WO2019110856A1 - Dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético - Google Patents

Dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético Download PDF

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WO2019110856A1
WO2019110856A1 PCT/ES2018/070767 ES2018070767W WO2019110856A1 WO 2019110856 A1 WO2019110856 A1 WO 2019110856A1 ES 2018070767 W ES2018070767 W ES 2018070767W WO 2019110856 A1 WO2019110856 A1 WO 2019110856A1
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electromagnetic field
reception
generation
magnetic elements
enclosure
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PCT/ES2018/070767
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Inventor
Pedro Estevez Irizar
Ruth ARREGI BERISTAIN
Irma VILLAR ITURBE
Adrián RAMIREZ JAUREGUI
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Construcciones Y Auxiliar De Ferrocarriles, S.A.
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to the field of wireless energy transfer by inductive coupling, in particular it relates to a device of preferred application in railway vehicles that is configured to generate or receive an electromagnetic field for charging the energy storage means vehicle.
  • contact-based systems of "plug-in" type are valid connection means to power individual vehicles, for example, taking advantage of night periods, however they are not for public transport vehicles, since not to interrupt the service operation, the load can only be made at certain points of the route, such as the beginning and end of line, which involves using bulky storage means.
  • ICPT Inductive Coupling Power Transfer
  • trams or buses electric the load can be made during the periods of stop, recovering the energy consumed between two stops and therefore significantly reducing the weight of the storage means.
  • An “ICPT” system is composed of an emitting device for the generation of an electromagnetic field, generally located in the infrastructure through which the vehicle circulates, and a receiving device that receives the electromagnetic field, generally shipped in the vehicle.
  • These devices comprise electrical conductive means, such as a coil, and magnetic elements, for example ferrites, configured for the generation or reception of the electromagnetic field, and an envelope of the electrical conductive means and of the magnetic elements having a part of electrically conductive material for the shielding of the electromagnetic field and another part of electrically non-conductive material that allows the transmission of the electromagnetic field.
  • the electrical conductors are confronted with the non-conductive part of the enclosure, so that the emitter and receiver devices of the system are confronted by their non-conductive part, which allows the transmission of the electromagnetic field.
  • the electrical conductors of the system are not sufficiently close to each other, which decreases the efficiency of the power transfer between the devices.
  • this arrangement presents another problem, since not only voltage is induced in the electrical conductive means of the receiver device, but also a current is induced in the enclosure and especially in the areas of connection between the conductive part and the non-conductive part. of the envelope, which reduces the level of magnetic coupling between the devices.
  • these devices and mainly the emitting device located in the infrastructure, are subject to high structural loads because they must support the weight of the vehicles that pass over them, which can lead to the breakage of the envelope.
  • an alternative configuration of the devices for the generation or reception of electromagnetic fields is necessary to increase the performance of the transfer of power between devices at the same time that presents an improved structural configuration that allows to resist the high loads to which it is subjected.
  • the invention relates to a device for the generation or reception of an electromagnetic field with an improved structural configuration that allows solving the aforementioned problems.
  • the invention is of preferential application in railway vehicles, such as for example trains or trams, although it can be applied to other types of land vehicles such as cars, buses or the like.
  • an envelope of the electrical conductive means and of the magnetic elements that has an electrically conductive part for shielding the electromagnetic field and another electrically non-conductive part that allows the transmission of the electromagnetic field, wherein the electrical conductive means are arranged facing the electrically non-conductive
  • the electrically nonconductive part of the envelope has a hollow central area where the electrical conducting means and the magnetic elements are housed.
  • the hollow central region has channels reciprocally to the electric conductive means, such that the electrical conducting means are arranged in the channels of the hollow central zone.
  • the electrical conductive means are arranged in the electrically non-conductive part of the enclosure through which the electromagnetic field is transmitted, so that when an emitting device of the electromagnetic field facing a receiving device thereof is provided, it is guaranteed that the electrical conductive means of both devices are close to each other and that there is no electrical conductive element between them that could reduce the performance of the power transfer. Furthermore, in this arrangement, the electrical conductive means are separated from the side walls of the enclosure as they are arranged in the central hollow area, thereby reducing the possibility of unwanted currents being induced in the enclosure that may reduce the transference of power.
