KR20180040525A - 권선 구조체들의 일차측 및 이차측 배열체, 유도성 전력 전달을 위한 시스템, 및 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법 - Google Patents

권선 구조체들의 일차측 및 이차측 배열체, 유도성 전력 전달을 위한 시스템, 및 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법 Download PDF

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로베르트 차인스키
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봄바디어 프리모베 게엠베하
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Abstract

발명은 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 에 관한 것이고, 여기서, 일차측 배열체 (1) 는 적어도 3 개의 위상 라인들 및 위상 라인 당 적어도 하나의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 를 포함하고, 여기서, 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 는 적어도 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 를 포함하고, 여기서, 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 일차측 배열체 (1) 의 종축 (x) 을 따라 확장되고, 여기서, 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 피치 (P12) 는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 ]0,1[ 의 간격으로부터 선택되고, 여기서, 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 사이의 피치 (P13) 는 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 피치 (P12) 보다 더 작다. 발명은 또한, 유도성 전력 전달을 위한 시스템 및 전력을 차량에 유도성으로 전달하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

권선 구조체들의 일차측 및 이차측 배열체, 유도성 전력 전달을 위한 시스템, 및 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법{A PRIMARY-SIDED AND A SECONDARY-SIDED ARRANGEMENT OF WINDING STRUCTURES, A SYSTEM FOR INDUCTIVE POWER TRANSFER AND A METHOD FOR INDUCTIVELY SUPPLYING POWER TO A VEHICLE}
본 발명은 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 권선 구조체들의 일차측 (primary-sided) 및 이차측 (secondary-sided) 배열체에 관한 것이다. 또한, 발명은 유도성 전력 전달을 위한 이러한 시스템 및 전력을 차량에 유도성으로 전달하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기 차량들, 특히, 궤도-구속 차량 (track-bound vehicle), 및/또는 도로 자동차는 유도성 전력 전달에 의하여 전달되는 전기 에너지에 의해 동작될 수 있다. 이러한 차량은 교류 전자기장을 수신하고 전자기 유도에 의해 교류 전류를 생성하도록 구비된 수신 디바이스를 포함하는, 차량의 트랙션 시스템 (traction system) 또는 트랙션 시스템의 일부일 수 있는 회로 배열체를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 차량은 교류 (alternating current; AC) 를 직류 (direct current; DC) 로 변환하도록 구비된 정류기를 포함할 수 있다. DC 는 트랙션 배터리 (traction battery) 를 충전시키거나 전기 기계를 동작시키기 위하여 이용될 수 있다. 후자의 경우, DC 는 인버터 (inverter) 에 의해 AC 로 변환될 수 있다.
유도성 전력 전달은 권선 구조체들의 2 개의 세트들을 이용하여 수행된다. 제 1 세트는 접지 (일차 권선 구조체 (primary winding structure) 들) 상에 설치되고 노변 전력 변환기 (wayside power converter; WPC) 에 의해 공급될 수 있다. 권선들 (이차 권선 구조체 (secondary winding structure) 들) 의 제 2 세트는 차량 상에 설치된다. 예를 들어, 권선들의 제 2 세트는 차량의 하부, 트램 (tram) 들의 경우에 그 객차들의 일부의 아래에 부착될 수 있다. 자동차에 대하여, 그것은 차량 샤시 (vehicle chassis) 에 부착될 수 있다. 이차 권선 구조체 (들) 또는 일반적으로, 이차측은 픽업-배열체 (pick-up-arrangement) 또는 수신기로서 종종 지칭되거나, 그 일부이다. 일차 권선 구조체 (들) 및 이차 권선 구조체 (들) 는 전기 에너지를 차량으로 전달하기 위한 고주파수 트랜스포머를 형성한다. 이것은 정적 상태 (차량의 이동이 없을 때) 및 동적 상태 (차량이 이동할 때) 에서 행해질 수 있다.
특히, 도로 자동차들의 경우, 정지식 일차 유닛은 공간적으로 분리되도록 종종 배열되는 복수의 엘리먼트들을 포함한다.
WO 2011/145953 A1 은 3 개의 루프형 전도체들을 갖는 3-상 토폴로지 (three-phase topology) 를 개시한다. 전도체들은 궤도의 길이를 따라 진행 필드 (travelling field) 를 생성하는 각각의 인접한 전도체에서 전류 위상이 60° 만큼 차이나도록 서로 중첩한다. WO 2011/145953 A1 에서 개시된 궤도의 피치 (pitch) 는 제 1 위상 라인을 제공하는 제 1 전도체에서 제 2 위상 라인을 제공하는 제 2 전도체까지의 연속적인 루프 섹션 (section) 들 사이의 피치가 하나의 루프의 길이의 2/3 가 되도록 제공되고, 여기서, 제 1 전도체, 및 제 3 위상 라인을 제공하는 제 3 전도체의 대응하는 루프 섹션들 사이의 피치는 길이의 4/3 이다. 이것은 WO 2011/145953 A1 에서 개시된 3 상 궤도 토폴로지의 특징으로서 기재되는 위상들 사이의 균형잡힌 상호 결합 (mutual coupling) 으로부터 기인한다.
PCT/EP2014/074889 (출원 번호, 아직 개시되지 않음) 는 3 상 일차 권선 구조체 및 일차 유닛을 동작시키는 방법을 설명한다.
설치 공간이 최소화되는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 권선 구조체들의 일차측 및 이차측 배열체, 유도성 전력 전달을 위한 시스템, 및 전력을 차량에 유도성으로 전달하는 방법을 제공하는 것의 기술적 문제가 있다.
상기 기술적 문제에 대한 해결책은 청구항 제 1 항, 제 19 항, 제 22 항, 및 제 28 항의 특징들을 갖는 발명요지에 의해 제공된다. 발명의 추가의 실시형태들은 하위 청구항들의 특징들을 갖는 발명요지에 의해 제공된다.
유도성 전력 전달을 위한 시스템의, 또는 유도성 전력 전달을 위한 시스템을 위한 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체가 제안된다. 시스템은 차량으로의 유도성 전력 전달을 위한 시스템일 수 있다. 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체는 소위 유도성 전력 전달 패드 또는 충전 패드의 일부일 수 있다. 이러한 패드는 경로 또는 주차 공간의 표면 상에 설치될 수 있거나 이러한 표면 내에서 통합될 수 있다. 일차 권선 구조체 (들) 는 일차 권선 구조체들이 동작 전류들로 급전되거나 동작 전류들을 공급받을 경우에 교류 (전기-) 자기장을 생성한다. 이 전자기장은 하나 이상의 이차 권선 구조체 (들) 에 의해 수신될 수 있다.
다음에서는, 일차 권선 구조체가 또한, 권선 구조체로서 지칭될 수 있다. 일차측 배열체는 적어도 3 개의 위상 라인들 및 위상 라인 당 적어도 하나의 권선 구조체를 포함한다. 권선 구조체는 하나 이상의 전도체 (들) 에 의해 제공될 수 있다. 위상 라인은 권선 구조체에 의해 제공될 수 있거나, 그 반대일 수 있다.
각각의 권선 구조체는 적어도 하나의 하위권선 구조체 (subwinding structure) 를 포함한다. 하위권선 구조체는 권선 구조체의 적어도 하나의 섹션에 의해 제공될 수 있다. 특히, 하위권선 구조체는 루프 또는 코일을 제공할 수 있고, 여기서, 루프 또는 코일은 권선 구조체의 하나 또는 다수의 섹션 (들) 에 의해 제공된다.
권선 구조체들은 일차측 배열체의 종축 (longitudinal axis) 을 따라 확장된다. 바람직하게, 권선 구조체는, 하나의 권선 구조체의 종축에 대해 평행할 수 있는, 일차측 배열체의 종축을 따라 확장되는 다수의 하위권선 구조체들을 포함한다. 이 경우, 권선 구조체의 연속적인 하위권선 구조체들은 상기 종축을 따라 서로 인접하게 배열될 수 있다. 서로 인접하다는 것은 하위권선들의 중심 축들, 특히, 대칭인 축들은 예컨대, 종축을 따라 미리 결정된 거리로 서로로부터 떨어져서 이격된다는 것을 의미할 수 있다. 루프 또는 코일은 원형-형상, 타원형-형상, 또는 직사각형-형상일 수 있다. 물론, 다른 기하학적 형상들이 또한 가능하다. 일차측 배열체의 종축은 일차 권선 구조체 위에서 충전 위치로 주행하는 차량의 진행의 희망하는 방향에 대해 예컨대, 평행할 수 있다.
이웃하는 또는 인접한 하위권선들은 반대-배향 (counter-orient) 될 수 있다. 이것은 제 1 하위권선에서의 전류 흐름이 시계방향 (clockwise) 으로 배향되고, 여기서, 이웃하는 또는 인접한 제 2 하위권선에서의 전류 흐름은 반-시계방향 (counter-clockwise) 인 것을 의미할 수 있다. 시계방향의 방향은 동일한 방향을 지시하는 평행한 중심 축들에 대하여 정의될 수 있다. 전류가 상기 하위권선들을 통해 흐를 경우, 인접한 하위권선들은 동일한 크기의 자기장을 생성할 것이지만, 반대 방향으로 배향될 것이다.
권선 구조체는 특히, 평탄한 하위권선 구조체들, 특히, 평탄한 루프들 또는 코일들에 의해 제공될 수 있다. 이것은 권선 구조체가 2 차원 평면 내에서 실질적으로 배열된다는 것을 의미한다. 각각의 하위권선 구조체는 권선 구조체가 교류로 급전될 경우에 개개의 위상 라인의 하나의 극을 제공할 수 있다.
일차측 배열체의 종축은 적어도 3 개의 권선 구조체들의 각각의 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체가 이를 따라 확장되는 축을 나타낸다. 이것은 적어도 3 개의 권선 구조체들의 각각이 상기 종축을 따라 확장되는 적어도 하나의 섹션을 포함한다는 것을 의미한다. 적어도 3 개의 권선 구조체들의 대응하는 하위권선 구조체들, 예를 들어, 각각의 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체는 상기 종축을 따라 서로로부터의 미리 결정된 변위로 배열된다. 이 변위는 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치로서 지칭될 수 있다. 피치는 예컨대, 종축을 따르는 상기 대응하는 하위권선 구조체들의 기하학적 중심들 사이의 거리일 수 있다. 또한, 피치는 예컨대, 종축을 따르는 상기 하위권선 구조체들의 후방 단부 활성 섹션들 사이의 거리일 수 있다. 각각의 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들은 종축을 따르는 하위권선 구조체들, 즉, 각각의 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체, 각각의 권선 구조체의 제 2 하위권선 구조체 등의 시퀀스에서 동일한 위치를 갖는 하위권선 구조체들을 나타낼 수 있다. 종축은 또한, 극들 또는 극 쌍들이 이를 따라 위치되는 축으로서 정의될 수 있다.
제 1 권선 구조체, 제 2 권선 구조체, 및 적어도 제 3 권선 구조체는 종축을 따라 확장되는 적어도 하나의 권선 섹션 및 횡축 (lateral axis) 을 따라 확장되는 적어도 하나의 권선 섹션을 각각 포함하는 것이 가능하다. 횡축은 종축에 대해 직교하도록 배향될 수 있다. 횡 및 종축들은 권선 구조체가 실질적으로 배열되는 전술한 평면에 걸쳐 이어질 수 있다. 종축 및 횡축은 양자 모두 수직 축에 대해 직교하도록 배향될 수 있고, 여기서, 수직 축은 하위권선 구조체의 대칭인 축에 대해 평행하도록 배열될 수 있고 일차측 배열체로부터 이차측 배열체를 향해 배향될 수 있다. 수직 축은 특히, 전력 전달의 주 방향에 대해 평행할 수 있다. "위", "아래", "전방", "후방" 과 같은 방향을 지칭하는 방향 용어들은 전술한 종, 횡, 및 수직 축들에 관한 것이다.
권선 구조체, 특히, 각각의 하위권선 구조체는 이에 따라, 종축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되는 섹션들, 및 횡축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되는 섹션들에 의해 제공될 수 있다. 특히, 각각의 하위권선은 종축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되는 2 개의 섹션들, 및 횡축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되는 2 개의 섹션들에 의해 제공될 수 있다. 횡축에 대해 평행하게 확장되는 섹션들은 또한, 활성 섹션들로서 지칭될 수 있다. 권선 구조체의 활성 섹션은 횡축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되는 오직 하나의 하위권선 구조체의 섹션을 포함할 수 있다. 대안적으로, 권선 구조체의 활성 섹션은 하위권선 구조체의 섹션 및 인접한 하위권선 구조체의 섹션을 포함할 수 있고, 여기서, 양자의 하위권선 구조체들의 섹션들은 횡축에 대해 실질적으로 또는 완전히 평행하게 확장되고, 여기서, 인접한 하위권선 구조체들의 섹션은 서로에 대해 인접하게 배열된다.
또한, 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 0 (제외) 내지 1 (제외) 의 간격으로부터 선택된다. 길이는 종축을 따르는 하위권선 구조체의 치수, 특히, 최대 치수로서 정의된다.
하나의 권선 구조체들 또는 모든 권선 구조체들의 모든 하위권선 구조체들은 동일한 길이 또는 극 피치를 가질 수 있다. 대안적으로, 하나의 권선 구조체의 상이한 하위권선 구조체들은 상이한 길이들 또는 극 피치들을 가질 수 있다. 또한, 상이한 권선 구조체들의 대응하는 하위권선 구조체들은 상이한 길이들 또는 극 피치들을 가질 수 있다.
대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치, 및 동작 전류 사이의 위상 시프트는 일차측 배열체의 종축을 따르는 인접한 극 쌍들 사이의 소위 극 피치를 정의할 수 있다. 극 피치는 권선 구조체의 제 1 활성 섹션의 동작 전류 밀도의 중심과, 권선 구조체의 제 2 활성 섹션의 동작 전류 밀도의 중심 사이의 거리를 나타낼 수 있고, 여기서, 권선 구조체의 제 2 활성 섹션은 종축을 따르는 다음 활성 섹션을 나타낸다. 하나의 하위권선 구조체의 극 피치는 하위권선 구조체의 섹션들에 의해 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제공되는 2 개의 활성 섹션들 사이에서 제공될 수 있다.
특히, 극 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이와 동일할 수 있거나 대략 동일할 수 있다. 극 피치는 하위권선 구조체의 길이보다 약간 더 높다는 것이 또한 가능하다.
정상적인 동작 조건들 하에서, 제 1 권선 구조체는 제 1 동작 전류에 의해 급전되거나 급전가능하고, 여기서, 제 2 권선 구조체는 제 2 동작 전류에 의해 급전되거나 급전가능하다. 제 3 권선 구조체는 제 3 동작 전류에 의해 급전되거나 급전가능하다. 제 1 및 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트는 120° 일 수 있고, 여기서, 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 240° 일 수 있다. 동작 전류들 사이의 위상 시프트는 또한, 개개의 권선 구조체들 사이의 피치에 맞추어질 수 있고, 여기서, 하위권선 구조체의 길이의 2 배의 거리는 360° 에 대응할 수 있다.
발명에 따르면, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치보다 더 작다.
그 결과, 그리고 WO 2011/145953 A1 의 개시물과 대조적으로, 제 3 권선 구조체는 종축을 따라 역행된다. 그러나, 이것은 상이한 권선 구조체들 사이의 비-대칭적인 상호 결합으로 귀착된다. 장점으로서, 더 적은 설치 공간, 특히, 종축을 따르는 더 적은 설치 공간이 일차측 배열체에 대해 요구된다.
바람직하게, 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 1/3 (포함) 내지 1 (제외) 의 간격으로부터 선택된다. 그 다음으로, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 0 (제외) 내지 1/3 (포함) 의 간격으로부터 선택될 수 있다.
