrische Schutzvorrichtung mit einem allstromsensitiven Fehlerschutzschalter aufweist .
Ein solcher Fehlerschutzschalter ist beispielsweise aus der WO 2021 /259699 Al bekannt , deren Inhalt hiermit vollumfänglich in die vorliegende Beschreibung mit aufgenommen sein soll .
Ferner sei an dieser Stelle nochmals erläutert , dass die vorliegende Erfindung nicht nur zum kabellosen Laden, sondern auch zum kabellosen Entladen von Akkumulatoren, insbesondere von Traktionsbatterien, eingesetzt werden kann .
Somit ist es vorteilhaft , wenn die Ladevorrichtung dazu eingerichtet ist , den Akkumulator, insbesondere die Traktionsbatterie , auch zu entladen .
Die Aufgabe wird nach einem zusätzl ichen Aspekt der Erf indung auch noch von einer Energieübertragungseinheit aus miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten nach wenigstens einem der hier beschriebenen Merkmale gelöst , bei welcher die Grenz flächen der miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten gegenüberl iegend angeordnet sind . Hierdurch kann die Energieübertragungseinheit besonders einfach konstruiert und gebaut werden . Die Energieübertragungseinheit kann hierbei auch vorteilhaft im Bereich der E-Mobilität eingesetzt werden, wenn wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit von miteinander wechselwirkenden Sende- und/oder Empfangseinheiten gegenüber der wechselwirkenden Sende- und/oder Empfangseinheit mobil angeordnet ist .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe auch ein Kraftfahrzeug mit einem Akkumulator, insbesondere mit einer Traktionsbatterie , und mit einer Lade- und/oder Entladeinfrastruktur zum Laden und/oder Entladen des Akkumulators , insbesondere zum induktiven Laden und/oder Entladen, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit nach einem Merkmal der hier beschriebenen Merkmale aufweist .
Nach einem anderen Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung auch von Kraftfahrzeug mit einem Akkumulator, insbesondere mit einer Traktionsbatterie , und mit einer Lade- und/oder Entladeinfrastruktur zum Laden und/oder Entladen des Akkumulators , insbesondere zum induktiven Laden und/oder Entladen, gelöst , wobei das Kraftfahrzeug ein Abschirmungs-Bauteil gegen elektrische und/oder magnetische Strahlung aufweist , wobei das Abschirmungs- Bauteil zumindest teilweise aus einem Material-Compound umfassend Bestandteile aus einem weichmagnetischen Material besteht .
Mittels eines derartigen Material-Compounds können gewichtsmäßig sehr leichte aber extrem gut abschirmende Bauteile hergestellt werden, welche bei der Herstel lung nahezu beliebig formbar sind .
Die Bestandteile können hierbei in unterschiedlicher Konsistenz vorliegen, beispielsweise als Granulat oder ähnlichem, welche sich als Material-Compound insbesondere auch gut sintern oder vergießen lassen .
Insbesondere eignet sich hierzu ein Material mit einer relativen Permeabilität von größer oder gleich 1 . 000 und/oder mit einer Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 10 A/m, oder ergänzend mit weiteren Materialeigenschaften, wie im Zusammenhang mit dem magnetfeldempfindlichen Bauelement bzw . der Änderungsein- richtung beschrieben .
Um hier Wiederholungen hinsichtlich eines geeigneten Materials zu vermeiden, wird auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen .
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem weiteren Aspekt auch gelöst von einem Verfahren zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie mittels eines magnetempfindliches Bauelements zum Führen des Magnetflusses aus der Sende- und/oder Empfangseinheit heraus oder in die Sende- und/oder Empfangseinheit hinein, bei welchem das magnetflussleitende Bauelement zumindest teilweise aus einem Bandmaterial gewickelt wird .
Mittels eines gewickelten Bandmaterials kann das vorliegende magnetfeldempfindliche Bauelement bzw . die hier beschriebene Än- derungseinrichtung konstruktiv vorteilhaft in nahezu beliebigen Dimensionen hergestellt werden .
Wird die Wickelung in Längserstreckung des magnetfeldempfindlichen Bauelements hergestellt , kann das magnetfeldempfindliches Bauelement bzw . die Änderungseinrichtung mit besonders guten Leiteigenschaften erzeugt und an der Sende- und/oder Empfangseinheit bereitgestellt werden .
