WO2016030114A1 - Induktives energieübertragungssystem - Google Patents

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WO2016030114A1
WO2016030114A1 PCT/EP2015/067389 EP2015067389W WO2016030114A1 WO 2016030114 A1 WO2016030114 A1 WO 2016030114A1 EP 2015067389 W EP2015067389 W EP 2015067389W WO 2016030114 A1 WO2016030114 A1 WO 2016030114A1
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capacitor
transmission system
energy transmission
primary coil
electrode
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PCT/EP2015/067389
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Marcin Rejman
Juergen Mack
Dragan Krupezevic
Martin Gonda
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H01F27/2828—Construction of conductive connections, of leads
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    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
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    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields

Definitions

  • the invention relates to an inductive energy transmission system.
  • the invention further relates to a method for producing an inductive
  • a spatial separation between a primary coil and a secondary coil is provided.
  • This spatial separation is mainly due to a positioning freedom of the contactless inductive energy transfer process or charging.
  • the above-mentioned spatial separation can result in disadvantages especially for the electromagnetic compatibility (EMC).
  • EMC electromagnetic compatibility
  • This is mainly due to the open design of the transformer with the primary and the secondary coil. This can be seen in contrast to a conventional transformer, which is well encapsulated and whose primary and secondary coils are arranged as close to each other as possible.
  • FIG. 1 shows a basic, situational equivalent circuit diagram of the named conventional "open design" during an EMC test scenario
  • Capacitor 15 which realizes a resonant capacitance, is formed.
  • the first capacitor 15 is connected to a local ground potential 16 of the inductive
  • Resonant circuit is powered by a stimulating electrical voltage source U Ex .
  • the exciting useful voltage source U Ex provides an electrical useful signal for the inductive energy transmission system 100.
  • the Nutzwoods slaughter U Ex is superimposed by an electrical interference voltage source U s , all the interference signals of the inductive
  • Energy transmission system 100 represents.
  • An interference signal in the sense of the present invention is to be understood as meaning, in particular, common mode noise.
  • interference signals are understood as meaning both common mode and differential mode noise.
  • the two coils 10 and 20 form each circuitally also an electrode.
  • two electrodes face each other through the primary and secondary coils 10, 20, between which a parasitic coupling capacitance 11 is arranged.
  • the parasitic coupling capacity 1 1 is mainly due to the
  • Wall thicknesses of the two housings of the coils 10, 20 low, with common values of the coupling capacity 1 1 are between about 5pF to about 25pF.
  • the two electrodes of the coils 10, 20 each form a parasitic earth capacitance 12, 13 relative to the earth.
  • Conventional values for the earth capacitances 12, 13 are in the range between approximately 20 pF to approximately 40 pF.
  • the secondary side of the inductive power transmission system 100 has an electronic load passing through a resistor 60 that is parallel to the
  • Secondary coil 20 is connected, is represented.
  • the load may be, for example, an ohmic load (e.g., an incandescent lamp) or, as is conventional with inductive chargers, an accumulator.
  • the entire secondary arrangement has a further earth capacitance 14, which is connected to the load 60 and to the ground potential.
  • a measuring resistor 40 can also be seen in FIG. 1
  • Radio measuring receiver which is required for the EMC measurement.
  • Measuring resistor 40 is preferably designed as a 50 ohm termination resistor.
  • the voltage drop across the measuring resistor 40 is denoted by LI M and represents the electromagnetic disturbances at
  • the equivalent circuit diagram of FIG. 1 thus illustratively illustrates a coupling path of the disturbance via the earth capacitances 12, 13, 14.
  • the object is achieved with an inductive
  • Energy transfer system comprising:
  • Primary coil wherein the primary coil is connected to a first capacitor, wherein the first capacitor with a local
  • Ground potential of the energy transmission system is connected; and a secondary coil inductively coupled to the primary coil; characterized in that between the primary coil and the local
  • Capacitor is formed.
  • the object is achieved with a method for producing an inductive energy transmission system, comprising
  • Electrode of the second capacitor is formed layered, wherein a conductive layer on opposite surfaces of each one
  • Insulating layer is covered. As a result, an electrical breakdown strength of the second electrode can advantageously be increased.
  • Energy transmission system is characterized in that the conductive layer of the second capacitor is formed of a carbon material non-woven. In this way, a conductive layer with good
  • Energy transmission system is characterized in that the conductive layer is formed woven or pressed. This provides alternative possibilities for the technical design of the conductive layer. A variety of design freedom is thereby supported for the bypass capacitor.