대안적으로, 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치들은 0 (제외) 내지 1 (제외) 의 간격으로부터 선택될 수 있고, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 또한, 하나의 하위권선 구조체의 길이의 0 (제외) 내지 1 (제외) 의 간격으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 제 2 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치와 동일하다. 특히, 각각의 권선 구조체가 3 개를 초과하는 하위권선 구조체들을 포함할 경우, 균질의 플럭스 밀도 분포 (flux density distribution) 가 일차 권선 구조체들 위에 제공된다. 이 경우, 피치는 예컨대, 하나의 하위권선 구조체의 길이의 1/6 또는 1/3 로서 선택될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 2/3 로서 선택되고, 여기서, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 1/3 로서 선택된다. WO 2011/145953 A1 에서 개시된 배열체와 대조적으로, 제 3 권선 구조체는 하위권선 구조체의 길이만큼 종축을 따라 역행된다. 이것은 유리하게도, 제안된 배열체에 대한 구성 공간 요건을 감소시킨다.
대안적인 실시형태에서, 제 1 권선 구조체 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 1/3 로서 선택되고, 여기서, 제 1 권선 구조체 및 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들 사이의 피치는 하나의 하위권선 구조체의 길이의 1/6 로서 선택된다. WO 2011/145953 A1 에서 개시된 배열체와 대조적으로, 제 2 및 제 3 권선 구조체는 종축을 따라 역행된다. 이것은 유리하게도, 제안된 배열체에 대한 구성 공간 요건을 추가로 감소시킨다.
또 다른 실시형태에서, 대응하는 하위권선 구조체들은 제 1 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속 (magnetic flux) 들의 방향들이 동일한 방향으로 배향되도록 설계되고 및/또는 배열되고, 여기서, 상기 방향은 포지티브 또는 네거티브의 어느 하나의 전류가 대응하는 하위권선들에 인가되거나 대응하는 하위권선들을 통해 흐를 경우에 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향과 반대로 배향된다.
특히, 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들은 제 1 및 제 2 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체에 대하여 반대-배향되도록 배열될 수 있다. 이것은 제 1 권선 구조체의 제 1 및 제 2 하위권선에서의 전류 흐름이 시계방향으로 배향되고, 여기서, 제 3 권선 구조체의 대응하는 제 1 하위권선에서의 전류 흐름은 모든 대응하는 하위권선들에서의 전류가 포지티브 또는 네거티브의 어느 하나의 전류일 경우에 반-시계방향으로 배향된다는 것을 의미할 수 있다.
포지티브 전류의 흐름 방향은 예컨대, 개개의 권선 구조체의 공급점 (feeding point) 으로부터, 모든 권선 구조체들이 이것에 의해 접속되는 성형점 (star point) 으로 지시할 수 있다. 또한, 포지티브 전류의 흐름 방향은 예컨대, 개개의 권선 구조체의 공급점으로부터, 모든 권선 구조체들의 공통 기준 전위인 기준 전위를 갖는 접속점으로 지시할 수 있다.
공급점은 예컨대, 권선 구조체의 전기적 접속점을 나타낼 수 있다. 공급점은 예컨대, 커넥터에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 권선 구조체는 공급 라인 섹션에 의해 감길 수 있고, 여기서, 공급 라인 섹션의 단부는 공급점을 제공하였다. 권선 구조체의 공급점은 예컨대, 동작 전류들이 이것에 의해 권선 구조체에 제공되는 인버터의 스위칭 레그 (switching leg) 의 중심점에 접속될 수 있다. 중심점은 스위칭 레그의 2 개의 스위칭 엘리먼트들 사이의 접속점일 수 있다. 포지티브 전류의 흐름 방향은 예컨대, 중심점으로부터 공급점으로 지시할 수 있다.
인버터는 제안된 배열체의 일부일 수 있다. 특히, 인버터는 3 개의 스위칭 레그들을 포함할 수 있고, 여기서, 각각의 스위칭 레그는 2 개의 스위칭 엘리먼트들의 직렬 접속에 의해 제공된다. 각각의 권선 구조체의 공급점은 스위칭 레그들 중의 하나의 중심점에 전기적으로 접속된다.
이것은 유리하게도, 생성된 표류 필드 (stray field) 와 생성된 전력 전달 필드 사이의 작은 비율을 제공하는 것을 허용한다. 또한, 플럭스 밀도의 국소적 최대치의 위치는 희망하는 위치로 조절될 수 있다. 이것은 유리하게도, 생성된 전력 전달 필드를 일차 권선 구조체에 관한 이차 권선 구조체의 상대적인 위치들에 맞추는 것을 허용한다. 이에 따라, 일차 권선 구조체들과 이차 권선 구조체 사이의 자기적 결합은 최대화될 수 있는 반면, 일차 권선 구조체들과 다른 구조체들, 예컨대, 차량 샤시 사이의 자기적 결합은 최소화될 수 있다.
상기 설계 및/또는 배열체에 대한 대안으로서, 대응하는 하위권선 구조체들은 제 1 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향이 포지티브 또는 네거티브의 어느 하나의 전류가 대응하는 하위권선들을 통해 흐를 경우에 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향과 동일하도록 설계될 수 있고 및/또는 배열될 수 있다. 하위권선 구조체의 이러한 설계 및/또는 배열체가 제공될 경우, 제 3 권선 구조체에 대한 동작 전류의 위상 각도는 -180° 또는 +180° 만큼 시프트될 수 있거나 조절될 수 있다. 이것은 포지티브 전류가 제 1 및 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 인가되거나 제 1 및 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들을 통해 흐를 경우, 네거티브 전류는 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체에 인가되거나 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체를 통해 흐른다는 것을 의미한다. 또한, 네거티브 전류가 제 1 및 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 인가되거나 제 1 및 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들을 통해 흐를 경우, 포지티브 전류는 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체에 인가되거나 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체를 통해 흐른다.
그 결과, 제 1 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속들의 방향들은 동일한 방향으로 배향되고, 여기서, 상기 방향은 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향과 반대로 배향된다.
또 다른 실시형태에서, 제 1 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체의 적어도 하나의 공급점, 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체의 적어도 하나의 공급점은 배열체의 제 1 횡 측 상에 배열되고, 여기서, 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체의 적어도 하나의 공급점은 배열체의 제 2 횡 측 상에 배열된다. 이것은 유리하게도, 권선 구조체들의 반대-배향된 대응하는 하위권선들을 제공하기 위한 간단한 기계적 설계를 제공한다.
제안된 배열체 내에서, 제 1 권선 구조체 및/또는 제 2 권선 구조체 및/또는 제 3 권선 구조체의 대응하는 하위권선 구조체들은 적어도 부분적으로 서로 중첩할 수 있다. 이 경우, 각각의 권선 구조체는 평면에서 배열될 수 있고, 여기서, 평면들은 수직 축을 따라 상이한 수직 위치들에서 배열된다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건들을 추가로 감소시킨다.
바람직한 실시형태에서, 하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 길이 또는 극 피치는 특히, 종축을 따라 변동된다. 이것은 하나의 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체의 길이가 상기 권선 구조체의 나머지 하위권선 구조체들 중의 적어도 하나의 하위권선 구조체의 길이와는 상이하고, 예컨대, 이러한 길이보다 더 길거나 더 짧다는 것을 의미한다.
대안적으로, 하나의 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체에 의해 제공된 극 피치는 상기 권선 구조체의 나머지 하위권선 구조체들 중의 적어도 하나에 의해 제공된 극 피치와는 상이할 수 있고, 예컨대, 더 길거나 더 짧을 수 있다.
가장 긴 길이 또는 가장 긴 극 피치는 하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체의/하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체에 의해 제공된 가장 짧은 길이 또는 극 피치보다 1.05 내지 1.3 배 더 길 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 하나의 권선 구조체의 각각의 하위권선 구조체는 제 1 또는 제 2 길이의 어느 하나를 가질 수 있고, 여기서, 제 2 길이는 제 1 길이보다 더 길다. 제 1 길이는 또한, 짧은 길이로서 지칭될 수 있고, 여기서, 제 2 길이는 또한, 긴 길이로서 지칭될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나의 권선 구조체의 각각의 하위권선 구조체는 제 1 또는 제 2 극 피치의 어느 하나를 제공할 수 있고, 여기서, 제 2 극 피치는 제 1 극 피치보다 더 길다. 제 1 극 피치는 또한, 짧은 극 피치로서 지칭될 수 있고, 여기서, 제 2 극 피치는 또한, 긴 극 피치로서 지칭될 수 있다.
이것은 하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체의/하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체에 의해 제공된 길이 또는 극 피치가 2 개의 상이한 값들의 세트로부터 선택된다는 것을 의미한다.
예를 들어, 권선 구조체들의 각각이 3 개의 하위권선 구조체들을 포함하는 것이 가능하다. 이 경우, 각각의 권선 구조체는 제 1 길이를 가지거나 제 1 극 피치를 제공하는 2 개의 권선 구조체들, 및 제 2 길이를 가지거나 제 2 극 피치를 제공하는 나머지 권선 구조체를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 길이 또는 극 피치는 권선 구조체-특정적일 수 있다. 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이 또는 제 1 극 피치는 하나 또는 양자의 나머지 권선 구조체/구조체들의 하위권선 구조체들의 제 1 길이 또는 제 1 극 피치와 동일하거나 이와 상이한 것이 가능하다. 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이 또는 제 2 극 피치는 하나 또는 양자의 나머지 권선 구조체/구조체들의 하위권선 구조체들의 제 2 길이 또는 제 2 극 피치와 동일하거나 이와 상이한 것이 또한 가능하다.
바람직하게, 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이/제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 1 극 피치는 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이/제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 1 극 피치와 동일하고, 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이/제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 2 극 피치는 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이/제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 2 극 피치와 동일하다. 또한, 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이/제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 1 극 피치는 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이/제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 1 극 피치보다 더 작고, 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이/제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 2 극 피치는 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이/제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 2 극 피치보다 더 작다. 특히, 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 2 길이/제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 2 극 피치는 제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 제 1 길이/제 3 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 제공된 제 1 극 피치와 동일할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 종축을 따르는 제 1 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 길이 분포는 종축을 따르는 제 2 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 길이 분포에 대해 정반대이다.
예를 들어, 제 1 권선 구조체의 제 1 및 제 2 하위권선 구조체는 제 1 길이/극 피치를 가지고/제공하고, 여기서, 제 3 하위권선 구조체는 제 2 길이를 가지고/제공하는 것이 가능하다. 또한, 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체는 제 2 길이/극 피치를 가질 수 있고/제공할 수 있고, 여기서, 제 2 권선 구조체의 제 2 및 제 3 하위권선 구조체는 제 1 길이/극 피치를 가지고/제공한다. 이 경우, 제 3 권선 구조체의 제 1 및 제 3 하위권선 구조체는 제 1 길이/극 피치를 가지고/제공하고, 여기서, 제 3 권선 구조체의 제 2 하위권선 구조체는 제 2 길이/극 피치를 가질 수 있고/제공할 수 있다.
하위권선 구조체의 길이를 변동시킴으로써, 특히, 설명된 실시형태들에 따르면, 완전한 일차 권선 구조체 위의 더 높은 균질성 (homogeneity) 이 제공될 수 있거나 달성될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 일차측 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함한다. 자기적 전도 엘리먼트는 또한, 플럭스 안내 엘리먼트로서 지칭될 수 있다. 플럭스 안내 엘리먼트는 일차측 배열체에 의해 생성되는 전자기장의 자속을 안내하기 위하여 이용된다. 자기적 전도 엘리먼트는 예컨대, 페라이트 엘리먼트 (ferrite element) 일 수 있거나, 하나 또는 다수의 페라이트 엘리먼트 (들) 일 수 있다.
적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 권선 구조체들 아래에 전체적으로 또는 부분적으로 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 엘리먼트들의 배열체의 하나의 엘리먼트는 하나의 권선 구조체가 배열되는 평면 내에서 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 배열될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 전기적 전도 엘리먼트는 하나의 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 (volume) 또는 면적 (area) 내에서 배열될 수 있거나, 이러한 용적 또는 면적으로 확장될 수 있다.
적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 엘리먼트들의 배열체는 종축을 따라 확장될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트는 스트립-유사 (strip-like) 또는 세장형 (elongated) 엘리먼트일 수 있다. 다시 말해서, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트는 막대 엘리먼트, 예컨대, 페라이트 막대일 수 있다. 이것은 유리하게도, 원하지 않는 방향으로 일차측 배열체로부터 멀어지도록 확장되는 자속을 감소시키는 것을 허용한다.
막대 엘리먼트는 그 길이를 따라 일정한 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 막대 엘리먼트는 직육면체 (cuboid) 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 막대 엘리먼트는 그 길이를 따라 변동하는 높이를 가질 수 있다. 특히, 막대 엘리먼트는 일정한 높이를 갖는 적어도 하나의 섹션, 및 증가하는 높이를 갖는 적어도 하나의 섹션을 가질 수 있다. 높이는 일차 권선 구조체의 수직 축을 따라 측정될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함한다. 이 막대 엘리먼트들은 막대 엘리먼트들이 종축을 따라 확장되도록 배열될 수 있다. 다수의 막대 엘리먼트들은 종축에 대해 평행한 일직선 라인을 따라 또는 이러한 일직선 라인에 대해 평행하게 배열될 수 있고, 여기서, 이 다수의 막대 엘리먼트들은 막대 엘리먼트들의 전방 단부 또는 후방 섹션들에서 접촉할 수 있거나 중첩할 수 있다. 이러한 배열체는 또한, 막대 엘리먼트들의 행 (row) 으로서 지칭될 수 있다.
다수의 막대 엘리먼트들의 배열체는 다수의 행들을 포함하고, 여기서, 각각의 행은 하나 또는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함하는 것이 가능하다.
또 다른 실시형태에서, 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 다수의 행들을 포함하고, 여기서, 2 개의 인접한 또는 연속적인 행들 사이의 비-제로 갭 (non-zero gap) 은 횡 방향을 따라 제공된다. 각각의 행은 종축에 대해 평행한 라인을 따라 확장되는 하나 또는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함한다. 행들은 횡축을 따라 또는 횡축에 대해 평행하게 서로로부터 떨어져서 이격된다. 2 개의 인접한 행들 사이의 거리는 0 mm (제외) 내지 50 mm (포함), 바람직하게는 30 mm (포함) 의 간격으로부터 선택될 수 있다. 비-제로 갭은 유리하게도, 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 희망하는 플럭스 밀도를 조절하거나 제공하는 것을 허용한다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로 중첩한다. 특히, 적어도 2 개의 막대 엘리먼트들은 막대 엘리먼트들의 전방 단부 또는 후방 단부 섹션에서 서로 중첩할 수 있다. 더 상세하게, 다수의 막대 엘리먼트들의 하나의 행의 2 개의 연속적인 막대 엘리먼트들이 중첩할 수 있다. 이것은 적어도 2 개의 막대 엘리먼트들이 전술한 수직 축을 따라 상이한 수직 위치들에서 배열된다는 것을 의미할 수 있다. 중첩하는 막대 엘리먼트들 또는 그 섹션들은 서로 기계적으로 접촉할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 권선 구조체, 특히, 하위권선 구조체의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스 (recess) 를 제공한다. 특히, 리세스는 횡축을 따라 또는 횡축에 대해 평행하게 확장되는 권선 구조체의 섹션을 수납하기 위하여 배열될 수 있고 및/또는 설계될 수 있다. 더 상세하게, 리세스는 종축을 따르는 하나의 하위권선 구조체로부터 연속적인 하위권선 구조체로의 전이 (transition) 에서의 권선 구조체의 섹션이 리세스 내에서 배열될 수 있도록 설계될 수 있고 및/또는 배열될 수 있다.