  • the channels act as a guide for the electrical conductor means and, in addition, since the electric conductor means are partially integrated in the electrically non-conductive part of the enclosure, the distance between the electrical conductors of two facing transmitter and receiver devices is also reduced.
  • the electrically nonconductive part of the casing has ribs that are located on the periphery of the hollow central area, thereby providing rigidity to the electrically nonconductive part of the casing that allows to improve the structural behavior of the casing in front. to the high loads to which it is subjected.
  • the magnetic elements are arranged in a support that is inserted in the hollow central region of the electrically non-conductive part of the enclosure.
  • the support has an outer perimeter contour reciprocally to the inner perimetric contour of the hollow central area, so that the support disposed within the hollow central area provides additional rigidity to the envelope improving its behavior against loads.
  • Said support has housings in which the magnetic elements are inserted.
  • the housings of the magnetic elements face the electrical conductive means, so that the magnetic elements are kept away from the electrically conductive part of the envelope and close to the electrical conductive means, whereby the addressing of the electromagnetic field is improved.
  • the electrically non-conductive part of the shell be made of a fiber-reinforced composite material.
  • the support of the magnetic elements also be made of a fiber-reinforced composite material.
  • the composite material reinforced with fibers of both elements can be polyester reinforced with glass fibers, which provides the necessary rigidity while not interfering with the electromagnetic field.
  • the electrically conductive part of the enclosure is made of aluminum, a light material suitable for shielding the electromagnetic field.
  • Figure 1 shows a schematic of an electric power transfer system by inductive coupling according to the state of the art
  • Figure 2 shows an exploded perspective view of the elements forming the device for generating or receiving an electromagnetic field of the invention.
  • Figure 3 shows a perspective view of the support for the arrangement of the magnetic elements.
  • Figure 4 shows a perspective view of the electrically nonconductive part of the enclosure where the electrical conductive means and the magnetic elements are arranged.
  • Figure 1 shows a diagram of an electric power transfer system by inductive coupling "ICPT" according to the state of the art.
  • the system comprises two opposing devices (10, 10 ') having the same structural configuration, one operating in the configuration of emitting an electromagnetic field and another operating in the electromagnetic field reception configuration.
  • the receiver device (10) is located in an electric vehicle that has energy storage means to be charged (not shown) and the emitting device (10 ') is located in the infrastructure through which the electric vehicle circulates.
  • the receiving device (10) comprises electrical conductive means (11) and magnetic elements (12) which are configured for the reception of the electromagnetic field and the emitting device (10 ') comprises other electrical conductive means (11') and other elements magnetic (12 ') that are configured for the emission of the electromagnetic field.
  • the electrical conducting means (11, 11') and the magnetic elements (12, 12 ') are located in an enclosure (13, 13', 14, 14 ') which has a part of electrically conductive material (13,13 ') for the shielding of the electromagnetic field and another part of electrically non-conductive material (14,14') that allows the transmission of the electromagnetic field.
  • the electrical conductive means (11, 11 ') and the magnetic elements (12, 12') are located on supports (15, 15 ') made of plastic material so that the electrical conductive means (11, 11') are confronted with the part of electrically nonconductive material (14, 14 ') of the shell and the magnetic elements (12, 12') are faced with the electrically conductive material part (13, 13 ') of the shell, thus the electrical conductive means (11, 11 ') are far from the part of electrically conductive material (13, 13') and close to the electrically non-conductive material part (14,14 ') of the shell.
  • the electrical conductive means (11, 11 ') of each device (10, 10') are faced and relatively close to each other for the transmission of the electromagnetic field.
  • the generated magnetic field (B) not only induces voltage in the electrical conductor means (11) of the device (10) boarded in the vehicle, but also induces a current in the envelope and especially in the junction zone ( 16) between the electrically conductive material part (13,13 ') of the enclosure and the electrically non-conductive material part (14,14') of the enclosure, thereby reducing the level of magnetic coupling between the devices ( 10, 10 ').
  • Figures 2 to 4 of the invention show an improved arrangement of a device (100) for the generation or reception of an electromagnetic field, which allows to improve the performance of electric power transfer systems by inductive coupling "ICPT" .
  • the device (100) comprises electrical conductive means (110) that generate or receive the electromagnetic field, magnetic elements (120) that conduct the electromagnetic field and an enclosure (130, 140) in which the electrical conductive means are arranged (110). ) and the magnetic elements (120).