Darüber hinaus können Eigenschaften, welche im Zusammenhang mit der vorteilhaften relativen Permeabilität bzw . Koerzitivf eldstärke beschrieben sind, problemlos erreicht werden, wenn das magnetfeldempfindliche Bauelement zumindest teilweise aus einem metallischen Glasmaterial hergestellt wird . Wird das magnetempfindliche Bauelement nach dem Wickeln eingekürzt , und wird anschließend an den eingekürzten Enden des magnetfeldempfindlichen Bauelements j eweils zumindest eine Grenz fläche zum Aus- oder Einführen eines Magnetflusses hergestellt , insbesondere zum Aus führen aus der Sende- und/oder Empfangseinheit heraus oder zum Einführen in die Sende- und/oder Empfangseinheit hinein, können insbesondere hinsichtlich des Bauelements unterschiedlichste Baulängen erzeugt werden .
Zumindest zwei im Sinne der Erfindung wirkende Grenz flächen lassen sich an der Sende- und/oder Empfangseinheit konstruktiv einfach an einer gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsseite anordnen, wenn das magnetempfindliche Bauelement entlang seiner Längserstreckung mindestens an zwei voneinander beabstandeten Stellen gebogen wird
Nach einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe auch eine Verwendung eines metalli schen Glasmaterials zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit zur induktiven Übertragung von Energie , insbesondere zum Herstellen eines magnetfeldempfindlichen Bauelements zum Führen, zum Senden und/oder zum Empfangen eines Magnetflusses .
Hierdurch kann die Sende- und/oder Empfangseinheit einerseits besonders leistungsstark gebaut werden, und andererseits dennoch äußerst kompakt .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe auch eine Verwendung von magnetfeldempfindlichen Partikeln aus einem metallischen Glasmaterial zum Erzeugen einer Abschirmungsschicht an einem Fahrzeug, insbesondere an einer Fahrzeugkarosserie , bevorzugt an einem Bodenbereich einer Fahrzeugkarosserie . Mithil fe einer derartigen Abschirmungsschicht können beispielsweise empfindliche Bauteile des Kraftfahrzeugs , wie etwa elektronische Bauteile , von unerwünschten Einflüssen im Zusammenhang mit einer Energieübertragung im Rahmen der vorliegenden Sende- und/oder Empfangseinheit sehr gut geschützt werden .
Beispielsweise kann die vorliegende Abschirmungsschicht als ein viskoses Grundmaterial vorliegen, welches nach dem Aufträgen auf eine Oberfläche aushärtet , vorzugsweise elastisch verformbar aushärtet .
Die vorliegende Abschirmungsschicht kann auch als ein Abschirmungs-Bauteil ausgeführt sein, wie es vorstehend bereits beschrieben ist .
Jedenfalls kann die Abschirmungsschicht hierbei gleiche oder zumindest ähnliche Eigenschaften aufweisen, wie vorstehend bereits hinsichtlich des magnetfeldempfindlichen Bauelements bzw . der Änderungseinrichtung beschrieben ist .
Um auch hier Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen .
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie „ein..." , „zwei..." usw . im Regel fall als mindes- tens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein..." , „mindestens zwei..." usw . , sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt , dass etwa dort nur „genau ein..." , „genau zwei..." usw . gemeint sein soll .
An dieser Stelle sei auch noch erwähnt , dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere" immer so zu verstehen sei , dass mit diesem Ausdruck ein optionales , bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird . Der Ausdruck ist nicht al s „und zwar" und nicht als „nämlich" zu verstehen .
Weitere Vorteile , Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich zusätzlich aus den nachfolgend erläuterten Aus führungsbeispielen .
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren bezi f fert und erläutert sein müssen .
In der Zeichnung zeigen :
Figur 1 : schematisch eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Sende- und/oder Empfangseinheit ;
Figur 2 : schematisch eine perspektivische Ansicht zweier miteinander korrespondierender Sende- und/oder Empfangseinheiten als Energieübertragungseinheit ;
Figur 3 : schematisch eine perspektivische Ansicht einer Vielzahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in ovaler Grundanordnung zueinander angeordnet ;
Figur 4 : schematisch eine Aufsicht einer Viel zahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in linearer Grundanordnung zueinander angeordnet , wobei die Sende- und/oder Empfangseinheiten geradlinig nebeneinander angeordnet sind;
Figur 5 : schematisch eine Aufsicht einer Viel zahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in linearer Grundanordnung zueinander angeordnet , wobei die Sende- und/oder Empfangseinheiten geradlinig und alternierend versetzt nebeneinander angeordnet sind; Figur 6 : schematisch eine Aufsicht einer Viel zahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in linearer Grundanordnung zueinander angeordnet , wobei die Sende- und/oder Empfangseinheiten mit einem Zentrum geradlinig nebeneinander angeordnet sind;
Figur 7 : schematisch eine Aufsicht einer Viel zahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in linearer Grundanordnung untereinander angeordnet ; und
Figur 8 : schematisch eine Aufsicht einer Viel zahl an Sende- und/oder Empfangseinheiten in kreisrunder Grundanordnung zueinander angeordnet .
