WO2023194155A1 - Induktionsladeeinheit sowie energieübertragungssystem mit derselben - Google Patents

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WO2023194155A1
WO2023194155A1 PCT/EP2023/057973 EP2023057973W WO2023194155A1 WO 2023194155 A1 WO2023194155 A1 WO 2023194155A1 EP 2023057973 W EP2023057973 W EP 2023057973W WO 2023194155 A1 WO2023194155 A1 WO 2023194155A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrical power
charging unit
cooling device
power component
induction charging
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/057973
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Hirsch
Jan PFAFFENBERGER
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/302—Cooling of charging equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

Definitions

  • the invention relates to an induction charging unit for an energy transmission system according to the subject matter of claim 1.
  • the invention also particularly relates to an energy transmission system for inductively charging a battery-electric vehicle with electrical energy, comprising such an induction charging unit.
  • an energy transmission system which includes an induction charging unit arranged on the floor, which in practice is also referred to as a ground assembly (GA for short), and a counter-induction charging unit arranged on the vehicle side.
  • the induction charging unit and the counter-induction charging unit are designed to transmit energy without contact using a magnetic coupling. Due to local flux density hotspots and hysteresis losses, electromagnetic power components arranged in the induction charging unit must be cooled; for example, the heat output to be dissipated is in the range of 0.1 to 5% of the electrical power transmitted between the induction charging unit and the counter-induction charging unit.
  • the electrical power components are only inadequately thermally coupled to a cooling device of the induction charging units, so that optimal cooling cannot be achieved.
  • their contact with the cooling device cannot be released or is difficult to assemble or disassemble, which is particularly disadvantageous in the prototype phase.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved or at least to provide another embodiment of an induction charging unit for a power transmission system.
  • it should be cost-effective to manufacture, be as compact as possible and realize an optimal thermal coupling of electrical power components with a cooling device of the induction charging unit.
  • it should enable a connection for different types of electrical power components, for example transistors, diodes, MOSFETs.
  • the basic idea of the invention is that the performance of the induction charging unit or the energy transmission system can be improved based on an optimal thermal coupling of electrical power components of the induction charging unit, which are functionally heated during operation of the induction charging unit or the energy transmission system, with a cooling device of the induction charging unit.
  • an induction charging unit for an energy transmission system which is equipped with a cooling device defining a mounting surface and set up to dissipate thermal energy, at least one electrical power component and a clamping device. It is essential that the at least one electrical power component is clamped onto the assembly surface of the cooling device using the clamping device. As a result, the at least one electrical power component is clamped or pressed onto the cooling device, whereby a particularly gap-free, optimal thermal coupling of the at least one electrical power component to the cooling device is realized.
  • This has the advantage that it is relatively large Thermal energy flow can be transferred from the at least one electrical power component to the cooling device, for example by heat conduction, and can be dissipated using the same.
  • the at least one electrical power component can be cooled excellently, so that an energy transmission system equipped with the induction charging unit according to the invention can, for example, transmit a relatively high electrical power, ie between its induction charging unit and its counter-induction charging unit.
  • the cooling device can be implemented, for example, by a cooling plate.
  • the at least one electrical power component can be pressed or clamped directly, i.e. directly touching, or indirectly, i.e. indirectly touching, to the cooling device.
  • the induction charging unit has a printed circuit board which lies opposite the cooling device in the direction of a vertical axis perpendicular to the assembly surface and is optionally aligned parallel to the assembly surface.
  • the at least one electrical power component can be positioned in the direction of the vertical axis between the printed circuit board and the cooling device and arranged on the printed circuit board.
  • the clamping device expediently reaches through an opening arranged on the circuit board. This provides a preferred embodiment in which the clamping device passes through an opening arranged on the printed circuit board. This has the advantage that the clamping device does not have to be positioned between the printed circuit board and the cooling device, but rather merely reaches through it in order to clamp the at least one electrical power component onto the cooling device.
  • the printed circuit board and the cooling device can be positioned relatively close to one another, with thermal energy optimally transferred from the at least one electrical power component and possibly also from the printed circuit board to the cooling device and dissipated by the same can be.
  • the circuit board is expediently a printed circuit board, a so-called PCB circuit board (Printed Circuit Board), with electrical conductor tracks.
  • the at least one electrical power component is, for example, electrically connected to these electrical conductor tracks in an electrically communicating manner and/or fixed to a circuit board body of the circuit board by, for example, soldering.
  • the clamping device is arranged, for example at least in sections or essentially, on a side of the circuit board facing away from the cooling device.
  • said opening completely penetrates the circuit board in the direction of the vertical axis.
  • the opening and the at least one electrical power component can lie on an alignment line that is optionally parallel with respect to the vertical axis. Said opening can therefore, so to speak, lie directly above the at least one electrical power component, whereby the clamping device can interact particularly easily with the at least one electrical power component in a clamping manner.
  • the clamping device is implemented by at least one clamping spring or at least one clamping spring device.
  • the at least one clamping spring clamps the at least one electrical power component directly and without additional components to the cooling device.
  • Two or more such clamping springs can expediently be assigned to the at least one electrical power component.
  • the at least one electrical power component can be individually clamped to the cooling device by the at least one clamping spring.
  • the by at least one Clamping spring device realized clamping device that clamps at least one electrical power component to the cooling device. In this case, more than one clamping spring device can possibly be assigned to the at least one electrical power component.
  • the realization of the clamping device by at least one clamping spring device has the advantage that the at least one electrical power component is optimally clamped to the cooling device.
  • a spring force of the at least one clamping spring or the at least one clamping spring device can be selected or adjusted such that the at least one electrical power component is clamped to the cooling device in accordance with a predetermined or predeterminable contact pressure.
  • the at least one clamping spring or the at least one clamping spring device expediently extends at least in sections through the said opening of the printed circuit board in order to clamp the at least one electrical power component to the cooling device. It can be advantageous here if the at least one clamping spring or the at least one clamping spring device acts exclusively on the at least one electrical power component and not on the circuit board, i.e. in such a way that the circuit board is not loaded with spring force. This allows the mechanical load on the circuit board to be reduced.
  • the at least one clamping spring device has a base body which is immovable with respect to the cooling device, a clamping element which defines a clamping element center axis in its main direction of expansion, and an adjusting spring arranged on the clamping element.
  • the adjusting spring can tension the clamping element axially with respect to the clamping element center axis onto the at least one electrical power component, so that the at least one electrical power component is clamped onto the assembly surface of the cooling device using the clamping element.
  • the adjusting spring can be arranged, for example completely or at least in sections, on a side of the circuit board facing away from the cooling device.
  • the clamping element can be mounted on the base body in a longitudinally adjustable manner in the direction of the clamping element center axis. It is also possible for the clamping element center axis to be aligned parallel to a vertical axis that is perpendicular to the assembly surface. Furthermore, the clamping element can reach through the said opening in the circuit board.
  • This provides an embodiment for a clamping spring device, by means of which the at least one electrical power component can be clamped to the assembly surface of the cooling device.
  • the said components of the clamping spring device are relatively inexpensive and, for example, commercially available in large quantities, so that an induction charging unit equipped with said clamping spring device can be manufactured relatively inexpensively.
  • the clamping element can expediently be made from an electrically non-conductive material or can be coated with such an electrically non-conductive material. Furthermore, it may be expedient if the clamping element and/or the opening of the circuit board for the clamping element are designed according to the Poka-Yoke principle in order to be able to mount the at least one electrical power component and/or the clamping element in a way that prevents confusion.
  • the clamping element and/or the opening of the printed circuit board for the clamping element are shaped in such a way that the clamping element and possibly the at least one electrical power component are connected to the induction charging unit or the induction charging unit by means of soldering before being electrically connected to the conductor tracks of the printed circuit board Circuit board can be pre-assembled captively. This allows assembly can be simplified. Detachable, form-fitting connections are useful here, for example locking lugs arranged on the clamping element, by means of which the clamping element can be temporarily clamped on the circuit board, or additional components such as clips or snap rings, by means of which the clamping element can be temporarily clamped on the circuit board.
  • the adjusting spring is implemented by a compression spring, which is supported on the base body and the clamping element and is guided on the clamping element.
  • the adjusting spring is implemented by a leaf spring that is integral with the base body.
  • the clamping element is connected to the at least one electrical power component, in particular in a form-fitting and/or non-positive and/or material-locking manner, for example glued. It is possible, for example, for a thermally conductive adhesive material to be used, which is applied in the direction of the vertical axis with a material thickness in the range of 5pm to 150pm and/or has a thermal conductivity in the range of 0.2W/mK to 50W/mK.
  • the at least one clamping spring device further has a holding device made of tie rods fixed to the cooling device, by means of which the base body is releasably connected or connectable to the cooling device in a positive and/or non-positive manner.
  • the tie rods can have form-fitting contours, for example locking lugs, by means of which the base body can be detachably detached from a respective tie rod in a form-fitting and/or non-positive manner or is inextricably fixed or fixable.
  • Said base body can also be releasably fixed to a respective tie rod in a form-fitting and/or non-positive manner using fastening means such as fastening screws and/or fastening nuts.
  • the tie rods can be fixed to the cooling device in a materially bonded manner, for example by means of soldering or welding. In doing so, they expediently reach through a tie rod opening arranged specifically for them on the circuit board in question.
  • the tie rods grip around the circuit board, ie in particular around an outer edge of the circuit board, so that the circuit board does not have to have any openings intended for the tie rods.
  • at least one tie rod of the holding device stiffens the cooling device, in particular specifically at points at which at least one electrical power component is clamped to the cooling device.
  • the base body is realized by a flat plate or a housing cover, wherein the flat plate or the housing cover is expediently arranged on a side of the circuit board facing away from the cooling device.
  • a coupling layer is arranged in the direction of a vertical axis perpendicular to the assembly surface of the cooling device between the assembly surface and a flat component surface defined by the at least one electrical power component, which in particular lies sandwich-like between the assembly surface and the component surface.
  • the coupling layer can be contacted with the at least one electrical power component and/or the cooling device.
  • Said coupling layer can be fixed to the component surface of the at least one electrical power component.
  • a cohesive connection is preferred, in particular by soldering with a suitable solder material and/or a solder coating applied to the coupling layer.
  • the coupling layer can be materially connected to the at least one electrical power component.
  • the coupling layer can be connected to the assembly surface in a contacting and releasable manner.
  • the coupling layer is expediently made of a ceramic material, optionally having a material thickness in the range of 0.2mm to 2mm and/or a thermal conductivity in the range of 0.2W/mK to 50W/mK and/or an electrical dielectric strength in the direction of the vertical axis Range greater than and/or equal to 500V DC.
