FR2992113A1

FR2992113A1 - Agencement de cession sans fil d'energie par induction.

Info

Publication number: FR2992113A1
Application number: FR1301045A
Authority: FR
Inventors: Thomas Komma
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-12-20
Also published as: JP5822868B2; DE102012209898A1; JP2013258897A; CN103490526A; US9412514B2; CN103490526B; US20130334891A1

Abstract

Agencement de cession sans fil d'énergie par induction, à une bobine (14) d'un véhicule électrique, comprenant une première bobine (11) conductrice de l'électricité et constituée de manière circulaire, et une deuxième bobine (12) conductrice de l'électricité, constituée de manière circulaire, le sens du courant dans la deuxième bobine (12) étant contraire au sens du courant dans la première bobine (11).

Description

Agencement de cession sans fil d'énergie par induction L'invention concerne un agencement de cession sans fil d'énergie par induction, notamment à une bobine formant récepteur d'un véhicule électrique, comprenant une bobine conductrice de l'électricité et constituée de manière circulaire, la bobine pouvant être reliée à une alimentation en courant.

On utilise, dans la charge sans fil de véhicules électriques, des enroulements soit de conception circulaire, soit de conception en solénoïde. La conception circulaire désigne une bobine dans laquelle les conducteurs s'étendent en forme de spirale dans un plan tandis que la conception en solénoïde désigne un enroulement à la manière d'une bobine. Un mélange des deux variantes présente des inconvénients en raison du couplage qui n'est pas le meilleur. La conception en solénoïde est, pour un même couplage, plus petite, mais provoque des densités de flux magnétique plus grandes, ce qui peut entraîner une échauffement inadmissible de corps métalliques dans la région du champ magnétique. La conception circulaire a, en raison de sa surface plus grande, moins de densité de flux, mais est plus malaisée à monter sur le véhicule. La présente invention vise un agencement perfectionné de cession sans fil d'énergie par induction, par lequel on 30 pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus. On y parvient par un agencement de cession sans fil d'énergie par induction, notamment à une bobine formant récepteur d'un véhicule électrique, comprenant une première bobine conductrice de l'électricité et constituée de manière circulaire, la première bobine étant reliée à une alimentation en courant, qui peut être commandée, caractérisé par une deuxième bobine conductrice de l'électricité constituée de manière circulaire et reliée également à l'alimentation en courant, la liaison de la deuxième bobine à l'alimentation en courant étant telle que le sens du courant dans la deuxième bobine est contraire au sens du courant dans la première bobine. L'agencement est, de préférence, un poste de charge de 15 véhicules électriques encastré dans le sol. On s'est rendu compte, pour l'invention, qu'en répartissant un enroulement circulaire du côté du sol en deux enroulements circulaires ayant des sens du courant 20 qui sont différents, on peut agrandir la surface active magnétiquement et diminuer ainsi la densité de flux. Il se créé deux lobes d'intensité du champ magnétique, de direction différentes, par lesquels on peut, maintenant, faire fonctionner aussi, de manière avantageuse, une 25 forme de construction d'enroulement plus petite en solénoïde, notamment un enroulement du côté du véhicule. En même temps, on évite ainsi un échauffement éventuel de corps métalliques étrangers, qui va au-delà de ce qui est admissible. 30 L'enroulement circulaire est un enroulement, dans lequel le conducteur électrique est disposé sensiblement dans un plan. L'enroulement circulaire peut être sensiblement circulaire ou également sensiblement rectangulaire ou carré. Par la forme de construction en solénoïde, on désigne la forme de construction, dans laquelle l'enroulement s'étend à la manière d'une hélice sensiblement sur une enveloppe cylindrique. De préférence, la première et la deuxième bobines sont disposées dans un plan. On minimise ainsi l'espace de construction, qui est nécessaire, et on rend cette forme de construction plate, ce qui est bon, par exemple, pour 10 l'incorporation sous la forme d'un poste de charge dans le sol sur lequel des véhicules électriques doivent passer. Les bobines sont judicieusement disposées l'une à côté de l'autre. 15 Il est judicieux également que la première et la deuxième bobines soient de même dimension. Comme la commande électrique des bobines doit prendre en compte leur dimension et leur géométrie, la même conformation des deux bobines fait que la commande ne doit pas être 20 conformée d'une manière inutilement complexe. De préférence, la première et la deuxième bobines sont disposées de manière à ce que la distance de leur centre représente au moins une fois et demie leur diamètre. La 25 distance est notamment adaptée à la dimension des bobines du côté du véhicule. Il est bon de disposer d'un élément de noyau en fer, disposé de manière à aller de la zone centrale de la 30 première bobine jusqu'à la zone centrale de la deuxième bobine. Suivant un mode réalisation, l'alimentation en courant, qui peut être commandée, comporte un dispositif de communication, pour la communication avec un véhicule électrique, conformé pour obtenir des données de commande pour la charge électrique du véhicule et pour orienter ensuite le courant envoyé en alimentation dans les bobines.

Un exemple de réalisation de l'invention préféré mais en aucune façon limitatif sera maintenant explicité d'une manière plus précise au moyen des figures du dessin, les caractéristiques y sont représentées d'une manière schématisée. Au dessin : La figure 1 est une vue en plan d'un agencement de bobine du côté du sol ainsi que d'un agencement de bobine du côté du véhicule.