다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체가 하나를 초과하는 자기적 전도성 엘리먼트의 하나 또는 다수의 행들을 포함할 경우, 하나의 행의 자기적 전도성 엘리먼트들은 리세스가 제공되도록 배열될 수 있다. 리세스는 예컨대, 행에서의 제 2 자기적 전도성 엘리먼트, 특히, 세장형 엘리먼트의 오직 단부 섹션들이 행에서의 제 1 및 제 3 자기적 전도성 엘리먼트의 단부 섹션들과 각각 중첩할 경우에 제공될 수 있다. 그 다음으로, 리세스는 제 1 및 제 3 자기적 전도성 엘리먼트 사이에서 제공될 수 있다. 리세스의 폭은 수납되어야 할 일차 권선 구조체의 섹션의 폭에 맞추어질 수 있다. 다시 말해서, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열될 수 있다. 이 경우, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들은 일차 권선 구조체의 종축을 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 또한, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 수직 오프셋으로 정렬된다. 이것은 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들의 종축들 사이의 비-제로 거리가 일차 권선 구조체의 수직 축을 따라, 또는 이러한 수직 축에 반대로 제공된다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 행의 모든 제 2 자기적 전도성 엘리먼트 사이의 수직 오프셋이 없을 수 있다. 수직 오프셋은 리세스를 제공할 수 있다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건을 추가로 감소시킨다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 하나의 하위권선 구조체로 확장된다. 이것은 적어도 하나의 섹션이 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적으로 또는 이러한 용적 또는 면적을 통해 확장되는 것을 의미할 수 있다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건을 추가로 감소시킨다.
다시 말해서, 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열될 수 있다. 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 내에서 배열되는 자기적 전도성 엘리먼트의 높이는 하위권선 구조체의 높이보다 더 클 수 있거나, 이와 동일할 수 있거나, 이보다 더 작을 수 있다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건을 추가로 감소시킨다. 또한, 용적 내의 자기적 전도성 엘리먼트의 배열체는 유리하게도, 자기적 전도성 엘리먼트가 필드 수집기 (field collector) 로서 작용할 때에 상기 용적을 통해 확장되는 교류 전자기장의 필드 라인들의 양을 증가시킨다.
하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적의 30% 내지 70%, 바람직하게는 45% 내지 55%는 하나 또는 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들로 채워지는 것이 가능하다.
다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체가 하나를 초과하는 자기적 전도성 엘리먼트의 하나 또는 다수의 행들을 포함할 경우, 하나의 행의 자기적 전도성 엘리먼트들은 권선 구조체의 적어도 하나의 섹션이 행에 의해 제공된 리세스 내에서 배열되도록 배열될 수 있고, 여기서, 행의 섹션은 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열된다.
예를 들어, 하나의 행은 상부 자기적 전도성 엘리먼트들 및 적어도 하나 또는 다수의 하부 자기적 전도성 엘리먼트/엘리먼트들을 포함하고, 여기서, 상부 자기적 전도성 엘리먼트들은 하위권선 구조체들에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열되고, 여기서, 하부 자기적 전도성 엘리먼트는 2 개의 인접한 하위권선 구조체들의 용적들 사이의 권선 구조체의 섹션을 브리징하는 것이 가능하다. 이 경우, 하부 자기적 전도성 엘리먼트의 제 1 단부 섹션은 제 1 상부 자기적 전도성 엘리먼트의 단부 섹션과 중첩할 수 있고, 여기서, 하부 자기적 전도성 엘리먼트의 또 다른 단부 섹션은 제 2 상부 자기적 전도성 엘리먼트의 단부 섹션과 중첩한다. 리세스는 상부 자기적 전도성 엘리먼트들 사이에서 제공된다. 하부 자기적 전도성 엘리먼트는 상부 자기적 전도성 엘리먼트에 대한 수직 방향에 반대로 오프셋으로 배열될 수 있다. 다시 말해서, 하부 자기적 전도성 엘리먼트는 상부 자기적 전도성 엘리먼트보다 더 낮은 수직 위치에서, 즉, 상부 자기적 전도성 엘리먼트의 아래에 배열될 수 있다.
단면에서, 행에서의 자기적 전도성 엘리먼트들의 이 배열체는 모자-유사 (hat-like) 구조체를 제공한다.
또 다른 실시형태에서, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열된다. 이 경우, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들은 일차 권선 구조체의 종축을 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 또한, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 횡 오프셋 (lateral offset) 으로 정렬된다. 이것은 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들의 종축들 사이의 비-제로 거리가 일차 권선 구조체의 횡축을 따라 제공된다는 것을 의미할 수 있다. 횡 오프셋은 일차 권선 구조체의 횡축을 따라, 또는 이러한 횡축에 반대로 제공될 수 있다. 또한, 행의 모든 제 2 자기적 전도성 엘리먼트 사이의 횡 오프셋이 없을 수 있다.
배열체는 다수의 행들을 포함할 수 있고, 여기서, 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들 사이의 횡 오프셋은 모든 행들이 아니라, 선택된 행들에서 오직 제공된다. 이것은 배열체가 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들이 횡 오프셋 없이 일차 권선 구조체의 종축을 따라 배열되는 하나 이상의 행들, 및 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들이 상기 횡 오프셋으로 종축을 따라 배열되는 하나 이상의 행들을 포함한다는 것을 의미한다.
물론, 횡 오프셋에 추가하여, 수직 오프셋이 하나의 행의 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들 사이에서 제공되는 것이 가능하다.
횡 오프셋을 제공함으로써, 횡 방향을 따르는 2 개의 인접한 행들 사이의 갭을 변동, 예컨대, 증가시키는 것이 가능하다. 이것은 2 개의 인접한 행들 사이에서 다른 컴포넌트들, 예컨대, 고정 수단을 배열하는 것을 허용한다.
또 다른 실시형태에서, 일차측 배열체는 적어도 하나의 케이블 유지 엘리먼트를 포함한다. 케이블 유지 엘리먼트는 적어도 하나의 권선 구조체 또는 그 일부, 바람직하게는, 모든 권선 구조체들을 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비된 엘리먼트를 나타낼 수 있다. 특히, 케이블 유지 엘리먼트는 일차측 배열체의 위상 라인 (들) 을 제공할 수 있는 하나 이상의 전기 라인들의 복수의 라인 섹션들을 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비될 수 있다.
케이블 유지 엘리먼트는 권선 구조체의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스들 형성 공간들 및/또는 돌출부들 경계한정 공간들을 포함할 수 있다. 권선 구조체의 섹션은 라인 또는 전도체의 섹션에 의해 제공될 수 있다. 권선 구조체는 이 공간들을 통해 확장될 수 있다.
또한, 케이블 유지 엘리먼트는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트, 바람직하게는, 하위권선 구조체들에 의해 둘러싸인 용적 내에서 배열되는 자기적 전도성 엘리먼트 (들) 를 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비될 수 있다. 케이블 유지 엘리먼트는 캐스팅 (casting) 에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게, 케이블 유지 엘리먼트는 자기적 비-전도성 재료, 예컨대, 플라스틱에 의해 제공된다.
케이블 유지 엘리먼트는 예컨대, GB 2485616 A 또는 GB 2505516 A 에서 설명되는 성형된 블록으로서 형성될 수 있다. 그러므로, GB 2485616 A 및 GB 2505516 A1 의 개시물, 특히, 청구된 실시형태들은 참조로 본 설명 내로 편입된다. 바람직하게는, 케이블 유지 엘리먼트의 적어도 하나의 단부 섹션은 테이퍼링된 (tapered) 또는 절두체 (frustum) 형상을 가질 수 있다. 케이블 유지 엘리먼트는 하우징 내에서, 특히, IPT 패드의 하우징의 내부 용적 내에서 배열될 수 있다. 케이블 유지 엘리먼트는 자기적 비-전도성 재료, 예컨대, 플라스틱 또는 콘크리트 또는 폴리머로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 일차측 배열체의 위치는 적어도 수직 방향을 따라 조절가능하다. 예를 들어, 일차측 배열체는 일차 유닛의 일부이고, 여기서, 일차 유닛은 정지부 및 가동부를 포함하는 것이 가능하다. 가동부는 일차측 배열체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 일차측 배열체는 가동부에 부착될 수 있다. 또한, 가동부는 후퇴된 상태와 확장된 상태 사이에서 이동가능할 수 있다.
일차측 배열체는 일차 유닛의 일부일 수 있다. 일차 유닛은 예컨대, 유도성 전력 전달 패드를 포함할 수 있거나, 이러한 전달 패드에 의해 제공될 수 있다. 대응하는 전력 전달 패드는 GB 1403547.1 (출원 번호, 아직 공개되지 않음).
이에 따라, GB 1403547.1 의 개시물, 특히, 청구된 실시형태들은 이 개시물 내로 참조로 완전히 편입된다.
일차 유닛은 인버터를 더 포함할 수 있다. 인버터는 일차 유닛의 하우징 내에서 배열될 수 있다. 인버터의 입력 측은 일차 유닛의 접속 단자에 전기적으로 결합될 수 있고, 여기서, 인버터의 출력 측은 일차측 배열체의 권선 구조체들에 전기적으로 결합될 수 있다. 또한, 일차 유닛은 정류기를 포함할 수 있고, 여기서, 인버터는 정류기를 통해 접속 단자에 결합될 수 있다. 일차 유닛의 접속 단자는 AC 전류 생성기에 접속가능할 수 있거나 접속될 수 있다. 또한, 일차 유닛은 또 다른 접속 단자를 포함할 수 있고, 여기서, 인버터는 다른 접속 단자에 직접적으로 결합될 수 있다. 일차 유닛의 다른 접속 단자는 DC 전류 생성기에 접속가능할 수 있거나 접속될 수 있고, 여기서, 희망하는 전압은 DC 생성기에 의해 생성가능하다.
또한, 일차 유닛은 인버터의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 일차 유닛은 차량 검출 시스템을 포함할 수 있다. 차량 검출 시스템은 RFID 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 일차 유닛은 일차 권선 구조체들의 자기-인덕턴스 (self-inductance) 를 보상하기 위한 보상 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 일차 유닛은 외부 객체 검출 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 외부 객체 검출 시스템은 금속 객체 검출 시스템일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 객체 검출 시스템은 이동 객체 검출 시스템일 수 있다. 또한, 일차 유닛은 인간 기계 인터페이스 및/또는 신호 송신 또는 수신 수단을 포함할 수 있다.
이러한 일차 유닛은 예컨대, WO 2014/166942 A2 에서 개시되어 있다. 이에 따라, WO 2014/166942 A2 의 개시물, 특히, 청구된 실시형태들은 이 개시물 내로 참조로 완전히 편입된다.
일차 권선 구조체들은 노변 전력 변환기 (WPC) 에 의해 추가로 동작될 수 있거나 급전될 수 있다. 이러한 노변 전력 변환기는 예컨대, WO 2010/000494 A1 에서 개시되어 있다. 이에 따라, WO 2010/000494 A1 의 개시물은 이 개시물 내로 참조로 완전히 편입된다. WPC 는 전술한 인버터에 의해 제공될 수 있다.
또한, 유도성 전력 전달을 위한 시스템이 제안되고, 여기서, 시스템은 이 발명에서 설명된 실시형태들 중의 하나에 따른 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체를 포함한다. 또한, 시스템은 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체를 포함하고, 여기서, 이차 배열체는 적어도 하나의 위상 라인 및 위상 라인 당 하나의 권선 구조체를 포함한다.
이차 권선 구조체 (들) 는 일차 권선 구조체 (들) 와 유사하게 설계될 수 있다. 이차 배열체의 권선 구조체는 예컨대, 1 개, 2 개, 또는 2 개를 초과하는 하위권선 구조체 (들) 를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 하위권선은 루프 또는 코일을 제공할 수 있다. 하위권선은 권선 구조체의 적어도 하나의 섹션에 의해 제공될 수 있다. 또한, 하위권선은 예컨대, 미리 결정된 수의 턴 (turn) 들을 갖는 코일 또는 루프를 제공할 수 있거나 형성할 수 있고, 여기서, 루프 또는 코일은 권선 구조체의 하나 또는 다수의 섹션 (들) 에 의해 제공된다.
권선 구조체는 하나 이상의 전도체 (들) 에 의해 제공될 수 있다. 위상 라인은 권선 구조체에 의해 제공될 수 있거나, 그 반대일 수 있다.
이차 권선 구조체는 이차측 배열체의 종축을 따라 확장된다. 바람직하게, 이차 권선 구조체는, 하나의 권선 구조체의 종축에 대해 평행할 수 있는, 이차측 배열체의 종축을 따라 확장되는 2 개 또는 2 개를 초과하는 하위권선 구조체들을 포함한다. 이 경우, 권선 구조체의 연속적인 하위권선 구조체들은 상기 종축을 따라 서로 인접하게 배열될 수 있다. 루프 또는 코일은 원형-형상, 타원형-형상, 또는 직사각형-형상일 수 있다. 물론, 다른 기하학적 형상들이 또한 가능하다.
권선 구조체는 특히, 평탄한 하위권선 구조체들, 특히, 평탄한 루프들 또는 코일들에 의해 제공될 수 있다. 이것은 이차 권선 구조체가 이차측 종 및 횡축들에 의해 걸쳐 이어지는 2 차원 평면 내에서 실질적으로 배열된다는 것을 의미한다. 각각의 하위권선 구조체는 권선 구조체가 교류로 급전될 경우에 개개의 위상 라인의 하나의 극을 제공할 수 있다.
이차측 배열체의 종축은 적어도 하나의 이차 권선 구조체들의 적어도 하나의 하위권선 구조체가 이를 따라 확장되는 축을 나타낸다. 이것은 이차 권선 구조체들이 상기 종축을 따라 확장되는 적어도 하나의 섹션을 포함한다는 것을 의미한다.
이차측 배열체의 권선 구조체는 이차측 종축을 따라 서로에 대해 인접하게 배열되는 짝수 또는 짝수가 아닌 수의 하위권선들을 가질 수 있다. 이 이차측 종축은 예컨대, 차량의 롤 축 (roll axis) 에 대해 평행할 수 있다.
일차측 배열체 및 이차측 배열체의 정렬된 상태에서, 일차측 배열체의 종축 및 이차측 배열체의 종축은 평행할 수 있다. 또한, 이차측 배열체의 적어도 하나의 권선 구조체는 이차측 종축에 대해 수직으로 배향되는 이차측 횡 축을 따라 확장되는 적어도 하나의 권선 섹션을 포함할 수 있다. 정렬된 상태에서, 일차측 횡축 및 이차측 횡축은 또한 평행하게 배향될 수 있다. 이차측 횡축은 차량의 피치 축에 대해 평행하게 배향될 수 있다.
바람직하게, 이차 권선 구조체는 2 개의 인접한 또는 연속적인 하위권선들을 포함한다. 또한, 이웃하는 또는 인접한 하위권선들은 반대-배향될 수 있다.
이차측 배열체는 이차 유닛, 또는 픽업으로서 또한 지칭될 수 있는 수신 유닛의 일부일 수 있다. 이차 유닛은 정류기, 적어도 하나의 보상 커패시턴스, 이차 유닛의 온도를 관리하기 위한 수단, 적어도 하나의 제어 유닛, 예컨대, 마이크로 제어기, 및/또는 적어도 하나의 통신 수단을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 통신 수단은 예컨대, WLAN 또는 Bluetooth™ 또는 임의의 다른 무선 통신을 통해 대응하는 일차 유닛과 데이터를 교환하거나 송신하기 위하여 이용될 수 있다.
시스템은 예컨대, 3.6 kW 의 전력이 차량으로 전달될 수 있도록 설계될 수 있다. 차량은 특히, 자동차일 수 있다.
이차측 배열체의 권선 구조체는 적어도 하나, 2 개, 또는 심지어 더 많은 극들을 제공할 수 있다. 바람직하게, 이차측 배열체는 정확하게 하나의 이차 권선 구조체를 포함한다. 이차측 배열체의 종축은 차량이 바로 순방향으로 주행할 경우에 차량의 진행의 방향에 대해 평행하게 배향될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 이차측 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함한다.