  • Energy transmission system provides that the conductive layer is connected by means of conductive reinforcing elements to the local ground potential. This can advantageously provide a mechanical reinforcement for the conductive layer and a possibility of electrical contacting of the conductive layer with the local ground potential can be realized.
  • the second capacitor at least about twice, preferably about three to about five times, even more preferably about six to about ten times as large a capacitance value as a parasitic
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of a conventional inductive
  • Fig. 2 shows an embodiment of an inductive according to the invention
  • a bypass capacitor in the form of a second capacitor 50 is inserted into the primary circuit to in this way the To keep interference within the primary circuit.
  • the second capacitor 50 redirects the interference directly to the interference voltage source U s and thus effectively prevents an unwanted, indirect coupling path of the interference.
  • its capacitance should preferably be approximately twice, more preferably approximately three to approximately five times, particularly preferably approximately six to approximately ten times as large as one from parasitic earth capacitances 12 , 13, 14 educated
  • Fig. 2 is a current path of the disturbance after the introduction of the
  • Bypass capacitor shown in principle as dashed, closed circuit.
  • the current path forms a closed path via the useful voltage source U Ex , the interference voltage source U s , the primary coil 10 and the second capacitor 50.
  • the current path therefore essentially no longer runs across the measuring resistor 40, as a result of which the measurable disturbance can be significantly reduced.
  • Bypass capacitor is formed by the winding of the primary coil 10.
  • Factors that may affect said capacity are maximizing the electrode area and minimizing the distance between the two electrodes.
  • Fig. 3 shows a simplified basic technical embodiment of a second electrode 50a of the second capacitor 50.
  • it is provided to arrange two layers of insulating films to each other, between which a conductive graphite or carbon layer is disposed.
  • the layered arrangement thus forms the second electrode 50 a, which is conductively connected to the local ground terminal of the first capacitor 15.
  • the interference-canceling bypass capacitor is realized in this way.
  • any conductive material except metallic, especially ferromagnetic, material may be used for the conductive layer 90 of the electrode 50a because this material would produce unwanted eddy current and hysteresis losses.
  • a conductive layer or electrode in the form of a graphite or carbon layer provides the best results.
  • the graphite layer may advantageously be formed by a lacquer.
  • the graphite layer is designed as a carbon fiber fabric or a felt-like fiber fabric, wherein the conductive layer 90 may be woven as a nonwoven carbon material or formed like a felt.
  • the second electrode 50a of the bypass capacitor formed in this way is electrically conductively connected to a fixed reference point, as a rule to the local ground potential 16 of the first capacitor 15 of the inductive power transmission system 100.
  • electrically conductive reinforcing rings 91 which are made of aluminum or copper and are provided for mechanical reinforcement of the conductive layer 90 or improved electrical contacting of the electrode 50a to the ground potential 16.
  • Fig. 4 shows in principle a sequence of an embodiment of the
  • a primary coil 10 is provided.
  • a third step 220 the first capacitor 15 is connected to a local ground potential 16 of the energy transmission system 100.
  • a secondary coil 20 is provided in a fourth step 230.
  • a second electrode 50a of a second capacitor 50 is provided, wherein the second electrode 50a of the second capacitor 50 is connected to the local ground potential 16.
  • the inductive power transmission system 100 can be used in any technical systems in which a non-contact, inductive charge is performed, such as in an electric toothbrush, an electric car, etc.
  • the present invention provides an improved inductive energy transmission system, which advantageously returns electromagnetic interference substantially back to source of interference and thereby the efficiency of the inductive

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Abstract

Induktives Energieübertragungssystem (100) aufweisend: - eine mit einer elektrischen Nutzspannungsquelle (UEx) verbindbare Primärspule (10), wobei die Primärspule (10) mit einem ersten Kondensator (15) verschaltet ist, wobei der erste Kondensator (15) mit einem lokalen Massepotential (16) des Energieübertragungssystems (100) verschaltet ist; und - eine mit der Primärspule (10) induktiv gekoppelte Sekundärspule (20); dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primärspule (10) und dem lokalen Massepotential (16) des Energieübertragungssystems (100) ein zweiter Kondensator (50) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Induktives Energieübertragungssvstem
Die Erfindung betrifft ein induktives Energieübertragungssystem. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines induktiven
Energieübertragungssystems.
