Title:
Vorrichtung für ein induktives Energieübertragungssystem, induktives Energieübertragungssystem und Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung schafft eine Abschirmung von Magnetfeldern während einer induktiven Energieübertragung. Hierzu ist es vorgesehen, die Abschirmung der Magnetfelder mittels mehrerer elektrisch leitfähiger Schirmelemente zu realisieren. Die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente sind dabei elektrisch voneinander isoliert angeordnet. Auf diese Weise kann eine kapazitive Einkopplung und somit ein elektrisches Aufladen der Abschirmung während der induktiven Energieübertragung minimiert werden. embedded image




Inventors:
Brenner, Ulrich (71696, Möglingen, DE)
Henkel, Achim (70563, Stuttgart, DE)
Application Number:
DE102016222529A
Publication Date:
05/17/2018
Filing Date:
11/16/2016
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102011010049A1N/A2011-11-03



Claims:
Empfangsvorrichtung für ein induktives Energieübertragungssystem, mit:
einer Sekundärspule (2), die mit einer Primärspule (5) des induktiven Energieübertragungssystems induktiv koppelbar ist; und
einer Abschirmeinrichtung (1) mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen Schirmelementen (11), wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) elektrisch voneinander isoliert angeordnet sind.

Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmeinrichtung (1) an einer Seite der Sekundärspule (2) angeordnet ist, die von der Primärspule (5) abgewandt ist.

Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) auf einem elektrisch isolierenden Trägersubstrat (12) angeordnet sind.

Empfangsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) auf zwei gegenüberliegenden Seiten des elektrisch isolierenden Trägersubstrats (12) angeordnet sind.

Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) überlappend angeordnet sind.

Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) und die Sekundärspule (2) in einer gemeinsamen Vergussmasse angeordnet sind.

Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) elektrisch leitfähige Partikel umfassen.

Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die eine durch die elektrisch leitfähigen Schirmelemente (11) gebildete Fläche größer ist, als eine Außenabmessung der Sekundärspule (2).

Induktives Energieübertragungssystem, mit:
einer Primärspule (5), die dazu ausgelegt ist, ein elektrisches Wechselfeld bereitzustellen; und
einer Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Induktives Energieübertragungssystem nach Anspruch 9, einer weiteren Abschirmeinrichtung mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen Schirmelementen, wobei die elektrisch leitfähigen Schirmelemente elektrisch voneinander isoliert angeordnet sind.

Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher (4), mit:
einem Gleichrichter (3); und
einer Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8;
wobei die Sekundärspule (2) der Empfangsvorrichtung dazu ausgelegt ist,
eine in der Sekundärspule (2) induzierte Spannung an dem Gleichrichter (3) bereitzustellen.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangs- und Sendevorrichtung für ein induktives Energieübertragungssystem, sowie ein induktives Energieübertragungssystem und eine Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher mit einer induktiven Energieübertragung.

Stand der Technik

Die Druckschrift DE 10 2011 010 049 A1 offenbart eine Ladevorrichtung und ein Verfahren zum Laden einer Batterie eines Elektrofahrzeugs. Die Batterie des Elektrofahrzeugs wird hierbei mittels einer induktiven Energieübertragung von einer Primärspule zu einer Sekundärspule übertragen.

Bei der induktiven Energieübertragung, wie sie zum Beispiel zum Aufladen von Akkumulatoren eingesetzt wird, werden häufig hochfrequente Magnetfelder eingesetzt. Hierdurch kann auf eine Steckverbindung für eine galvanischen Verbindung zwischen einer Ladestation und den Fahrzeug mit dem Akkumulator verzichtet werden. Für die induktive Energieübertragung wird über einen Luftspalt zwischen einer Sekundärspule, welche über eine geeignete Schaltung mit einem elektrischen Energiespeicher, wie zum Beispiel einer Batterie verbunden ist, und einer Primärspule, die mit einer Ladestation elektrisch gekoppelt ist, elektrische Energie nach dem Prinzip eines Transformators übertragen. Zur Abschirmung des magnetischen Feldes bei dieser Energieübertragung kann oberhalb der Sekundärspule eine metallische Schirmung angebracht werden, die das Metallfeld der induktiven Energieübertragung abschirmt. Hierzu können elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden, die durch ihre Wirbelströme ein Gegenfeld erzeugen, so dass das zu schirmende Magnetfeld außerhalb des Übertragungsbereiches kompensiert wird.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Empfangsvorrichtung für ein induktives Energieübertragungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein induktives Energieübertragungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und eine Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Demgemäß ist vorgesehen:

Eine Empfangsvorrichtung für ein induktives Energieübertragungssystem. Die Empfangsvorrichtung umfasst eine Sekundärspule und eine Abschirmeinrichtung. Die Sekundärspule ist dazu ausgelegt, mit einer Primärspule des induktiven Energieübertragungssystems induktiv gekoppelt zu werden. Die Abschirmeinrichtung umfasst mindestens zwei elektrisch leitfähige Schirmelemente. Die mindestens zwei elektrisch leitfähigen Schirmelemente sind elektrisch voneinander isoliert angeordnet.