  • the coupling layer can be made of a composite material, for example by a plastic-based heat-conducting film or by a plastic-based heat-conducting pad or by a graphite film with an electrical insulation layer made of plastic, and in the direction of the vertical axis a material thickness in the range of 0.05 mm to 1 mm and / or have a thermal conductivity, for example perpendicular to the material thickness, in the range of 0.1 W/mK to 5W/mK and/or an electrical dielectric strength in the range of greater than and/or equal to 200V DC.
  • the at least one electrical power component can be optimally coupled thermally and/or mechanically to the assembly surface of the cooling device.
  • a fixing layer for connecting or contacting the coupling layer with the at least one electrical power component is arranged in the direction of the vertical axis between the coupling layer and the component surface of the at least one electrical power component, wherein the fixing layer can lie in particular in a sandwich-like manner between the coupling layer and the component surface .
  • the fixing layer has a dual function: it should achieve the best possible heat conduction to the coupling layer and sufficiently good electrical insulation between the at least one electrical power component and the printed circuit board or the cooling device. It can be provided that the fixing layer is thin in the direction of the vertical axis with respect to the coupling layer and is expediently made from a thermally conductive adhesive material, for example an adhesive layer.
  • the fixing layer in particular as an adhesive layer, has a material thickness in the range of 5pm to 150pm and/or a thermal conductivity in the range of 0.2W/mK to 50W/mK in the direction of the vertical axis.
  • the coupling layer can be fixed to the component surface of the at least one electrical power component by means of the fixing layer.
  • the fixing layer can realize an optimal thermal and/or mechanical coupling of the coupling layer with the at least one electrical power component.
  • the specified thermal conductivity of the fixing layer can positively influence the transfer of thermal energy from the at least one electrical power component to the coupling layer.
  • the clamping element is positively connected to the at least one electrical power component or the coupling layer.
  • This can be realized in particular using a clip or a locking lug.
  • This has the advantage that the clamping element does not have to be cohesively connected to the at least one electrical power component or the coupling element, so that, for example, the above-mentioned soldering process for cohesively connecting the coupling layer to the at least one electrical power component can be omitted.
  • the clamping element electrically insulates the at least one electrical power component, in particular from said circuit board and from the cooler device.
  • a coupling layer explained below is expediently used, with a fixing layer explained below being used in particular for a seamless connection of the clamping element or the holder with the coupling layer can.
  • the clamping element can be designed in such a way that it achieves electrical insulation in which an electrical dielectric strength in the range greater than and/or equal to 200V DC is given, in particular to the said printed circuit board.
  • the clamping element encloses the at least one electrical power component at least in sections. In this way, in particular, a short circuit that endangers the at least one electrical power component can be prevented and the operational safety of the induction charging unit can thus be improved.
  • a contact layer is arranged in the direction of the vertical axis between the coupling layer and the assembly surface of the cooling device, which is set up to contact the coupling layer with the cooling device.
  • the contact layer lies in particular in a sandwich-like manner between the coupling layer and the assembly surface.
  • the contact layer can be realized by an oil film made of heat-conducting oil and can also expediently be designed to be non-adhesive and/or non-hardening.
  • the contact layer on the one hand, an optimal thermal and/or mechanical coupling of the coupling layer and/or the at least one electrical power component with the cooling device and, on the other hand, a relatively simple dismantling of the at least one electrical power component from the cooling device can be achieved.
  • the contact layer can expediently be equipped with suitable thermal conductivity.
  • the assembly surface of the cooling device i.e. in particular where the coupling layer or the at least one electrical power component can be clamped, is provided with a surface quality that is improved in comparison to other surface qualities of the cooling device.
  • This can be achieved, for example, by using special production processes such as embossing, Milling, grinding, polishing, brushing, cleaning.
  • surface properties of the assembly surface of the cooling device such as flatness and/or surface roughness, can be optimized.
  • a corresponding energy transmission system for inductively charging a battery-electric vehicle with electrical energy therefore has an induction charging unit according to the previous description and a counter-induction charging unit arranged on the vehicle side, the induction charging unit and the counter-induction charging unit being set up to transmit energy in a contactless manner using a magnetic coupling .
  • This provides an advantageous energy transmission system with an induction charging unit according to the previous description, which can transmit a relatively high electrical power due to the improved cooling ability of the induction charging unit.
  • the clamping device can expediently be used, for example, in a housing of an electrical device.
  • the present invention expediently relates to an induction charging unit for an energy transmission system, with a cooling device defining a mounting area, which is set up to dissipate thermal energy, with at least one electrical power component and with a clamping device. It is essential that the at least one electrical power component is clamped onto the assembly surface of the cooling device using the clamping device.
  • the invention also relates in particular to an energy transmission system for inductively charging a battery-electric see vehicle with electrical energy having such an induction charging unit.
  • 1 to 9 each show an induction charging unit according to a preferred embodiment in a symbolic sectional view.
  • FIG. 1 to 9 show embodiments of an induction charging unit, designated overall by reference number 1, which interacts or can interact in an energy transmission system, not illustrated, for inductive charging of a battery-electric vehicle, also not shown, with a counter-induction charging unit of the energy transmission system using a magnetic coupling to transmit energy without contact.
  • the induction charging unit 1 is presently in or on the surface on which the said battery-electric vehicle is parked, while the counter-induction charging unit is mounted on a vehicle floor of the battery-electric vehicle.
  • the described induction charging unit 1 forms a vehicle-side counter-induction charging unit or that both the induction charging unit 1 and the counter-induction charging unit of the energy transmission system are equipped with the features of the induction charging unit 1 according to the following description.
  • the cooling device 3 is realized, for example, by a cooling plate through which a coolant stream 26, indicated by arrows in FIGS. 1 to 9, flows through. Using the coolant flow 26, thermal energy can be dissipated from the cooling device 3, so that it can be viewed in simple terms as a heat sink.
  • the cooling device 3 forms a flat assembly surface 2, with a vertical axis 7 indicated by a dashed line standing perpendicular to it.
  • the induction charging unit 1 also has a flat circuit board 6, for example a PCB board (Printed Circuit Board), which lies opposite the cooling device 3 in the direction of the vertical axis 7 and at the same time is aligned parallel with respect to the assembly surface 2, so that between the cooling device 3 and the circuit board 6 has a mounting space 28 for which at least one electrical power component 4 and possibly further components of the induction charging unit 1 are limited.
  • the at least one electrical power component 4 is implemented by a transistor, a diode or a MOSFET, although at least theoretically it could also be implemented by any other electrical components.
  • the at least one electrical power component 4 is positioned within the assembly space 28 and with its electrical connection pins 27 on a circuit board body of the circuit board 6 fixed and connected in an electrically communicating manner using the connecting pins 27 with non-illustrated electrical conductor tracks of the printed circuit board 6.
  • the connecting pins 27 can each be angled and inserted with a free leg through pin openings (not illustrated) provided specifically for this purpose in the circuit board 6.
  • the at least one electrical power component 4 defines a flat component surface 25, which in the present case is aligned parallel to the assembly surface 2 and lies opposite the same in the direction of the vertical axis 7.
  • the at least one electrical power component 4 further has a counter-component surface 29, which is opposite to the component surface 25 and runs parallel to the assembly surface 2.
  • the at least one electrical power component 4 also has side surfaces which are aligned transversely with respect to the component surface 25, the counter-component surface 29 and the assembly surface 2 and, however, are not provided with reference numbers in the present case.
  • the component surface 25 and the counter-component surface 29 exemplify large surfaces, while the said side surfaces form narrow surfaces.
  • the electrical power components are only inadequately thermally coupled to the cooling device of the induction charging unit, so that optimal cooling cannot be achieved.
  • the at least one electrical power component 4 is clamped or pressed onto the cooling device 3, in particular without a gap, so that an excellent thermal coupling of the at least one electrical power component 4 to the cooling device 3 is realized.
  • This has the advantage that a relatively large heat energy flow from at least one electrical power component 4 can be transferred to the cooling device 3 and removed from it, whereby the at least one electrical power component 4 is excellently cooled or coolable.
  • Said clamping device 5 can be implemented using different design measures, with seven such design measures being proposed in FIGS. 1 to 9.
  • the clamping device 5 is realized by a clamping spring device 10, which clamps the at least one electrical power component 4 in the direction of the vertical axis 7 to the cooling device 3, i.e. at right angles to the assembly surface 2, whereby the component surface 25 of the at least an electrical power component 4 with the assembly surface 2 or the at least one electrical power component 4 is mechanically and thermally coupled to the cooling device 3.
  • the coupling can be solved in such a way that the at least one electrical power component 4 with its component surface 25 is clamped directly touching the assembly surface 2, which is not illustrated here, or that the at least one electrical power component 4 with its component surface 25 indirectly, namely below Interposition of a layer arrangement 30 made of individual layers 22, 23, 24, which is clamped onto the assembly surface 2.
  • a first individual layer of the layer arrangement 30, hereinafter referred to as coupling layer 22, is provided.
  • the coupling layer 22 is arranged in the direction of the vertical axis 7 between the assembly surface 2 of the cooling device 3 and the component surface 25 of the at least one electrical power component 4, being sandwiched between the assembly surface 2 and the component surface 25.
  • the coupling layer 22 is by means of a second individual layer of the layer arrangement 30, referred to as the fixing layer 23, which will be described below. is written, or, for example, by soldering with a suitable solder material or by soldering using a solder coating applied to the coupling layer 22, permanently fixed to the component surface 25 over the entire surface.
  • the coupling layer 22 can be made of a ceramic material, in which case it then has, in the direction of the vertical axis 7, a material thickness in the range of 0.2mm to 2mm and/or a thermal conductivity, for example perpendicular to the material thickness, in the range of 0.2W/mK to 50W/ mK and/or an electrical dielectric strength in the range of greater than and/or equal to 500V DC.
  • the coupling layer 22 can be made of a composite material, for example by a plastic-based thermally conductive foil or by a plastic-based thermally conductive pad or by a graphite foil with an electrical insulation layer made of plastic.
  • the at least one electrical power component 4 can be optimally coupled mechanically and thermally to the cooling device 3.
  • the fixing layer 23 is arranged in the direction of the vertical axis 7 between the explained coupling layer 22 and the component surface 25 of the at least one electrical power component 4 and is designed to permanently and inseparably close the coupling layer 22 to the at least one electrical power component 4 connect.
  • the fixing layer 23 can lie in a sandwich-like manner between the coupling layer 22 and the component surface 25.
