WO2019170838A1 - Induktionsladevorrichtung - Google Patents

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WO2019170838A1
WO2019170838A1 PCT/EP2019/055789 EP2019055789W WO2019170838A1 WO 2019170838 A1 WO2019170838 A1 WO 2019170838A1 EP 2019055789 W EP2019055789 W EP 2019055789W WO 2019170838 A1 WO2019170838 A1 WO 2019170838A1
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charging device
lower shell
induction charging
plate
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PCT/EP2019/055789
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DR. Christopher LÄMMLE
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Mahle International Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an induction charging device for a partially or fully electrically operated motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Induction charging devices are already known from the prior art and are used for non-contact charging of a battery in a motor vehicle.
  • an external primary coil is inductively coupled to a secondary coil in the motor vehicle.
  • Through the primary coil flows an alternating current, which generates an alternating electromagnetic field around the primary coil.
  • the electromagnetic alternating field induces an alternating current in the secondary coil, which is rectified by the power electronics and fed to the battery.
  • the alternating electromagnetic field around the secondary coil is influenced by a magnetic ferrite plate.
  • the induction charging device nevertheless generates electromagnetic field emissions whose magnitude increases with the charging power.
  • the field emissions can be dissipated with a metal plate or with a shielding plate - usually made of aluminum - to protect electronic devices in the motor vehicle and to exclude a negative health effect on a human.
  • Such an induction charging device is described, for example, in WO 2013/142064 A1.
  • waste heat is generated in the ferrite plate, in the metal plate or in the shielding plate and in the charging coil, which is usually discharged to a fluid in a cooling device.
  • the waste heat can be used in the motor vehicle for heating purposes, as described, for example, in DE 10 2011 088 112 A1 for preheating a lubricant.
  • the metal plate and the ferrite plate te negatively affect the charging power of the induction charger.
  • the object of the invention is therefore to provide for an induction charging device of the generic type an improved or at least alternative embodiment in which the described disadvantages are overcome.
  • a generic induction charging device for a partially or fully electrically operated motor vehicle has at least one charging arrangement with a charging coil and a tempering arrangement with a fluid pipe through which fluid can flow.
  • the charging coil of the charging arrangement can be inductively coupled to a primary coil, so that a battery in the motor vehicle can be inductively charged.
  • the charging arrangement further has a ferrite plate for directing the alternating electromagnetic field which is defined between the charging coil and the fluid pipe.
  • the fluid tube of the tempering arrangement is fixed to the ferrite plate on the vehicle side and heat-transmitting, so that the waste heat of the ferrite plate and the charging coil can be transferred to the fluid in the fluid tube of the temperature control arrangement.
  • the fluid tube of the tempering arrangement is formed by a metal shielding plate for shielding electromagnetic field emissions and a shell-shaped lower shell which bears thermally on the ferrite plate.
  • the metal shielding plate and the lower shell are fixed to one another in a fluid-tight manner and are spaced from one another by means of a separate stiffness insert.
  • vehicle-side in this context means that in a built-in state of the induction charging device, the fluid pipe between the motor vehicle and the ferrite plate is arranged.
  • the stiffness insert defines the metal shield plate and the lower shell of the tempering arrangement spaced apart. Furthermore, the rigidity and the compressive strength of the Temperianssanssen can be increased by the stiffness insert.
  • the stiffness insert can fix the lower shell of the fluid pipe and the metal shielding plate at a defined distance from one another.
  • the ferrite plate bears against the lower shell of the tempering arrangement in a heat-transferring manner, so that a distance between the metal shielding plate and the ferrite plate is also defined by the stiffness inlay.
  • the distance can be measured in such a way that a negative effect of the metal shielding plate and the ferrite plate is reduced to each other and yet sufficient shielding effect can be generated by the metal shielding plate.
  • a negative effect in the metal shielding plate of generated eddy currents can thereby be reduced to the electromagnetic alternating field controlled by the ferrite plate.
  • the separate stiffness insert rests on one side on the lower shell and on the other side on the metal shielding plate.
  • the separate stiffness insert then fixes the lower shell and the metal shielding plate at a defined distance from one another.
  • the defined distance between the lower shell and the metal shielding plate is determined by the thickness of the separate stiffness insert.