  • the enclosure (130, 140) has an electrically conductive part (130) that shields the electromagnetic field and another electrically non-conductive part (140) that allows the transmission of the electromagnetic field, wherein the electrical conductive means (110) are arranged facing the electrically non-conductive part (140) of the envelope.
  • the electrically non-conductive part (140) of the envelope has a central hollow zone (141) defined at its center as a cavity in which the electrical conductive means (110) and the magnetic elements (120) are housed.
  • the magnetic elements (120) are arranged in a support (150) of electrically non-conductive material that is inserted in the hollow central region (141) of the electrically non-conductive part (140) of the enclosure.
  • the support (150) has housings (151) in which the magnetic elements (120) are inserted, the housings (151) being arranged on the upper face of the support (150) in such a way that they face the electrical conductive means (110). ), while the opposite face of the support (150) faces the electrically conductive part (130) of the envelope.
  • the electrically non-conductive part (140) of the shell has a flat rectangular shape with a thickness similar to the thickness of the electrical conductive means (110) plus the thickness of the support (150), of so that the electrical conductive means (110) and the support (150) with the magnetic elements (120) are fitted in the hollow central region (141) of the electrically non-conductive part (140) of the enclosure.
  • the central hollow area (141) has machined channels (142) in its lower area that have a reciprocal shape to the electrical conductive means (110).
  • the electrical conductive means (110) have a coil shape, that is, they are an electrical conductor wire of one or more turns, so that the wire is disposed in the channels (142) of the hollow central region (141).
  • the channels (142) have the function of guiding the thread in the envelope (140). Furthermore, the channels (142) allow the wires of the electrical conductive means (110) to be partially integrated in the envelope (140) and therefore to be arranged as close as possible to the electrical conductor means (110) of the other device. of the "ICPT" system.
  • the electrical conductive means (110) is a Litz yarn.
  • the electrically non-conductive part (140) of the shell has ribs (143) which are located around the central hollow area (141) which provide rigidity to the shell so that it can withstand the loads to which it is subjected by the weight of vehicles that pass over it.
  • the hollow central region (141) of the electrically non-conductive part (140) of the shell has a perimetral contour reciprocally to the outer perimeter contour of the support (150) comprising the magnetic elements (120). ), so that the support (150) is fitted in the hollow central area (141) providing additional rigidity to the envelope to support the loads.
  • the electrically non-conductive part (140) of the shell and the support (150) are made of a fiber-reinforced composite material, such as polyester reinforced with glass fibers, while the electrically conductive part (130) of the shell is a conductive material, such as aluminum.
  • the electrically conductive part (130) of the enclosure is a flat cover that is disposed on the electrically non-conductive part (140), so that the electrical conductive means (110) and the magnetic elements (120) remain. arranged in the central hollow area (141), whereby when two devices (100) are arranged facing each other to perform a magnetic coupling, the electrical conducting means (110) of both devices (100) are as close as possible to each other and without that there is no electrical conductive element between them that could reduce the performance of the magnetic coupling.

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Abstract

Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético que comprende unos medios conductores eléctricos (110) y unos elementos magnéticos (120) que están configurados para la generación o recepción del campo electromagnético,y una envolvente de los medios conductores eléctricos (110)y de los elementos magnéticos(120) que tiene una parte eléctricamente conductora (130) para apantallamiento del campo electromagnético y otra parte eléctricamente no conductora (140) que permite la transmisión del campo electromagnético, en donde los medios conductores eléctricos (110)están dispuestos enfrentados a la parte eléctricamente no conductora (140),yen donde la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente comprende una zona central hueca (141) en la que se alojan los medios conductores eléctricos (110)y los elementos magnéticos(120), teniendo la zona central hueca (141) unos canales (142) de una forma recíproca a los medios conductores eléctricos (110).

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO PARA LA GENERACIÓN O RECEPCIÓN DE UN CAMPO
ELECTROMAGNETICO
Sector de la técnica
La invención está relacionada con el campo de la transferencia inalámbrica de energía mediante acoplamiento inductivo, en particular se refiere a un dispositivo de aplicación preferente en vehículos ferroviarios que está configurado para generar o recibir un campo electromagnético para la carga de los medios de almacenamiento de energía del vehículo.
Estado de la técnica
En la actualidad existe una tendencia en conseguir vehículos eléctricos de elevadas prestaciones y suficiente autonomía que puedan sustituir a los sistemas actuales de combustibles fósiles.