  • the fixing layer 23 is thin with respect to the coupling layer 22, viewed in the direction of the vertical axis 7, and is realized, for example, as an adhesive layer which is made of a thermally conductive adhesive material, with a material thickness in the direction of the vertical axis 7 in the range of 5pm to 150pm and/or has a thermal conductivity in the range 0.2W/mK to 50W/mK.
  • an optimal thermal and/or mechanical coupling of the coupling layer 22 with the at least one electrical power component 4 can be realized by the fixing layer 23.
  • the layer arrangement 30 has a third individual layer 22, 23, 24, hereinafter referred to as contact layer 24.
  • the contact layer 24 is arranged in the direction of the vertical axis 7 between the coupling layer 22 and the assembly surface 2 of the cooling device 3 and is set up to contact the coupling layer 22 with the cooling device 3.
  • the contact layer 24 lies in particular in a sandwich-like manner between the coupling layer 22 and the assembly surface 2 and is realized, for example, by a relatively thin oil film made of heat-conducting oil.
  • the contact layer 24 is designed to be non-adhesive and non-hardening, as a result of which the coupling layer 22 and the at least one electrical power component 4 are not permanently connected to the assembly surface 2 or the cooling device 3, but can be removed.
  • the contact layer 24 an optimal thermal and/or mechanical coupling of the coupling layer 22 with the cooling device 3 and, as mentioned, a relatively simple dismantling of the at least one electrical power component 4 from the cooling device 3 is possible.
  • the above-mentioned clamping spring device 10 according to FIG. 1 has a base body 11 that is immovable with respect to the cooling device 3, which can be realized by a flat plate or a housing cover and is arranged on a side of the circuit board 6 facing away from the cooling device 3, a holding device 17 Tie rods 18 fixed to the cooling device 3 and projecting finger-like from the cooling device 3 in the direction of the vertical axis 7, by means of which the base body 11 is releasably fixed to the cooling device 3.
  • tie rods 18 are on the cooling device 3 are fixed by soldering and pass through the circuit board 6 at tie rod openings 21 arranged on the circuit board 6 and have opposite positive locking contours at their free ends 33 for clipping the base body 11, which is an example of a pair of locking lugs 19.
  • the base body 11 can be inserted between the two tie rods 18 in the direction of the vertical axis 7, the base body 11 then initially sliding along over the locking lug bevels of the locking lugs 19, the tie rods 18 being elastically deflected transversely to the vertical axis 7 until the base body 11 reaches the locking lug bevels Locking lugs 19 have passed, the tie rods 18 then springing back elastically into their starting position and resting on the base body 11.
  • the clamping spring device 10 further has a clamping element 13 which defines a clamping element center axis 12 in its main direction of expansion and is mounted on a bearing receptacle 32 of the base body 11 in a longitudinally adjustable manner in the direction of the clamping element center axis 12, for example a plain bearing receptacle realized through a simple opening in the base body 11, on the base body 11 and can carry out an adjusting movement 31 indicated by a double arrow in FIG.
  • the clamping element 13 or its clamping element center axis 12 is perpendicular to the base body 11. Furthermore, the clamping spring device 10 is arranged on the cooling device 3 in such a way that the vertical axis 7 and the clamping element center axis 12 are parallel to one another.
  • the clamping element 13 has a round shaft 34 extending in the direction of the clamping element center axis 12, which is divided into a first shaft section 35 with a first diameter and a second shaft section 36 with a second diameter that adjoins the first shaft section 35 integrally.
  • the first diameter is smaller than the second diameter, resulting in a support shoulder at a transition region 37 between the first shaft section 35 and the second shaft section 36 38 is designed for an adjusting spring 14 described below.
  • shaft locking lugs 39 with a slanted nose are also provided, which are arranged on the second shaft section 36 and are evenly distributed around the circumference of the same.
  • first shaft section 35 forms, at its free shaft section end facing away from the transition region 37, a bearing section 40 which cooperates with the bearing receptacle 32 of the base body 11.
  • the opening 8 and the at least one electrical power component 4 lie, for example, on an alignment line 9 which is parallel with respect to the vertical axis 7 and in the present case is identical to the clamping element center axis 12.
  • the second shaft section 36 has an integral, plate-like holder 42 for holding the at least one electrical power component 4.
  • the holder 42 encloses the at least one electrical power component 4 at least in sections.
  • the holder 42 encompasses the counter-component surface 29 of the at least one electrical power component 4 and at least one of said side surfaces of the at least one electrical power component 4.
  • the holder 42 is connected to the at least one electrical power component 4, for example by using an adhesive or by implementing a positive connection with clips or the like.
  • the clamping spring device 10 also has an adjusting spring 14 arranged on the round shaft 34 of the clamping element 13, which in the present case is realized by a spiral compression spring 15, which is supported axially on the one hand on the support shoulder 38 of the clamping element 13 and on the other hand on the base body 11 in the area of the bearing holder 32.
  • the spiral compression spring 15 tensions the clamping element 13 axially with respect to the clamping element center axis 12 onto the at least one electrical power component 4, so that it is clamped onto the assembly surface 2 of the cooling device 3 using the clamping element 13. Furthermore, the spiral compression spring 15 simultaneously tensions the base body 11 axially with respect to the clamping element center axis 12 on the tie rods 18, so that the base body 11 is immovably fixed on the tie rods 18.
  • the spring force of the spiral compression spring 15 can be adjusted according to a preferred contact pressure to be achieved by the at least one electrical power component 4 on the assembly surface 2.
  • the said components of the clamping spring device 10 are relatively inexpensive and, for example, commercially available in large quantities, so that an induction charging unit 1 equipped with the said clamping spring device 10 can be manufactured relatively inexpensively.
  • the at least one electrical power component 4 is connected to said coupling layer 22, ie in particular thermally and/or mechanically contacted.
  • the coupling layer 22 is expediently connected to the at least one electrical power component 4 in a materially bonded manner.
  • the holder 42 and the clamping element 13 together with the coupling layer 22 can form an electrical insulation, in particular a completely closed one, for the at least one electrical power component 4, in the manner of an encapsulation or a housing.
  • Said electrical insulation can be realized, for example, by the holder 42 and/or the clamping element 13 reaching over an edge of the coupling layer 22 and/or encompass it. 8 and 9 show possible variants of the clamping device 5 from FIG.
  • Adhesive layers are each marked there with reference number 47. A positive connection is also possible. Furthermore, it can be provided that an assembly formed from the holder 42, the clamping element 13, at least one electrical power component 4 and the coupling layer 22 is tested with regard to the effectiveness of the implemented electrical insulation before final assembly on a circuit board 6 or a cooling device 3. This confirms the electrical insulation effect and thereby protects the sensitive components of this assembly. Furthermore, the quality of the heat-conducting fixing layer 23 could also be tested before final assembly.
  • Fig. 2 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the tie rods 18 are connected to a reinforcing component 44, which is placed flat on the assembly surface 2 of the cooling device 3 and is soldered to it, for example.
  • the cooling device 3 can be specifically reinforced, for example stiffened, at the point at which the at least one electrical power component 4 is clamped onto the cooling device 3 using the clamping device 5.
  • Fig. 3 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the base body 11 is equipped with integral hook arms 45 with hook arm locking lugs 46, which can be clipped onto the tie rods 18.
  • the tie rods 18 can be designed to be relatively compact.
  • the tie rods 18 are connected to a reinforcing component 44, which is placed flat on the assembly surface 2 of the cooling device 3 and is soldered to it, for example.
  • the cooling device 3 can be specifically reinforced, for example stiffened, at the point at which the at least one electrical power component 4 is clamped onto the cooling device 3 using the clamping device 5.
  • FIG. 4 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the tie rods 18 are not equipped with locking lugs 19, but rather form fastening screws 43, with the base body 11 being slipped onto the tie rods 18 and secured to them with fastening nuts 20.
  • FIG. 5 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the adjusting spring 14 is now realized by a leaf spring 16 that is integral with the base body 11 instead of a compression spring 15.
  • the adjusting spring 14 is designed integrally with the base body 11, so that assembly is simplified and a component is saved.
  • the tie rods 18 are connected to a reinforcing component 44, which is placed flat on the assembly surface 2 of the cooling device 3 and is soldered to it, for example.
  • the cooling device 3 can be specifically reinforced, for example stiffened, at the point at which the at least one electrical power component 4 is clamped onto the cooling device 3 using the clamping device 5.
  • Fig. 6 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the adjusting spring 14 is now realized by a leaf spring 16 that is integral with the base body 11 instead of a compression spring 15.
  • the adjusting spring 14 is designed integrally with the base body 11, so that assembly is simplified and a component is saved.
  • the one in Fig. 1 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the leaf spring 16 also forms a section of the clamping element 13, expediently the first shaft section 35.
  • the tie rods 18 are connected to a reinforcing component 44, which is flat the assembly surface 2 of the cooling device 3 is placed and soldered to it, for example.
  • the cooling device 3 can be specifically reinforced, for example stiffened, at the point at which the at least one electrical power component 4 is clamped onto the cooling device 3 using the clamping device 5.
  • FIG. 7 shows a further embodiment for an induction charging unit 1 for an energy transmission system.
  • the second shaft section 36 of the clamping element 13 is short or completely omitted axially in the direction of the clamping element center axis 12 in comparison with the first shaft section 35 of the clamping element 13.
  • the tie rods 18 are connected to a reinforcing component 44, which is placed flat on the assembly surface 2 of the cooling device 3 and, for example, soldered to it.
  • the cooling device 3 can be specifically reinforced, for example stiffened, at the point at which the at least one electrical power component 4 is clamped onto the cooling device 3 using the clamping device 5.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Induktionsladeeinheit (1) für ein Energieübertragungssystem, mit einer eine Bestückungsfläche (2) definierenden Kühleinrichtung (3), die zum Abführen von Wärmeenergie eingerichtet ist, mit zumindest einem elektrischen Leistungsbauteil (4) und mit einer Klemmeinrichtung (5). Wesentlich ist, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) anhand der Klemmeinrichtung (5) auf die Bestückungsfläche (2) der Kühleinrichtung (3) geklemmt ist. Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit elektrischer Energie aufweisend eine solche Induktionsladeeinheit (1).

Description

Induktionsladeeinheit sowie Energieübertragungssystem mit derselben
Die Erfindung betrifft eine Induktionsladeeinheit für ein Energieübertragungssystem gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit elektrischer Energie aufweisend eine solche Induktionsladeeinheit.