  • the metal shielding plate and the ferrite plate are set at a defined distance from each other. The shielding effect of the metal shielding plate is achieved by the eddy currents generated in the latter. The eddy currents, however, cause losses in the induction charging device and possibly undesired heating of the measuring device. tallabprocessplatte.
  • the distance between the metal shield plate and the ferrite plate thus affects the energy transfer between the charging coil and the primary coil. Due to the defined distance between the metal shielding plate and the ferrite plate, the strength of the electromagnetic alternating field on the metal shielding plate and thereby also losses in the metal shielding plate can be influenced. As a result, the energy transfer between the charging coil and the primary coil can be optimized.
  • a thickness of the separate stiffness insert is adapted to the required defined distance between the lower shell and the metal shielding plate.
  • the lower shell and the metal shielding plate are configured independently of the required defined distance between the lower shell and the metal shielding plate.
  • the fluid tube of the tempering arrangement has a modular construction, wherein the lower shell and the metal shield plate are configured independently of the required defined spacing, and wherein the stiffness insert is configured as a function of the required defined distance.
  • the energy transfer between the charging coil and the primary coil can be optimized by the defined distance.
  • the energy transfer changes depending on the charging power of the induction charging device, which in turn is designed to be vehicle-dependent.
  • this can be produced in accordance with requirements by varying the distance between the lower shell and the metal shielding plate through the separate stiffness insert. Regardless of the required defined distance, the lower shell and the metal shielding plate remain the same, so that the production is significantly simplified and the variety of possible flat tubes is increased.
  • the gap between the metal shielding plate and the lower shell can be compensated for, for example, when joining the metal shielding plate to the lower shell. In summary, a higher efficiency of the induction charging device can be achieved and the function of the induction charging device can be ensured.
  • the stiffness insert forms a plurality of turbulence channels in the fluid tube of the temperature control arrangement. Through the turbulence channels, the fluid in the fluid tube of the Temper michsanowski can be better swirled and thereby the charging device can be better cooled.
  • the stiffness insert may, for example, be formed of metal, preferably of aluminum.
  • the stiffness insert may alternatively be formed from an electrical insulator, preferably from plastic.
  • the lower shell may be formed of an electrical insulator, preferably of plastic.
  • the lower shell is diffusion-tight and may, for example, have a sealing coating.
  • the metal shielding plate may advantageously be formed of a conductive material, preferably of metal such as copper or aluminum. In this case, the thickness of the metal shielding plate is selected such that a sufficient shielding effect is achieved by the metal shielding plate.
  • the ferrite plate of the charging arrangement can be adhesively bonded, cast, pressed or screwed to the lower shell of the fluid channel.
  • a heat-conducting layer preferably a heat-conducting potting compound, a heat-conducting paste or a heat-conducting insert, can be arranged between the lower shell and the ferrite plate. Due to the heat-conducting layer, the thermal contact resistance can be reduced and that in the Fer- ritplatte generated waste heat better to the fluid in the fluid pipe are derived.
  • the metal shielding plate can be adhesively bonded, welded, braced or screwed to the lower shell.
  • the fluid pipe of the tempering arrangement can be flowed through by a fluid inlet to a fluid outlet of the fluid and the Temper michsanowski via the fluid inlet and the fluid outlet of the fluid pipe with a vehicle cooling system can be connected fluisch.
  • the metal shield plate and the ferrite plate are securely fixed to each other at a defined distance, so that a negative effect of the metal shield plate and the ferrite plate can be reduced to each other, yet a sufficient shielding effect can be generated by the metal shield plate.
  • FIGURE 1 shows a sectional view of an induction charging device 1 according to the invention for a partially or fully electrically operated motor vehicle.
  • the induction charging device 1 has a charging arrangement 2 with a charging coil 3, which can be inductively coupled to a primary coil - not shown here. Furthermore, the induction charging device 1 has a tempering arrangement 4 with a fluid pipe 6 through which a fluid 5 can flow. The charging arrangement 2 also has a ferrite plate 7 for directing the electromagnetic alternating field, which is heat-transferring between the charging coil 3 and the fluid tube 6.