Actualmente el desarrollo de vehículos eléctricos presenta una serie de problemáticas relacionadas con la capacidad de los medios de almacenamiento de la energía eléctrica del vehículo (baterías, supercondensadores o similares), su tiempo de carga y los medios físicos para la conexión de los vehículos eléctricos a las estaciones de carga de los medios de almacenamiento.
En relación al último aspecto los sistemas basados en contacto de tipo“enchufables” son medios de conexión válidos para alimentar eléctricamente vehículos particulares, por ejemplo aprovechando los periodos nocturnos, sin embargo no lo son para vehículos de transporte público, ya que para no interrumpir el funcionamiento del servicio, la carga sólo puede realizarse en puntos determinados del recorrido, como el principio y el final de línea, lo cual conlleva emplear voluminosos medios de almacenamiento.
Para resolver esta problemática se conocen por ejemplo los sistemas de transferencia de potencia por acoplamiento inductivo (por sus siglas en inglés“ICPT” “Inductive Coupling Power Transfer’), los cuales permiten que los vehículos puedan recargarse sin intervención humana y sin riesgos eléctricos. Por ejemplo, en los casos de tranvías o autobuses eléctricos, la carga se puede realizar durante los periodos de parada, recuperando la energía consumida entre dos paradas y por tanto disminuyendo considerablemente el peso de los medios de almacenamiento.
Un sistema“ICPT” está compuesto por un dispositivo emisor para la generación de un campo electromagnético, generalmente ubicado en la infraestructura por la que circula el vehículo, y un dispositivo receptor que recibe el campo electromagnético, generalmente embarcado en el vehículo.
Estos dispositivos comprenden unos medios conductores eléctricos, como por ejemplo una bobina, y unos elementos magnéticos, por ejemplo ferritas, configurados para la generación o recepción del campo electromagnético, y una envolvente de los medios conductores eléctricos y de los elementos magnéticos que tiene una parte de material eléctricamente conductor para el apantallamiento del campo electromagnético y otra parte de material eléctricamente no conductor que permite la transmisión del campo electromagnético. En estos dispositivos los conductores eléctricos quedan enfrentados con la parte no conductora de la envolvente, de forma que los dispositivos emisor y receptor del sistema quedan enfrentados por su parte no conductora, lo que permite la transmisión del campo electromagnético. Sin embargo en esta disposición los medios conductores eléctricos del sistema no quedan lo suficientemente próximos entre sí, lo cual disminuye el rendimiento de la transferencia de potencia entre los dispositivos.
Además, esta disposición presenta otra problemática, ya que no sólo se induce tensión en los medios conductores eléctricos del dispositivo receptor, sino que también se induce una corriente en la envolvente y especialmente en las zonas de unión entre la parte conductora y la parte no conductora de la envolvente, con lo que se reduce el nivel de acoplamiento magnético entre los dispositivos.
Además estos dispositivos, y principalmente el dispositivo emisor ubicado en la infraestructura, están sometidos a altas cargas estructurales debido a que deben soportar el peso de los vehículos que transitan por encima de ellos, lo cual puede llegar a provocar la rotura de la envolvente.
Se hace por tanto necesario una configuración alternativa de los dispositivos para la generación o recepción de campos electromagnéticos que permita elevar el rendimiento de la transferencia de potencia entre dispositivos al mismo tiempo que presente una configuración estructural mejorada que permita resistir las altas cargas a las que está sometido.
Objeto de la invención
La invención se refiere a un dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético con una configuración estructural mejorada que permite resolver la problemática anteriormente indicada. La invención es de aplicación preferente en vehículos ferroviarios, tales como por ejemplo trenes o tranvías, si bien puede aplicarse a otro tipo de vehículos terrestres como coches, autobuses o similares.
El dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético comprende:
• unos medios conductores eléctricos y unos elementos magnéticos que están configurados para la generación o recepción del campo electromagnético, y
• una envolvente de los medios conductores eléctricos y de los elementos magnéticos que tiene una parte eléctricamente conductora para apantallamiento del campo electromagnético y otra parte eléctricamente no conductora que permite la transmisión del campo electromagnético, en donde los medios conductores eléctricos están dispuestos enfrentados a la parte eléctricamente no conductora.