Zum induktiven Aufladen eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit elektrischer Energie wird üblicherweise ein Energieübertragungssystem verwendet, das eine bodenseitig angeordnete Induktionsladeeinheit, die in der Praxis auch als Ground Assembly (kurz: GA) bezeichnet wird, und eine fahrzeugseitig angeordnete Ge- gen-lnduktionsladeeinheit umfasst. Die Induktionsladeeinheit und die Gegen-In- duktionsladeeinheit sind dazu eingerichtet anhand einer magnetischen Kopplung berührungslos Energie zu übertragen. Aufgrund lokaler Flussdichtehotspots und Hystereseverlusten müssen in der Induktionsladeeinheit angeordnete elektromagnetische Leistungsbauteile gekühlt werden, beispielsweise handelt es sich um eine abzuführende Wärmeleistung im Bereich von 0,1 bis 5% der zwischen der Induktionsladeeinheit und der Gegen-Induktionsladeeinheit übertragenen elektrischen Leistung. Bei bekannten Induktionsladeeinheiten sind die elektrischen Leistungsbauteile jedoch nur unzureichend mit einer Kühleinrichtung der Induktionsladeeinheiten thermisch gekoppelt, so dass eine optimale Kühlung nicht erreichbar ist. Insbesondere ist deren Anpressung an die Kühleinrichtung nicht lösbar oder nur schwer montier- oder demontierbar, was vor allem in der Prototypenphase nachteilig ist.
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform einer Induktionsladeeinheit für ein Energieübertragungssystem bereitzustellen. Insbesondere soll sie kostengünstig herzustellen sein, möglichst kompakt bauen sowie eine optimale thermisch Kopplung von elektrischen Leistungsbauteilen mit einer Kühleinrichtung der Induktionsladeeinheit realisieren. Weiter insbesondere soll sie eine Anbindung für unterschiedliche Arten von elektrischen Leistungsbauteilen, beispielsweise Transistoren, Dioden, MOSFET ermöglichen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass anhand einer optimalen thermischen Kopplung von sich im Betrieb der Induktionsladeeinheit bzw. des Energieübertragungssystems funktionsgemäß erwärmenden elektrischen Leistungsbauteilen der Induktionsladeeinheit mit einer Kühleinrichtung der Induktionsladeeinheit die Leistungsfähigkeit der Induktionsladeeinheit bzw. des Energieübertragungssystems verbessert werden kann.
Demnach wird eine Induktionsladeeinheit für ein Energieübertragungssystem vorgeschlagen, die mit einer eine Bestückungsfläche definierenden Kühleinrichtung, die zum Abführen von Wärmeenergie eingerichtet ist, zumindest einem elektrischen Leistungsbauteil und einer Klemmeinrichtung ausgerüstet ist. Wesentlich ist, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil anhand der Klemmeinrichtung auf die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung geklemmt ist. Dadurch wird das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil an die Kühleinrichtung angeklemmt oder angepresst, wodurch eine insbesondere spaltfreie, optimale thermische Kopplung des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils mit der Kühleinrichtung realisiert ist. Das hat den Vorteil, dass ein verhältnismäßig großer Wärmeenergiestrom vom zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil auf die Kühleinrichtung beispielsweise durch Wärmeleitung übertragen und anhand derselben abgeführt werden kann. Hierdurch ist das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil hervorragend kühlbar, so dass ein mit der erfindungsgemäßen Induktionsladeeinheit ausgerüstetes Energieübertragungssystem beispielswiese eine relativ hohe elektrische Leistung übertragen kann, d.h. zwischen deren Induktionsladeeinheit und deren Gegen-Induktionsladeeinheit.
Die Kühleinrichtung kann zum Beispiel durch eine Kühlplatte realisiert sein. Beispielsweise kann das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil direkt, d.h. unmittelbar berührend, oder indirekt, d.h. mittelbar berührend, an die Kühleinrichtung angepresst oder angeklemmt sein.
Zweckmäßig ist, wenn die Induktionsladeeinheit eine Leiterplatine aufweist, die der Kühleinrichtung in Richtung einer senkrecht auf der Bestückungsfläche stehenden Hochachse gegenüberliegt und optional bezüglich der Bestückungsfläche parallel ausgerichtet ist. Dabei kann das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil in Richtung der Hochachse zwischen der Leiterplatine und der Kühleinrichtung positioniert und an der Leiterplatine angeordnet sein. Zweckmäßigerweise greift die Klemmeinrichtung dabei durch eine an der Leiterplatine angeordnete Öffnung. Dadurch ist eine bevorzugte Ausführungsform angegeben, bei der die Klemmeinrichtung durch eine an der Leiterplatine angeordnete Öffnung durchgreift. Das hat den Vorteil, dass die Klemmeinrichtung nicht zwischen der Leiterplatine und der Kühleinrichtung positioniert sein muss, sondern lediglich durch diese hindurchgreift, um das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil auf die Kühleinrichtung zu klemmen. Dadurch können die Leiterplatine und die Kühleinrichtung relativ nahe beieinander positioniert werden, wobei Wärmeenergie optimal vom zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil und ggf. auch von der Leiterplatine zur Kühleinrichtung übertragen und von derselben abgeführt werden kann. Die Leiterplatine ist zweckmäßigerweise eine gedruckte Leiterplatine, eine sogenannte PCB-Leiterplatine (Printed Circuit Board), mit elektrischen Leiterbahnen. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil ist beispielsweise mit diesen elektrischen Leiterbahnen elektrisch kommunizierend verbunden und/oder an einem Leiterplatinenkörper der Leiterplatine durch zum Beispiel Löten fixiert. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung, beispielsweise zumindest abschnittsweise oder im Wesentlichen, an einer von der Kühleinrichtung abgewandten Seite der Leiterplatine angeordnet ist.
Weiterhin kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die besagte Öffnung die Leiterplatine in Richtung der Hochachse vollständig durchsetzt. Ferner kann die Öffnung und das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil auf einer Fluchtlinie liegen, die optional bezüglich der Hochachse parallel ist. Die besagte Öffnung kann dadurch sozusagen direkt oberhalb dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil liegen, wodurch die Klemmeinrichtung besonders einfach mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil klemmend Zusammenwirken kann.
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Klemmeinrichtung durch mindestens eine Klemmfeder oder mindestens eine Klemmfedereinrichtung realisiert ist. Dadurch sind bevorzugte Ausführungsformen für die Klemmeinrichtung angegeben, wobei gemäß der ersten Variante die mindestens eine Klemmfeder das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil unmittelbar und ohne zusätzliche Bauteile an die Kühleinrichtung klemmt. Zweckmäßigerweise können dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil zwei oder mehr solcher Klemmfedern zugeordnet sein. Weiterhin kann das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil individuell durch die mindestens eine Klemmfeder an die Kühleinrichtung geklemmt sein. Weiterhin ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die durch mindestens eine Klemmfedereinrichtung realisierte Klemmeinrichtung das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil an die Kühleinrichtung klemmt. Dabei können dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil ggf. mehr als eine Klemmfedereinrichtung zugeordnet sein. Die Realisierung der Klemmeinrichtung durch mindestens eine Klemmfedereinrichtung hat den Vorteil, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil optimal an die Kühleinrichtung angeklemmt ist. Beispielsweise kann eine Federkraft der mindestens einen Klemmfeder oder der mindestens einen Klemmfedereinrichtung so gewählt oder eingestellt sein, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil gemäß einem vorgegebenen oder vorgebbaren Anpressdruck an die Kühleinrichtung geklemmt ist.
Zweckmäßigerweise greift die mindestens eine Klemmfeder oder die mindestens eine Klemmfedereinrichtung zumindest abschnittsweise durch die besagte Öffnung der Leiterplatine hindurch, um das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil an die Kühleinrichtung zu klemmen. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die mindestens eine Klemmfeder oder die mindestens eine Klemmfedereinrichtung ausschließlich auf das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil und nicht auf die Leiterplatine einwirkt, also so, dass die Leiterplatine nicht mit Federkraft belastet ist. Hierdurch kann die mechanische Belastung der Leiterplatine reduziert werden.
Weiterhin kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die mindestens eine Klemmfedereinrichtung einen bezüglich der Kühleinrichtung unbeweglichen Basiskörper, ein in seiner Hauptausdehnungsrichtung eine Klemmelementmittenachse definierendes Klemmelement sowie eine am Klemmelement angeordnete Stellfeder aufweist.
Dabei kann die Stellfeder das Klemmelement axial bezüglich der Klemmelementmittenachse auf das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil spannen, so dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil anhand des Klemmelements auf die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung geklemmt ist. Weiterhin kann die Stellfeder, beispielsweise vollständig oder zumindest abschnittsweise, an einer von der Kühleinrichtung abgewandten Seite der Leiterplatine angeordnet sein. Ferner kann das Klemmelement in Richtung der Klemmelementmittenachse längsverstellbar am Basiskörper gelagert sein. Es ist auch möglich, dass die Klemmelementmittenachse bezüglich einer senkrecht auf der Bestückungsfläche stehenden Hochachse parallel ausgerichtet ist. Weiterhin kann das Klemmelement durch die besagte Öffnung der Leiterplatine durchgreifen. Dadurch ist eine Ausführungsform für eine Klemmfedereinrichtung angegeben, anhand der sich das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil an die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung klemmen lässt. Dabei sind die besagten Komponenten der Klemmfedereinrichtung relativ kostengünstig und beispielsweise in großen Stückzahlen im Handel erhältlich, so dass eine mit der besagten Klemmfedereinrichtung ausgerüstete Induktionsladeeinheit relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
Zweckmäßigerweise kann das Klemmelement aus einem elektrisch nichtleitenden Material realisiert sein oder mit einem solchen elektrisch nichtleitenden Material beschichtet sein. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Klemmelement und/oder die Öffnung der Leiterplatine für das Klemmelement nach dem Poka-Yoke-Prinzip gestaltet sind, um das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil und/oder das Klemmelement verwechslungssicher montieren zu können.
Es ist auch zweckmäßig, wenn das Klemmelement und/oder die Öffnung der Leiterplatine für das Klemmelement so geformt sind, dass das Klemmelement und ggf. das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil vor seiner elektrischen Anbindung an die Leiterbahnen der Leiterplatine mittels Löten an der Induktionsladeeinheit bzw. der Leiterplatine verliersicher vormontierbar sind. Dadurch kann die Montage vereinfacht werden. Zweckmäßig sind hierbei lösbare, formschlüssige Verbindungen, beispielsweise am Klemmelement angeordnete Rastnasen, mittels denen sich das Klemmelement an der Leiterplatine vorübergehend festklemmen lässt, oder Zusatzbauteile wie Clips oder Sprengringe, mittels denen sich das Klemmelement an der Leiterplatine vorübergehend festklemmen lässt.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Stellfeder durch eine Druckfeder realisiert ist, die sich am Basiskörper und dem Klemmelement abstützt und am Klemmelement geführt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stellfeder durch eine mit dem Basiskörper integral ausgeführte Blattfeder realisiert ist. Dadurch sind zwei Ausführungsformen für Stellfedern angegeben, wobei Druckfedern beispielsweise kostengünstig und in großen Stückzahlen beschafft werden können und integral mit dem Basiskörper ausgeführte Blattfedern insbesondere den Aufwand zur Montage einer Klemmfedereinrichtung reduzieren kann.