Die in der Figur 1 gezeigte Sende- und/oder Empfangseinheit 1 zur induktiven Übertragung von Energie (nicht gezeigt ) weist in einer sehr einfachen Aus führung ein magnetempfindliches Bauelement 4 auf , welches mit einem nur andeutungsweise dargestellten elektrisch leitfähigen Leiterelement 6 in Wechselwirkung, insbesondere in elektromagnetischer Wechselwirkung, steht .
Die Sende- und/oder Empfangseinheit 1 weist hierbei eine Mittelachse 8 auf , wobei gemäß der Darstellung nach Figur 1 noch eine Querachse 9 der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 dargestellt ist , welche zu der Mittelachse 8 orthogonal verlaufend dargestellt ist .
Das magnetempfindliches Bauelement 4 weist einen stabförmige , also länglichen, Grundkörper 10 auf .
Der Grundkörper 10 ist in Richtung der Längserstreckung 12 des magnetempfindlichen Bauelements 4 an zwei Biegebereichen 14 und 15 derart gebogen, dass das magnetempfindliche Bauelement 4 einen Mittenabschnitt 16 und zwei Schenkelabschnitten 18 und 19 aufweist , wobei die zwei Schenkelabschnitte 18 und 19 hinschlich der Mittelachse 8 in die gleiche Richtung 20, nämlich in Sende- und/oder Empfangsrichtung 20 der Sende- und/oder Empfangseinheit 1, ausgerichtet angeordnet sind.
Die zwei Schenkelabschnitte 18 und 19 verlaufen hierbei parallel zu der Mittelachse 8 und demzufolge auch parallel zueinander.
Die zwei Schenkelabschnitte 18 und 19 sind durch einen Schenkelabstand 22 voneinander beabstandet.
Der Schenkelabstand 22 kann hierbei auch gegen null tendieren, um die Sende- und/oder Empfangseinheit 1 extrem kompakt bauen zu können .
Jedenfalls ist der Grundkörper 10 u-förmig ausgebildet.
Das magnetempfindliche Bauelement 4 weist an seinen beiden Enden 24 und 25 jeweils eine Grenzfläche 26 und 27 auf.
Die Grenzflächen 26 bzw. 27 sind durch Grenzflächenkanten 29 (hier nur beispielhaft beziffert) begrenzt.
Die beiden Grenzflächen 26, 27 sind hierbei als Schnittflächen (nicht nochmals beziffert) durch den Grundkörper 10 hindurch ausgebildet .
Die beiden Grenzflächen 26, 27 sind bevorzugt unisoliert, während das magnetempfindliche Bauelement 4 an seiner sonstigen Oberfläche 28 (nur exemplarisch beziffert) optional eine Isolierschicht (nicht gezeigt) aufweisen kann.
Mittels der Grenzflächen 26, 27 kann vorteilhaft eine Sende- und/oder Empfangsseite 30 bzw. Energieübertragungsseite (nicht nochmal beziffert) an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 festgelegt werden. Vorzugsweise liegen die beiden Grenz flächen 26 und 27 in einer gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsebene 31 angeordnet , sodass die Sende- und/oder Empfangseinheit 1 vorteilhafterweise Energie sowohl symmetrisch senden als auch symmetrisch empfangen kann .
Da die beiden Grenz flächen 26 und 27 in der gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsebene 31 liegen, zeigen deren Normalen 26A und 27A auch in die gleiche Richtung 20 .
Insofern verlaufen die zwei Normalen 26A und 27A auch paral lel zu der Mittelachse 8 der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 .
Das magnetempfindliche Bauelement 4 der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 ist hierbei derart konzipiert , dass mit dessen Hil fe an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 Magnetfeldlinien ( der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ) besonders gut und gezielt verdichtet und damit auch ein diesbezüglicher Magnetfluss ( der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht gezeigt ) entlang des stabförmigen, länglichen Grundkörpers 10 besonders gezielt und ef fektiv geführt werden können .