  • the fluid tube 6 is formed by a metal shield plate 8 for shielding electromagnetic field emissions and a thermally conductive on the ferrite plate 7 cup-shaped lower shell 9 is formed.
  • the metal shielding plate 8 and the lower shell 9 are fixed to one another in a fluid-tight manner and spaced from one another by means of a stiffness insert 10.
  • the metal shielding plate 8 can be adhesively bonded, welded, braced or screwed to the lower shell 9.
  • the fluid tube 6 of the Temper michsan extract 4 is fixed on the vehicle side and heat transfer to the ferrite plate 7, so that the waste heat of the ferrite plate 7 and the charging coil 3 to the fluid 5 in the fluid tube 6 of the Temper michsan- order 4 is transferable.
  • the fluid pipe 6 arranged on the temperature control arrangement 4 on the vehicle side is consequently arranged between the motor vehicle and the ferrite plate 7 in an installed state of the induction charging device 1.
  • the charging coil 3, the ferrite plate 7 and the lower shell 9 of the Temper michsan- order 4 are arranged in a housing 11 of the induction charging device 1 and potted together by a potting compound 12. Between the undercold 9 and the ferrite plate 7, a heat-conducting layer 13 is additionally attached. orders, which reduces the thermal contact resistance. As a result, the waste heat generated in the ferrite plate 7 can be better dissipated to the fluid 5 in the fluid tube 6.
  • the rigidity insert 10 defines the metal shield plate 8 and the lower shell 9 of the Temper michsanowski 46 spaced from each other and also defines a distance between the Metallabtplatte 8 and the ferrite 7. The distance is chosen such that a negative effect of the Metallab- shield plate 8 and the ferrite plate 7 reduces each other and yet a sufficient shielding effect can be generated by the metal shielding plate 8. Furthermore, the rigidity insert 10 increases the rigidity and compressive strength of the fluid channel 6 of the tempering arrangement 4.
  • the rigidity insert 10 forms a plurality of turbulence channels 14 in the fluid tube 6, which divert the waste heat from the charging arrangement 2 and in particular from the ferrite plate 7. supports.
  • the stiffness insert 10 and the lower shell 10 of the fluid pipe 6 can be formed from an electrical insulator, preferably from plastic.
  • the metal shielding plate 8 may advantageously be formed of a conductive material, preferably of metal such as aluminum or copper.
  • the fluid pipe 6 of the tempering arrangement 4 can be flowed through by a fluid inlet 15 to a fluid outlet 16 of the fluid 5 and the Temper ists- arrangement 4 is fluidically coupled via the fluid inlet 15 and the fluid outlet 16 with a vehicle cooling system - not shown here.
  • the metal shielding plate 8 and the ferrite plate 7 are safe and in a defined manner. was fixed to each other, so that a negative effect of the metal shield plate 8 and the ferrite plate 7 reduced each other and yet a sufficient shielding effect can be generated by the metal shield plate 8. Further, the waste heat generated in the ferrite plate 7 and the metal shield plate 8 can be effectively carried away by the fluid tube 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Induktionsladevorrichtung (1) für ein teil- oder vollelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug. Die Induktionsladevorrichtung (1) weist wenigstens eine Ladeanordnung (2) mit einer Ladespule (3) und eine Temperierungsanordnung (4) mit einem von einem Fluid (5) durchströmbaren Fluidrohr (6) auf. Die Ladespule (3) der Ladeanordnung (2) ist dabei mit einer Primärspule induktiv koppelbar, so dass eine Batterie in dem Kraftfahrzeug induktiv aufladbar ist. Die Ladeanordnung (2) weist eine Ferritplatte (7) zum Lenkendeselektromagnetischen Wechselfelds auf, die zwischen der Ladespule (3) und dem Fluidrohr (6) festgelegt ist, so dass die Abwärme der Ferritplatte (7) und der Ladespule (3) an das Fluid (5) in dem Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) übertragbar ist. Erfindungsgemäß ist das Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) durch eine schalenförmige Metallabschirmplatte(8) zum Abschirmen von elektromagnetischen Feldemissionen und eine an der Ferritplatte (7) wärmeleitend anliegende schalenförmige Unterschale (9) gebildet ist.Die Metallabschirmplatte(8) und die Unterschale (9) sind dabei fluiddicht aneinander festgelegt und mittels einer Steifigkeitseinlage (10) beabstandet zueinander festgelegt.