Weiterhin ist vorgesehen:

Ein induktives Energieübertragungssystem mit einer Primärspule und einer erfindungsgemäßen Empfangsvorrichtung für das induktive Energieübertragungssystem. Die Primärspule ist dazu ausgelegt, ein magnetisches Wechselfeld bereitzustellen. Dieses Wechselfeld kann in die Sekundärspule einkoppeln. Hierdurch kann in der Sekundärspule ein elektrischer Strom induziert werden.

Ferner ist vorgesehen:

Eine Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher mit einer erfindungsgemäßen Empfangsvorrichtung und einem Gleichrichter. Der Gleichrichter ist elektrisch mit der Sekundärspule der Empfangsvorrichtung gekoppelt. Die Sekundärspule ist dazu ausgelegt, eine induzierte elektrische Spannung an dem Gleichrichter bereitzustellen, um so einen Akkumulator mit Energie zu speisen.

Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass großflächige elektrisch leitfähige Schirmbleche, welche eine Empfangsspule eines induktiven Energieübertragungssystems abschirmen, eine kapazitive Einkopplung elektrischer Energie ermöglichen. Diese kapazitive Einkopplung führt zu einer elektrischen Aufladung der Abschirmung und damit gegebenenfalls auch zur Aufladung eines mit der Abschirmung elektrisch gekoppelten Gehäuses oder Fahrzeuges. Die hierdurch eingekoppelte elektrische Energie kann bei einer Berührung durch einen Menschen gegebenenfalls über diesen Menschen abgeleitet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Abschirmung für die Sekundärspule eines induktiven Energieübertragungssystems bereitzustellen, welche kapazitive Einkopplungen minimiert oder gegebenenfalls vollständig eliminiert. Hierzu ist es vorgesehen, anstelle einer großflächigen elektrisch leitfähigen Abschirmung der Sekundärspule eines induktiven Energieübertragungssystems die Abschirmung durch mehrere, kleinere elektrisch leitfähige Schirmelemente zu realisieren und die einzelnen Schirmelemente elektrisch gegeneinander zu isolieren.

Durch den Einsatz mehrerer kleinerer Schirmelemente, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind, kann eine gute Abschirmung der Magnetfelder während der induktiven Energieübertragung erreicht werden. Darüber hinaus erfolgt in die kleineren, elektrisch gegeneinander isolierten Schirmelemente jedoch eine wesentlich geringere kapazitive Einkopplung. Daher werden die Schirmelemente und somit auch gegebenenfalls das die Anordnung umgebende Gehäuse nicht oder zumindest nur in einem sehr geringen Umfang elektrisch aufgeladen. Auf diese Weise kann eine Gefährdung von Personen, welche das Gehäuse berühren, verhindert werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Abschirmeinrichtung der Empfangsvorrichtung an einer Seite der Sekundärspule angeordnet, welche während einer induktiven Energieübertragung von der Primärspule abgewandt ist. Somit kann das von der Primärspule bereitgestellte magnetische Wechselfeld ungehindert in die Sekundärspule einkoppeln. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung das Magnetfeld außerhalb der Übertragungsbereiches abgeschirmt.

Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Schirmelemente der Abschirmeinrichtung auf einem elektrisch isolierenden Trägersubstrat angeordnet. Die Verwendung eines elektrisch isolierenden Trägersubstrats ermöglicht eine sehr flexible Anordnung der elektrischen Schirmelemente in einer Vielzahl von geeigneten Konfigurationen.

Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Schirmelemente auf zwei gegenüberliegenden Seiten des elektrisch isolierenden Trägersubstrats angeordnet. Hierdurch wird eine annähernd lückenlose Abschirmung durch die elektrisch leitfähigen Schirmelemente ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Schirmelemente überlappend, aber gegeneinander isoliert angeordnet. Durch eine überlappende Anordnung der einzelnen Schirmelemente kann die Abschirmung der Magnetfelder durch die Schirmelemente weiter verbessert werden.

Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Schirmelemente in einer elektrisch isolierenden Vergussmasse angeordnet. Insbesondere können die elektrisch leifähigen Schirmelemente und die Sekundärspule in einer gemeinsamen Vergussmasse angeordnet sein.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die elektrisch leitfähigen Schirmelemente elektrisch leitfähige Partikel. Die Mindestgröße der einzelnen Schirmelemente, welche beispielsweise auch durch elektrisch leitfähige Partikel gebildet werden können, muss für eine Abschirmung der Magnetfelder so groß gewählt werden, dass die Schirmwirkung nicht verloren geht. Hierzu müssen in den einzelnen Schirmelementen jeweils noch ausreichend große Wirbelströme durch das abzuschirmende Magnetfeld induziert werden können.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Fläche, welche durch die elektrisch leitfähigen Schirmelemente in ihrer Gesamtheit gebildet wird, mindestens so groß wie eine Außenabmessung der Sekundärspule. Insbesondere sollte die Gesamtfläche, welche durch die elektrisch leitfähigen Schirmelemente gebildet wird, mindestens einer Größe entsprechen, welche durch eine Projektion der Sekundärspule in Richtung der Hauptmagnetfeldlinien auf die Abschirmeinrichtung gebildet wird. Die durch die elektrisch leitfähigen Schirmelemente gebildete Fläche kann dabei insbesondere auch größer sein als die entsprechende Außenabmessung der Sekundärspule.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

In einer weiteren Ausführung kann diese Schirmung auch auf der primärseitigen Sendespule eingesetzt werden. Dabei ist die Schirmung zweckmäßiger Weise auf der der Empfangsspulen abgewandten Seite der Sendespule angebracht. Hierdurch kann nur das Magnetfeld außerhalb der Energieübertragung abgeschirmt werden.

Figurenliste

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Dabei zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher mit einem induktiven Energieübertragungssystem gemäß einer Ausführungsform; und
  • 2-5: schematische Darstellungen von Abschirmeinrichtungen für eine Empfangsvorrichtung gemäß möglichen Ausführungsformen.

Ausführungsformen der Erfindung

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher 4 gemäß einer Ausführungsform. Die Ladevorrichtung umfasst ein elektrisches Energieübertragungssystem mit der Primärspule 5 und der Sekundärspule 2. Die Primärspule 5 ist über eine entsprechende Ansteuerschaltung 6 mit einer elektrischen Energiequelle 7 gekoppelt. Zur Energieübertragung 6 kann die Ansteuerschaltung 6 an der Primärspule 5 eine elektrische Wechselspannung mit einer vorbestimmten Frequenz bereitstellen. Durch den daraus resultierenden elektrischen Strom in der Primärspule 5 wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Dieses magnetische Wechselfeld kann in die Sekundärspule 2 einkoppeln. Hierdurch wird in der Sekundärspule 2 ein elektrischer Strom induziert. Dieser elektrische Strom kann an dem Gleichrichter 3 bereitgestellt werden. Der Gleichrichter 3 konvertiert diesen elektrischen Strom in eine Form, welche dazu geeignet ist, den elektrischen Energiespeicher 4 aufzuladen. Beispielsweise kann dieses induktive Energieübertragungssystem zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug verwendet werden. Hierdurch kann zum Beispiel eine Traktionsbatterie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs aufgeladen werden, ohne dass eine galvanische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einer Ladestation hergestellt werden muss. Darüber hinaus sind grundsätzlich jedoch beliebige weitere Anwendungen zur induktiven Energieübertragung möglich. Insbesondere kann die induktive Energieübertragung zum Aufladen eines beliebigen elektrischen Energiespeichers genutzt werden.

Zur Abschirmung des magnetischen Wechselfelds, das durch die Primärspule 5 während der Energieübertragung erzeugt wird, und das in die Sekundärspule 2 einkoppelt, ist an der Sekundärspule 2 eine Abschirmeinrichtung 1 vorgesehen.

Diese Abschirmeinrichtung 1 ist insbesondere an der Seite der Sekundärspule 2 angeordnet, die während der induktiven Energieübertragung von der Primärspule 5 abgewandt ist. Durch die Abschirmeinrichtung 1 werden die magnetischen Wechselfelder, welche von der Primärspule 5 generiert werden und die Sekundärspule 2 durchdringen, abgeschirmt. Insbesondere werden die magnetischen Wechselfelder durch die Abschirmeinrichtung 1 so weit gedämpft, dass auf der Seite der Abschirmeinrichtung 1, die von der Sekundärspule 2 abgewandt ist, keine signifikanten magnetischen Wechselfelder auftreten.