Hierdurch kann gewährleistet werden, dass einerseits Magnetfeldlinien bzw . ein diesbezüglicher Magnetfluss stark gebündelt bzw . konzentriert an den Grenz flächen 26 und 27 aus dem Grundkörper 10 des magnetempfindlichen Bauelements 4 austreten können, um entsprechend ef fektiv Energie aus der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 heraus aussenden zu können .
Andererseits können Magnetfeldlinien bzw . ein diesbezüglicher Magnetfluss umgekehrt an den Grenz flächen 26 und 27 in die Sende- und/oder Empfangseinheit 1 entsprechend vorteilhaft eintreten und entsprechend verdichtet entlang des Grundkörpers 10 geführt werden, um entsprechend vorteilhaft Energie aus der Umgebung an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 empfangen zu können . Die Magnetfeldlinien können besonders gut an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 verdichtet geführt werden, wenn das magnetempfindliche Bauelement 4 zumindest teilweise dazu eingerichtet ist , bereichsweise eine Permeabilität an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 zu steigern .
Insofern kann der Grundkörper 10 an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 bzw . das magnetempfindliche Bauelement 4 an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 teilweise oder bevorzugt auch zur Gänze als eine Änderungseinrichtung 34 zur Steigerung der Permeabilität ausgebildet sein .
Hierdurch können speziell Streufeldverluste an der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 signi fikant reduziert werden, wodurch Übertragungsleistungen von Energie mit der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 extrem gut erhöht werden können .
Die vorstehend beschriebenen Perf ormanceverbesserungen können baulich einfach mittels eines weichmagnetischen Materials realisiert werden, welches insbesondere eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1 . 000 , oder bevorzugt mehr, aufweist .
Zudem ist es von Vorteil , wenn sich das weichmagnetische Material optional durch eine Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 30 A/m, oder weniger aus zeichnet .
Genauer gesagt besteht der Grundkörper 10 aus einem gewickelten metallischen Glasmaterial 32 .
Mittels einem entsprechend ausgestalteten magnetempfindlichen Bauelement 4 bzw . einer Änderungseinrichtung 34 kann die Sende- und/oder Empfangseinheit 1 besonders ef fektiv betrieben werden . Die Änderungseinrichtung 34 ist hierbei zwischen den beiden Grenz flächen 26 und 27 angeordnet .
Beispielweise kann die Änderungseinrichtung 34 nur bereichsweise an dem magnetempfindlichen Bauelement 4 verwirklicht sein .
In dem hier gezeigten Aus führungsbeispiel betri f ft die Änderungseinrichtung 34 das magnetempfindliche Bauelement 4 komplett .
Das heißt mit anderen Worten, dass das magnetempfindliche Bauelement 4 vollständig aus dem weichmagnetischen Material mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften besteht .
Das elektrisch leitfähige Leiterelement 6 kann körperlich unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als isoliertes Drahtelement .
Zudem kann das elektrisch leitfähige Leiterelement 6 gegenüber dem magnetempfindlichen Bauelement 4 auch unterschiedlich angeordnet sein, beispielsweise kann das elektrisch leitfähige Leiterelement 6 mehrfach um den Grundkörper 10 des magnetempfindlichen Bauelements 4 herum gewunden sein .
Das elektrisch leitfähige Leiterelement 6 besitzt eine Anschlussseite 35 , mittels welcher es an eine hier nicht weiter gezeigte Energieversorgungseinrichtung 36 energetisch angeschlossene werden kann .
Die hier beschriebene Sende- und/oder Empfangseinheit 1 eignet sich insbesondere hiervorragend zur Verwirklichung einer Ladevorrichtung 38 zum induktiven Laden eines hier nicht gezeigten Akkumulators bzw . insbesondere einer nicht gezeigten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs (nicht expli zit gezeigt ) . Ferner zeichnet sich die Ladevorrichtung 38 noch durch eine elektrische Schutzvorrichtung 39 mit einem allstromsensitiven Fehlerschutzschalter 39A aus .
Insbesondere mit wenigstens zwei oder bevorzugt auch mehr der hier beschriebenen Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 kann vorteilhaft eine kabellos arbeitende Energieübertragungseinheit 40 hergestellt werden, wie zum Beispiel die Energieübertragungseinheit 40 gemäß der Darstellung nach der Figur 2 .