Description

Induktionsladevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Induktionsladevorrichtung für ein teil- oder voll- elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Induktionsladevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und werden zum berührungslosen Aufladen einer Batterie in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Dabei wird eine externe Primärspule mit einer Sekundärspule in dem Kraftfahrzeug induktiv gekoppelt. Durch die Primärspule fließt ein Wechselstrom, der ein elektromagnetisches Wechselfeld um die Primärspule erzeugt. Das elekt- romagnetische Wechselfeld induziert in der Sekundärspule einen Wechselstrom, der durch die Leistungselektronik gleichgerichtet und der Batterie zugeführt wird.
Um die Ladeverluste in der Induktionsladevorrichtung zu verringern, wird das elektromagnetische Wechselfeld um die Sekundärspule durch eine magnetische Ferritplatte beeinflusst. In der Induktionsladevorrichtung entstehen dennoch elekt- romagnetische Feldemissionen, deren Höhe mit der Ladeleistung ansteigt. Die Feldemissionen können mit einer Metallplatte beziehungsweise mit einer Ab- schirmplatte - meistens aus Aluminium - abgebaut werden, um elektronische Geräte in dem Kraftfahrzeug zu schützen sowie eine negative gesundheitliche Wirkung auf einen Menschen auszuschließen. Eine derartige Induktionsladevor- richtung ist beispielweise in WO 2013/142064 A1 beschrieben.
Bei einem Ladevorgang wird in der Ferritplatte, in der Metallplatte beziehungs- weise in der Abschirmplatte und in der Ladespule eine Abwärme erzeugt, die üb- licherweise an ein Fluid in einer Kühlvorrichtung abgegeben wird. Die Abwärme kann in dem Kraftfahrzeug zu Heizzwecken eingesetzt werden, wie es beispiel- weise in DE 10 2011 088 112 A1 zum Vorheizen eines Schmiermittels beschrie- ben ist. Ferner können bei einem Ladevorgang die Metallplatte und die Ferritplat- te sich gegenseitig und die Ladeleistung der Induktionsladevorrichtung negativ beeinflussen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Induktionsladevorrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungs- form anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.
Eine gattungsgemäße Induktionsladevorrichtung für ein teil- oder vollelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug weist wenigstens eine Ladeanordnung mit einer Lade- spule und eine Temperierungsanordnung mit einem von einem Fluid durchström- baren Fluidrohr auf. Die Ladespule der Ladeanordnung ist mit einer Primärspule induktiv koppelbar, so dass eine Batterie in dem Kraftfahrzeug induktiv aufladbar ist. Die Ladeanordnung weist ferner eine Ferritplatte zum Lenken des elektro- magnetischen Wechselfelds auf, die zwischen der Ladespule und dem Fluidrohr festgelegt ist. Das Fluidrohr der Temperierungsanordnung ist fahrzeugseitig und wärmeübertragend an der Ferritplatte festgelegt, so dass die Abwärme der Fer- ritplatte und der Ladespule an das Fluid in dem Fluidrohr der Temperierungsan- ordnung übertragbar ist. Erfindungsgemäß ist das Fluidrohr der Temperierungs- anordnung durch eine Metallabschirmplatte zum Abschirmen von elektromagneti- schen Feldemissionen und eine an der Ferritplatte wärmeleitend anliegende schalenförmige Unterschale gebildet. Dabei sind die Metallabschirmplatte und die Unterschale fluiddicht aneinander festgelegt und mittels einer separaten Steifig- keitseinlage beabstandet zueinander festgelegt. Der