Según la invención la parte eléctricamente no conductora de la envolvente tiene una zona central hueca en donde se alojan los medios conductores eléctricos y los elementos magnéticos. La zona central hueca tiene unos canales de una forma recíproca a los medios conductores eléctricos, tal que los medios conductores eléctricos están dispuestos en los canales de la zona central hueca.
Con esta disposición los medios conductores eléctricos quedan dispuestos en la parte eléctricamente no conductora de la envolvente a través de la cual se transmite el campo electromagnético, de manera que cuando se dispone un dispositivo emisor del campo electromagnético enfrentado a un dispositivo receptor del mismo se garantiza que los medios conductores eléctricos de ambos dispositivos queden próximos entre si y sin que haya ningún elemento conductor eléctrico entre ellos que pueda reducir el rendimiento de la trasferencia de potencia. Además, en esta disposición los medios conductores eléctricos quedan separados de las paredes laterales de la envolvente ya que se disponen en la zona central hueca, con lo que se reduce la posibilidad de que se induzcan corrientes indeseadas en la envolvente que puedan reducir la trasferencia de potencia.
Los canales hacen de guía de los medios conductores eléctricos y además al quedar los medios conductores eléctricos parcialmente integrados en la parte eléctricamente no conductora de la envolvente también se consigue reducir la distancia entre los conductores eléctricos de dos dispositivos emisor y receptor enfrentados.
Preferentemente la parte eléctricamente no conductora de la envolvente tiene unos nervios que están ubicados en la periferia de la zona central hueca, con lo que se aporta una rigidez a la parte eléctricamente no conductora de la envolvente que permite mejorar el comportamiento estructural de la envolvente frente a las altas cargas a las que está sometida.
Los elementos magnéticos están dispuestos en un soporte que está insertado en la zona central hueca de la parte eléctricamente no conductora de la envolvente. El soporte tiene un contorno perimetral exterior de forma recíproca al contorno perimetral interior de la zona central hueca, de forma que el soporte dispuesto dentro de la zona central hueca aporta de una rigidez adicional a la envolvente que mejora su comportamiento frente a las cargas.
Dicho soporte tiene unos alojamientos en donde están insertados los elementos magnéticos. Los alojamientos de los elementos magnéticos están enfrentados a los medios conductores eléctricos, de manera que los elementos magnéticos quedan alejados de la parte eléctricamente conductora de la envolvente y próximos a los medios conductores eléctricos, con lo que se mejora el direccionamiento del campo electromagnético.
Se ha previsto que la parte eléctricamente no conductora de la envolvente sea de un material compuesto reforzado con fibras. Asimismo se ha previsto que el soporte de los elementos magnéticos también sea de un material compuesto reforzado con fibras. Por ejemplo, el material compuesto reforzado con fibras de ambos elementos puede ser poliéster reforzado con fibras de vidrio, el cual aporta la rigidez necesaria mientras que no interfiere con el campo electromagnético. Por otro lado se ha previsto que la parte eléctricamente conductora de la envolvente sea de aluminio, un material ligero y adecuado para el apantallamiento del campo electromagnético.
Con todo ello se obtiene un dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético con una disposición perfeccionada de sus elementos constitutivos que permite elevar el rendimiento de la transferencia de potencia frente a las soluciones del estado de la técnica, a la vez que resulta en una configuración estructural mejorada para soportar las cargas a las que está sometido el dispositivo durante su funcionamiento.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un esquema de un sistema de transferencia de energía eléctrica por acoplamiento inductivo según el estado de la técnica
La figura 2 muestra una vista en perspectiva explosionada de los elementos que forman el dispositivo para la generación o recepción de un campo electromagnético de la invención.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del soporte para la disposición de los elementos magnéticos.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de la parte eléctricamente no conductora de la envolvente en donde se disponen los medios conductores eléctricos y los elementos magnéticos.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra un esquema de un sistema de transferencia de energía eléctrica por acoplamiento inductivo“ICPT” según el estado de la técnica. El sistema comprende dos dispositivos (10,10’) enfrentados que tienen la misma configuración estructural, uno funcionando en configuración de emisión de un campo electromagnético y otro funcionando en configuración de recepción del campo electromagnético. El dispositivo receptor (10) está ubicado en un vehículo eléctrico que tiene unos medios de almacenamiento de energía a cargar (no representados) y el dispositivo emisor (10’) está ubicado en la infraestructura por la que circula el vehículo eléctrico. El dispositivo receptor (10) comprende unos medios conductores eléctricos (11) y unos elementos magnéticos (12) que están configurados para la recepción del campo electromagnético y el dispositivo emisor (10’) comprende otros medios conductores eléctricos (11’) y otros elementos magnéticos (12’) que están configurados para la emisión del campo electromagnético.