Die Abschirmeinrichtung 1 umfasst hierzu mehrere elektrisch leitfähige Schirmelemente 11. Die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 sind hierbei gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet. Das heißt, zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 besteht keine elektrisch leitfähige Verbindung. Dabei spannt die Gesamtheit der elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 der Abschirmeinrichtung 1 eine Fläche auf, die mindestens dem abzuschirmenden Bereich hinter der Sekundärspule 2 entspricht. Unter dem Begriff „hinter der Sekundärspule 2“ ist dabei insbesondere die Seite der Sekundärspule 2 zu verstehen, welche während der induktiven Energieübertragung von der Primärspule 5 abgewandt ist. Insbesondere sollte durch die Gesamtheit der elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 der Abschirmeinrichtung 1 mindestens ein Bereich abgeschirmt werden, welcher eine Ausdehnung d der Sekundärspule 2 entspricht. Dabei ist unter dem Begriff „Ausdehnung“ insbesondere die Fläche zu verstehen, welche beispielsweise durch eine Projektion der Sekundärspule 2 entlang einer Achse A auf die Abschirmeinrichtung 1 gebildet wird. Die Achse A verläuft hierbei insbesondere parallel zu den magnetischen Feldlinien im Inneren des Bereichs von der Primärspule 5 und der Sekundärspule 2. Vorzugsweise ist die durch die Abschirmeinrichtung 1 abgeschirmte Fläche größer als diese Außenabmessungen entsprechend der Ausdehnung d der Sekundärspule 2.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Abschirmeinrichtung 1 für eine Empfangsvorrichtung eines induktiven Energieübertragungssystems gemäß einer Ausführungsform. Wie hier zu erkennen ist, umfasst die Abschirmeinrichtung 1 mindestens zwei elektrisch leitfähige Schirmelemente 11. Darüber hinaus kann die Abschirmeinrichtung 1 auch mehr als zwei Schirmelemente 11 umfassen. Diese elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 können beispielsweise auf einem Trägerelement 12 angeordnet sein. Dieses Trägerelement 12 kann aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet werden. Auf diese Weise sind die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 gegeneinander elektrisch isoliert. Beispielsweise können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 auf einem Trägersubstrat 12 aus einem Kunststoff oder ähnlichem angeordnet werden. Zur weiteren Stabilisation können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 optional mit einer weiteren elektrisch isolierenden Substanz 13 überdeckt werden. Somit sind die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 zwischen der elektrisch isolierenden Trägerschicht 12 und der weiteren elektrisch isolierenden Schutzschicht 13 eingebettet.

Die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 können dabei aus einer beliebigen elektrisch leitfähigen Substanz, insbesondere einem elektrisch leitfähigen Feststoff, hergestellt sein. Beispielsweise können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 aus einem Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium gebildet werden. Beispielsweise können als elektrisch leitfähige Schirmelemente 11 Schirmelemente aus einem elektrisch leitfähigen Blech oder ähnlichem hergestellt werden, die auf einem Trägersubstrat 12 angeordnet werden. Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige weitere Ausführungsformen zur Ausbildung von elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 auf einer elektrisch isolierenden Trägersubstrat12 möglich.

Die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 weisen in der Regel eine Fläche auf, welche kleiner ist, als die Fläche, welche durch die Abschirmeinrichtung 1 abgeschirmt werden soll. Dabei kann für die Größe der einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 eine beliebig kleine Größe gewählt werden, solange die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente noch eine magnetische Schirmwirkung realisieren können. Hierzu ist es lediglich erforderlich, dass die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 eine Abmessung besitzen, in der noch ein magnetisches Schirmfeld erzeugt werden kann. Zweckmäßiger Weise kann dies durch induzierte Wirbelströme in den einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 erzielt werden. Das vom Wirbelstrom erzeugt Schirmfeld wirkt daraufhin dem Magnetfeld von der Primärspule 5 entgegen und schirmt somit den Bereich hinter der Sekundärspule 2 ab.

Wie in 2 beispielhaft dargestellt ist, können die einzelnen Schirmelemente 11 jeweils beabstandet voneinander angeordnet werden. Dabei können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 entweder auf derjenigen Seite des Trägerelements 12 angeordnet sein, die von der Sekundärspule 2 weg weist, oder alternativ können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 auf derjenigen Seite angeordnet sein, die in Richtung der Sekundärspule 2 weist. Eine möglichst große Schirmwirkung wird erreicht, wenn die Abstände zwischen den einzelnen Schirmelement 11 minimiert werden.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Abschirmeinrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Wie in diesem Beispiel dargestellt ist, können die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 auch auf beiden Seiten des Trägerelements 12 angeordnet sein. Hierbei können insbesondere die einzelnen Schirmelemente 11 auf den beiden Seiten des Trägerelements 12 versetzt gegeneinander angeordnet sein. Auf diese Weise können zum Beispiel die Lücken zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 auf der einen Seite des Trägerelements 12 durch die weiteren Schirmelemente 11 auf der anderen Seite des Trägerelements 12 überdeckt werden. Somit kann eine vollständige Abschirmung des gesamten Bereichs hinter der Sekundärspule 2 erreicht werden. Auch in diesem Fall können gegebenenfalls die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 mittels einer weiteren elektrisch isolierenden Substanz überdeckt werden (hier nicht dargestellt).