La figure 2 est une vue du côté de l'agencement de bobine du côté du sol ainsi que d'un agencement de bobine du côté du véhicule. Les figures représentent un dispositif de charge de véhicules électriques disposé du côté du sol, ensemble avec une bobine en solénoïde du côté du véhicule qui sert à la réception de l'énergie fournie. La bobine du côté du véhicule est fixée à un véhicule, qui n'est pas autrement représenté, tandis que le dispositif de charge du côté du sol est encastré dans le sol 10. La figure 1 est une vue par le haut des éléments mentionnés, tandis que la figure 2 en est une vue de côté. Le dispositif de charge disposé du côté du sol comprend un premier enroulement 11 circulaire ainsi qu'un deuxième enroulement 12 circulaire, disposés de manière coplanaire. Les deux enroulements 11, 12 sont de même dimension et sont constitués, en principe, de la même façon. Les centres des deux enroulements 11, 12 sont un peu plus éloignés l'un de l'autre que la longueur d'un noyau 15 de ferrite du côté du véhicule. Les enroulements circulaires de cet exemple sont en forme de cercle. Dans une variante de réalisation, les enroulements circulaires sont carrés, c'est-à-dire que les conducteurs électriques s'étendent en ligne droite à partir des sommets de l'enroulement. Un élément 13 de ferrite relie les régions centrales des deux enroulements 12, 13. L'élément 13 de ferrite comprend à cet effet des pièces de forme cylindrique, qui sont disposées aux centres des deux enroulements 12, 13 et une pièce de liaison, qui est assemblée solidement mécaniquement avec les deux pièces de forme cylindrique et s'étend dans le sol 10 en dessous des enroulements 12, 13. Les deux enroulements 12, 13 sont reliés à une alimentation au courant, qui peut être commandée et qui n'est pas présentée aux figures. L'alimentation en courant, qui peut être commandée, sert à la commande des enroulements 12, 13 afin de rendre possible une transmission d'énergie par induction à une fréquence appropriée et ainsi à une puissance appropriée. A cet effet, un champs alternatif commandé est appliqué aux enroulements 12, 13 dans la mesure où l'on souhaite une opération de charge. A cet effet, le dispositif de charge comprend, de préférence aussi, un dispositif de communication qui permet d'échanger des paramètres de l'opération de charge comme la puissance maximum ou autre avec le véhicule électrique. L'alimentation en courant, qui peut être commandée, est reliée aux enroulements 12, 13 de manière à ce qu'il règne, toujours dans les enroulements 12, 13, des courants en sens contraires. Il est bon, sinon, que les paramètres de courant dans les deux enroulements 12, 13 soient les même, c'est-à-dire que l'intensité du courant soit toujours la même, seul le sens étant changé. Cette situation est illustrée par les flèches 16 de sens de courant dans la région des deux enroulements 12, 13. Normalement, utiliser, en même en temps, des enroulements circulaires et en solénoïde pour la charge de véhicule électrique n'est pas avantageux en raison du couplage magnétique qui n'est pas le meilleur. Par l'agencement et le fonctionnement des enroulements 12, 13, comme représenté dans le présent exemple, on peut, toutefois, maintenant, utiliser dans le véhicule électrique, un enroulement 14 en solénoïde rapetissé ayant un noyau 15 de ferrite qui s'adapte. Cet enroulement est placé idéalement au dessus des lobes d'intensité de champ magnétique. Le tracé simplifié du flux 17 magnétique est représenté à la figure 2 à titre d'illustration.

L'enroulement 14 en solénoïde peut être avantageusement constitué d'une manière simple dans le véhicule électrique sous la forme d'un enroulement circulaire comparable.

Claims

REVENDICATIONS1. Agencement de cession sans fil d'énergie par induction, notamment à une bobine (14) formant récepteur d'un véhicule électrique, comprenant une première bobine (11) conductrice de l'électricité et constituée de manière circulaire, la première bobine (11) étant reliée à une alimentation en courant, qui peut être commandée, caractérisé par une deuxième bobine (12) conductrice de l'électricité, constituée de manière circulaire et reliée également à l'alimentation en courant, la liaison de la deuxième bobine (12) à l'alimentation en courant étant telle que le sens du courant dans la deuxième bobine (12) est contraire au sens du courant dans la première bobine (11).
2. Agencement suivant la revendication (1), caractérisé en ce que la première et la deuxième bobines (11, 12) sont disposée de manière coplanaire.
3. Agencement suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première et la deuxième bobine (11, 12) sont de même dimension.
4. Agencement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la première et la deuxième bobines (11, 12) sont disposées de manière à ce que la distance de leurcentre représente au moins une fois et demie leur diamètre.
5. Agencement suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément (3) de noyau en fer est disposé de manière à aller de la zone centrale de la première bobine (11) jusqu'à la zone centrale de la deuxième bobine (12).
6. Agencement suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation en courant, qui peut être commandée, comporte un dispositif de communication pour la communication avec un véhicule électrique conformé, pour obtenir des données de commande pour la charge électrique du véhicule et pour orienter ensuite le courant envoyé en alimentation dans les bobines (11, 12).