En ambos dispositivos (10, 10’) los medios conductores eléctricos (11 ,11’) y los elementos magnéticos (12,12’) están ubicados en una envolvente (13, 13’, 14, 14’) que tiene una parte de material eléctricamente conductor (13,13’) para el apantallamiento del campo electromagnético y otra parte de material eléctricamente no conductor (14,14’) que permite la transmisión del campo electromagnético.
Los medios conductores eléctricos (11 ,11’) y los elementos magnéticos (12,12’) están ubicados en unos soportes (15,15’) de material plástico de forma que los medios conductores eléctricos (11 ,11’) quedan enfrentados con la parte de material eléctricamente no conductor (14,14’) de la envolvente y los elementos magnéticos (12,12’) quedan enfrentados con la parte de material eléctricamente conductor (13,13’) de la envolvente, así los medios conductores eléctricos (11 ,11’) quedan alejados de la parte de material eléctricamente conductor (13,13’) y próximos a la parte de material eléctricamente no conductor (14,14’) de la envolvente.
De esta manera los medios conductores eléctricos (11 ,11’) de cada dispositivo (10,10’) quedan enfrentados y relativamente próximos entre si para la transmisión del campo electromagnético. Sin embargo, el campo magnético (B) generado no sólo induce tensión en los medios conductores eléctricos (11) del dispositivo (10) embarcado en el vehículo, sino que también se induce una corriente en la envolvente y especialmente en la zona de unión (16) entre la parte de material eléctricamente conductor (13,13’) de la envolvente y la parte de material eléctricamente no conductor (14,14’) de la envolvente, con lo que se reduce el nivel de acoplamiento magnético entre los dispositivos (10, 10’).
En las figuras 2 a 4 de la invención se muestra una disposición mejorada de un dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, la cual permite mejorar el rendimiento de los sistemas de transferencia de energía eléctrica por acoplamiento inductivo“ICPT”. El dispositivo (100) comprende unos medios conductores eléctricos (110) que generan o reciben el campo electromagnético, unos elementos magnéticos (120) que conducen el campo electromagnético y una envolvente (130, 140) en donde se disponen los medios conductores eléctricos (110) y los elementos magnéticos (120).
La envolvente (130, 140) tiene una parte eléctricamente conductora (130) que realiza un apantallamiento del campo electromagnético y otra parte eléctricamente no conductora (140) que permite la transmisión del campo electromagnético, en donde los medios conductores eléctricos (110) se disponen enfrentados a la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente.
La parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene definida en su centro una zona central hueca (141) a modo de cavidad en la que se alojan los medios conductores eléctricos (110) y los elementos magnéticos (120).
Los elementos magnéticos (120) se disponen en un soporte (150) de material eléctricamente no conductor que está insertado en la zona central hueca (141) de la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente. El soporte (150) tiene unos alojamientos (151) en donde quedan insertados los elementos magnéticos (120), estando los alojamientos (151) dispuestos en la cara superior del soporte (150) de manera que quedan enfrentados con los medios conductores eléctricos (110), mientras que la cara contraria del soporte (150) queda enfrentada con la parte eléctricamente conductora (130) de la envolvente.
Como se observa en detalle en la figura 4, la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene una forma rectangular plana con un espesor similar al espesor de los medios conductores eléctricos (110) más el espesor del soporte (150), de manera que los medios conductores eléctricos (110) y el soporte (150) con los elementos magnéticos (120) quedan encajados en la zona central hueca (141) de la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente.
La zona central hueca (141) tiene mecanizados unos canales (142) en su zona inferior que tienen una forma recíproca a los medios conductores eléctricos (110). Los medios conductores eléctricos (110) tienen forma de bobina, es decir, son un hilo conductor eléctrico de una o más vueltas, de manera que el hilo queda dispuesto en los canales (142) de la zona central hueca (141). Los canales (142) tienen la función de guiar el hilo en la envolvente (140). Además los canales (142) permiten que los hilos de los medios conductores eléctricos (110) queden parcialmente integrados en la envolvente (140) y por lo tanto que estos queden dispuestos lo más próximo posible a los medios conductores eléctricos (110) del otro dispositivo del sistema“ICPT”.