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Abschirmeinrichtung 1 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform können beispielsweise die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 nur auf einer Seite des Trägerelements 12 vorgesehen sein. Grundsätzlich ist jedoch auch in dieser Ausführungsform eine beidseitige Belegung des Trägerelements 12 mit elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 möglich. In diesem Beispiel sind die einzelnen Schirmelemente 11 überlappend angeordnet. Auch bei dieser überlappenden Anordnung der einzelnen Schirmelemente 11 sind die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 jedoch gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet. Hierzu muss beispielsweise in dem Überlappungsbereich zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelementen 11 eine elektrisch isolierende Substanz vorgesehen sein.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Abschirmeinrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Diese Ausführungsform der Abschirmeinrichtung 1 unterscheidet sich insbesondere dadurch, dass die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 nicht durch flächige Elemente, wie zum Beispiel Metallbleche oder ähnliches gebildet werden, sondern durch einzelne elektrisch leitfähige Partikel. Beispielsweise kann es sich bei den elektrisch leitfähigen Teilchen um Metallstückchen, ein elektrisch leitfähiges Granulat oder ähnliches handeln. Hierbei können sich gegebenenfalls auch einzelne elektrisch leitfähige Partikel berühren, so dass zwischen einzelnen elektrisch leitfähigen Partikeln eine elektrische Verbindung besteht. In diesem Fall wird durch die Gesamtheit der miteinander elektrisch verbundenen Partikel ein elektrisch leitfähiges Schirmelement 11 gebildet. Um mehrere elektrisch leitfähige Schirmelemente 11 innerhalb der Abschirmeinrichtung 1 zu bilden, dürfen nicht alle elektrisch leitfähige Partikel miteinander verbunden sein. Vielmehr sollte innerhalb der Abschirmeinrichtung 1 mindestens zwei, gegebenenfalls jedoch auch mehrere Bereiche mit elektrisch leitfähigen Partikeln gebildet werden, die gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die einzelnen Bereiche mit den elektrisch leitfähigen Partikeln sollten ebenfalls mindestens so groß gewählt werden, dass hierin ein elektrischer Wirbelstrom induziert werden kann. Auf diese Weise kann auch mit den zuvor beschriebenen elektrisch leitfähigen Partikeln eine magnetische Abschirmung realisiert werden.

Die elektrisch leitfähigen Partikel können beispielsweise in einem elektrisch isolierenden Material eingebettet sein. Beispielsweise kann es sich bei diesem elektrisch isolierenden Material um eine Vergussmasse 14 handeln. Zum Beispiel kann diese Vergussmasse ein Harzgemisch, beispielsweise Epoxidharz, Thermo-/Duroplasten oder ähnliches umfassen. Ferner können die elektrisch leitfähigen Partikel auch in einer beliebigen anderen Substanz, zum Beispiel Silikon oder ähnliches, eingebettet sein.

Die Abschirmeinrichtung 1 kann beispielsweise direkt an der Sekundärspule 2 angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass die Abschirmeinrichtung 1 in einem vorbestimmten Abstand zur Sekundärspule 2 angeordnet ist. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Sekundärspule 2 und die elektrisch leitfähigen Schirmelemente 11 der Abschirmeinrichtung 1 in einer gemeinsamen, elektrisch leitfähigen Substanz eingebettet sind. Auf diese Weise kann ein besonders kompakter Aufbau für die Abschirmung der Magnetfelder während der induktiven Energieübertragung realisiert werden.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Abschirmung von Magnetfeldern während einer induktiven Energieübertragung. Hierzu ist es vorgesehen, die Abschirmung der Magnetfelder mittels mehrerer elektrisch leitfähiger Schirmelemente zu realisieren. Die einzelnen elektrisch leitfähigen Schirmelemente sind dabei elektrisch voneinander isoliert angeordnet. Auf diese Weise kann eine kapazitive Einkopplung und somit ein elektrisches Aufladen der Abschirmung während der induktiven Energieübertragung minimiert werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102011010049 A1 [0002]