적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 일차측 배열체의 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체와 유사한 방식으로 설계될 수 있고 및/또는 배열될 수 있다. 이에 따라, 일차측 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체에 관련된 모든 세부사항들 또는 양태들은 동일한 방식으로 이차측 배열체의 배열체에 적용된다. 이차측 배열체를 위한 기준 좌표계는 전술한 이차측 종 및 횡축들에 의해 제공된다. 이 기준 좌표계의 수직 축은 상기 종 및 횡축에 대해 직교하도록 배향된다. 이차측 배열체의 기준 좌표계의 수직 축은 일차측 배열체의 기준 좌표계의 수직 축과 동일한 방향으로 배향될 수 있다. 그러나, 일차측 배열체의 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트의 배열체 또는 다수의 배열체들의 배열체에서는, 이차측 배열체의 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체가 권선 구조체 위에 전체적으로 또는 부분적으로 배열될 수 있다.
이것은 유리하게도, 일차 및 이차 권선 구조체들 사이의 자기적 결합을 증가시킨다.
또 다른 실시형태에서, 이차측 배열체의 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는, 일차측 및 이차측 배열체의 정렬된 상태에서, 이차측 배열체의 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트가 일차측 종축으로, 또는 일차측 종축에 대해 평행하게 확장되도록 설계된다.
특히, 이차측 및 일차측 배열체의 자기적 전도성 엘리먼트 (들) 의 행들은 정렬된 상태에서 수직 축에 관하여 서로 반대로 배열될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체가 제안되고, 여기서, 이차 배열체는 적어도 하나의 위상 라인 및 위상 라인 당 하나의 권선 구조체를 포함한다. 이차측 배열체는 유도성 전력 전달을 위한 제안된 시스템의 이차측 배열체의 실시형태들 중의 하나에 따라 설계될 수 있다. 특히, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 이차측 배열체의 특징들 또는 양태들은 제안된 이차측 배열체의 특징들 및 양태들일 수 있다. 이차측 배열체는 이에 따라, 독립적인 발명을 구성한다.
또한, 이차측 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함한다. 자기적 전도 엘리먼트는 또한, 플럭스 안내 엘리먼트로서 지칭될 수 있다. 플럭스 안내 엘리먼트는 일차측 배열체에 의해 생성되는 전자기장의 자속을 안내하기 위하여 이용된다. 자기적 전도 엘리먼트는 예컨대, 페라이트 엘리먼트일 수 있거나, 하나 또는 다수의 페라이트 엘리먼트 (들) 일 수 있다.
적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트는 이차 권선 구조체 위에 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 엘리먼트들의 배열체의 하나의 엘리먼트는 하나의 권선 구조체가 배열되는 평면 내에서 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 배열될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 전기적 전도 엘리먼트는 이차 권선 구조체의 하나의 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열될 수 있거나, 이러한 용적 또는 면적으로, 또는 이러한 용적 또는 면적을 통해 확장될 수 있다.
적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 다수의 엘리먼트들의 배열체는 종축을 따라 확장될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트는 스트립-유사 또는 세장형 엘리먼트일 수 있다. 다시 말해서, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트는 막대 엘리먼트, 예컨대, 페라이트 막대일 수 있다. 이것은 유리하게도, 원하지 않는 방향으로 이차측 배열체로부터 멀어지도록 확장되는 자속을 감소시키는 것을 허용한다.
막대 엘리먼트는 그 길이를 따라 일정한 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 막대 엘리먼트는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 막대 엘리먼트는 그 길이를 따라 변동하는 높이를 가질 수 있다. 특히, 막대 엘리먼트는 일정한 높이를 갖는 적어도 하나의 섹션, 및 증가하는 높이를 갖는 적어도 하나의 섹션을 가질 수 있다. 높이는 이차 권선 구조체의 수직 축을 따라 측정될 수 있다.
발명에 따르면, 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 이차 권선 구조체 또는 이차 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체로 확장된다. 이것은 적어도 하나의 섹션이 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적으로 또는 이러한 용적 또는 면적을 통해 확장되는 것을 의미할 수 있다.
다시 말해서, 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 이차 권선 구조체의 (하위)권선 구조체 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열될 수 있다. 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 내에서 배열되는 자기적 전도성 엘리먼트의 높이는 하위권선 구조체의 높이보다 더 클 수 있거나, 이와 동일할 수 있거나, 이보다 더 작을 수 있다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건을 추가로 감소시킨다. 또한, 용적 내의 자기적 전도성 엘리먼트의 배열체는 유리하게도, 자기적 전도성 엘리먼트가 필드 수집기로서 작용할 때에 상기 용적을 통해 확장되는 교류 전자기장의 필드 라인들의 양을 증가시킨다.
하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적의 30% 내지 70%, 바람직하게는 45% 내지 55%는 하나 또는 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들로 채워지는 것이 가능하다.
다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체가 하나를 초과하는 자기적 전도성 엘리먼트의 하나 또는 다수의 행들을 포함할 경우, 하나의 행의 자기적 전도성 엘리먼트들은 이차 권선 구조체의 적어도 하나의 섹션이 행에 의해 제공된 리세스 내에서 배열되도록 배열될 수 있고, 여기서, 행의 적어도 하나의 다른 섹션은 (하위)권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열된다.
또 다른 실시형태에서, 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함한다. 이 막대 엘리먼트들은 막대 엘리먼트들이 종축을 따라 확장되도록 배열될 수 있다. 다수의 막대 엘리먼트들은 종축에 대해 평행한 일직선 라인을 따라 또는 이러한 일직선 라인에 대해 평행하게 배열될 수 있고, 여기서, 이 다수의 막대 엘리먼트들은 막대 엘리먼트들의 전방 단부 또는 후방 섹션들에서 접촉할 수 있거나 중첩할 수 있다. 이러한 배열체는 또한, 막대 엘리먼트들의 행으로서 지칭될 수 있다.
다수의 막대 엘리먼트들의 배열체는 다수의 행들을 포함하고, 여기서, 각각의 행은 하나 또는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함하는 것이 가능하다.
또 다른 실시형태에서, 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 다수의 행들을 포함하고, 여기서, 2 개의 인접한 행들 사이의 비-제로 갭은 횡 방향을 따라 제공된다. 각각의 행은 종축에 대해 평행한 라인을 따라 확장되는 하나 또는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함한다. 행들은 횡축을 따라 또는 횡축에 대해 평행하게 서로로부터 떨어져서 이격된다. 2 개의 인접한 행들 사이의 거리는 0 mm (제외) 내지 50 mm (포함), 바람직하게는 30 mm (포함) 의 간격으로부터 선택될 수 있다. 비-제로 갭은 유리하게도, 하위권선 구조체에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 희망하는 플럭스 밀도를 조절하거나 제공하는 것을 허용한다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로 중첩한다. 특히, 적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들은 자기적 전도성 엘리먼트들의 전방 단부 또는 후방 단부 섹션에서 서로 중첩할 수 있다. 더 상세하게, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 하나의 행의 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들이 중첩할 수 있다. 이것은 적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들이 전술한 수직 축을 따라 상이한 수직 위치들에서 배열된다는 것을 의미할 수 있다. 중첩하는 막대 엘리먼트들 또는 그 섹션들은 서로 기계적으로 접촉할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 이차 권선 구조체의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스를 제공한다. 특히, 리세스는 횡축을 따라 또는 횡축에 대해 평행하게 확장되는 이차 권선 구조체의 섹션을 수납하기 위하여 배열될 수 있고 및/또는 설계될 수 있다. 더 상세하게, 리세스는 종축을 따르는 하나의 하위권선 구조체로부터 연속적인 하위권선 구조체로의 전이에서의 이차 권선 구조체의 섹션이 리세스 내에서 배열될 수 있도록 설계될 수 있고 및/또는 배열될 수 있다. 이차측 배열체에서, 이차 권선 구조체의 적어도 하나의 섹션은 리세스 내에서 배열될 수 있다.
다시 말해서, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열될 수 있다. 이 경우, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들은 이차 권선 구조체의 종축을 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 또한, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 수직 오프셋으로 정렬된다. 이것은 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들의 종축들 사이의 비-제로 거리가 이차 권선 구조체의 수직 축을 따라, 또는 이러한 수직 축에 반대로 제공된다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 행에서의 모든 제 2 자기적 전도성 엘리먼트 사이의 수직 오프셋이 없을 수 있다. 수직 오프셋은 리세스를 제공할 수 있다.
다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체가 하나를 초과하는 자기적 전도성 엘리먼트의 하나 또는 다수의 행들을 포함할 경우, 하나의 행의 자기적 전도성 엘리먼트들은 리세스가 제공되도록 배열될 수 있다. 리세스는 예컨대, 하나의 자기적 전도성 엘리먼트, 특히, 세장형 엘리먼트의 단부 섹션들이 추가의 자기적 전도성 엘리먼트들의 단부 섹션들과 각각 중첩할 경우에 제공될 수 있다.
예를 들어, 하나의 행은 하부 자기적 전도성 엘리먼트들 및 적어도 하나의 상부 자기적 전도성 엘리먼트를 포함하고, 여기서, 하부 자기적 전도성 엘리먼트들은 이차 권선 구조체의 (하위)권선 구조체들에 의해 둘러싸인 용적 또는 면적 내에서 배열되고, 여기서, 상부 자기적 전도성 엘리먼트는 2 개의 인접한 하위권선 구조체들의 용적들 사이의 권선 구조체의 섹션을 브리징하는 것이 가능하다. 이 경우, 상부 자기적 전도성 엘리먼트의 제 1 단부 섹션은 제 1 하부 자기적 전도성 엘리먼트의 단부 섹션과 중첩할 수 있고, 여기서, 상부 자기적 전도성 엘리먼트의 또 다른 단부 섹션은 제 2 하부 자기적 전도성 엘리먼트의 단부 섹션과 중첩한다. 리세스는 하부 자기적 전도성 엘리먼트들 사이에서 제공된다. 상부 자기적 전도성 엘리먼트는 하부 자기적 전도성 엘리먼트에 대한 수직 방향을 따라 오프셋으로 배열될 수 있다. 다시 말해서, 상부 자기적 전도성 엘리먼트는 하부 자기적 전도성 엘리먼트보다 더 높은 수직 위치에서, 즉, 하부 자기적 전도성 엘리먼트의 위에 배열될 수 있다.
단면에서, 행에서의 자기적 전도성 엘리먼트들의 이 배열체는 모자-유사 구조체를 제공한다. 리세스의 폭은 수납되어야 할 이차 권선 구조체의 섹션의 폭에 맞추어질 수 있다. 이것은 유리하게도, 설치 공간 요건을 추가로 감소시킨다.
또 다른 실시형태에서, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열된다. 이 경우, 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들은 이차 권선 구조체의 종축을 따라 배열될 수 있다. 또한, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 횡 오프셋으로 정렬된다. 이것은 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들의 종축들 사이의 비-제로 거리가 이차 권선 구조체의 횡축을 따라 제공된다는 것을 의미할 수 있다. 횡 오프셋은 이차 권선 구조체의 횡축을 따라, 또는 이러한 횡축에 반대로 제공될 수 있다. 또한, 행에서의 모든 제 2 자기적 전도성 엘리먼트 사이의 횡 오프셋이 없을 수 있다.
배열체는 다수의 행들을 포함할 수 있고, 여기서, 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들 사이의 횡 오프셋은 모든 행들이 아니라, 선택된 행들에서 오직 제공된다. 이것은 배열체가 다수의 자기적 전도성 엘리먼트들이 횡 오프셋 없이 이차 권선 구조체의 종축을 따라 배열되는 하나 이상의 행들, 및 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들이 상기 횡 오프셋으로 종축을 따라 배열되는 하나 이상의 행들을 포함한다는 것을 의미한다.
물론, 횡 오프셋에 추가하여, 수직 오프셋이 하나의 행의 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들 사이에서 제공되는 것이 가능하다.
횡 오프셋을 제공함으로써, 횡 방향을 따르는 2 개의 인접한 행들 사이의 갭을 변동, 예컨대, 증가시키는 것이 가능하다. 이것은 2 개의 인접한 행들 사이에서 다른 컴포넌트들을 배열하는 것을 허용한다. 예를 들어, 이차측 배열체는 하부 파트를 이차 권선 구조체를 위한 하우징의 커버 파트에 고정하기 위한 고정 수단을 포함하는 것이 가능하다. 이러한 고정 수단, 예컨대, 나사는 자기적 전도성 엘리먼트들의 2 개의 인접한 행들 사이의 증가된 갭에 의해 제공된 공간을 통해 확장할 수 있다.
또한, 이차측 배열체는 적어도 하나의 케이블 유지 엘리먼트를 포함할 수 있다. 케이블 유지 엘리먼트는 적어도 하나의 권선 구조체 또는 그 일부를 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비된 엘리먼트를 나타낼 수 있다. 특히, 케이블 유지 엘리먼트는 이차측 배열체의 위상 라인 (들) 을 제공할 수 있는 하나 이상의 전기 라인들의 복수의 라인 섹션들을 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비될 수 있다. 또한, 케이블 유지 엘리먼트는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트, 바람직하게는, 이차 권선 구조체의 하위권선 구조체들에 의해 둘러싸인 용적 내에서 배열되는 자기적 전도성 엘리먼트 (들) 를 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비될 수 있다.
케이블 유지 엘리먼트는 권선 구조체의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스들 형성 공간들 및/또는 돌출부들 경계한정 공간들을 포함할 수 있다. 권선 구조체의 섹션은 라인 또는 전도체의 섹션에 의해 제공될 수 있다. 권선 구조체는 이 공간들을 통해 확장될 수 있다.
케이블 유지 엘리먼트는 캐스팅에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게, 케이블 유지 엘리먼트는 자기적 비-전도성 재료, 예컨대, 플라스틱에 의해 제공된다.
케이블 유지 엘리먼트는 이차 권선 구조체의 하우징에 의해 또는 이차 권선 구조체의 하우징 내에서, 또는 그 일부에 의해 또는 그 일부 내에서, 예컨대, 하부 파트 내에서 또는 하부 파트에 의해 제공될 수 있다.
예를 들어, 이차 권선 구조체의 하우징의 하부 파트에 의해 케이블 유지 엘리먼트를 제공하는 것이 가능하다. 그 다음으로, 이차 권선 구조체는 하우징의 하부 파트 내에서, 예컨대, 케이블 유지 엘리먼트의 리세스들 내에서 배열될 수 있다. 그 다음으로, 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트는 하우징의 하부 파트 내에서 배열될 수 있다. 그 다음으로, 커버 파트는 하부 파트 상에서 배열될 수 있고, 하부 파트에 고정될 수 있다. 그 다음으로, 이차 권선 구조체 및 자기적 전도성 엘리먼트들은 하부 파트 및 커버 파트에 의해 제공된 하우징 내에서 고정될 수 있다. 커버 파트는 또한, 자기적 비-전도성 재료, 예컨대, 플라스틱 또는 알루미늄에 의해 제공될 수 있다.
또한, 이차 권선 구조체의 하위권선 구조체들의 길이 또는 극 피치는 특히, 종축을 따라 변동된다. 이것은 이차 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체의 길이가 상기 이차 권선 구조체의 나머지 하위권선 구조체들 중의 적어도 하나의 하위권선 구조체의 길이와는 상이하고, 예컨대, 이러한 길이보다 더 길거나 더 짧다는 것을 의미한다.
대안적으로, 이차 권선 구조체의 적어도 하나의 하위권선 구조체에 의해 제공된 극 피치는 상기 이차 권선 구조체의 나머지 하위권선 구조체들 중의 적어도 하나에 의해 제공된 극 피치와는 상이할 수 있고, 예컨대, 더 길거나 더 짧을 수 있다.