Stand der Technik
Bei der induktiven Energieübertragung ist prinzipiell bedingt eine räumliche Trennung zwischen einer Primär- und einer Sekundärspule vorgesehen. Diese räumliche Trennung ist vorwiegend einer Positionierfreiheit des kontaktlosen induktiven Energieübertragungsprozesses bzw. Ladens geschuldet. Jedoch können sich durch die genannte räumliche Trennung Nachteile vor allem für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ergeben. Dies ist im Wesentlichen auf die offene Bauart des Transformators mit der Primär- und der Sekundärspule zurückzuführen. Dies ist im Gegensatz zu einem konventionellen Transformator zu sehen, der gut gekapselt ist und dessen Primär- und Sekundärspule möglichst dicht aneinander angeordnet sind.
Durch diese offene Bauart ergibt sich das im Folgenden anhand von Fig. 1 erläuterte Problem. Fig. 1 zeigt ein prinzipielles, situatives Ersatzschaltbild der genannten konventionellen„offenen Bauart" während eines EMV-Prüfszenarios. Erkennbar ist ein primärseitiger Resonanzkreis, der durch eine Primärspule 10, deren Wicklung eine Resonanzinduktivität realisiert und einen ersten
Kondensator 15, der eine Resonanzkapazität realisiert, geformt wird. Der erste Kondensator 15 ist an ein lokales Massepotential 16 des induktiven
Energieübertragungssystems 100 angeschlossen. Der primärseitige
Resonanzkreis wird durch eine anregende elektrische Nutzspannungsquelle UEx gespeist. Die anregende Nutzspannungsquelle UEx stellt für das induktive Energieüber-tragungs-system 100 ein elektrisches Nutzsignal bereit. Die Nutzspannungsquelle UEx ist von einer elektrischen Störspannungsquelle Us überlagert, die sämtliche Störsignale des induktiven
Energieübertragungssystems 100 repräsentiert. Unter einem Störsignal im Sinne der vorliegenden Erfindung sind vor allem Gleichtaktstörungen (engl. Common Mode Noise) zu verstehen. Im Allgemeinen werden unter Störsignalen sowohl Gleichtakt- als auch Gegentaktstörungen (engl. Differential Mode Noise) verstanden.
Die beiden Spulen 10 und 20 bilden schaltungstechnisch jeweils auch eine Elektrode. Dadurch stehen sich durch die Primär- und die Sekundärspule 10, 20 zwei Elektroden gegenüber, zwischen denen eine parasitäre Koppelkapazität 1 1 angeordnet ist. Die parasitäre Koppelkapazität 1 1 ist vor allem durch die
Wandstärken der beiden Gehäuse der Spulen 10, 20 gering, wobei gängige Werte der Koppelkapazität 1 1 zwischen ca. 5pF bis ca. 25pF liegen. Die beiden Elektroden der Spulen 10, 20 bilden jeweils zur Erde eine parasitäre Erdkapazität 12, 13. Übliche Werte für die Erdkapazitäten 12, 13 liegen im Bereich zwischen ca. 20pF bis ca. 40pF.
Die Sekundärseite des induktiven Energieübertragungssystems 100 weist eine elektronische Last auf, die durch einen Widerstand 60, der parallel zur
Sekundärspule 20 geschaltet ist, repräsentiert wird. Die Last kann beispielsweise ein ohmscher Verbraucher (z.B. eine Glühlampe) oder, wie bei induktiven Ladegeräten üblich, ein Akkumulator sein. Des Weiteren weist die gesamte Sekundäranordnung eine weitere Erdkapazität 14 auf, die mit der Last 60 und mit dem Erdpotential verschaltet ist.
Erkennbar ist in Fig. 1 ferner ein Messwiderstand 40 eines
Funkmessempfängers, der für die EMV-Messung benötigt wird. Der
Messwiderstand 40 ist dabei vorzugsweise als ein 50 Ohm Abschlusswiderstand ausgebildet. Die am Messwiderstand 40 abfallende elektrische Spannung ist mit LIM bezeichnet und repräsentiert die elektromagnetischen Störungen am
Funkmessempfänger.