Begriff "fahrzeugseitig" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass in einem eingebauten Zustand der Induktionsladevorrichtung das Fluidrohr zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ferritplatte angeordnet ist. Die Steifigkeitseinlage legt die Metallabschirmplatte und die Unterschale der Temperierungsanordnung beab- standet zueinander fest. Ferner kann durch die Steifigkeitseinlage die Steifigkeit und die Druckfestigkeit der Temperierungsanordnung erhöht werden. Vorteilhaf- terweise kann die Steifigkeitseinlage die Unterschale des Fluidrohrs und die Me- tallabschirmplatte in einem definierten Abstand zueinander festlegen. Dabei liegt die Ferritplatte an der Unterschale der Temperierungsanordnung wärmeübertra- gend an, so dass durch die Steifigkeitseinlage auch ein Abstand zwischen der Metallabschirmplatte und der Ferritplatte definiert ist. Der Abstand kann dabei derart abgemessen sein, dass eine negative Wirkung der Metallabschirmplatte und der Ferritplatte aufeinander reduziert und dennoch eine ausreichende Ab- schirmwirkung durch die Metallabschirmplatte erzeugt werden kann. Insbesonde- re kann dadurch eine negative Wirkung in der Metallabschirmplatte erzeugter Wirbelströme auf das durch die Ferritplatte gelenkte elektromagnetische Wech- selfeld reduziert werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Indukti- onsladevorrichtung ist vorgesehen, dass die separate Steifigkeitseinlage einseitig an der Unterschale und andersseitig an der Metallabschirmplatte anliegt. Die se- parate Steifigkeitseinlage legt dann die Unterschale und die Metallabschirmplatte in einem definierten Abstand zueinander fest. Der definierte Abstand zwischen der Unterschale und der Metallabschirmplatte ist dabei durch die Dicke der sepa- raten Steifigkeitseinlage bestimmt. Ferner sind auch die Metallabschirmplatte und die Ferritplatte in einem definierten Abstand zueinander festgelegt. Die Ab- schirmwirkung der Metallabschirmplatte wird durch die in dieser erzeugten Wir- belströme erreicht. Die Wirbelströme verursachen jedoch Verluste in der Indukti- onsladevorrichtung und gegebenenfalls eine unerwünschte Erwärmung der Me- tallabschirmplatte. Der Abstand zwischen der Metallabschirmplatte und der Fer- ritplatte beeinflusst folglich die Energieübertragung zwischen der Ladespule und der Primärspule. Durch den definierten Abstand zwischen der Metallabschirm- platte und der Ferritplatte kann die Stärke des elektromagnetischen Wechselfelds an der Metallabschirmplatte und dadurch auch Verluste in der Metallabschirm- platte beeinflusst werden. Dadurch kann auch die Energieübertragung zwischen der Ladespule und der Primärspule optimiert werden.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich vorgesehen sein, dass eine Dicke der separa- ten Steifigkeitseinlage an den geforderten definierten Abstand zwischen der Un- terschale und der Metallabschirmplatte angepasst ist. Die Unterschale und die Metallabschirmplatte sind dabei von dem geforderten definierten Abstand zwi- schen der Unterschale und der Metallabschirmplatte unabhängig ausgestaltet. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Fluidrohr der Temperierungs- anordnung modular aufgebaut ist, wobei die Unterschale und die Metallab- schirmplatte von dem geforderten definierten Abstand unabhängig ausgestaltet sind und wobei die Steifigkeitseinlage von dem geforderten definierten Abstand abhängig ausgestaltet ist.