가장 긴 길이 또는 가장 긴 극 피치는 하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체의/하나의 권선 구조체의 하위권선 구조체에 의해 제공된 가장 짧은 길이 또는 극 피치보다 1.05 내지 1.3 배 더 길 수 있다.
또한, 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법이 제안된다. 방법은 이 발명에서 설명된 실시형태들 중의 하나에 따른 일차측 배열체, 또는 이 발명에서 설명된 실시형태들 중의 하나에 따른 시스템에 의해 수행될 수 있다. 방법 내에서, 동작 전류들, 특히, 전술한 제 1, 제 2, 및 제 3 동작 전류들은 일차측 배열체의 위상 라인들에 공급된다. 제 1 동작 전류는 제 1 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 2 동작 전류는 제 2 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 3 동작 전류는 제 3 권선 구조체에 공급된다. 또한, 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 제 1 및 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트보다 더 높을 수 있다.
바람직하게, 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 대응하는 하위권선 구조체들이 제 1 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체들에 의해 생성된 자속들의 방향들이 동일하도록 설계되고 및/또는 배열될 경우에 제 1 및 제 2 동작 사이의 위상 시프트보다 더 높을 수 있고, 여기서, 상기 방향들은 어느 하나의 포지티브 또는 네거티브 전류가 대응하는 하위권선들을 통해 흐를 경우에 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향과 반대로 배향된다.
바람직하게, 제 1 및 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트는 120° 이고, 여기서, 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 240° 이다.
대안적으로, 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 대응하는 하위권선 구조체들이 제 1 및 제 2 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체들에 의해 생성된 자속들의 방향들이 어느 하나의 포지티브 또는 네거티브 전류가 대응하는 하위권선들을 통해 흐를 경우에 제 3 권선 구조체의 제 1 하위권선 구조체에 의해 생성된 자속의 방향과 동일하도록 설계되고 및/또는 배향될 경우에, 제 1 및 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트보다 더 낮을 수 있다.
이에 따라, 전자기장은 적어도 하나의 이차 권선 구조체 의해 수납되는 일차 권선 구조체들에 의해 생성된다. 또한, AC 전류는 전자기장이 수신될 경우에 적어도 하나의 이차 권선 구조체 의해 생성된다.
또 다른 실시형태에서, 표준 동작 모드에서는, 제 1 동작 전류, 제 2 동작 전류, 및 제 3 동작 전류가 모든 3 개의 동작 전류들 사이의 미리 결정된 위상 시프트가 제공되도록 제어된다.
특히, 제 1 동작 전류와 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트는 120° 위상 각도일 수 있다. 따라서, 제 2 동작 전류와 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 120° 위상 각도일 수 있다. 이에 따라, 제 1 동작 전류와 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트는 240° 위상 각도이다. 이에 따라, 표준 동작 모드에서, 비-제로 위상 시프트 값들의 세트는 2 개의 상이한 비-제로 위상 시프트 값들, 예를 들어, 120° 및 240° 를 포함한다.
다시 말해서, 제 1 동작 전류와 제 2 동작 전류 사이의 제 1 차이 전류, 특히, 차이 전류의 시간 코스 (time course) 는, 제 1 동작 전류와 제 3 동작 전류 사이의 제 3 차이 전류와는 다시 상이한, 제 2 동작 전류와 제 3 동작 전류 사이의 제 2 차이 전류와 상이하다.
동작 전류들 또는 동작 전류의 위상 각도를 제어하는 것은 인버터의 스위칭 엘리먼트들의 스위칭 시간들을 적절하게 제어함으로써 행해질 수 있다. 동작 전류들의 위상 각도를 제어하는 것에 대한 대안에서는, 권선 구조체들의 동작 전압들의 위상 각도들이 동작 전류들의 제어를 위하여 설명된 것과 동일한 양태들에 따라 제어될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 수정된 동작 모드에서는, 제 1 동작 전류, 제 2 동작 전류, 및 제 3 동작 전류가 위상 시프트 값들의 세트가 최대 2 개의 비-제로 값들을 포함하고 모든 비-제로 위상 시프트 값들이 동일하도록 제어된다.
위상 시프트 값들의 세트는 3 개의 값들, 예컨대, 제 1 및 제 2 동작 전류 사이의 위상 시프트의 값, 제 2 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트의 값, 및 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트의 값을 포함할 수 있다.
현존하는 동작 전류들의 위상 시프트 값들의 세트는 오직 하나의 비-제로 값을 포함할 수 있다. 이것은 예컨대, 비-제로 위상 시프트들의 수가 1 로 감소된다는 것을 의미한다.
대안적으로, 현존하는 동작 전류들 사이의 위상 시프트 값들의 세트는 2 개의 비-제로 값들을 포함할 수 있고, 여기서, 이 값들은 동일하다. 이 경우, 나머지 위상 시프트 값은 제로일 수 있다. 이것은 위상 시프트 값들의 세트 내의 상이한 비-제로 위상 시프트 값들의 수가 감소된다는 것을 의미한다. 이 경우, 서로 상이한 비-제로 위상 시프트 값들이 없다.
이것은 동작 전류들 사이의 모든 위상 시프트들의 값들이 특정 비-제로 값과 동일하거나, 또는 제로와 동일한 것 중의 어느 하나인 것을 의미한다.
다시 말해서, 현존하는 위상 차이 전류들의 오직 하나 또는 오직 2 개는 비-제로이다. 제 1 대안에서는, 비-제로인 수정된 동작 모드 내에서 위상들 사이의 오직 하나의 차이 전류가 있다. 이것은 특히, 3 개의 위상 라인들 중의 하나가 스위칭 오프되고, 이에 따라, 오직 하나의 위상 차이 전류가 존재하는 경우에 대해 유효하다. 대안적으로, 모든 3 개의 위상들은 대응하는 동작 전류로 공급되고, 여기서, 3 개의 차이 전류들 중의 2 개는 동일하고 차이 전류들 중의 하나는 제로이다. 이것은 특히, 3 개의 동작 전류들 중의 2 개의 동작 전류들의 전류 코스 (current course) 가 동일한 경우에 대해 유효하다.
수정된 동작 모드는 예컨대, 이차 권선 구조체에 대한 일차 권선 구조체의 기하학적 정렬에 따라 활성화될 수 있다. 이것은 더 이후에 설명될 것이다.
이것은 유리하게도, 특히, 일차 및 이차 권선 구조체 사이에서 오정렬이 있는 경우에, 희망하는 전력 전달 기준들을 충족시키는 것을 허용한다.
일차 권선 구조체와 이차 권선 구조체 사이의 기준 상대 위치 및/또는 배향이 존재하고, 여기서, 표준 동작 모드에서, 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체가 이 기준 상대 위치 및/또는 배향으로 배열될 경우에, 일차 시스템은 어떤 동작 주파수, 예컨대, 20 kHz 에서 튜닝 (tuning) 된다.
이 문맥에서, 튜닝된다는 것은 노변 전력 공급장치, 예컨대, WPC 로부터 리액티브 전력 (reactive power) 이 요구되거나 인출 (draw) 되지 않거나 오직 최소의 리액티브 전력이 요구되거나 인출된다는 것을 의미할 수 있다. 이 발명의 문맥에서, WPC 는 일차측 인버터로서 또한 지칭될 수 있는 인버터를 나타낼 수 있다. 특수한 경우, 튜닝된다는 것은 각각의 위상 라인의 위상 전류 및 위상 전압이 적어도 동작 전류/전류의 제 1 고조파 주파수에서 동위상 (in phase) 인 것을 의미할 수 있다. 다시 말해서, 동작 주파수는 개개의 위상 라인의 입력 단자에 접속되는 전기 회로의 공진 주파수와 정합한다. 상기 전기 회로는 일차측 엘리먼트들 뿐만 아니라, 일차 측으로 전달되는 이차측 엘리먼트들을 포함한다.
일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체가 이 기준 상대 위치 및/또는 배향으로 정렬될 경우, 일차 유닛 및 이차 유닛은 정렬된다.
일차 권선 구조체와 이차 권선 구조체 사이의 정렬은 예컨대, 일차측 기준점 및 이차측 기준점을 참조하여 표현될 수 있다. 일차측 기준점은 예컨대, 위상 라인들 중의 하나, 예컨대, 제 1 위상 라인의 기하학적 중심일 수 있다. 특히, 기준점은 제 1 위상 라인의 제 1 하위권선의 기하학적 중심일 수 있다.
이차측 기준점은 이차 권선 구조체의 위상 라인, 특히, 제 1 위상 라인의 기하학적 중심일 수 있다. 특히, 기준점은 이차 권선 구조체의 제 1 위상 라인의 제 1 하위권선의 중심점일 수 있다.
그 다음으로, 정렬은 일차측 종, 횡, 및 수직 축들을 포함하는 일차측 좌표계에 대하여 표현될 수 있다.
일차측 좌표계의 원점은 예컨대, 일차측 기준점에서 위치될 수 있다. 이러한 일차측 좌표계에 대하여, 일차 권선 구조체와 이차 권선 구조체 사이의 상대 위치 및/또는 배향이 표현될 수 있다.
오정렬, 예컨대, 기준 상대 위치 및/또는 배향으로부터의 편차의 경우, 일차 측 및 이차 측에 의해 제공된 트랜스포머는 디튜닝 (detune) 할 것이다. 이것은 결국, 전력 전달 성능에서의 하락을 야기시킬 것이고, 일차 측 상에서, 특히, 일차측 인버터 내에서 손실들을 증가시킬 것이다. 전력 전달 성능에서의 상기 감소를 보상하기 위하여, 결국, 더 높은 손실들을 생성할 것이고 총 전력 전달 효율을 감소시킬 일차 측 상에서의 더 높은 전류들이 요구된다.
이 효과는 특히, 작은 기하학적 치수들을 갖는 일차 유닛들에 대하여 유효하고, 여기서, 작은 오정렬은 전력 전달 성능의 상당한 하락으로 귀착될 것이다. 다시 말해서, 작은 치수들을 갖는 일차 유닛들은 오정렬에 관한 더 낮은 공차를 특징으로 한다.
예를 들어, 예컨대, 픽업의 이차 권선 구조체, 일차 권선 구조체의 대부분, 특히, 일차 권선 구조체의 위상 라인의 부분은 이차 권선 구조체의 부분에 의해 커버되지 않을 것이라는 점이 가능하다. 이 발명의 문맥에서, 커버된다는 것은 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체가 전술한 수직 방향에 대해 수직으로 배향될 수도 있는 돌출부의 공통 평면에서 중첩한다는 것을 의미한다. 불완전한 커버의 경우, 일차 권선 구조체로의 주입된 에너지는 유도성 에너지 전달 프로세스에 효과적으로 기여하지 않을 것이다.
오정렬의 경우에 수정된 동작 모드를 활성화함으로써, 전술한 단점들, 특히, 전력 전달 성능에서의 하락 및 일차 권선 구조체에서의 더 높은 전류들은 유리하게도 완전히 또는 적어도 부분적으로 보상될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 동작 전류들 중의 하나는 제로로 감소된다. 3 개의 동작 전류들 중의 오직 하나가 제로로 감소된다는 것이 중요하다. 다시 말해서, 3 개의 동작 전류들 중의 하는 스위칭 오프된다. 이에 따라, 대응하는 위상 라인은 동작되지 않는다. 이에 따라, 3 개의 입력 전압들 중의 오직 2 개가 존재한다. 이 경우, 위상 시프트 값들의 세트는 오직 하나의 값을 포함하고, 여기서, 상기 값은 비-제로 값이다. 이것은 가상적인 단일 위상 시스템을 효과적으로 제공하고, 여기서, 가상적인 단일 위상 라인은 동작된 위상 라인들의 입력 단자들 사이에서 제공된다. 더 이후에 설명되는 바와 같이, 이러한 가상적인 단일 위상 시스템은 유리하게도, 상기 가상적인 단일 위상 라인의 공진 주파수와 예컨대, 정합하기 위하여, 가상적인 단일 위상 라인의 단자들에 걸쳐 하강하는 전압의 동작 주파수를 변동시키는 것을 허용한다. 이것은 결국, 리액티브 전력을 감소시키고, 이에 따라, 유도성 전력 전달 성능을 증가시킨다.
동작 전류들 중의 하나를 제로로 감소시키는 것은 일차 권선 구조체와 이차 권선 구조체 사이의 희망하지 않는 감소된 공기 갭의 경우에 특히 효과적이다. 희망하는 유도성 전력 전달을 위하여, 수직 변위로서 또한 나타내어질 수 있는 미리 결정된 폭을 갖는 공기 갭이 제공될 필요가 있다. 상기 공기 갭의 폭이 예컨대, 평탄한 타이어 또는 차량 내의 무거운 하중으로 인해 감소될 경우, 여분의 전압들이 유도성 전력 전달의 경우에 이차 권선 구조체 내에서 생성될 수 있다. 이 여분의 전압들은 이차측 엘리먼트들, 예컨대, 정류기 또는 커패시터들을 손상시킬 수 있다.
하나의 위상 라인을 턴 오프함으로써, 전달된 에너지의 양이 감소된다. 이것은 결국, 유리하게도, 이차 측 상에서 전술한 여분의 전압들을 감소시키거나 심지어 제거한다. 또 다른 장점은 표준 동작 모드와 비교하여, 일차 측 상에서의 인버터로의 입력 DC 전류가 감소될 수 있다는 것이다.
또 다른 실시형태에서, 나머지 동작 전류들은 비-제로 위상 시프트 값이 180° 위상 각도가 되도록 제어된다. 예컨대, 제 2 위상 라인이 턴 오프될 경우, 제 3 동작 전류의 위상 각도는 180° 의 제 1 및 제 3 동작 전류 사이의 위상 시프트를 제공하는 60° 만큼 증가될 수 있다. 위상 시프트를 180° 로 조절함으로써, 더 높은 AC 전압은 나머지 위상 라인들의 입력 단자들에 걸쳐 하강한다. 상기 AC 전압은 예컨대, 일차 권선 구조체에서 더 높은 전류를 생성하는 일차 측 상의 전류-성형 필터에 인가될 수 있다. 이 더 높은 전류는 유리하게도, 이차 측으로의 유도성 에너지 전달을 증가시킨다. 그러나, 일차측 인버터를 위한 DC 입력 전압은 증가되지 않는다.
대안적인 실시형태에서, 3 개의 동작 전류들 중의 2 개는 그 개개의 전류 곡선들이 동일하도록 제어된다. 이것은 동작 전류들의 시간 코스들이 동일하다는 것을 의미한다. 다시 말해서, 이 2 개의 (제어된) 동작 전류들의 각각과 나머지 동작 전류 사이의 위상 각도는 동일하다.
이 경우, 위상 시프트 값들의 세트는 3 개의 값들을 여전히 포함할 수 있고, 여기서, 하나의 값은 제로이고, 나머지 2 개의 값들은 동일하고 비-제로이다.
이러한 제어는 또한, 가상적인 단일 위상 시스템을 제공한다. 예컨대, 제 2 및 제 3 동작 전류들의 전압 곡선들이 동일할 경우, 가상적인 단일 위상 라인은 제 1 위상 라인의 입력 단자와, 동일한 전위를 가지는 제 3 및 제 2 위상 라인의 입력 단자들 사이에서 제공된다. 입력 단자는 개개의 권선 구조체의 공급점에 대응할 수 있다. 더 이후에 설명되는 바와 같이, 이러한 가상적인 단일 위상 시스템은 유리하게도, 상기 가상적인 단일 위상 라인의 공진 주파수와 예컨대, 정합하기 위하여, 가상적인 단일 위상 라인의 단자들에 걸쳐 하강하는 전압의 동작 주파수를 변동시키는 것을 허용한다. 이것은 결국, 리액티브 전력을 감소시키고, 이에 따라, 유도성 전력 전달 성능을 증가시킨다.