Se ha previsto que los medios conductores eléctricos (110) sean un hilo de Litz.
Como se observa en la figura 4 la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene unos nervios (143) que están ubicados alrededor de la zona central hueca (141) los cuales aportan de rigidez a la envolvente para que pueda soportar las cargas a la que se ve sometida por el peso de vehículos que transitan sobre ella.
Como se observa en la figura 4, la zona central hueca (141) de la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene un contorno perimetral de forma recíproca al contorno perimetral exterior del soporte (150) que comporta los elementos magnéticos (120), de manera que el soporte (150) queda encajado en la zona central hueca (141) aportando de una rigidez adicional a la envolvente para soportar las cargas.
La parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente y el soporte (150) son de un material compuesto reforzado con fibras, como por ejemplo poliéster reforzado con fibras de vidrio, mientras que la parte eléctricamente conductora (130) de la envolvente es de un material conductor, como por ejemplo aluminio.
De acuerdo con todo ello la parte eléctricamente conductora (130) de la envolvente es una tapa plana que se dispone sobre la parte eléctricamente no conductora (140), de forma que los medios conductores eléctricos (110) y los elementos magnéticos (120) quedan dispuestos en la zona central hueca (141), con lo que cuando dos dispositivos (100) se disponen enfrentados para realizar un acoplamiento magnético, los medios conductores eléctricos (110) de ambos dispositivos (100) quedan lo más próximo posible entre sí y sin que se disponga ningún elemento conductor eléctrico entre ambos que pueda reducir el rendimiento del acoplamiento magnético.

Claims

- SI - REIVINDICACIONES
1.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, comprendiendo:
• unos medios conductores eléctricos (110) y unos elementos magnéticos (120) que están configurados para la generación o recepción del campo electromagnético, y
• una envolvente de los medios conductores eléctricos (110) y de los elementos magnéticos (120) que tiene una parte eléctricamente conductora (130) para apantallamiento del campo electromagnético y otra parte eléctricamente no conductora (140) que permite la transmisión del campo electromagnético, en donde los medios conductores eléctricos (110) están dispuestos enfrentados a la parte eléctricamente no conductora (140), caracterizado por que la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene una zona central hueca (141) en donde se alojan los medios conductores eléctricos (110) y los elementos magnéticos (120), y por que la zona central hueca (141) tiene unos canales (142) de una forma recíproca a los medios conductores eléctricos (110), tal que los medios conductores eléctricos (110) están dispuestos en los canales (142) de la zona central hueca (141).
2.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según la reivindicación anterior, caracterizado por que la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente tiene unos nervios (143) que están ubicados en la periferia de la zona central hueca (141).
3.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los elementos magnéticos (120) están dispuestos en un soporte (150) que está insertado en la zona central hueca (141) de la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente.
4 Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según la reivindicación anterior, caracterizado por que el soporte (150) tiene un contorno perimetral exterior de forma recíproca al contorno perimetral interior de la zona central hueca (141).
5.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por que el soporte (150) tiene unos alojamientos (151) en donde están insertados los elementos magnéticos (120).
6.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según la reivindicación anterior, caracterizado por que los alojamientos (151) de los elementos magnéticos (120) están enfrentados a los medios conductores eléctricos (110).
7.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la parte eléctricamente no conductora (140) de la envolvente es de un material compuesto reforzado con fibras.
8.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por que el soporte (150) es de un material compuesto reforzado con fibras.
9.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según la reivindicación 7 ó 8, caracterizado por que el material compuesto reforzado con fibras es poliéster reforzado con fibras de vidrio.
10.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la parte eléctricamente conductora (130) de la envolvente es de aluminio.
11.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios conductores eléctricos (110) son un hilo conductor eléctrico de una o más vueltas.
12.- Dispositivo (100) para la generación o recepción de un campo electromagnético, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la parte eléctricamente conductora (130) de la envolvente es una tapa plana que se dispone sobre la parte eléctricamente no conductora (140), quedando alojados los medios conductores eléctricos (110) y los elementos magnéticos (120) en la zona central hueca (141).
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