Weiter zweckmäßig ist, wenn das Klemmelement mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist, beispielsweise verklebt. Es ist beispielsweise möglich, dass hierbei ein wärmeleitfähiges Klebstoffmaterial eingesetzt wird, welches in Richtung der Hochachse mit einer Materialdicke im Bereich von 5pm bis 150pm aufgetragen ist und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich 0,2W/mK bis 50W/mK aufweist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die mindestens eine Klemmfedereinrichtung weiterhin eine Halteeinrichtung aus an der Kühleinrichtung fixierten Zugankern aufweist, anhand denen der Basiskörper lösbar form- und/oder kraftschlüssig mit der Kühleinrichtung verbunden oder verbindbar ist. Die Zuganker können Formschlusskonturen aufweisen, beispielsweise Rastnasen, anhand denen der Basiskörper lösbar form- und/oder kraftschlüssig an einem jeweiligen Zuganker lösbar oder unlösbar fixiert oder fixierbar ist. Der besagte Basiskörper kann auch anhand von Befestigungsmitteln wie beispielsweise Befestigungsschrauben und/oder Befestigungsmuttem lösbar form- und oder kraftschlüssig an einem jeweiligen Zuganker fixiert sein. Weiterhin können die Zuganker stoffschlüssig, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen, an der Kühleinrichtung fixiert sein. Dabei greifen sie zweckmäßigerweise durch eine eigens für sie an der besagten Leiterplatine angeordnete Zugankeröffnung hindurch. Alternativ greifen die Zuganker um die Leiterplatine herum, d.h. insbesondere um einen Platinenaußenrand der Leiterplatine, so dass die Leiterplatine keine für die Zuganker bestimmten Öffnungen aufweisen muss. In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Zuganker der Halteeinrichtung die Kühleinrichtung versteift, insbesondere gezielt an Stellen, an welchen zumindest ein elektrisches Leistungsbauteil an der Kühleinrichtung angeklemmt ist.
In einer zweckmäßigen, weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Basiskörper durch eine ebene Platte oder einen Gehäusedeckel realisiert ist, wobei die ebene Platte oder der Gehäusedeckel zweckmäßigerweise an einer von der Kühleinrichtung abgewandten Seite der Leiterplatine angeordnet ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn in Richtung einer senkrecht auf der Bestückungsfläche der Kühleinrichtung stehenden Hochachse zwischen der Bestückungsfläche und einer durch das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil definierten ebenen Bauteilfläche eine Koppelschicht angeordnet ist, die insbesondere sandwichartig zwischen der Bestückungsfläche und der Bauteilfläche liegt. Die Koppelschicht kann dabei mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil und/oder der Kühleinrichtung kontaktiert sein. Die besagte Koppelschicht kann dabei an der Bauteilfläche des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils fixiert sein. Hierbei ist beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung bevorzugt, insbesondere durch Löten mit einem geeigneten Lotmaterial und/oder einer auf die Koppelschicht aufgebrachten Lotbeschichtung. Dadurch kann die Koppelschicht mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil stoffschlüssig verbunden sein. Weiterhin kann die Koppelschicht an der Bestückungsfläche berührend und lösbar angeklemmt sein. Die Koppelschicht ist zweckmäßigerweise aus einem Keramikmaterial realisiert, wobei sie optional in Richtung der Hochachse eine Materialdicke im Bereich von 0,2mm bis 2mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,2W/mK bis 50W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 500V DC aufweist. Alternativ kann die Koppelschicht aus einem Verbundmaterial realisiert sein, zum Beispiel durch eine kunststoffbasierte Wärmeleitfolie oder durch ein kunststoffbasiertes Wärmeleitpad oder durch eine Grafitfolie mit einer elektrischen Isolationsschicht aus Kunststoff, und in Richtung der Hochachse eine Materialdicke im Bereich von 0,05mm bis 1 mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise senkrecht zur Materialdicke, im Bereich von 0,1 W/mK bis 5W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 200V DC aufweisen. Anhand der Koppelschicht kann das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil optimal thermisch und/oder mechanisch an die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung angekoppelt werden.
Zweckmäßig ist, wenn in Richtung der Hochachse zwischen der Koppelschicht und der Bauteilfläche des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils eine Fixierschicht zum Verbinden bzw. Kontaktieren der Koppelschicht mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil angeordnet ist, wobei die Fixierschicht insbesondere sandwichartig zwischen der Koppelschicht und der Bauteilfläche liegen kann. Die Fixierschicht hat eine Doppelfunktion: sie soll eine möglichst gute Wärmeleitung zur Koppelschicht und eine ausreichend gute elektrische Isolation zwischen dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil und der Leiterplatine bzw. der Kühleinrichtung realisieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Fixierschicht bezüglich der Koppelschicht in Richtung der Hochachse dünn und zweckmäßigerweise aus einem wärmeleitfähigen Klebstoffmaterial realisiert ist, beispielsweise eine Klebschicht. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Fixierschicht, insbesondere als Klebschicht, in Richtung der Hochachse eine Materialdicke im Bereich von 5pm bis 150pm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich 0,2W/mK bis 50W/mK aufweist. Durch die Fixierschicht kann die Koppelschicht an der Bauteilfläche des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil fixiert werden. Ferner kann die Fixierschicht eine optimale thermische und/oder mechanische Kopplung der Koppelschicht mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil realisieren. Hierbei kann insbesondere die angegebene Wärmeleitfähigkeit der Fixierschicht die Übertragung von Wärmeenergie von dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil auf die Koppelschicht positiv beeinflussen.
Weiterhin ist es möglich, dass das Klemmelement mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil oder der Koppelschicht formschlüssig verbunden ist. Das kann insbesondere anhand eines Clips oder einer Rastnase realisiert sein. Das hat den Vorteil, dass das Klemmelement nicht stoffschlüssig mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil oder dem Koppelelement verbunden werden muss, so dass beispielsweise der vorstehend erwähnte Lötvorgang zum stoffschlüssigen Verbinden der Koppelschicht mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil wegfallen kann.
Weiter zweckmäßig ist, wenn das Klemmelement das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil elektrisch isoliert, insbesondere gegenüber der besagten Leiterplatine sowie gegenüber der Kühlereinrichtung. Zweckmäßig ist zur Realisierung der elektrischen Isolation des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils hauptsächlich eine nachfolgend erläuterte Koppelschicht genutzt, wobei für eine lückenlose Verbindung des Klemmelements bzw. der Halterung mit der Koppelschicht insbesondere eine nachfolgend erläuterte Fixierschicht eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann das Klemmelement so gestaltet sein, dass es eine elektrische Isolierung erreicht, bei der eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich größer und/oder gleich 200V DC gegeben ist, insbesondere zur besagten Leiterplatine. Zweckmäßigerweise ist hierzu vorgesehen, dass das Klemmelement das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil zumindest abschnittsweise umschließt. Dadurch können insbesondere ein das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil gefährdender Kurzschluss verhindert und somit die Betriebssicherheit der Induktionsladeeinheit verbessert werden.
Ferner kann zweckmäßig sein, wenn in Richtung der Hochachse zwischen der Koppelschicht und der Bestückungsfläche der Kühleinrichtung eine Kontaktschicht angeordnet ist, die zum Kontaktieren der Koppelschicht mit der Kühleinrichtung eingerichtet ist. Die Kontaktschicht liegt dabei insbesondere sandwichar- tig zwischen der Koppelschicht und der Bestückungsfläche. Weiterhin kann die Kontaktschicht durch einen Ölfilm aus Wärmeleitöl realisiert sein und weiter zweckmäßigerweise nicht klebend und/oder nicht aushärtend gestaltet sein. Anhand der Kontaktschicht ist zum einen eine optimale thermische und/oder mechanische Kopplung der Koppelschicht und/oder des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils mit der Kühleinrichtung und zum anderen eine relativ einfache Demontage des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil von der Kühleinrichtung realisierbar. Zweckmäßigerweise kann die Kontaktschicht zu diesem Zweck mit einer geeigneten Wärmeleitfähigkeit ausgestattet sein.
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung, also insbesondere dort, wo die Koppelschicht oder das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil angeklemmt sein kann, mit einer Oberflächengüte bereitgestellt ist, die im Vergleich mit sonstigen Oberflächengüten der Kühleinrichtung verbessert ist. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung durch besondere Produktionsverfahren wie Prägen, Fräsen, Schleifen, Polieren, Bürsten, Reinigen bearbeitet ist. Dabei können insbesondere Oberflächeneigenschaften der Bestückungsfläche der Kühleinrichtung wie Ebenheit und/oder Oberflächenrauigkeit optimiert sein.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung liegt zweckmäßigerweise darin, ein Energieübertragungssystem mit einer Induktionsladeeinheit gemäß der vorhergehenden Beschreibung anzugeben. Ein entsprechendes Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit elektrischer Energie besitzt daher eine Induktionsladeeinheit gemäß der vorhergehenden Beschreibung und eine fahrzeugseitig angeordnete Gegen-Induktionslade- einheit, wobei die Induktionsladeeinheit und die Gegen-Induktionsladeeinheit dazu eingerichtet sind, anhand einer magnetischen Kopplung berührungslos Energie zu übertragen. Dadurch ist ein vorteilhaftes Energieübertragungssystem mit einer Induktionsladeeinheit gemäß der vorhergehenden Beschreibung angegeben, welches aufgrund der verbesserten Kühlfähigkeit der Induktionsladeeinheit einen relativ hohe elektrische Leistung übertragen kann.
Zweckmäßigerweise kann die Klemmeinrichtung z.B. in einem Gehäuse eines elektrischen Gerätes zur Anwendung kommen.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft zweckmäßigerweise eine Induktionsladeeinheit für ein Energieübertragungssystem, mit einer eine Bestückungsfläche definierenden Kühleinrichtung, die zum Abführen von Wärmeenergie eingerichtet ist, mit zumindest einem elektrischen Leistungsbauteil und mit einer Klemmeinrichtung. Wesentlich ist, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil anhand der Klemmeinrichtung auf die Bestückungsfläche der Kühleinrichtung geklemmt ist. Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines batterieelektri- sehen Fahrzeugs mit elektrischer Energie aufweisend eine solche Induktionsladeeinheit.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen schematisch die
Fig. 1 bis 9 jeweils eine Induktionsladeeinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer symbolischen Schnittansicht.