그 개개의 전류 곡선들이 동일하도록, 3 개의 동작 전류들 중의 2 개를 제어하는 것은 예컨대, 일차 권선 구조체의 완전히 커버된 섹션을 제공하는 위상 라인 내에서의 전류를 증가시킬 수 있고, 여기서, 일차 권선 구조체의 부분적-노출된 섹션을 제공하는 위상 라인에서의 전류들은 감소될 것이다. 일차 측 권선 구조체의 부분적-노출된 섹션들을 제공하는 위상 라인에서의 전류를 감소시킴으로써, 일차 측 권선 구조체의 이 섹션들 내에서의 전도 손실의 양은 유리하게도 감소할 것이다. 완전-커버된 일차 측 권선들을 제공하는 위상 라인에서의 더 높은 전류에 의해, 수용가능한 오정렬들의 범위는 유리하게도 확대될 것이다.
전체적으로, 수정된 동작 모드를 활성화함으로써, 전달된 에너지의 양은 가장 효과적인 전력 전달이 제공되도록 위상 라인들 사이에서 분포된다. 특히, 일차 측 권선 구조체와 이차 측 권선 구조체 사이의 오정렬의 경우, 일차측 위상 라인들은 디튜닝될 것이다. 이것은 예컨대, 오정렬에 의해 제공되는 증가하는 표류 인덕턴스로 인한 것이다. 디튜닝은 위상 전류 및 위상 전압이 더 이상 동위상이 아니라는 효과를 결국 초래할 수 있는 용량성 또는 유도성 리액턴스 (reactance) 로 귀착될 것이다. 이에 따라, 추가적인 리액티브 전력은 인버터에 의해 제공되어야 하고, 제로 전류 스위칭 또는 제로 전압 스위칭의 가능성이 더 이상 없다. 오정렬로 인한 이러한 디튜닝의 경우, 디튜닝 효과를 보상하고, 튜닝된 상태에서 동작될 수 있는 시스템을 제공할 동작 전류들에 대한 공통 주파수가 발견되지 않을 수 있다. 제안된 수정된 동작 모드는 전술한 가상적인 단일 위상 라인을 생성함으로써 이 문제를 극복한다.
또한, 2 개의 동작 전류들 중의 적어도 하나의 동작 전류의 위상 각도는 +/- 60° 의 배수만큼 시프트될 수 있다.
PCT/EP2014/074889 는 표준 동작 모드 및 수정된 동작 모드에서의 제어에 관련된 더 많은 양태들 및 세부사항들을 설명한다. 그러나, PCT/EP2014/074889 의 개시물은 위상 입력 전압들의 제어에 관련된다. 그러므로, PCT/EP2014/074889 의 개시물은 참조로 완전히 편입되고, 여기서, 위상 입력 전압들에 관한 양태들 및 세부사항들은 동작 전류들에 적용될 수 있다.
또한, 실시형태가 설명되고, 여기서, 동작 전류들 사이의 위상 시프트 값 (들) 은 일차 권선 구조체에 의해 생성된 전자기장의 수신 시에 생성되는 이차 권선 구조체의 희망하는 교류 출력 전압 또는 정류된 출력 전압이 제공되도록 변동될 수 있다. 이 실시형태는 독립적인 발명에 대한 발명요지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법이 설명되고, 여기서, 동작 전류들은 일차측 배열체의 권선 구조체들에 공급되고, 여기서, 제 1 동작 전류는 제 1 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 2 동작 전류는 제 2 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 3 동작 전류는 제 3 권선 구조체에 공급된다. 또한, 위상 시프트 값 (들) 은 일차 권선 구조체에 의해 생성된 전자기장의 수신 시에 생성되는 이차 권선 구조체의 희망하는 교류 출력 전압 또는 정류된 출력 전압이 제공되도록 변동될 수 있다.
특히, 위상 시프트 값 (들) 은 이차측 에너지 저장 엘리먼트의 충전 특성들에 따라 변동될 수 있다. 특히, 위상 시프트 값 (들) 은 이차측 에너지 저장 엘리먼트의 충전의 상태에 따라 변동될 수 있다. 이차측 에너지 저장 엘리먼트는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 보조 권선 구조체에 전기적으로 접속되는 엘리먼트일 수 있다.
활성화된 수정된 동작 모드에서의 위상 시프트 값들에 기초하여 위상 시프트 값들을 변동시키는 것이 가능하다. 이것은 또한, 신축적인 수정된 동작 모드로서 지칭될 수 있다. 다시 말해서, 1 개, 2 개, 또는 모든 동작 전류들의 위상 시프트 값 (들) 은 수정된 동작 모드에서의 위상 시프트 값들에 기초하여 변동될 수 있다.
(일차 권선 구조체에 의해 생성된 전자기장의 수신 시에 생성되는) 이차 권선 구조체의 교류 출력 전압은 예컨대, 정류기에 의해 정류되는 것이 가능하다. 정류된 출력 전압은 에너지 저장 모듈로서 또한 지칭될 수 있는 적어도 하나의 에너지 저장 엘리먼트에 공급될 수 있다. 정류된 출력 전압은 정류기에 의해 제공된 출력 전압을 나타내고, 여기서, 정류기는 차량측 엘리먼트이다. 또한, 이차 권선 구조체의 교류 출력 전류는 또한, 정류될 수 있고 에너지 저장 엘리먼트에 공급될 수 있다. 이차 권선 구조체의 설계에 따라, 이차 권선 구조체는 전압원 또는 전류원을 제공할 수 있다.
에너지 저장 엘리먼트는 차량의 전기 네트워크의 전기 엘리먼트, 특히, 용량성 엘리먼트일 수 있다. 특히, 에너지 저장 엘리먼트는 차량측 전기 네트워크의 DC 파트의 엘리먼트일 수 있다.
에너지 저장 엘리먼트는 예컨대, 배터리 또는 어큐뮬레이터 (accumulator), 특히, 차량의 트랙션 배터리일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에너지 저장 엘리먼트는 차량측 전기 네트워크의 용량성 엘리먼트, 특히, 중간 회로 커패시터, 예컨대, 중간 회로일 수 있다. 중간 회로는 차량측 트랙션 네트워크의 부분일 수 있다. 정류된 전압 또는 중간 회로 전압은 예컨대, 차량측 변환기에 공급될 수 있고, 여기서, 차량측 변환기는 차량측 전기 기계 및/또는 임의의 다른 차량측 기기를 동작시키기 위한 AC 전압을 생성한다. 이에 따라, 정류된 출력 전압은 상기 배터리를 충전시키기 위하여, 전기 전력을 차량측 전기 네트워크, 예컨대, 차량의 배터리, 특히, 트랙션 배터리로 전달하기 위해 이용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정류된 출력 전압은 전기 기계를 동작시키기 위하여, 전기 전력을 중간 회로 커패시터를 통해 전기 기계로 전달하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 동적 에너지 전달로서 지칭될 수 있다. 물론, 트랙션 배터리는 중간 회로 커패시터에 전기적으로 접속되는 것이 가능하다.
이차 권선 구조체의 정류된 출력 전압은 또한, 전달 전압, 정류된 전압, 또는 DC 링크 전압으로서 지칭될 수 있다. 이차 권선 구조체의 정류된 출력 전류는 또한, 전달 전류 또는 정류된 전류로서 지칭될 수 있다.
정류된 출력 전압 및/또는 출력 전류는 위상 시프트 값 (들) 을 변동시킴으로써 조절될 수 있다. 물론, 정류된 출력 전압 및/또는 정류된 출력 전류는 다른 입력 변수들, 예컨대, 필드 강도를 조절함으로써 추가적으로 조절되는 것이 가능하다.
바람직하게, 위상 시프트 값 (들) 은 에너지 전달 프로세스, 특히, 일차 측으로부터 이차측 전기 네트워크로의 에너지 전달 프로세스를 준비하기 위하여 조절된다. 전달 프로세스를 준비하는 것은, 위상 시프트 값 (들) 이 전달 프로세스의 시작 전에 조절된다는 것을 의미할 수 있다. 전달 프로세스는 에너지를 전술한 차량측 전기 네트워크, 예컨대, 배터리, 예컨대, 트랙션 배터리, 및/또는 전술한 용량성 엘리먼트, 예컨대, 중간 회로 커패시터로 전달하는 프로세스를 나타낼 수 있다. 전달 프로세스가 에너지 저장 엘리먼트를 충전시키기 위하여 이용될 경우, 그것은 또한, 충전 프로세스로서 지칭될 수 있다. 이 경우, 전달 전압은 또한, 충전 전압으로서 지칭될 수 있고, 전달 전류는 또한, 충전 전류로서 지칭될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 위상 시프트 값 (들) 은 에너지 전달 프로세스를 개시하기 위하여 조절될 수 있다. 이 경우, 위상 시프트 값 (들) 은 희망하는 정류된 출력 전압이 에너지 저장 엘리먼트의 실제적인 출력 전압보다 더 높도록 조절될 수 있다. 이 경우, 전달 전류는 에너지 저장 엘리먼트에 공급된다. 전달 전류는 에너지 저장 엘리먼트로 흐르는 전류를 나타낼 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 위상 시프트 값 (들) 은 에너지 전달 프로세스를 제어하기 위하여 조절된다. 이 경우, 위상 시프트 값 (들) 은 에너지 전달 프로세스 동안에 조절될 수 있다.
일반적으로, 위상 시프트 값 (들) 은 적어도 하나의 희망하는 전달 파라미터, 예컨대, 이차 권선 구조체의 희망하는 출력 전력, 출력 전압, 및/또는 출력 전류가 제공되도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 희망하는 출력 전력, 출력 전류, 및/또는 출력 전압이 유지되거나 전달 파라미터의 희망하는 시간 코스에 대응하도록, 위상 시프트 값 (들) 을 조절하는 것이 가능하다.
위상 시프트 값 (들) 은 또한, 적어도 하나의 에너지 저장 엘리먼트의 충전 특성들에 따라 조절될 수 있다. 특히, 위상 시프트 값 (들) 은 에너지 저장 엘리먼트의 충전의 상태 (state of charge; SOC) 에 따라 조절될 수 있다. SOC 에 따라, 에너지 저장 엘리먼트의 실제적인 총 저장 엘리먼트 전압, 예컨대, 개방 회로 전압이 결정될 수 있고, 여기서, 희망하는 정류된 출력 전압은 에너지 전달 프로세스를 준비하거나 개시하거나 제어하기 위하여 결정될 수 있고, 여기서, 위상 시프트 값 (들) 은 희망하는 정류된 출력 전압이 제공되도록 조절될 수 있다.
실제적인 충전 특성, 예컨대, SOC 및/또는 전달 전류에 관한 정보가 결정될 수 있고, 예컨대, 적어도 하나의 통신 수단을 통해 이차 측으로부터 일차 측으로 송신될 수 있다. 송신된 정보에 기초하여, 일차측 제어 유닛은 예컨대, WPC 를 제어함으로써 위상 시프트 값 (들) 을 조절할 수 있다.
또한, 실시형태가 설명되고, 여기서, 일차측 인버터의 스위칭 엘리먼트들의 제어 내의 스위칭 시간이 변동되고, 여기서, 인버터의 스위칭 레그의 스위칭 엘리먼트의 스위칭 시간은, 희망하는 펄스 폭이 제공되고 (제 1 조건), 동작 조건들 사이의 희망하는 위상 시프트가 제공되고 (제 2 조건), 스위칭 엘리먼트에 대해 평행하게 접속되는 프리휠링 다이오드 (freewheeling diode) 를 통한 전류가 프리휠링 다이오드의 전도 방향으로 배향되도록 (제 3 조건) 결정된다. 이 실시형태는 독립적인 발명에 대한 발명요지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법이 설명되고, 여기서, 동작 전류들은 일차측 배열체의 권선 구조체들에 공급되고, 여기서, 제 1 동작 전류는 제 1 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 2 동작 전류는 제 2 권선 구조체에 공급되고, 여기서, 제 3 동작 전류는 제 3 권선 구조체에 공급된다. 또한, 일차측 인버터의 스위칭 엘리먼트들의 제어 내의 스위칭 시간이 변동되고, 여기서, 인버터의 스위칭 레그의 스위칭 엘리먼트의 스위칭 시간은, 희망하는 펄스 폭이 제공되고, 동작 조건들 사이의 희망하는 위상 시프트가 제공되고, 스위칭 엘리먼트에 대해 평행하게 접속되는 프리휠링 다이오드를 통한 전류가 프리휠링 다이오드의 전도 방향으로 배향되도록 결정된다.
권선 구조체들을 위한 동작 전류들을 제공하는 인버터는 3 개의 스위칭 레그들을 가질 수 있고, 여기서, 각각의 스위칭 레그는 직렬로 접속된 2 개의 스위칭 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 스위칭 엘리먼트는 예컨대, IGBT 또는 MOSFET 일 수 있다. 3 개의 스위칭 레그들은 병렬로 접속될 수 있다.
각각의 스위칭 엘리먼트로, 프리휠링 다이오드는 병렬로 접속될 수 있고, 여기서, 프리휠링 다이오드의 전도 방향은 스위칭 엘리먼트의 전도 방향에 대해 역으로 배향된다. 또한, 커패시턴스는 각각의 스위칭 엘리먼트에 대해 병렬로 접속될 수 있다.
인버터는 필터 엘리먼트에 의해 권선 구조체들에 접속될 수 있다. 이에 따라, 일차측 배열체는 적어도 하나, 바람직하게는, 3 개의 필터 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 필터 엘리먼트는 예컨대, 공진 회로 필터로서 설계될 수 있고, 여기서, 공진 회로 필터는 적어도 하나의 유도성 엘리먼트 및 적어도 하나의 용량성 엘리먼트를 포함할 수 있다. 필터 엘리먼트는 인버터의 교류 전압 또는 교류 전류 출력 신호의 희망하지 않는 고조파들이 감소되도록 설계된다. 예를 들어, 2 개의 스위칭 엘리먼트들 사이의 스위칭 레그의 섹션은 필터 엘리먼트, 예컨대, 필터 엘리먼트의 유도성 엘리먼트에 접속되고, 여기서, 필터 엘리먼트는 권선 구조체의 공급점에 접속되는 것이 가능하다.
인버터 및 필터 엘리먼트들을 포함하는 전기 네트워크에서의 커패시턴스들, 저항들, 및 인덕턴스들로 인해, 전류 발진들은 스위칭 이벤트 후에, 특히, 스위칭 엘리먼트가 스위칭 오프될 경우에 발생할 수 있다. 특히, 모든 필터 엘리먼트들의 성형 접속 (star connection) 의 경우, 스위칭 액션을 수행하였던 스위칭 엘리먼트를 포함하는 스위칭 레그에 접속되는 필터 엘리먼트들에서의 전류 발진들은 나머지 필터 엘리먼트들 중의 적어도 하나에서의 전류 발진들로 귀착될 것이다. 이제, 나머지 필터 엘리먼트들 중의 하나에 접속된 스위칭 레그에서의 스위칭 엘리먼트의 스위칭 시간은 기재된 조건들이 충족되도록 선택되어야 한다. 이것은 유리하게도, 실현가능한 스위칭 시간점들의 시간 윈도우를 확장시킨다. 이것은 다시, 동작 전류, 특히, 동작 전류의 진폭을 조절하기 위하여 스위칭 시간들을 신축적으로 맞추는 것을 허용한다. 다시 말해서, 동작 전류의 스위칭 시간-기반 제어가 설명된다.
위상 시프트 값 (들) 의 변동에 관련된 설명들에 대응하여, 정류된 출력 전압 및/또는 출력 전류는 일차측 인버터의 스위칭 엘리먼트들의 제어 내에서 스위칭 시간을 변동시킴으로써 조절될 수 있다. 물론, 정류된 출력 전압 및/또는 정류된 출력 전류는 다른 입력 변수들, 예컨대, 필드 강도를 조절함으로써 추가적으로 조절되는 것이 가능하다.