Insbesondere ist durch den definierten Abstand die Energieübertragung zwischen der Ladespule und der Primärspule optimierbar. Die Energieübertragung ändert sich dabei abhängig von der Ladeleistung der Induktionsladevorrichtung, die wie- derum kraftfahrzeugabhängig ausgestaltet ist. Durch die oben beschriebene vor- teilhafte Ausgestaltung des Fluidrohrs kann dieses anforderungsangepasst her- gestellt sein, indem der Abstand zwischen der Unterschale und der Metallab- schirmplatte durch die separate Steifigkeitseinlage variiert wird. Unabhängig von dem geforderten definierten Abstand bleiben dabei die Unterschale und die Me- tallabschirmplatte gleich ausgestaltet, so dass die Herstellung deutlich verein- facht und die Vielfalt der möglichen Flachrohre erhöht werden. Der gegebenen- falls durch die variable Dicke der Steifigkeitseinlage entstehende Spalt zwischen der Metallabschirmplatte und der Unterschale kann beispielweise beim Fügen der Metallabschirmplatte an der Unterschale kompensiert werden. Zusammenfas- send kann ein höherer Wirkungsgrad der Induktionsladevorrichtung erreicht und die Funktion der Induktionsladevorrichtung sichergestellt werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Steifigkeitseinlage mehrere Turbulenzkanäle in dem Fluidrohr der Temperierungsanordnung bildet. Durch die Turbulenzkanäle kann das Fluid in dem Fluidrohr der Temperierungsanordnung besser verwirbelt werden und dadurch kann die Ladeanordnung besser gekühlt werden. Die Steifigkeitseinlage kann beispielweise aus Metall, bevorzugt aus Aluminium, geformt sein. Um das elektromagnetische Wechselfeld um die Lade- anordnung nicht zu beeinflussen, kann die Steifigkeitseinlage alternativ aus ei- nem elektrischen Isolator, bevorzugt aus Kunststoff, geformt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Unterschale aus einem elektrischen Isolator, bevorzugt aus Kunststoff, geformt sein. Zweckgemäß ist die Unterschale diffusionsdicht und kann dazu beispielweise eine Abdichtbeschichtung aufweisen. Die Metallab- schirmplatte kann vorteilhafterweise aus einem leitfähigen Material - bevorzugt aus Metall wie beispielweise Kupfer oder Aluminium - geformt sein. Dabei ist die Dicke der Metallabschirmplatte derart gewählt, dass eine ausreichende abschir- mende Wirkung durch die Metallabschirmplatte erreicht ist.
Um die Ferritplatte an der Unterschale der Temperierungsanordnung wärmeüber- tragend festzulegen, kann die Ferritplatte der Ladeanordnung mit der Unterschale des Fluidkanals verklebt, vergossen, verpresst oder verschraubt sein. Vorteilhaf- terweise kann zwischen der Unterschale und der Ferritplatte eine wärmeleitende Schicht, bevorzugt eine wärmeleitende Vergussmasse, eine wärmeleitende Paste oder eine wärmeleitende Einlage, angeordnet sein. Durch die wärmeleitende Schicht kann der thermische Übergangswiderstand reduziert und die in der Fer- ritplatte erzeugte Abwärme besser an das Fluid in dem Fluidrohr abgeleitet wer- den.
Um die Metallabschirmplatte und die Unterschale fluiddicht aneinander festzule- gen, kann die Metallabschirmplatte mit der Unterschale verklebt, verschweißt, verspannt oder verschraubt sein. Vorteilhafterweise kann das Fluidrohr der Tem- perierungsanordnung von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass von dem Fluid durchströmbar sein und die Temperierungsanordnung über den Fluideinlass und über den Fluidauslass des Fluidrohrs mit einem Fahrzeugkühlsystem flui- disch verbindbar sein.
Zusammenfassend ist in der erfindungsgemäßen Induktionsladevorrichtung die Metallabschirmplatte und die Ferritplatte sicher in einem definierten Abstand zu- einander festgelegt, so dass eine negative Wirkung der Metallabschirmplatte und der Ferritplatte aufeinander reduziert und dennoch eine ausreichende Abschirm- wirkung durch die Metallabschirmplatte erzeugt werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Indukti- onsladevorrichtung 1 für ein teil- oder vollelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug.
Die Induktionsladevorrichtung 1 weist eine Ladeanordnung 2 mit einer Ladespule 3 auf, die mit einer Primärspule - hier nicht gezeigt - induktiv koppelbar ist. Fer- ner weist die Induktionsladevorrichtung 1 eine Temperierungsanordnung 4 mit einem von einem Fluid 5 durchströmbaren Fluidrohr 6 auf. Die Ladeanordnung 2 weist zudem eine Ferritplatte 7 zum Lenken des elektromagnetischen Wechsel- felds auf, die zwischen der Ladespule 3 und dem Fluidrohr 6 an diesem wärme- übertragend festgelegt ist.
Das Fluidrohr 6 ist dabei durch eine Metallabschirm platte 8 zum Abschirmen von elektromagnetischen Feldemissionen und eine an der Ferritplatte 7 wärmeleitend anliegende schalenförmige Unterschale 9 gebildet. Die Metallabschirmplatte 8 und die Unterschale 9 sind fluiddicht aneinander und mittels einer Steifigkeitsein- lage 10 beabstandet zueinander festgelegt. Um die Metallabschirmplatte 8 und die Unterschale 9 fluiddicht aneinander festzulegen, kann die Metallabschirmplat- te 8 mit der Unterschale 9 verklebt, verschweißt, verspannt oder verschraubt sein.