Die Fig. 1 bis 9 zeigen Ausführungsformen einer im Gesamten mit der Bezugsziffer 1 bezeichneten Induktionsladeeinheit, die in einem nicht illustrierten Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines ebenfalls nicht dargestellten batterieelektrischen Fahrzeugs mit einer Gegen-Induktionsladeeinheit des Energieübertragungssystems anhand einer magnetischen Kopplung zusammenwirkt oder Zusammenwirken kann, um berührungslos Energie zu übertragen. Die Induktionsladeeinheit 1 ist vorliegend im oder am Untergrund, auf dem das besagte batterieelektrische Fahrzeug abgestellt ist, angeordnet, während die Gegen-In- duktionsladeeinheit an einem Fahrzeugboden des batterieelektrischen Fahrzeugs montiert ist. Es ist jedoch denkbar, dass die beschriebene Induktionsladeeinheit 1 eine fahrzeugseitige Gegen-Induktionsladeeinheit bildet oder dass sowohl die Induktionsladeeinheit 1 als auch die Gegen-Induktionsladeeinheit des Energieübertragungssystems mit den Merkmalen der Induktionsladeeinheit 1 gemäß der nachfolgenden Beschreibung ausgerüstet sind.
Die Fig. 1 bis 9 zeigen jeweils eine Ausführungsform der Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem, die eine Kühleinrichtung 3, zumindest ein elektrisches Leistungsbauteil 4 und eine Klemmeinrichtung 5 aufweist. Die Kühleinrichtung 3 ist exemplarisch durch eine Kühlplatte realisiert, die von einem durch in Fig. 1 bis 9 mit Pfeilen angedeuteten Kühlmittelstrom 26 aus Kühlmittel durchströmt ist. Anhand des Kühlmittelstroms 26 kann Wärmeenergie von der Kühleinrichtung 3 abgeführt werden, so dass dieselbe vereinfacht als Wärmesenke betrachtet werden kann. Die Kühleinrichtung 3 bildet eine ebene Bestückungsfläche 2, wobei senkrecht auf ihr eine anhand einer gestrichelten Linie angedeutete Hochachse 7 steht. Die Induktionsladeeinheit 1 verfügt exemplarisch auch über eine ebene Leiterplatine 6, beispielsweise eine PCB-Platine (Printed Circuit Board), die der Kühleinrichtung 3 in Richtung der Hochachse 7 gegenüberliegt und zugleich bezüglich der Bestückungsfläche 2 parallel ausgerichtet ist, so dass zwischen der Kühleinrichtung 3 und der Leiterplatine 6 ein Montageraum 28 für das zumindest ein elektrische Leistungsbauteil 4 und ggf. weitere Bauteile der Induktionsladeeinheit 1 begrenzt ist. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 ist vorliegend durch einen Transistor, eine Diode oder eine MOSFET realisiert, wobei es zumindest theoretisch auch von jedweden anderen elektrischen Bauteilen realisiert sein könnte. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 ist innerhalb des Montageraums 28 positioniert und mit seinen elektrischen Verbindungspins 27 an einem Leiterplatinenkörper der Leiterplatine 6 fixiert sowie anhand der Verbindungspins 27 mit nicht illustrierten elektrischen Leiterbahnen der Leiterplatine 6 elektrisch kommunizierend verbunden. Praktischerweise können die Verbindungspins 27 jeweils abgewinkelt und mit einem freien Schenkel durch in der Leiterplatine 6 eigens zu diesem Zweck vorgesehenen, nicht illustrierten Pinöffnungen durchgesteckt sein. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 definiert eine ebene Bauteilfläche 25, die vorliegend parallel zur Bestückungsfläche 2 ausgerichtet ist und derselben in Richtung der Hochachse 7 gegenüberliegt. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 weist ferner eine Gegen-Bauteilfläche 29 auf, die bezüglich der Bauteilfläche 25 entgegengesetzt ist und parallel bezüglich der Bestückungsfläche 2 verläuft. Das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 besitzt ferner auch noch Seitenflächen, welche bezüglich der Bauteilfläche 25, der Gegen-Bauteilfläche 29 und der Bestückungsfläche 2 quer ausgerichtet und vorliegend jedoch nicht mit Bezugsziffern versehen sind. Die Bauteilfläche 25 und die Gegen-Bauteilfläche 29 bilden exemplarisch Großflächen, während die besagten Seitenflächen Schmalflächen bilden.
Bei bekannten Induktionsladeeinheiten sind die elektrischen Leistungsbauteile nur unzureichend mit der Kühleinrichtung der Induktionsladeeinheit thermisch gekoppelt, so dass eine optimale Kühlung nicht erreichbar ist. Um diesen Nachteil zu überwinden ist es wesentlich, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der besagten Klemmeinrichtung 5 der Induktionsladeeinheit 1 auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 in Richtung der Hochachse 7 oder ggf. leicht winkelig bezüglich derselben festgeklemmt ist. Dadurch wird das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 insbesondere spaltfrei an die Kühleinrichtung 3 angeklemmt oder angepresst, sodass eine hervorragende thermische Kopplung des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 mit der Kühleinrichtung 3 realisiert ist. Das hat den Vorteil, dass ein verhältnismäßig großer Wärmeenergiestrom vom zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 auf die Kühleinrichtung 3 übertragbar und von derselben abführbar ist, wodurch das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 hervorragend gekühlt oder kühlbar ist.
Die besagte Klemmeinrichtung 5 kann anhand unterschiedlicher konstruktiver Maßnahmen umgesetzt werden, wobei in Fig. 1 bis 9 sieben solcher konstruktiver Maßnahmen vorgeschlagen sind.
Gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Klemmeinrichtung 5 durch eine Klemmfedereinrichtung 10 realisiert ist, die das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 in Richtung der Hochachse 7 federelastisch an die Kühleinrichtung 3 klemmt, also rechtwinkelig auf die Bestückungsfläche 2, wodurch die Bauteilfläche 25 des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 mit der Bestückungsfläche 2 bzw. das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 mit der Kühleinrichtung 3 mechanisch und thermisch gekoppelt ist. Die Kopplung kann dabei dergestalt gelöst sein, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 mit seiner Bauteilfläche 25 direkt berührend auf die Bestückungsfläche 2 geklemmt ist, was vorliegend nicht illustriert ist, oder dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 mit seiner Bauteilfläche 25 indirekt, nämlich unter Zwischenschaltung einer Schichtanordnung 30 aus Einzelschichten 22, 23, 24, auf die Bestückungsfläche 2 geklemmt ist. Gemäß Fig. 1 kann man erkennen, dass eine erste, nachfolgend als Koppelschicht 22 bezeichnete Einzelschicht der Schichtanordnung 30 vorgesehen ist. Die Koppelschicht 22 ist in Richtung der Hochachse 7 zwischen der Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 und der Bauteilfläche 25 des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 angeordnet, wobei sie sandwichartig zwischen der Bestückungsfläche 2 und der Bauteilfläche 25 liegt. Die Koppelschicht 22 ist mittels einer zweiten, als Fixierschicht 23 bezeichneten Einzelschicht der Schichtanordnung 30, die nachfolgend noch be- schrieben wird, oder beispielsweise durch Löten mit einem geeigneten Lotmaterial oder durch Löten anhand einer auf die Koppelschicht 22 aufgebrachten Lotbeschichtung vollflächig an der Bauteilfläche 25 unlösbar fixiert. Die Koppelschicht 22 kann aus einem Keramikmaterial realisiert sein, wobei sie dann in Richtung der Hochachse 7 eine Materialdicke im Bereich von 0,2mm bis 2mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise senkrecht zur Materialdicke, im Bereich von 0,2W/mK bis 50W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 500V DC aufweist. Alternativ kann die Koppelschicht 22 aus einem Verbundmaterial realisiert sein, zum Beispiel durch eine kunststoffbasierte Wärmeleitfolie oder durch ein kunststoffbasiertes Wärmeleitpad oder durch eine Grafitfolie mit einer elektrischen Isolationsschicht aus Kunststoff. In diesem Fall weist sie in Richtung der Hochachse 7 eine Materialdicke im Bereich von 0,05mm bis 1mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise senkrecht zur Materialdicke, im Bereich von 0,1W/mK bis 5W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 200V DC auf. Anhand der Koppelschicht 22 kann das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 optimal mechanisch und thermisch an die Kühleinrichtung 3 angekoppelt werden.
Hinsichtlich der erwähnten Fixierschicht 23 ist zu erläutern, dass sie in Richtung der Hochachse 7 zwischen der erläuterten Koppelschicht 22 und der Bauteilfläche 25 des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 angeordnet und dazu ausgebildet ist, die Koppelschicht 22 mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 dauerhaft unlösbar zu verbinden. Dabei kann die Fixierschicht 23 insbesondere sandwichartig zwischen der Koppelschicht 22 und der Bauteilfläche 25 liegen. Die Fixierschicht 23 ist bezüglich der Koppelschicht 22, in Richtung der Hochachse 7 betrachtet, dünn und beispielsweis als Klebschicht realisiert, die aus einem wärmeleitfähigen Klebstoffmaterial realisiert ist, wobei sie in Richtung der Hochachse 7 eine Materialdicke im Bereich von 5pm bis 150pm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich 0,2W/mK bis 50W/mK aufweist. Durch die Fixierschicht 23 kann insbesondere eine optimale thermische und/oder mechanische Kopplung der Koppelschicht 22 mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 realisiert werden.
In Fig. 1 kann man weiterhin erkennen, dass die Schichtanordnung 30 eine dritte, nachfolgend als Kontaktschicht 24 bezeichnete Einzelschicht 22, 23, 24 aufweist. Die Kontaktschicht 24 ist in Richtung der Hochachse 7 zwischen der Koppelschicht 22 und der Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 angeordnet und zum Kontaktieren der Koppelschicht 22 mit der Kühleinrichtung 3 eingerichtet. Die Kontaktschicht 24 liegt insbesondere sandwichartig zwischen der Koppelschicht 22 und der Bestückungsfläche 2 und ist beispielsweise durch einen relativ dünnen Ölfilm aus Wärmeleitöl realisiert. Insbesondere ist die Kontaktschicht 24 nicht klebend und nicht aushärtend gestaltet, wodurch die Koppelschicht 22 und das zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 nicht dauerhaft mit der Bestückungsfläche 2 bzw. der Kühleinrichtung 3 verbunden, sondern demontierbar sind. Anhand der Kontaktschicht 24 ist eine optimale thermische und/oder mechanische Kopplung der Koppelschicht 22 mit der Kühleinrichtung 3 und, wie erwähnt, eine relativ einfache Demontage des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 von der Kühleinrichtung 3 möglich.