바람직하게, 스위칭 시간 (들) 은 에너지 전달 프로세스를 준비하기 위하여, 에너지 전달을 개시하기 위하여, 또는 에너지 전달을 제어하기 위하여 조절된다.
일반적으로, 스위칭 시간 (들) 은 적어도 하나의 희망하는 전달 파라미터, 예컨대, 이차 권선 구조체의 희망하는 출력 전력, 출력 전압, 및/또는 출력 전류가 제공되도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 희망하는 출력 전력, 출력 전류, 및/또는 출력 전압이 유지되거나 전달 파라미터의 희망하는 시간 코스에 대응하도록, 스위칭 시간 (들) 을 조절하는 것이 가능하다.
스위칭 시간 (들) 은 또한, 적어도 하나의 에너지 저장 엘리먼트의 충전 특성들에 따라 조절될 수 있다. 특히, 스위칭 시간 (들) 은 에너지 저장 엘리먼트의 충전의 상태 (SOC) 에 따라 조절될 수 있다. SOC 에 따라, 에너지 저장 엘리먼트의 실제적인 총 저장 엘리먼트 전압, 예컨대, 개방 회로 전압이 결정될 수 있고, 여기서, 희망하는 정류된 출력 전압은 에너지 전달 프로세스를 준비하거나 개시하거나 제어하기 위하여 결정될 수 있고, 여기서, 위상 시프트 값 (들) 은 희망하는 정류된 출력 전압이 제공되도록 조절될 수 있다.
또한, 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체를 제조하는 방법이 설명된다. 방법은 이 발명에서 설명된 실시형태들 중의 하나에 따라 일차측 배열체를 제공하기 위한 모든 단계들을 포함한다.
발명은 다음의 도면들에 의해 예시되는 발명의 예시적인 실시형태들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들은 이하를 도시한다:
도 1: 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체 상의 개략적인 평면도,
도 2: 발명에 따른 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체 상의 개략적인 평면도,
도 3: 발명의 또 다른 실시형태에 따른 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체 상의 개략적인 사시도,
도 4: 도 3 의 일차측 배열체 및 권선 구조체들의 이차측 배열체,
도 5: 발명의 또 다른 실시형태에 따른 일차측 배열체의 개략적인 단면,
도 6: 도 5 에서 도시된 일차측 배열체 상의 개략적인 단면도,
도 7: 권선 구조체의 이차측 배열체 상의 개략적인 사시도,
도 8: 일차 유닛의 개략적인 측면도,
도 9: 권선 구조체들의 이차측 배열체의 개략적인 단면,
도 10: 권선 구조체의 또 다른 이차측 배열체의 개략적인 단면,
도 11: 권선 구조체의 이차측 배열체 상의 개략적인 평면도, 및
도 12: 3 개의 권선 구조체 상의 개략적인 분해 평면도.
다음에서, 동일한 번호들은 동일하거나 유사한 기술적 특징들을 갖는 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) (도 4 참조) 의 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 상의 개략적인 평면도를 도시한다. 일차측 배열체 (1) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1) 를 갖는 제 1 권선 구조체 (W1) 를 포함한다. 또한, 일차측 배열체 (1) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_2, SW1_3) 를 각각 가지는 제 2 권선 구조체 (W2) 및 제 3 권선 구조체 (W3) 를 포함한다. 이 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 3 개의 위상 토폴로지의 위상 라인을 각각 제공한다. 도 1 에서 도시된 예에서, 하위권선들 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 은 직사각형 루프의 형상을 가진다.
또한, 일차측 종축 x 및 일차측 횡축 y 을 갖는 일차측 좌표계가 도시되어 있다. 이 축들 x, y 의 방향들은 화살표들에 의해 표시된다. 이 축들 x, y 는 평면에 걸쳐 이어지고, 여기서, 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 상기 평면에 대해 평행한 평면들에서 실질적으로 배열된다. 일차측 수직 축 z (도 3 참조) 는 상기 평면에 대해 수직으로 배향된다. 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 서로 중첩하기 위하여 상이한 평면들에서 배열되는 것이 가능하다.
권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 종축 x 를 따라 확장된다. 각각의 하위권선 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 의 길이 L 은 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 매 하위권선 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 에 대하여 동일하다. 길이 L 은 종축 x 를 따라 측정된다. 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 이 종축 x 를 따라 확장되는 것은, 각각의 하위권선 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 의 기하학적 중심들이 종축 x 에 대해 평행한 일직선 라인을 따라 배열된다는 것을 의미할 수 있다.
각각의 하위권선 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 은 종축 x 를 따라 확장되는 섹션들, 및 횡 방향 y 를 따라 확장되는 섹션들을 포함한다. 길이 L 은 횡축 y 에 대해 평행하게 확장되는 하위권선 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 의 2 개의 연속적인 섹션들 사이의 거리를 나타낸다.
또한, 제 1 및 제 2 권선 구조체 (W1, W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2) 사이의 피치 P12 가 도시되어 있다. 피치는 개개의 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2) 의 대응하는 횡 섹션들의 종축 x 를 따르는 거리로서 도시되어 있다. 그러나, 피치 P12 는 또한, 종축 x 를 따르는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2) 의 기하학적 중심들 사이의 거리를 나타낼 수 있다.
또한, 제 1 및 제 3 권선 구조체 (W1, W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_3) 사이의 피치 P13 가 도시되어 있다. 피치 P12 는 길이 L 의 2/3 와 동일하고, 여기서, 피치 P13 은 길이 L 의 1/3 과 동일한 것이 도시되어 있다.
또한, 동작 전류 I1, I2, I3 을 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 에 공급하는 것을 허용하는 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 공급점들 T1_1, T1_2, T1_3 이 도시되어 있다. 유도성 전력 전달을 위한 전자기장을 생성하기 위한 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 규칙적인 동작에서, 제 1 동작 전류 I1 은 제 1 권선 구조체 (W1) 에 공급되고, 여기서, 제 2 동작 전류 I2 는 제 2 권선 구조체 (W2) 에 공급되고, 여기서, 제 3 동작 전류 I3 은 제 3 권선 구조체 (W3) 에 제공된다. 도 1 에서, 화살표들은 포지티브 전류 I1, I2, I3 의 흐름 방향을 표시한다. 포지티브 전류들 I1, I2, I3 의 흐름 방향은 개개의 공급점 T1_1, T1_2, T1_3 으로부터 공통 성형점 SP 로 지향된다.
도 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2 권선 구조체 (W1, W2) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_1, SW1_2) 에 의해 생성된 자속은 수직 방향 z 에 반대로 배향될 것이고 (도 3 참조), 여기서, 제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_3) 에 의해 생성된 자속은 수직 방향 z 으로 배향될 것이다. 또한, 제 1 및 제 2 권선 구조체 (W1, W2) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_1, SW1_2) 의 공급점들 T1_1, T1_2, 및 제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_3) 의 공급점 T1_3 은 횡축 y 의 횡 방향에 대하여 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 의 반대 측부들 상에서 배열되는 것이 도시되어 있다.
제 1 및 제 2 동작 전류 I1, I2 사이의 위상 시프트는 120° 와 동일할 수 있고, 여기서, 제 1 및 제 3 동작 전류 I1, I3 사이의 위상 시프트는 240° 와 동일할 수 있다.
도 2 는 발명에 따른 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 상의 개략적인 평면도를 도시한다. 제 3 권선 구조체 (W3) 는 종축 x 을 따라 역행된다는 것을 알 수 있다. 이것은 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_3) 사이의 피치 P13 가 제 1 및 제 2 권선 구조체 (W1, W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2) 사이의 피치 P12 보다 더 작다는 것을 의미한다. 도 2 에서, 피치 P13 은 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 의 길이 L 의 1/6 과 동일하고, 여기서, 피치 P12 는 길이 L 의 1/3 과 동일하다.
도 3 은 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 상의 개략적인 사시도를 도시한다. 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 는 종축 x 를 따라 모두 확장되는 3 개의 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW2_1, SW3_1, SW1_2, SW2_2, SW2_3, SW1_3, SW2_3, SW3_3) 을 포함하는 것이 도시되어 있다. 하나의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 은 종축 x 를 따라 서로에 대해 인접하게 배열되고, 중첩하지 않는다. 그러나, 도 3 은 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 이, 서로에 대해 평행하게 배향되지만, 수직 축 z 를 따라 상이한 수직 위치들에서 배열되는 상이한 평면들에서 배열된다는 것을 도시한다. 또한, 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 동작 전류들 I1, I2, I3 이 도시되어 있다. 이것은 이전에 설명되었다.
또한, 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2, SW1_3) 사이의 피치들 P12, P13 이 도시되어 있고, 여기서, 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3) 은 종축 x 를 따라 하나의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 시퀀스 내에서 동일한 위치를 가진다.
도 4 는 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 상의 사시도를 도시하고, 여기서, 시스템은 도 3 에서 도시된 바와 같이, 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 을 갖는 일차측 배열체 (1) 를 포함한다. 시스템은 하나의 이차측 권선 구조체 (W20) 의 이차측 배열체 (3) 를 더 포함한다. 이차측 권선 구조체 (W20) 는 이차측 종축 xs 를 따라 서로에 대해 인접하게 배열되는 2 개의 인접한 하위권선 구조체들 (SW1_20, SW2_20) 을 포함한다. 또한, 이차 권선 구조체 (W20) 는 이차측 종축 xs, 및 이차측 종축 xs 에 대해 수직으로 배향되는 이차측 횡축 ys 에 의해 걸쳐 이어지는 평면에서 실질적으로 배열된다. 양자의 이차측 축들 xs, ys 는 이차측 수직 축 zs 에 대해 수직으로 배향된다. 이차측 배열체 (3) 는 차량, 특히, 자동차에 부착된 수신 유닛의 일부일 수 있다. 이 경우, 이차측 종축 xs 는 차량의 롤 축에 대해 평행하게 배향될 수 있고, 이차측 횡축 ys 는 차량의 피치 축에 대해 평행하게 배향될 수 있고, 이차측 수직 축 zs 는 차량의 요 축 (yaw axis) 에 대해 평행하게 배향될 수 있다.
일차측 배열체 (1) 및 이차측 배열체 (3) 의 정렬된 상태에서, 대응하는 축들 x, xs; y, ys; z, zs 는 서로에 대해 평행하게 배향된다. 또한, 이차 권선 구조체 (W20) 의 기하학적 중심은 일차측 배열체 (1) 의 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 에 의해 둘러싸인 활성 영역, 또는 상기 활성 영역의 미리 결정된 하위영역, 또는 상기 활성 영역을 포함하는 미리 결정된 영역 위에 배열될 수 있다.
*이차 권선 구조체 (W20) 의 하위권선들 (SW1_20, SW2_20) 은 또한, 직사각형 루프들로서 성형된다.
도 5 는 일차측 배열체 (1) 의 개략적인 단면을 도시한다. 일차측 배열체 (1) 의 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 이 개략적으로 표시되어 있다. 이 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 예컨대, 도 3 에서 도시된 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 권선 섹션들을 위치시키고 및/또는 유지하도록 구비되는 케이블 유지 엘리먼트 (4) 에서 배열된다.
또한, 일차측 수직 축 z 에 대하여 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 아래에 배열되는 페라이트 배열체의 하나 또는 다수의 페라이트 엘리먼트들을 갖는 행들 (5) 이 도시되어 있다.
또한, 예컨대, 알루미늄 판으로서 설계될 수 있는 절연 층 (6) 및 자기적 차폐 층 (7) 이 도시되어 있다. 또한, 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 과 함께 케이블 유지 엘리먼트 (4) 를 커버하는 커버 엘리먼트 (8) 가 도시되어 있다. 절연 층 (6) 및 자기적 차폐 층 (7) 은 페라이트 엘리먼트들 (5) 의 아래에 배열된다.
도 6 은 도 5 에서 도시된 일차측 배열체 (1) 사의 개략적인 평면도를 도시한다. 그 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW2_1, SW3_1) 을 갖는 제 1 권선 구조체 (W1) 가 도시되어 있다. 제 2 및 제 3 권선 구조체 (W2, W3) 는 도시되어 있지 않다. 또한, 절연 층 (6) 및 자기적 차폐 층 (7) 이 도시되어 있다.
또한, 페라이트 엘리먼트들의 다수의 행들 (5) 의 배열체가 도시되어 있고, 여기서, 하나의 행 (5) 은 다수의 페라이트 엘리먼트들, 예컨대, 페라이트 막대들을 포함한다. 행들 (5) 은 예컨대, 종축 x 를 따라 확장되는 페라이트 막대 또는 다수의 페라이트 막대들의 배열체로서 설계된다. 상이한 행들 (5) 은 횡축 y 를 따르는 2 개의 인접한 행들 (5) 사이의 비-제로 갭으로 횡축 y 를 따라 배열된다.
도 7 은 이차 권선 구조체 (W20) 를 갖는 이차측 배열체 (3) 상의 개략적인 사시도를 도시한다. 이차 권선 구조체는 도 4 에서 도시된 이차 권선 구조체 (W20) 로서 설계될 수 있다. 이차측 배열체 (3) 는 또한, 페라이트 막대들 (9) 의 다수의, 특히, 5 개의 행들 (5) 을 포함한다. 행들 (5) 은 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체를 제공한다.
페라이트 엘리먼트들의 하나의 행 (5) 은 다수의 페라이트 막대들 (9), 특히, 3 개의 페라이트 막대들 (9) 을 포함한다.
도 6 에서 도시된 이차측 배열체 (3) 및 일차측 배열체 (1) 는 페라이트 막대들의 인접한 행들 (5) 사이의 동일한 거리를 가지는 것이 도시되어 있다. 일차측 배열체 (1) 및 이차측 배열체 (3) 는 동일한 수의 행들 및/또는 하나의 행 내의 동일한 수의 페라이트 엘리먼트들을 가지는 것이 추가로 가능하다.
특히, 일차측 배열체 (1) 및 이차측 배열체 (3) 가 이전에 설명된 정렬된 상태에서 배열될 경우, 이차측 배열체 (3) 의 페라이트 배열체들 (5) 은 수직 축들 z, zs 에 대하여 일차측 배열체 (1) 의 페라이트 배열체들 (5) 과 반대로 위치된다.
도 7 은 자기적 전도성 엘리먼트들의 각각의 행 (5) 및 이에 따라, 배열체가 이차측 권선 구조체 (W20) 의 섹션을 수납하기 위한 리세스 (14) 를 제공한다는 것을 도시한다. 특히, 이차측 횡축 ys 를 따라 확장되는 하위권선 구조체들 (SW1_20, SW2_20) 의 인접한 섹션들은 리세스들 (14) 내에서 배열된다. 하나의 행 (5) 의 후방 단부 섹션, 특히, 상기 행 (5) 의 제 1 페라이트 막대 (9) 는 제 1 하위권선 구조체 (SW1_20) 의 내부 용적으로 확장되고, 여기서, 내부 용적은 제 1 하위권선 구조체 (SW1_20) 를 제공하는 직사각형 루프에 의해 둘러싸인 용적을 나타낸다. 행 (5) 의 전방 단부 섹션, 특히, 상기 행 (5) 의 제 3 페라이트 막대 (9) 는 제 2 하위권선 구조체 (SW2_20) 의 내부 용적으로 확장된다. 행 (5) 의 중심 섹션, 특히, 상기 행 (5) 의 제 2 페라이트 막대 (9) 의 단부 섹션들은, 리세스 (14) 가 행 (5) 의 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9) 사이에서 제공되도록, 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9) 와 각각 중첩한다.
제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9) 는 또한, 하부 페라이트 막대들로서 지칭될 수 있고, 여기서, 제 2 페라이트 막대 (9) 는 상부 페라이트 막대로서 지칭될 수 있다. 수직 방향 zs 에 대하여, 제 2 페라이트 막대 (9) 는 리세스 (14) 에서 배열되는 하위권선 구조체들 (SW1_20, SW2_20) 의 인접한 섹션들 위에 배열된다.