Die Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 sind hierbei derart zueinander angeordnet , dass ihre j eweil igen Grenz flächen 26 und 27 aufeinander zugerichtet angeordnet sind .
Mit anderen Worten bedeutet das , dass die j eweiligen Sende- und/oder Empfangsseiten 30 der zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 gegenüberliegend angeordnet sind .
Hierdurch kann Energie zwischen den zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 vorteilhaft übertragen werden, insbesondere zwischen den j eweiligen gegenüberliegenden Grenz flächen 26 und 27 .
Vorteilhafterweise ist bei der Energieübertragungseinheit 40 zumindest eine erste Sende- und/oder Empfangseinheit 1 der zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 mobil gegenüber der anderen Sende- und/oder Empfangseinheit 1 der zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 angeordnet , sodass die mobile erste Sende- und/oder Empfangseinheit 1 beispielsweise an einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, während die andere Sende- und/oder Empfangseinheit 1 orts fest angeordnet ist , beispielsweise an einer Ladevorrichtung 38 zum induktiven bzw . kabellosen Laden insbesondere der Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs . Da die zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 in diesem Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet sind und auch der Ausführung der Sende- und/oder Empfangseinheit 1 aus der Figur 1 entsprechen, wird zur weiteren Erläuterung der zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 auf die Beschreibung der in der Figur 1 gezeigten Sende- und/oder Empfangseinheit 1 verwiesen, um hierdurch auch Wiederholungen zu vermeiden .
Gemäß der Darstellung nach der Figur 3 ist eine beispielhafte Anordnung 42 aus oberen mobilen Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 und aus unteren orts festen Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 gezeigt .
Die oberen und unteren Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 sind identisch ausgebildet .
Die Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 weisen einen ähnlichen Aufbau auf , wie die Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 aus den Figuren 1 und 2 .
Insofern kann zur detaillierten Beschreibung der Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 auch auf die Beschreibung der Sende- und/oder Empfangseinheiten 1 verwiesen werden, um auch hier Wiederholungen zu vermeiden .
Da alle Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 den gleichen Aufbau besitzen, können sie besonders ein kabelloses Laden im Bereich der E-Mobilität vereinfachen .
Beispielsweise sind die oberen mobilen Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 vorteilhaft an einem nicht weiter gezeigten Kraftfahrzeug 44 , insbesondere an einem PKW, angeordnet und mithil fe der elektrisch leitfähigen Leiterelemente 6 insbesondere mit einer Traktionsbatterie 45 des Kraftfahrzeugs 44 in geeigneter Weise elektrisch wirkverbunden . Die unteren orts festen Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 sind hingegen einer Ladevorrichtung 38 zugeordnet , welche wiederum einer Ladestation (nicht gezeigt ) für Kraftfahrzeuge 44 zugehörig ist .
Die Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 sind hierbei beispielhaft entlang einer ovalen Linie 46 angeordnet .
Mittels der Viel zahl an miteinander in Wirkverbindung stehenden unteren und oberen Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 kann die für eine Übertragung von Energie zwischen den oberen und unteren Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 zur Verfügung stehenden wirksamen Gesamtgrenz flächen 47 vorteilhaft vergrößert werden, wobei die Gesamtgrenz flächen 47 sich j eweils aus den einzelnen Grenz flächen 26 und 27 der oberen bzw . unteren Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 auf summieren .
Zum Schutz insbesondere vor elektromagnetischer Strahlung ausgehen von den Sende- und/oder Empfangseinheiten 100 ist das Kraftfahrzeug 44 noch mit einem Abschirmungsbauteil 48 ausgerüstet , wobei das Abschirmungsbauteil 48 zumindest teilweise aus einem Material-Compound umfassend Bestandteile 49 aus einem weichmagnetischen Material besteht , welches insbesondere eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1 . 000 und/oder eine Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 10 A/m besitzt .
Gemäß der Darstellungen nach den Figuren 4 bis 8 sind noch weiteren mögliche erste Anordnungen von Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 bzw . 300 beispielhaft gezeigt .
Hinsichtlich der Darstellung nach Figur 4 ist eine andere Anordnung 52 von beispielsweise fünf nebeneinander angeordneten Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 gezeigt . Die fünf Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 sind hierbei derart nebeneinander angeordnet , dass deren j eweilige Grenz flächen 26 und 27 eine gemeinsame , insbesondere lineare , Gesamtgrenzfläche 53 ausgestalten .