Aus der Schaltungsanordnung von Fig. 1 ist somit erkennbar, dass die oben genannte Gleichtaktstörung elektrische Verschiebungsströme verursachen kann, die über die Erdkapazitäten 12, 13, 14 zur Erde abfließen. Dies ist mittels dreier geschlossener, gestrichelt dargestellter Kreisläufe über die Erdkapazitäten 12, 13, 14 angedeutet. Auf der Erde fließen die Verschiebungsströme über den Funkmessempfänger wieder zurück zur Störspannungsquelle Us. Das
Ersatzschaltbild von Fig. 1 veranschaulicht somit auf anschauliche Weise einen Koppelpfad der Störung über die Erdkapazitäten 12, 13, 14.
Offenbarung der Erfindung
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
induktives Energieübertragungssystem bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem induktiven
Energieübertragungssystem, aufweisend:
eine mit einer elektrischen Nutzspannungsquelle verbindbare
Primärspule, wobei die Primärspule mit einem ersten Kondensator verschaltet ist, wobei der erste Kondensator mit einem lokalen
Massepotential des Energieübertragungssystems verschaltet ist; und eine mit der Primärspule induktiv gekoppelte Sekundärspule; dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primärspule und dem lokalen
Massepotential des Energieübertragungssystems ein zweiter
Kondensator ausgebildet ist.
Auf diese Weise wird schaltungstechnisch ein Bypasskondensator realisiert, durch den die vorgenannte Störung kaum noch messbar ist, weil für die Störung ein alternativer Weg geschaffen wird. Im Ergebnis wird dadurch eine sehr effektive Störunterdrückungsmethode geschaffen, die vorteilhaft eine
normkonforme Ausgestaltung des induktiven Energieübertragungssystems ermöglicht.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen eines induktiven Energieübertragungssystems, aufweisend die
Schritte:
Bereitstellen einer Primärspule;
Verschalten der Primärspule mit einem ersten Kondensator;
Verschalten des ersten Kondensators mit einem lokalen Massepotential des
Energieübertragungssystems;
Bereitstellen einer Sekundärspule; und Bereitstellen einer zweiten Elektrode eines zweiten Kondensators, wobei die zweite Elektrode des zweiten Kondensators mit dem lokalen
Massepotential verschaltet wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des induktiven Energieübertragungssystems und des Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des induktiven Energieübertragungs-systems zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Elektrode des zweiten Kondensators durch die Primärspule gebildet und dass eine zweite Elektrode des zweiten Kondensators mit dem Massepotential verschaltet wird. Dadurch ist auf einfache Weise eine technische Realisierung des Störungsunterdrückenden
Bypasskondensators möglich.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des induktiven
Energieübertragungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite
Elektrode des zweiten Kondensators geschichtet ausgebildet ist, wobei eine leitende Schicht an gegenüberliegenden Oberflächen von jeweils einer
Isolierschicht bedeckt ist. Dadurch kann auf vorteilhafte Weise eine elektrische Durchschlagsfestigkeit der zweiten Elektrode erhöht werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des induktiven
Energieübertragungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht des zweiten Kondensators aus einem Kohlenstoffmaterial vliesartig ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine leitende Schicht mit guter
Entstörungswirkung bereitgestellt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des induktiven
Energieübertragungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass die leitende Schicht gewoben oder gepresst ausgebildet ist. Dadurch werden alternative Möglichkeiten für die technische Ausführung der leitenden Schicht bereitgestellt. Eine vielfältige Designfreiheit ist für den Bypasskondensator dadurch unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des induktiven
Energieübertragungssystems sieht vor, dass die leitende Schicht mittels leitender Verstärkungselemente mit dem lokalen Massepotential verschaltet ist. Dadurch können vorteilhaft eine mechanische Verstärkung für die leitende Schicht und eine Möglichkeit einer elektrischen Kontaktierung der leitenden Schicht mit dem lokalen Massepotential realisiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des induktiven
Energieübertragungssystems sieht vor, dass der zweite Kondensator einen wenigstens ca. zweimal, bevorzugt ca. drei- bis ca. fünfmal, noch mehr bevorzugt ca. sechs- bis ca. zehnmal so großen Kapazitätswert wie eine parasitäre
Erdkapazität des induktiven Energieübertragungssystems aufweist. Auf diese Weise werden günstige technische Kapazitätswerte für den Bypasskondensator realisiert.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Vorteilen und Merkmalen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen Merkmale, unabhängig von ihrer Darstellung in der Beschreibung und in den Figuren bzw. unabhängig von ihrer Rückbeziehung in den Patentansprüchen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.