다시 말해서, 각각의 행에서의 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9) 는 서로에 대한 비-제로 수직 오프셋으로 정렬되고, 여기서, 각각의 행에서의 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9) 는 서로에 대한 수직 오프셋 없이 정렬된다. 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9) 사이의 수직 오프셋은 수직 방향 zs 를 따라 제공된다.
도 8 은 정지부 (11) 및 가동부 (12) 를 포함하는 일차 유닛 (10) 의 개략적인 측면도를 도시한다. 일차측 배열체 (1) 는 가동부 (12) 상에, 또는 가동부 (12) 내에서 배열될 수 있다. 가동부 (12) 는 위치결정 수단 (13) 에 의해 수직 축 z 를 따라 이동될 수 있다. 특히, 가동부 (12) 는 후퇴된 상태로부터 확장된 상태로 이동될 수 있고, 그 반대도 마찬가지다.
도 9 는 도 7 에서 도시된 권선 구조체 (W20) 의 이차측 배열체의 개략적인 단면을 도시한다. 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 후방 단부 섹션은 제 1 페라이트 막대 (9a) 의 전방 단부 섹션과 중첩하는 것이 도시되어 있다. 또한, 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 전방 단부 섹션은 제 3 페라이트 막대 (9c) 의 후방 단부 섹션과 중첩한다. 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 은 그 개개의 종축을 따르는 일정한 높이를 가진다는 것이 추가로 도시되어 있다. 2 개의 연속적인 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 은 서로에 대한 수직 오프셋으로 정렬된다. 수직 오프셋은 리세스 (14) 가 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9a, 9c) 사이에서 제공되도록 선택된다. 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 은 행 (5) 에서 배열된다. 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9a, 9c) 는 또한, 하부 페라이트 막대들로서 지칭될 수 있고, 여기서, 제 2 페라이트 막대는 상부 페라이트 막대 (9b) 로서 지칭될 수 있다. 연속적인 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 의 단부 섹션들은 서로 기계적으로 접촉하는 것이 도시되어 있다. 특히, 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 후방 단부 섹션에서의 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 하부 측은 제 1 페라이트 막대 (9a) 의 전방 단부 섹션에서의 제 1 페라이트 막대 (9a) 의 상부 측과 접촉한다. 또한, 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 전방 단부 섹션에서의 제 2 페라이트 막대 (9b) 의 하부 측은 제 3 페라이트 막대 (9c) 의 후방 단부 섹션에서의 제 3 페라이트 막대 (9c) 의 상부 측과 접촉한다.
도 10 은 권선 구조체 (W20) 의 또 다른 이차측 배열체의 개략적인 단면을 도시한다. 도 10 에서 도시된 실시형태는 도 9 에서 도시된 실시형태와 유사하게 설계될 수 있다. 도 9 에서 도시된 실시형태와 대조적으로, 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9a, 9c) 는 각각 개개의 페라이트 막대 (9a, 9c) 의 종축을 따르는 변동되는 높이를 갖는 섹션을 가진다.
도 11 은 권선 구조체 (W20) 의 이차측 배열체의 또 다른 실시형태 상의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 10 에서 도시된 실시형태는 도 7, 도 9, 또는 도 10 에서 도시된 실시형태들과 유사하게 설계될 수 있다. 이차측 배열체는 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 의 다수의 행들 (5) 을 포함한다. 도 7 에서 도시된 실시형태와 대조적으로, 제 2 및 제 3 행 (5b, 5c) 에서의 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9a, 9b) 는 서로에 대해 횡 오프셋으로 정렬된다. 이것은 비-제로 거리가 이차 권선 구조체 (W20) 의 횡축 ys 을 따라 또는 횡축 ys 에 반대로 개개의 페라이트 막대들 (9a, 9b) 의 종축들 사이에서 제공된다. 또한, 제 2 및 제 3 행 (5b, 5c) 에서, 제 2 및 제 3 페라이트 막대 (9b, 9c) 는 서로에 대한 횡 오프셋으로 정렬되는 것이 도시되어 있다. 제 2 및 제 3 행 (5b, 5c) 에서의 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 의 배열체는 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9a, 9c) 사이에 횡 오프셋이 없도록 제공된다.
제 2 행 (5b) 에서의 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9a, 9b) 사이의 횡 오프셋은 횡축 ys 에 반대로 제공되고, 여기서, 제 2 행 (5b) 에서의 제 2 및 제 3 페라이트 막대 (9b, 9c) 사이의 횡 오프셋은 횡축 ys 를 따라 제공된다.
제 3 행 (5c) 에서의 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9a, 9b) 사이의 횡 오프셋은 횡축 ys 를 따라 제공되고, 여기서, 제 3 행 (5c) 에서의 제 2 및 제 3 페라이트 막대 (9b, 9c) 사이의 횡 오프셋은 횡축 ys 에 반대로 제공된다.
제 2 및 제 3 행 (5b, 5c) 과 대조적으로, 제 1 및 제 4 행 (5a, 5d) 의 페라이트 막대들 (9a, 9b, 9c) 은 횡 오프셋 없이 정렬된다.
횡 오프셋은 제 1 행 (5a) 의 제 1 페라이트 막대 (9a) 와 제 2 행 (5b) 의 제 1 페라이트 막대 (9a) 사이 뿐만 아니라, 제 1 행 (5a) 의 제 3 페라이트 막대 (9c) 와 제 2 행 (5b) 의 제 3 페라이트 막대 (9c) 사이의 갭을 증가시킨다.
또한, 제 3 행 (5c) 의 제 1 페라이트 막대 (9a) 와 제 4 행 (5d) 의 제 1 페라이트 막대 (9a) 사이 뿐만 아니라, 제 3 행 (5c) 의 제 3 페라이트 막대 (9c) 와 제 4 행 (5d) 의 제 3 페라이트 막대 (9c) 사이의 갭이 증가된다.
나사들과 같은 고정 수단 (15) 은 확대된 갭들에서 배열될 수 있다는 것이 표시된다. 이 고정 수단 (15) 은 예컨대, 하부 파트를 이차 권선 구조체 (W20) 의 하우징의 커버부에 고정하기 위하여 이용될 수 있다.
도 7 에서 도시된 실시형태로서, 각각의 행 (5a, ..., 5d) 에서의 제 1 및 제 2 페라이트 막대 (9a, 9b) 는 서로에 대한 비-제로 수직 오프셋으로 정렬되고, 여기서, 각각의 행 (5a, ..., 5d) 에서의 제 1 및 제 3 페라이트 막대 (9a, 9c) 는 서로에 대한 수직 오프셋 없이 정렬된다.
도 12 는 3 개의 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 상의 개략적인 분해 평면도를 도시하고, 여기서, 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 는 3 개의 하위권선들 (SW1_1, ..., SW3_3) 을 포함한다. 도 12 는 각각의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 에 의해 제공된 극 피치에 대응할 수 있는 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 길이들 L1_1, ..., L2_3 을 도시한다.
각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 에 대하여, 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 길이들 L1_1, ..., L2_3 은 종축 x 를 따라 변동되는 것이 도시되어 있다.
제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 1 및 제 2 하위권선 구조체 (SW1_1, SW2_1) 는 제 1 길이 L1_1 을 가지고, 여기서, 제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 3 하위권선 구조체 (SW3_1) 는 제 1 길이 L1_1 보다 더 긴 제 2 길이 L2_1 을 가진다.
제 2 권선 구조체 (W2) 의 제 2 및 제 3 하위권선 구조체 (SW2_2, SW3_2) 는 제 1 길이 L1_2 를 가지고, 여기서, 제 2 권선 구조체 (W2) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_2) 는 제 1 길이 L1_2 보다 더 긴 제 2 길이 L2_2 를 가진다.
제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 1 및 제 3 하위권선 구조체 (SW1_3, SW3_3) 는 제 1 길이 L1_3 을 가지고, 여기서, 제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 2 하위권선 구조체 (SW2_3) 는 제 1 길이 L1_3 보다 더 긴 제 2 길이 L2_3 을 가진다.
제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 1 및 제 2 하위권선 구조체 (SW1_1, SW2_1) 의 제 1 길이 L1_1 은 제 2 권선 구조체 (W2) 의 제 2 및 제 3 하위권선 구조체 (SW2_2, SW3_2) 의 제 1 길이 L1_2 와 동일할 수 있다. 또한, 제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 3 하위권선 구조체 (SW3_1) 의 제 2 길이 L2_1 은 제 2 권선 구조체 (W2) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_2) 의 제 2 길이 L1_2 와 동일할 수 있다. 또한, 제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 3 하위권선 구조체 (SW3_1) 의 제 2 길이 L2_1 은 제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 1 및 제 3 하위권선 구조체 (SW1_3, SW3_3) 의 제 1 길이 L1_3 과 동일할 수 있다.

Claims (32)

  1. 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1) 로서,
    상기 일차측 배열체 (1) 는 적어도 3 개의 위상 라인들 및 위상 라인 당 적어도 하나의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 를 포함하고, 각각의 권선 구조체 (W1, W2, W3) 는 적어도 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 를 포함하고, 상기 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 은 상기 일차측 배열체 (1) 의 종축 (x) 을 따라 확장되고, 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 피치 (P12) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_2) 의 길이의 ]0,1[ 의 간격으로부터 선택되고,
    상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 사이의 피치 (P13) 는 상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 피치 (P12) 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 사이의 상기 피치 (P13) 는 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 및 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_2, ..., SW1_3) 사이의 피치와 동일한 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 상기 피치 (P12) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 길이 (L) 의 2/3 로서 선택되고, 상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 사이의 상기 피치 (P13) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 상기 길이 (L) 의 1/3 로서 선택되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_2) 사이의 상기 피치 (P12) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 길이 (L) 의 1/3 로서 선택되고, 상기 제 1 권선 구조체 (W1) 및 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 사이의 상기 피치 (P13) 는 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 상기 길이 (L) 의 1/6 로서 선택되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW1_3) 은 상기 제 1 및 제 2 권선 구조체 (W1, W2) 의 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, SW1_2) 에 의해 생성된 자속들의 방향들이 동일한 방향으로 배향되도록 설계되고 및/또는 배열되고, 상기 방향은 포지티브 또는 네거티브의 어느 하나의 동작 전류 (I1, I2, I3) 가 상기 대응하는 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW1_3) 을 통해 흐를 경우에 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 상기 대응하는 하위권선 구조체 (SW1_3) 에 의해 생성된 상기 자속의 상기 방향과 반대로 배향되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 권선 구조체 (W1) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_1) 의 적어도 하나의 공급점 (T1_1), 및 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_2) 의 적어도 하나의 공급점 (T1_2) 은 상기 배열체 (1) 의 제 1 횡 측 상에 배열되고, 상기 제 3 권선 구조체 (W3) 의 제 1 하위권선 구조체 (SW1_3) 의 적어도 하나의 공급점 (T1_3) 은 상기 배열체의 제 2 횡 측 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 상기 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_3) 의 길이 (L) 또는 극 피치는 변동되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 각각의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 는 제 1 길이 또는 제 2 길이 (L) 의 어느 하나를 가질 수 있고, 상기 제 2 길이 (L) 는 상기 제 1 길이 (L) 보다 더 길고, 및/또는
    권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 각각의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 는 제 1 극 피치 또는 제 2 극 피치의 어느 하나를 제공할 수 있고, 상기 제 2 극 피치는 상기 제 1 극 피치보다 더 긴 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    종축을 따르는 상기 제 1 권선 구조체 (W1) 의 상기 하위권선 구조체들 (SW1_1, ..., SW3_1) 의 길이 분포는 상기 종축 (x) 을 따르는 상기 제 2 권선 구조체 (W2) 의 상기 하위권선 구조체들 (SW1_2, ..., SW3_2) 의 길이 분포에 대해 정반대인 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차측 배열체 (1) 는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 다수의 행들 (5) 을 포함하고, 2 개의 인접한 행들 (5) 사이의 비-제로 갭은 횡 방향 (y) 을 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로 중첩하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 권선 구조체 (W1, W2, W3) 의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스를 제공하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 하나의 하위권선 구조체 (SW1_1, ..., SW3_3) 로 확장되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열되고, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 횡 오프셋으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차측 배열체 (1) 는 적어도 하나의 케이블 유지 엘리먼트 (4) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차측 배열체 (1) 의 위치는 적어도 수직 축 (z) 을 따라 조절가능한 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체들의 일차측 배열체.
  19. 유도성 전력 전달을 위한 시스템으로서,
    상기 시스템 (2) 은 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 일차 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 의 일차측 배열체 (1), 및 적어도 하나의 이차 권선 구조체 (W20) 의 이차측 배열체 (3) 를 포함하고, 상기 이차측 배열체 (3) 는 적어도 하나의 위상 라인 및 위상 라인 당 하나의 이차 권선 구조체 (W20) 를 포함하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 이차측 배열체 (3) 는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달을 위한 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 이차측 배열체 (3) 의 상기 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는, 상기 일차측 배열체 (1) 및 상기 이차측 배열체 (3) 의 정렬된 상태에서, 상기 이차측 배열체 (3) 의 상기 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트가 상기 종축 (x) 을 따라 확장되도록 설계되는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템.
  22. 적어도 하나의 이차 권선 구조체 (W20) 의 이차측 배열체 (3) 로서,
    상기 이차측 배열체 (3) 는 적어도 하나의 위상 라인 및 위상 라인 당 하나의 이차 권선 구조체 (W20) 를 포함하고, 상기 이차측 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체를 포함하며,
    적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 적어도 하나의 섹션은 상기 이차 권선 구조체 (W20) 또는 상기 이차 권선 구조체 (W20) 의 적어도 하나의 하위권선 구조체로 확장되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 다수의 막대 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 적어도 하나의 자기적 전도성 엘리먼트의 다수의 행들 (5) 을 포함하고, 2 개의 인접한 행들 사이의 비-제로 갭은 횡 방향을 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2 개의 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로 중첩하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  26. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 자기적 전도 엘리먼트 또는 상기 자기적 전도 엘리먼트들의 배열체는 상기 이차 권선 구조체 (W20) 의 적어도 섹션을 수납하기 위한 리세스를 제공하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  27. 제 22 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 자기적 전도성 엘리먼트들의 배열체의 자기적 전도 엘리먼트들은 행에서 배열되고, 적어도 2 개의 연속적인 자기적 전도성 엘리먼트들은 서로에 대한 횡 오프셋으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 이차 권선 구조체의 이차측 배열체.
  28. 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법으로서,
    동작 전류들 (I1, I2, I3) 은 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 일차측 배열체 (1) 의 권선 구조체들 (W1, W2, W3) 에 공급되고, 제 1 동작 전류 (I1) 는 제 1 권선 구조체 (W1) 에 공급되고, 제 2 동작 전류 (I2) 는 제 2 권선 구조체 (W2) 에 공급되고, 제 3 동작 전류 (I3) 는 제 3 권선 구조체 (W3) 에 공급되는, 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    표준 동작 모드에서, 상기 제 1 동작 전류 (I1), 상기 제 2 동작 전류 (I2), 및 상기 제 3 동작 전류 (I3) 는, 모든 3 개의 동작 전류들 (I1, I2, I3) 사이의 미리 결정된 위상 시프트가 제공되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    수정된 동작 모드에서, 상기 제 1 동작 전류 (I1), 상기 제 2 동작 전류 (I2), 및 상기 제 3 동작 전류 (I3) 는, 위상 시프트 값들의 세트가 최대 2 개의 비-제로 값들을 포함하고 모든 비-제로 위상 시프트 값들이 동일하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 동작 전류들 (I1, I2, I3) 중의 하나는 제로로 감소되는 것을 특징으로 하는 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    나머지 상기 동작 전류들 (I1, I2, I3) 은 상기 비-제로 위상 시프트 값이 180° 위상 각도가 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전력을 차량에 유도성으로 공급하기 위한 방법.
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