Hierzu sind die fünf Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 so angeordnet , dass sie mit ihren j eweiligen Querachsen 9 entlang einer geraden Linie 54 platziert sind .
Da die Grenz flächen 26 und 27 in einer gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsebene 31 (hier : Papierebene ) liegend angeordnet sind, weisen die Grenz flächen 26 und 27 zueinander j eweils einen Flächenwinkel 31A (nur beispielhaft eingezeichnet ) von 180 ° auf . Somit ist Gesamtgrenz fläche 53 eben ausgebildet .
Hinsichtlich der Darstellung nach Figur 5 ist eine zusätzliche Anordnung 56 gezeigt , bei welcher die fünf Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 ebenfalls wieder nebeneinander angeordnet sind, diesmal j edoch alternieren versetzt zueinander entlang der geraden Linie 54 .
Hierzu sind beispielsweise zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 der fünf Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 aus der geraden Linie 54 ausgerückt angeordnet , und zwar um eine Kantenlänge der Grenz flächenkante 29 .
Die Größe der hierbei gebildeten gemeinsamen Gesamtgrenz fläche 53 bleibt gleich der Gesamtgrenz fläche 53 der anderen Anordnung 52 aus der Figur 4 . Die gemeinsamen Gesamtgrenz fläche 53 ist ebenfalls eben ausgebildet .
Hinsichtlich der Darstellung nach Figur 6 ist eine alternative
Anordnung 58 gezeigt , bei welcher die diesmal acht Sende- und/o- der Empfangseinheiten 200 (hier nicht nochmals bezi f fert ) ebenfalls wieder nebeneinander entlang der geraden Linie 54 angeordnet sind .
Neben j eweils zwei äußeren nebeneinander angeordneten Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 besitzt die alternative Anordnung 58 noch ein verstärktes Zentrum 60 aus vier Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 , von welchen j eweils zwei übereinander angeordnet sind, also quer zu der geraden Line 54 .
Die hierdurch gebildete alternative Gesamtgrenz fläche 61 ist größer und ebenfalls eben ausgestaltet .
Hinsichtlich der Darstellung nach Figur 7 ist eine weitere alternative Anordnung 64 gezeigt , welche wieder acht Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 (hier nicht nochmals bezi f fert ) umfasst , von welchen j eweils zwei Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 paarweise in eine Richtung quer zu der geraden Line 54 untereinander angeordnet sind .
Die einzelnen Grenz flächen 26 und 27 der achte Sende- und/oder Empfangseinheiten 200 bilden eine ebene Gesamtgrenz fläche 65 der weiteren alternativen Anordnung 64 aus .
Hinsichtlich der Darstellung nach Figur 8 ist eine weitere beispielhafte Anordnung 66 von acht anderen Sende- und/oder Empfangseinheiten 300 mit flächenmäßig kleiner gestalteten Grenz flächen 26 bz . 27 dargestellt , welche konzentrisch um einen Mittelpunkt 67 der weiteren beispielhaften Anordnung 66 und entlang einer Kreislinie 68 herum angeordnet sind .
Die einzelnen Sende- und/oder Empfangseinheiten 300 schließen j eweils einen Winkel 69 (nur exemplarisch eingezeichnet ) zueinander ein . Alle Sende- und/oder Empfangseinheiten 300 liegen in einer gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsebene 31 und bilden hierbei insgesamt eine ebene Gesamtgrenz fläche 70 aus . An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw . in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale , Ef fekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw . erzielen zu können .
Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Aus führungsbeispielen bzw . Anordnungen lediglich um erste Ausgestaltungen der Erfindung handelt . Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Aus führungsbeispiele bzw . Anordnungen .