In den Figuren zeigt:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild eines herkömmlichen induktiven
Energieübertragungssystems;
Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen induktiven
Energieübertragungssystems;
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Realisierungsmöglichkeit einer zweite Elektrode des Bypasskondensators; und
Fig. 4 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsformen
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als eine effektive
Störunterdrückungsmaßnahme ein Bypasskondensator in Form eines zweiten Kondensators 50 in den Primärkreis eingefügt wird, um auf diese Weise die Störungen innerhalb des Primärkreises zu halten. Der zweite Kondensator 50 leitet die Störungen direkt an die Störspannungsquelle Us zurück und verhindert somit effektiv einen ungewollten, mittelbaren Koppelpfad der Störungen. Um mittels des zweiten Kondensators 50 eine nennenswerte Bypasswirkung zu erzielen, sollte dessen Kapazität vorzugsweise ca. doppelt, mehr bevorzugt ca. drei bis ca. fünfmal, besonders bevorzugt ca. sechs- bis ca. zehnmal mal so groß sein wie eine aus parasitären Erdkapazitäten 12, 13, 14 gebildete
Erdkapazität der gesamten Anordnung.
In Fig. 2 ist ein Strompfad der Störung nach der Einführung des
Bypasskondensators prinzipiell als gestrichelt dargestellter, geschlossener Kreislauf dargestellt. Der Strompfad bildet im Ergebnis einen geschlossenen Pfad über die Nutzspannungsquelle UEx, die Störspannungsquelle Us, die Primärspule 10 und den zweiten Kondensator 50. Der Strompfad verläuft somit im Wesentlichen nicht mehr über den Messwiderstand 40, wodurch die messbare Störung bedeutend reduziert sein kann.
Um den Bypasskondensator zu realisieren, ist eine technische Realisierung einer zweiten Elektrode 50a erforderlich, nachdem die erste Elektrode des
Bypasskondensators durch die Wicklung der Primärspule 10 gebildet wird.
Hierzu ist vorgesehen, eine leitende Schicht 90 in unmittelbarer Nähe der Primärwicklung 10 anzubringen. Es ist ferner wichtig, die Kapazität des
Bypasskondensators größtmöglich auszubilden, wobei zwei wesentliche
Faktoren, die die genannte Kapazität beeinflussen können, eine Maximierung der Elektrodenfläche und eine Minimierung des Abstands der beiden Elektroden zueinander darstellen.
Fig. 3 zeigt stark vereinfacht eine prinzipielle technische Ausführungsform einer zweiten Elektrode 50a des zweiten Kondensators 50. Vorzugweise ist vorgesehen, zwei Schichten von Isolierfolien aufeinander anzuordnen, zwischen denen eine leitende Graphit- bzw. Kohlenstoffschicht angeordnet wird. Die derart geschichtete Anordnung bildet somit die zweite Elektrode 50a, die mit dem lokalen Masseanschluss des ersten Kondensators 15 leitend verbunden wird. In Kombination mit der primären Elektrode der Primärspule 10 wird auf diese Weise der entstörende Bypasskondensator realisiert. Prinzipiell kann für die leitende Schicht 90 der Elektrode 50a jegliches leitfähige Material mit Ausnahme von metallischem, insbesondere ferromagnetischem Material verwendet werden, weil dieses Material ungewollte Wirbelstrom- und Hystereseverluste erzeugen würde.
In Versuchsreihen hat sich herausgestellt, dass für eine optimierte
Entstörungswirkung des zweiten Kondensators 50 als leitende Schicht 90 eine leitfähige Lage bzw. Elektrode in Form einer Graphit- bzw. Kohlenstoffschicht die besten Resultate liefert. Dabei kann die Graphitschicht vorteilhaft durch einen Lack ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist die Graphitschicht als ein Kohlefasergewebe oder ein filzähnliches Fasergewebe ausgeführt, wobei die leitende Schicht 90 als ein vliesartiges Kohlenstoffmaterial gewoben oder filzartig gepresst ausgebildet sein kann. Die auf diese Weise gebildete zweite Elektrode 50a des Bypasskondensators wird mit einem festen Bezugspunkt, in der Regel dem lokalen Massepotential 16 des ersten Kondensators 15 des induktiven Energieübertragungssystems 100 elektrisch leitend verbunden.
Zu einer mechanischen Verstärkung der leitenden Schicht 90 können elektrisch leitende Verstärkungsringe 91 verwendet werden, die aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet sind und zu einer mechanischen Verstärkung der leitenden Schicht 90 bzw. einer verbesserten elektrischen Kontaktierung der Elektrode 50a an das Massepotential 16 vorgesehen ist.