Die oben erwähnte Klemmfedereinrichtung 10 gemäß Fig. 1 besitzt einen bezüglich der Kühleinrichtung 3 unbeweglichen Basiskörper 11 , der durch eine ebene Platte oder einen Gehäusedeckel realisiert sein kann und an einer von der Kühleinrichtung 3 abgewandten Seite der Leiterplatine 6 angeordnet ist, eine Halteeinrichtung 17 aus an der Kühleinrichtung 3 fixierten, in Richtung der Hochachse 7 von der Kühleinrichtung 3 fingerartig wegragenden Zugankern 18, anhand denen der Basiskörper 11 mit der Kühleinrichtung 3 lösbar fixiert ist. Rein exemplarisch ist dabei vorgesehen, dass die Zuganker 18 an der Kühleinrichtung 3 durch Löten fixiert sind und die Leiterplatine 6 an dafür an der Leiterplatine 6 angeordneten Zugankeröffnungen 21 durchgreifen sowie an ihren freien Enden 33 einander gegenüberliegende Formschlusskonturen zum Festclipsen des Basiskörpers 11 besitzen, wobei es sich exemplarisch um ein Paar von Rastnasen 19 handelt. Beispielsweise kann der Basiskörper 11 in Richtung der Hochachse 7 zwischen die beiden Zuganker 18 eingesteckt werden, wobei der Basiskörper 11 dann zunächst über Rastnasenschrägen der Rastnasen 19 entlanggleitet, wobei die Zuganker 18 quer zur Hochachse 7 elastisch ausgelenkt werden, bis der Basiskörper 11 die Rastnasenschrägen der Rastnasen 19 passiert hat, wobei die Zuganker 18 dann elastisch in ihre Ausgangslage zurückfedern und am Basiskörper 11 anliegen.
Die Klemmfedereinrichtung 10 besitzt weiterhin ein in seiner Hauptausdehnungsrichtung eine Klemmelementmittenachse 12 definierendes Klemmelement 13, das in Richtung der Klemmelementmittenachse 12 längsverstellbar an einer Lageraufnahme 32 des Basiskörpers 11 , beispielsweise eine durch eine einfache Öffnung im Basiskörper 11 realisiertes Gleitlageraufnahme, am Basiskörper 11 verschiebbar gelagert ist und eine in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil angedeutete Stellbewegung 31 ausführen kann. Das Klemmelement 13 bzw. dessen Klemmelementmittenachse 12 steht dabei senkrecht auf dem Basiskörper 11. Ferner ist die Klemmfedereinrichtung 10 so an der Kühleinrichtung 3 angeordnet, dass die Hochachse 7 und die Klemmelementmittenachse 12 parallel zueinander sind. Das Klemmelement 13 besitzt einen sich in Richtung der Klemmelementmittenachse 12 ersteckenden Rundschaft 34, der sich in einen ersten Schaftabschnitt 35 mit einem ersten Durchmesser und einen sich integral an den ersten Schaftabschnitt 35 anschließenden, zweiten Schaftabschnitt 36 mit einem zweiten Durchmesser aufteilt. Exemplarisch ist der erste Durchmesser kleiner als der zweiten Durchmesser, wodurch an einem Übergangsbereich 37 zwischen dem ersten Schaftabschnitt 35 und dem zweiten Schaftabschnitt 36 eine Tragschulter 38 für eine nachfolgend nach beschriebene Stellfeder 14 ausgebildet ist. Im Übergangsbereich 37 sind weiterhin Schaftrastnasen 39 mit Nasenschräge vorgesehen, die am zweiten Schaftabschnitt 36 angeordnet und um den Umfang desselben gleichmäßig herum verteilt sind. Weiterhin bildet der erste Schaftabschnitt 35 an seinem bezüglich dem Übergangsbereich 37 abgewandten freien Schaftabschnittsende einen mit der Lageraufnahme 32 des Basiskörper 11 zusammenwirkende Lagerabschnitt 40. Der zweite Schaftabschnitt 36 des Klemmelements 13 greift, wie die Zuganker 18, durch eine Öffnung 8 in der Leiterplatine 6, welche die Leiterplatine 6 in Richtung der Hochachse 7 vollständig durchsetzt und mit der Lageraufnahme 32 fluchtet, so dass der zweite Schaftabschnitt 36 bzw. dass Klemmelement in den Montageraum 28 hineinragt. Die Öffnung 8 und das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 liegen dabei exemplarisch auf einer Fluchtlinie 9, die bezüglich der Hochachse 7 parallel ist und vorliegend mit der Klemmelementmittenachse 12 identisch ist. An seinem bezüglich dem Übergangsbereich 37 abgewandten, innerhalb dem Montageraum 28 angeordneten freien Schaftabschnittsende 41 weist der zweite Schaftabschnitt 36 eine integrale, plattenartige Halterung 42 zum Haltern des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 auf. Exemplarisch umschließt die Halterung 42 das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 zumindest abschnittsweise. Beispielsweise fasst es die Gegen-Bauteilfläche 29 des zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 und zumindest eine der besagten Seitenflächen des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils 4 ein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Halterung 42 mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil 4 verbunden ist, indem beispielsweise ein Klebstoff verwendet wird oder eine formschlüssig Verbindung mit Clips oder ähnlichem realisiert ist. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass das Klemmelement 13 das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 gegenüber der Leiterplatine 6 elektrisch isoliert, beispielsweise um eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich größer und/oder gleich 200V DC zu erreichen. Die Klemmfedereinrichtung 10 besitzt weiterhin eine am Rundschaft 34 des Klemmelements 13 angeordnete Stellfeder 14, die vorliegend durch eine Spiraldruckfeder 15 verwirklicht ist, die sich axial einerseits an der Tragschulter 38 des Klemmelements 13 und andererseits am Basiskörper 11 im Bereich der Lageraufnahme 32 abstützt. Dabei spannt die Spiraldruckfeder 15 das Klemmelement 13 axial bezüglich der Klemmelementmittenachse 12 auf das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4, so dass dieses anhand des Klemmelements 13 auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 geklemmt ist. Ferner spannt die Spiraldruckfeder 15 gleichzeitig den Basiskörper 11 axial bezüglich der Klemmelementmittenachse 12 auf die Zuganker 18, so dass der Basiskörper 11 an den Zugankern 18 unbeweglich fixiert ist. Die Federkraft der Spiraldruckfeder 15 kann dabei gemäß einem bevorzugten, zu erreichenden Anpressdruck des zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 auf die Bestückungsfläche 2 eingestellt sein. Dabei sind die besagten Komponenten der Klemmfedereinrichtung 10 relativ kostengünstig und beispielsweise in großen Stückzahlen im Handel erhältlich, so dass eine mit der besagten Klemmfedereinrichtung 10 ausgerüstete Induktionsladeeinheit 1 relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
Exemplarisch kann auch vorgesehen sein, dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 mit der besagten Koppelschicht 22 verbunden ist, d.h. insbesondere thermisch und/oder mechanisch kontaktiert. Zweckmäßigerweise ist die Koppelschicht 22 mit dem zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 stoffschlüssig verbunden. Gleichzeitig kann die Halterung 42 und das Klemmelement 13 zusammen mit der Koppelschicht 22 eine, insbesondere rundum abgeschlossene, elektrische Isolation für das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 bilden, in der Art einer Einkapselung oder eines Gehäuses. Die besagte elektrische Isolation kann exemplarisch dadurch realisiert sein, dass die Halterung 42 und/oder das Klemmelement 13 über einen Rand der Koppelschicht 22 greifen und/oder denselben umgreifen. Fig. 8 und 9 zeigen mögliche Varianten für die Klemmeinrichtung 5 aus Fig. 1 , wobei zur Realisierung der besagten elektrischen Isolation das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 mit der Halterung 42 verklebt oder gegenüber demselben mit einem geeigneten Mittel abgedichtet ist. Klebschichten sind dort jeweils mit Bezugszeichen 47 markiert. Eine formschlüssige Verbindung ist auch möglich. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine aus der Halterung 42, dem Klemmelement 13, zumindest einem elektrischen Leistungsbauteil 4 und der Koppelschicht 22 gebildete Baugruppe vor einer Endmontage an einer Platine 6 oder einer Kühleinrichtung 3 hinsichtlich der Wirksamkeit der realisierten elektrischen Isolation getestet wird. Dadurch kann die elektrische Isolationswirkung bestätigt und dadurch die empfindlichen Komponenten dieser Baugruppe geschützt werden. Weiterhin könnte auch die Güte der wärmeleitenden Fixierschicht 23 schon vor einer Endmontage getestet werden.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Zuganker 18 mit einem Verstärkungsbauteil 44 verbunden sind, welches flächig auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 aufgesetzt und mit derselben beispielswiese verlötet ist. Dadurch kann die Kühleinrichtung 3 gezielt an der Stelle verstärkt, beispielsweise versteift, werden, an welcher das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der Klemmeinrichtung 5 auf die Kühleinrichtung 3 geklemmt ist.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass der Basiskörper 11 mit integralen Hakenarmen 45 mit Hakenarm rastnasen 46 ausgerüstet ist, welche an die Zuganker 18 angeclipst werden können. Dadurch können die Zuganker 18 relativ kompakt ausgelegt werden. Zudem ist hier analog zur in Fig. 2 illustrierten Ausführungsform vorgesehen, dass die Zuganker 18 mit einem Verstärkungsbauteil 44 verbunden sind, welches flächig auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 aufgesetzt und mit derselben beispielswiese verlötet ist. Dadurch kann die Kühleinrichtung 3 gezielt an der Stelle verstärkt, beispielsweise versteift, werden, an welcher das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der Klemmeinrichtung 5 auf die Kühleinrichtung 3 geklemmt ist.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Zuganker 18 nicht mit Rastnasen 19 ausgerüstet sind, sondern Befestigungsschrauben 43 bilden, wobei der Basiskörper 11 auf die Zuganker 18 aufgesteckt und an denselben mit Befestigungsmuttem 20 gesichert ist.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Stellfeder 14 nun statt von einer Druckfeder 15 durch eine mit dem Basiskörper 11 integral ausgeführte Blattfeder 16 realisiert ist. Dadurch ist die Stellfeder 14 integral mit dem Basiskörper 11 ausgeführt, so dass die Montage vereinfacht und ein Bauteil eingespart ist. Zudem ist hier analog zur in Fig. 2 illustrierten Ausführungsform vorgesehen, dass die Zuganker 18 mit einem Verstärkungsbauteil 44 verbunden sind, welches flächig auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 aufgesetzt und mit derselben beispielswiese verlötet ist. Dadurch kann die Kühleinrichtung 3 gezielt an der Stelle verstärkt, beispielsweise versteift, werden, an welcher das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der Klemmeinrichtung 5 auf die Kühleinrichtung 3 geklemmt ist.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Stellfeder 14 nun statt von einer Druckfeder 15 durch eine mit dem Basiskörper 11 integral ausgeführte Blattfeder 16 realisiert ist. Dadurch ist die Stellfeder 14 integral mit dem Basiskörper 11 ausgeführt, so dass die Montage vereinfacht und ein Bauteil eingespart ist. Im Unterschied zur in Fig.