Das Fluidrohr 6 der Temperierungsanordnung 4 ist fahrzeugseitig und wärme- übertragend an der Ferritplatte 7 festgelegt, so dass die Abwärme der Ferritplatte 7 und der Ladespule 3 an das Fluid 5 in dem Fluidrohr 6 der Temperierungsan- ordnung 4 übertragbar ist. Das fahrzeugseitig an der Temperierungsanordnung 4 angeordnete Fluidrohr 6 ist folglich in einem eingebauten Zustand der Induktions- ladevorrichtung 1 zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ferritplatte 7 angeordnet. Die Ladespule 3, die Ferritplatte 7 und die Unterschale 9 der Temperierungsan- ordnung 4 sind in einem Gehäuse 11 der Induktionsladevorrichtung 1 angeordnet und durch eine Vergussmasse 12 miteinander vergossen. Zwischen der Unter- schalte 9 und der Ferritplatte 7 ist zudem eine wärmeleitende Schicht 13 ange- ordnet, die den thermischen Übergangswiderstand reduziert. Dadurch kann die in der Ferritplatte 7 erzeugte Abwärme besser an das Fluid 5 in dem Fluidrohr 6 abgeleitet werden.
Die Steifigkeitseinlage 10 legt die Metallabschirmplatte 8 und die Unterschale 9 der Temperierungsanordnung 4 beabstandet zueinander fest und definiert zudem einen Abstand zwischen der Metallabschirmplatte 8 und der Ferritplatte 7. Der Abstand ist dabei derart gewählt, dass eine negative Wirkung der Metallab- schirmplatte 8 und der Ferritplatte 7 aufeinander reduziert und dennoch eine aus- reichende Abschirmwirkung durch die Metallabschirmplatte 8 erzeugt werden kann. Ferner erhöht die Steifigkeitseinlage 10 die Steifigkeit und die Druckfestig- keit des Fluidkanals 6 der Temperierungsanordnung 4. Die Steifigkeitseinlage 10 bildet in dem Fluidrohr 6 mehrere Turbulenzkanäle 14, die ein Ableiten der Ab- wärme aus der Ladeanordnung 2 und insbesondere aus der Ferritplatte 7 unter- stützt.
Um das elektromagnetische Wechselfeld um die Ladeanordnung 2 nicht zu be- einflussen, kann die Steifigkeitseinlage 10 und die Unterschale 10 des Fluidrohrs 6 aus einem elektrischen Isolator, bevorzugt aus Kunststoff, geformt sein. Die Metallabschirmplatte 8 kann vorteilhafterweise aus einem leitfähigen Material, bevorzugt aus Metall wie Aluminium oder Kupfer, geformt sein.
Das Fluidrohr 6 der Temperierungsanordnung 4 ist von einem Fluideinlass 15 zu einem Fluidauslass 16 von dem Fluid 5 durchströmbar und die Temperierungs- anordnung 4 ist über den Fluideinlass 15 und über den Fluidauslass 16 mit einem Fahrzeugkühlsystem - hier nicht gezeigt - fluidisch koppelbar.
Zusammenfassend ist in der erfindungsgemäßen Induktionsladevorrichtung 1 die Metallabschirmplatte 8 und die Ferritplatte 7 sicher und in einem definierten Ab- stand zueinander festgelegt, so dass eine negative Wirkung der Metallabschirm- platte 8 und der Ferritplatte 7 aufeinander reduziert und dennoch eine ausrei- chende Abschirmwirkung durch die Metallabschirm platte 8 erzeugt werden kann. Ferner kann die in der Ferritplatte 7 und in der Metallabschirmplatte 8 erzeugte Abwärme durch das Fluidrohr 7 effektiv abtransportiert werden.