Bezugszeichenliste
1 Sende- und/oder Empfangseinheit ( en)
4 magnetempfindliches Bauelement
6 elektrisch leitfähiges Leiterelement
8 Mittelachse
9 Querachse
10 Grundkörper
12 Längserstreckung
14 erster Biegebereich
15 zweiter Biegebereich
16 Mittenabschnitt
18 erster Schenkelabschnitt
19 zweiter Schenkelabschnitt
20 gleiche Richtung bzw . Sende- und/oder Empfangsrichtung
22 Schenkelabstand
24 erstes Ende
25 zweites Ende
26 erste Grenz fläche
26A eine Normale der ersten Grenz fläche
27 zweite Grenz fläche
27A eine Normale der zweiten Grenz fläche
28 sonstige Oberfläche
29 Grenz flächenkanten
30 Sende- und/oder Empfangsseite
31 Sende- und/oder Empfangsebene
31A Flächenwinkel
32 metallisches Glasmaterial
34 Änderungseinrichtung
35 Anschlussseite
36 Energieversorgungseinrichtung
38 Ladevorrichtung
39 elektrische Schutzvorrichtung
39A Fehlerschutzschalter
40 Energieübertragungseinheit 42 beispielhafte Anordnung
44 Kraftfahrzeug
45 Traktionsbatterie
46 ovale Linie
47 Ges amt grenz fläche
48 Abschirmungs-Bauteil bzw . Abschirmschicht
49 Bestandteile bzw . Partikel
52 andere Anordnung
53 lineare Gesamtgrenz fläche
54 gerade Linie
56 zusätzliche Anordnung
58 alternative Anordnung
60 verstärktes Zentrum
61 alternative Gesamtgrenz fläche
64 weitere alternative Anordnung
65 ebene Gesamtgrenz fläche
66 weitere beispielhafte Anordnung
67 Mittelpunkt
68 Kreislinie
69 Winkel
70 Gesamtgrenz fläche
100 weitere Sende- und/oder Empfangseinheiten
200 weitere Sende- und/oder Empfangseinheiten
300 weitere Sende- und/oder Empfangseinheiten

Claims

Patentansprüche
1. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) zur induktiven Übertragung von Energie mit einer Mittelachse (8) , mit einem magnetfeldempfindlichen Bauelement (4) zum Führen eines Magnetflusses und mit zumindest einem elektrisch leitfähigen Leiterelement (6) , bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und das zumindest eine Leiterelement (6) elektromagnetisch wechselwirkend zueinander angeordnet sind, und bei welcher das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) wenigstens zwei Grenzflächen aufweist (26, 27) , an welchen der Magnetfluss verdichtet aus dem magnetfeldempfindlichen Bauelement (4) aus- oder eintritt, wobei die wenigstens zwei Grenzflächen (26, 27) gemeinsam an einer Energieübertragungsseite (30) der Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) angeordnet sind.
2. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) eine Änderungseinrichtung (34) zur Steigerung der Permeabilität umfasst, wobei die Änderungseinrichtung (34) zwischen den wenigstens zwei Grenzflächen (26, 27) wirkend angeordnet ist.
3. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) zur Steigerung der Permeabilität eine relative Permeabilität von größer oder gleich 1.000 aufweist, bevorzugt von größer oder gleich 5.000 und besonders bevorzugt von größer oder gleich 10.000.
4. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) eine Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 30 A/m aufweist, bevorzugt von kleiner oder gleich 5 A/m und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 3 A/m.
5. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) ein weichmagnetisches Material umfassen.
6. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) ein metallisches Glasmaterial (32) umfassen.
7. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) einen gewickelten Grundkörper (10) aufweisen.
8. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) eine Längserstreckung (12) mit zwei Enden (24, 25) aufweisen, deren Normalen (26A, 27A) im Wesentlichen in die gleiche Richtung (20) zeigen.
9. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten (1) derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenzflächen (26, 27) in einer gemeinsamen Ebene (31) liegend angeordnet sind.
10. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) derart zueinander angeordnet sind, dass deren Grenzflächen (26, 27) , insbesondere Grenzflächenkanten (29) hiervon, unmittelbar aneinander liegend angeordnet sind, oder höchstens mit einem Abstand zueinander beanstandet angeordnet sind, welcher einer Grenzflächenkantenlänge oder weniger entspricht, oder bevorzugt einer halben Grenzflächenkantenlänge oder weniger.
11. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenzflächen (26, 27) in einer gemeinsamen Ebene (31) liegend angeordnet sind, und zwei Grenzflächenkantenlänge (29) von unmittelbar nebeneinander angeordneten Grenzflächen (26, 27) einen Winkel (69) zueinander einschließen.
12. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) derart nebeneinander angeordnet sind, dass nebeneinander angeordnete Grenzflächen (26, 27) einen Flächenwinkel (31A) zueinander einschließen, welcher von 180 ° verschieden ist.
13. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder bevorzugt mehr Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren Grenzflächen (26, 27) eine gemeinsame lineare Gesamtgrenzfläche (47; 53; 61; 65; 70) ausgestalten.
14. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leiterelement (6) als ein das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) und/oder die Änderungseinrichtung (34) weniger als vollständig umschließendes, elektrisch leitfähiges Leiterelement (6) ausgebildet ist.
15. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leiterelement (6) mittels einem Verbindungsmittel mit dem magnetfeldempfindlichen Bauelement (4) und/oder mit und/oder der Änderungseinrichtung (34) mittelbar verbunden ist.
16. Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leiterelement (6) einen elektrischen Anschluss (35) an eine externe Energieversorgungsvorrichtung (36) aufweist.
17. Ladevorrichtung (38) zum induktiven Laden eines Akkumulators, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, mit einer Energieversorgungseinrichtung (36) oder mit einer Anschlusseinrichtung zum Anschließen an einer Energieversorgungseinrichtung (36) , dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (38) zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
18. Ladevorrichtung (38) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (38) eine elektrische Schutzvorrichtung (39) mit einem allstromsensitiven Fehlerschutzschalter (39A) aufweist.
19. Ladevorrichtung (38) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (38) dazu eingerichtet ist, den Akkumulator, insbesondere die Traktionsbatterie (45) , auch zu entladen.
20. Energieübertragungseinheit (40) aus miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei welcher die Grenzflächen (26, 27) der miteinander korrespondierenden Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) gegenüberliegend angeordnet sind .
21. Energieübertragungseinheit (40) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) von miteinander wechselwirkenden Sende- und/oder Empfangseinheiten (1; 100; 200; 300) gegenüber der wechselwirkenden Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) mobil angeordnet ist.
22. Kraftfahrzeug (44) mit einem Akkumulator, insbesondere mit einer Traktionsbatterie (45) , und mit einer Lade- und/oder Entladeinfrastruktur zum Laden und/oder Entladen des Akkumulators, insbesondere zum induktiven Laden und/oder Entladen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (44) wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist.
23. Kraftfahrzeug (44) mit einem Akkumulator, insbesondere mit einer Traktionsbatterie (45) , und mit einer Lade- und/oder Entladeinfrastruktur zum Laden und/oder Entladen des Akkumulators, insbesondere zum induktiven Laden und/oder Entladen, insbesondere Kraftfahrzeug (44) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (44) ein Abschirmungs-Bauteil (48) gegen elektrische und/oder magnetische Strahlung aufweist, wobei das Abschirmungs-Bauteil (48) zumindest teilweise aus einem Material-Compound umfassend Bestandteile aus einem weichmagnetischen Material besteht, insbesondere mit einer relativen Permeabilität von größer oder gleich 1.000 und/oder mit einer Koerzitivf eldstärke von kleiner oder gleich 10 A/m.
24. Verfahren zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) zur induktiven Übertragung von Energie mittels eines magnetfeldempfindlichen Bauelements (4) zum Führen des Magnetflusses aus der Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) heraus oder in die Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) hinein, bei welchem das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) zumindest teilweise aus einem Bandmaterial gewickelt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelung in Längserstreckung (12) des magnetfeldempfindlichen Bauelements (4) hergestellt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldempfindliche Bauelement (4) zumindest teilweise aus einem metallischen Glasmaterial (32) hergestellt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetempfindliche Bauelement (4) nach dem Wickeln eingekürzt wird, und dass an den eingekürzten Enden (24, 25) des magnetfeldempfindlichen Bauelements (4) jeweils zumindest eine Grenzfläche (26, 27) zum Aus- oder Einführen eines Magnetflusses hergestellt wird, insbesondere zum Ausführen aus der Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) heraus oder zum Einführen in die Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) hinein.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetempfindliche Bauelement (4) entlang seiner Längserstreckung (12) mindestens an zwei voneinander be- abstandeten Stellen (14, 15) gebogen wird.
29. Verwendung eines metallischen Glasmaterials (32) zum Herstellen einer Sende- und/oder Empfangseinheit (1; 100; 200; 300) zur induktiven Übertragung von Energie, insbesondere zum Herstellen eines magnetfeldempfindlichen Bauelements (4) zum Führen, zum Senden und/oder zum Empfangen eines Magnetflusses.
30. Verwendung von magnetfeldempfindlichen Partikeln (49) aus einem metallischen Glasmaterial (32) zum Erzeugen einer Abschirmungsschicht (48) an einem Fahrzeug (44) , insbesondere an einer Fahrzeugkarosserie, bevorzugt an einem Bodenbereich einer Fahrzeugkarosserie .
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