5 illustrierten Ausführungsform bildet die Blattfeder 16 gleichzeitig auch einen Abschnitt des Klemmelements 13, zweckmäßigerweise nämlich den ersten Schaftabschnitt 35. Wie bei der in Fig. 2 illustrierten Ausführungsform ist auch hier vorgesehen, dass die Zuganker 18 mit einem Verstärkungsbauteil 44 verbunden sind, welches flächig auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 aufgesetzt und mit derselben beispielswiese verlötet ist. Dadurch kann die Kühleinrichtung 3 gezielt an der Stelle verstärkt, beispielsweise versteift, werden, an welcher das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der Klemmeinrichtung 5 auf die Kühleinrichtung 3 geklemmt ist.
Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Induktionsladeeinheit 1 für ein Energieübertragungssystem. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass der zweite Schaftabschnitt 36 des Klemmelements 13 axial in Richtung der Klemmelementmittenachse 12 im Vergleich mit dem ersten Schaftabschnitt 35 des Klemmelements 13 kurz oder vollständig entfallen ist. Wie bei der in Fig. 2 illustrierten Ausführungsform ist auch hier vorgesehen, dass die Zuganker 18 mit einem Verstärkungsbauteil 44 verbunden sind, welches flächig auf die Bestückungsfläche 2 der Kühleinrichtung 3 aufgesetzt und mit derselben beispielswiese verlötet ist. Dadurch kann die Kühleinrichtung 3 gezielt an der Stelle verstärkt, beispielsweise versteift, werden, an welcher das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil 4 anhand der Klemmeinrichtung 5 auf die Kühleinrichtung 3 geklemmt ist.

Claims

Ansprüche
1 . Induktionsladeeinheit (1 ) für ein Energieübertragungssystem,
- mit einer eine Bestückungsfläche (2) definierenden Kühleinrichtung (3), die zum Abführen von Wärmeenergie eingerichtet ist,
- mit zumindest einem elektrischen Leistungsbauteil (4) und
- mit einer Klemmeinrichtung (5),
- wobei das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) anhand der Klemmeinrichtung (5) auf die Bestückungsfläche (2) der Kühleinrichtung (3) geklemmt ist.
2. Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch
- eine Leiterplatine (6), die der Kühleinrichtung (3) in Richtung einer senkrecht auf der Bestückungsfläche (2) stehenden Hochachse (7) gegenüberliegt und optional bezüglich der Bestückungsfläche (2) parallel ausgerichtet ist,
- wobei das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) in Richtung der Hochachse (7) zwischen der Leiterplatine (6) und der Kühleinrichtung (3) positioniert und an der Leiterplatine (6) angeordnet ist, und
- wobei die Klemmeinrichtung (5) durch eine an der Leiterplatine (6) angeordnete Öffnung (8) durchgreift und/oder die Klemmeinrichtung (5) an einer von der Kühleinrichtung (3) abgewandten Seite der Leiterplatine (6) angeordnet ist.
3. Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Öffnung (8) die Leiterplatine (6) in Richtung der Hochachse (7) vollständig durchsetzt, und/oder - die Öffnung (8) und das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) auf einer Fluchtlinie (9) liegen, die optional bezüglich der Hochachse (7) parallel ist.
4. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) durch mindestens eine Klemmfeder oder mindestens eine Klemmfedereinrichtung (10) realisiert ist.
5. Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klemmfedereinrichtung (10) einen bezüglich der Kühleinrichtung (3) unbeweglichen Basiskörper (11 ), ein in seiner Hauptausdehnungsrichtung eine Klemmelementmittenachse (12) definierendes Klemmelement (13) sowie eine am Klemmelement (13) angeordnete Stellfeder (14) aufweist.
6. Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klemmfedereinrichtung (10) zumindest eines der nachfolgenden Merkmale aufweist:
- die Stellfeder (14) spannt das Klemmelement (13) axial bezüglich der Klemmelementmittenachse (12) auf das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4), so dass das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) anhand des Klemmelements (13) auf die Bestückungsfläche (2) der Kühleinrichtung (3) geklemmt ist,
- die Stellfeder (14) ist an einer von der Kühleinrichtung (3) abgewandten Seite der Leiterplatine (6) angeordnet,
- das Klemmelement (13) ist in Richtung der Klemmelementmittenachse (12) längsverstellbar am Basiskörper (11 ) gelagert, - die Klemmelementmittenachse (12) ist bezüglich einer senkrecht auf der Bestückungsfläche (2) stehenden Hochachse (7) parallel,
- das Klemmelement (14) greift durch eine Öffnung (8) der Leiterplatine (6) gemäß Anspruch 2.
7. Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Stellfeder (14) durch eine Druckfeder (15) realisiert ist, die sich am Basiskörper (11 ) und dem Klemmelement (13) abstützt und am Klemmelement (13) geführt ist, oder
- die Stellfeder (14) durch eine mit dem Basiskörper (11 ) integral ausgeführte Blattfeder (16) realisiert ist.
8. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (13) mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil (4) verbunden, insbesondere verklebt, ist.
9. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
- die mindestens eine Klemmfedereinrichtung (10) eine Halteeinrichtung (17) aus an der Kühleinrichtung (3) fixierten Zugankern (18) aufweist, anhand denen der Basiskörper (11 ) lösbar form- und/oder kraftschlüssig mit der Kühleinrichtung (3) verbunden oder verbindbar ist, und/oder
- die Zuganker (18) Formschlusskonturen, beispielsweise Rastnasen (19), aufweisen, anhand denen der Basiskörper (11 ) lösbar form- und/oder kraftschlüssig an einem jeweiligen Zuganker (18) fixiert oder fixierbar ist, oder
- der Basiskörper (11 ) anhand von Befestigungsmitteln lösbar form- und/oder kraftschlüssig an einem jeweiligen Zuganker (18) fixiert oder fixierbar ist, und/oder
- die Zuganker (18) stoffschlüssig, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen, an der Kühleinrichtung (3) fixiert sind, und/oder
- die Zuganker (18) eine Leiterplatine (6) durchgreifen, beispielsweise an dafür an der Leiterplatine (6) angeordneten Zugankeröffnungen (21 ), oder die Zuganker (18) eine Leiterplatine (6) an einem Platinenaußenrand umgreifen.
10. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Richtung einer senkrecht auf der Bestückungsfläche (2) der Kühleinrichtung (3) stehenden Hochachse (7) zwischen der Bestückungsfläche (2) und einer durch das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) definierten ebenen Bauteilfläche (25) eine Koppelschicht (22) angeordnet ist, und/oder
- die Koppelschicht (22) zumindest eines der nachfolgenden Merkmale aufweist:
- die Koppelschicht (22) ist mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil (4) kontaktiert,
- die Koppelschicht (22) ist mit der Kühleinrichtung (3) kontaktiert,
- die Koppelschicht (22) ist an der Bauteilfläche (25) des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils (4) fixiert, beispielsweise stoffschlüssig,
- die Koppelschicht (22) ist an der Bestückungsfläche (2) berührend und lösbar angeklemmt,
- die Koppelschicht (22) ist aus einem Keramikmaterial realisiert,
- die Koppelschicht (22) hat in Richtung der Hochachse (7) eine Materialdicke im Bereich von 0,2mm bis 2mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,2W/mK bis 50W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 500V DC,
- die Koppelschicht (22) ist aus einem Verbundmaterial realisiert und weist in Richtung der Hochachse (7) eine Materialdicke im Bereich von 0,05mm bis 1 mm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,1W/mK bis 5W/mK und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit im Bereich von größer und/oder gleich 200V DC auf.
11 . Induktionsladeeinheit (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Richtung der Hochachse (7) zwischen der Koppelschicht (22) und der Bauteilfläche (25) des zumindest einen elektrischen Leistungsbauteils (4) eine Fixierschicht (23) zum Verbinden der Koppelschicht (22) mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil (4) angeordnet ist, und/oder
- die Fixierschicht (23) zumindest eines der nachfolgenden Merkmale aufweist:
- die Fixierschicht (23) ist bezüglich der Koppelschicht (22) in Richtung der Hochachse (7) dünn,
- die Fixierschicht (23) ist aus einem wärmeleitfähigen Klebstoffmaterial realisiert,
- die Fixierschicht (23) weist in Richtung der Hochachse (7) eine Materialdicke im Bereich von 5pm bis 150pm und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich 0,2W/mK bis 50W/mK auf.
12. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (13) mit dem zumindest einen elektrischen Leistungsbauteil (4) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
13. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (13) das zumindest eine elektrische Leistungsbauteil (4) elektrisch isoliert, insbesondere gegenüber der Leiterplatine (6) gemäß Anspruch 2 sowie gegenüber der Kühlereinrichtung (3).
14. Induktionsladeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Richtung der Hochachse (7) zwischen der Koppelschicht (22) und der Bestückungsfläche (2) der Kühleinrichtung (3) eine Kontaktschicht (24) angeordnet ist, die zum Kontaktieren der Koppelschicht (22) mit der Kühleinrichtung (3) eingerichtet ist, und/oder
- die Kontaktschicht (24) durch einen Ölfilm aus Wärmeleitöl realisiert ist, und/oder
- die Kontaktschicht (24) nicht klebend und/oder nicht aushärtend ist.
15. Energieübertragungssystem zum induktiven Aufladen eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit elektrischer Energie,
- mit einer Induktionsladeeinheit (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14,
- mit einer fahrzeugseitig angeordneten Gegen-Induktionsladeeinheit,
- wobei die Induktionsladeeinheit (1 ) und die Gegen-Induktionsladeeinheit dazu eingerichtet sind, anhand einer magnetischen Kopplung berührungslos Energie zu übertragen.
*****
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