Fig. 4 zeigt prinzipiell einen Ablauf einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt 200 wird eine Primärspule 10 bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt 210 wird die Primärspule 10 mit einem ersten
Kondensator 15 verschaltet.
In einem dritten Schritt 220 wird der erste Kondensator 15 mit einem lokalen Massepotential 16 des Energieübertragungssystems 100 verschaltet.
In einem vierten Schritt 230 wird eine Sekundärspule 20 bereitgestellt. Schließlich wird in einem fünften Schritt 240 eine zweite Elektrode 50a eines zweiten Kondensators 50 bereitgestellt, wobei die zweite Elektrode 50a des zweiten Kondensators 50 mit dem lokalen Massepotential 16 verschaltet wird.
Vorteilhaft kann das induktive Energieübertragungssystem 100 in jeglichen technischen Systemen verwendet werden, in denen eine kontaktlose, induktive Ladung durchgeführt wird, beispielsweise in einer elektrischen Zahnbürste, einem Elektroauto usw.
Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung ein verbessertes induktives Energieübertragungssystem bereitgestellt, welches in vorteilhafter Weise elektromagnetische Störungen im Wesentlichen wieder zu Störungsquelle zurückführt und dadurch den Wirkungsgrad des induktiven
Energieübertragungssystems optimiert.
Der Fachmann wird vorgehend nicht oder auch nur teilweise beschriebene Ausführungsformen der Erfindung realisieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1 . Induktives Energieübertragungssystem (100) aufweisend:
eine mit einer elektrischen Nutzspannungsquelle (UEx) verbindbare Primärspule (10), wobei die Primärspule (10) mit einem ersten
Kondensator (15) verschaltet ist, wobei der erste Kondensator (15) mit einem lokalen Massepotential (16) des Energieübertragungssystems (100) verschaltet ist; und
eine mit der Primärspule (10) induktiv gekoppelte Sekundärspule (20); dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Primärspule (10) und dem lokalen Massepotential (16) des Energieübertragungssystems (100) ein zweiter Kondensator (50) ausgebildet ist.
2. Induktives Energieübertragungssystem (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Elektrode des zweiten Kondensators (50) durch die Primärspule (10) gebildet und dass eine zweite Elektrode (50a) des zweiten Kondensators (50) mit dem lokalen Massepotential (16) verschaltet ist.
3. Induktives Energieübertragungssystems (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (50a) des zweiten Kondensators (50) geschichtet ausgebildet ist, wobei eine leitende Schicht (90) an gegenüberliegenden Oberflächen von jeweils einer Isolierschicht (70, 80) bedeckt ist.
4. Induktives Energieübertragungssystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (90) des zweiten Kondensators (50) aus einem Kohlenstoffmaterial vliesartig ausgebildet ist.
5. Induktives Energieübertragungssystem (100) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (90) gewoben oder gepresst ausgebildet ist.
6. Induktives Energieübertragungssystem (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (90) mittels
leitender Verstärkungselemente (91 ) mit dem lokalen Massepotential (16) verschaltet ist.
7. Induktives Energieübertragungssystem (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite
Kondensator (50) einen wenigstens ca. zweimal, bevorzugt ca. drei- bis ca. fünfmal, noch mehr bevorzugt ca. sechs- bis ca. zehnmal so großen
Kapazitätswert wie eine parasitäre Erdkapazität (12, 13, 14) des induktiven Energieübertragungssystems (100) aufweist.
8. Verfahren zum Herstellen eines induktiven Energieübertragungssystems
(100), aufweisend die Schritte:
Bereitstellen einer Primärspule (10)
Verschalten der Primärspule (10) mit einem ersten Kondensator (15);
Verschalten des ersten Kondensators (15) mit einem lokalen Massepotential (16) des Energieübertragungssystems (100);
Bereitstellen einer Sekundärspule (20); und
Bereitstellen einer zweiten Elektrode (50a) eines zweiten Kondensators (50), wobei die zweite Elektrode (50a) des zweiten Kondensators (50) mit dem lokalen Massepotential (16) verschaltet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zweite Elektrode (50a) geschichtet mit einer leitenden Schicht (90) und jeweils einer Isolierschicht (70, 80) auf gegenüberliegenden Oberflächen der leitenden Schicht (90) ausgebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die leitende Schicht (90) als ein
vliesartiges Gewebe aus einem Kohlenstoffmaterial ausgebildet wird.
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