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Claims

Ansprüche
1. Induktionsladevorrichtung (1 ) für ein teil- oder vollelektrisch betriebenes Kraft- fahrzeug,
- wobei die Induktionsladevorrichtung (1 ) wenigstens eine Ladeanordnung (2) mit einer Ladespule (3) und eine Temperierungsanordnung (4) mit einem von einem Fluid (5) durchströmbaren Fluidrohr (6) aufweist,
- wobei die Ladespule (3) der Ladeanordnung (2) mit einer Primärspule induktiv koppelbar ist, so dass eine Batterie in dem Kraftfahrzeug induktiv aufladbar ist,
- wobei die Ladeanordnung (2) eine Ferritplatte (7) zum Lenken des elektro- magnetischen Wechselfelds aufweist, die zwischen der Ladespule (3) und dem Fluidrohr (6) festgelegt ist, und
- wobei das Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) fahrzeugseitig und wärmeübertragend an der Ferritplatte (7) festgelegt ist, so dass die Abwärme der Ferritplatte (7) und der Ladespule (3) an das Fluid (5) in dem Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) durch eine Metallab- schirmplatte (8) zum Abschirmen von elektromagnetischen Feldemissionen und eine an der Ferritplatte (7) wärmeleitend anliegende schalenförmige Un- terschale (9) gebildet ist, und
- dass die Metallabschirmplatte (8) und die Unterschale (9) fluiddicht aneinander und mittels einer separaten Steifigkeitseinlage (10) beabstandet zueinander festgelegt sind.
2. Induktionsladevorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die separate Steifigkeitseinlage (10) einseitig an der Unterschale (9) und andersseitig an der Metallabschirmplatte (8) anliegt, und
- dass die separate Steifigkeitseinlage (10) die Unterschale (9) und die Metall- abschirmplatte (8) in einem definierten Abstand zueinander festlegt, und dadurch die Metallabschirmplatte (8) des Fluidrohrs (6) und die Ferritplatte (7) in einem definierten Abstand zueinander festlegt.
3. Induktionsladevorrichtung nach Anspruch 2,
- dass eine Dicke der separaten Steifigkeitseinlage (10) an den geforderten de- finierten Abstand zwischen der Unterschale (9) und der Metallabschirmplatte (8) angepasst ist, und
- dass die Unterschale (9) und die Metallabschirmplatte (8) von dem geforderten definierten Abstand zwischen der Unterschale (9) und der Metallabschirmplatte (8) unabhängig ausgestaltet sind.
4. Induktionsladevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) modular aufgebaut ist, wobei die Unterschale (9) und die Metallabschirmplatte (8) von dem geforderten definierten Abstand unabhängig ausgestaltet sind und wobei die Steifigkeitseinla ge (10) von dem geforderten definierten Abstand abhängig ausgestaltet ist.
5. Induktionsladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steifigkeitseinlage (10) mehrere Turbulenzkanäle (14) in dem Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) bildet.
6. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Steifigkeitseinlage aus einem elektrischen Isolator, bevorzugt aus Kunststoff, geformt ist, oder
- dass die Steifigkeitseinlage aus Metall, bevorzugt aus Aluminium, geformt ist.
7. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterschale (9) aus einem elektrischen Isolator, bevorzugt aus Kunst- stoff, geformt ist.
8. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Metallabschirmplatte (8) aus einem leitfähigen Material, bevorzugt aus Metall, geformt ist.
9. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ferritplatte (7) der Ladeanordnung (2) mit der Unterschale (9) des Fluid kanals (6) verklebt, vergossen, verpresst oder verschraubt ist.
10. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Unterschale (9) und der Ferritplatte (7) eine wärmeleitende Schicht (13), bevorzugt eine wärmeleitende Vergussmasse, eine wärmeleitende Paste oder eine wärmeleitende Einlage, angeordnet ist.
11. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabschirmplatte (8) mit der Unterschale (9) verklebt, verschweißt, verspannt oder verschraubt ist.
12. Induktionsladevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Fluidrohr (6) der Temperierungsanordnung (4) von einem Fluidein- lass (15) zu einem Fluidauslass (16) von dem Fluid (5) durchströmbar ist, und
- dass die Temperierungsanordnung (4) über den Fluideinlass (15) und über den Fluidauslass (16) des Fluidrohrs (6) mit einem Fahrzeugkühlsystem flui- disch verbindbar ist.
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