Title:
Abschirmeinrichtung für eine am Unterboden eines Kraftfahrzeugs angeordnete Induktionsspule und damit ausgestattetes Kraftfahrzeug
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Abschirmeinrichtung (140) für eine am Unterboden (120) eines Kraftfahrzeugs angeordnete Induktionsspule (220) zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie. Diese Abschirmeinrichtung (140) weist eine äußere Schicht (141) auf, die aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material gebildet ist, und eine innere Schicht (142), die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektroauto oder Hybridelektrokraftfahrzeug, das wenigstens eine solche Abschirmeinrichtung (140) aufweist. embedded image




Inventors:
Pforr, Johannes (80995, München, DE)
Peer, Reinhard (85080, Gaimersheim, DE)
Salich, Sebastian (85113, Böhmfeld, DE)
Application Number:
DE102016223039A
Publication Date:
05/24/2018
Filing Date:
11/22/2016
Assignee:
AUDI AG, 85045 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014000738A1N/A2015-08-06
DE102012202472A1N/A2013-08-22
DE102007028239A1N/A2009-01-02



Foreign References:
93270242016-05-03
201102853492011-11-24
201600566642016-02-25
Claims:
Abschirmeinrichtung (140) für eine am Unterboden (120) eines Kraftfahrzeugs (100) angeordnete Induktionsspule (220) zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie (110), gekennzeichnet durch eine äußere Schicht (141), die aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material gebildet ist, und eine innere Schicht (142), die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.

Abschirmeinrichtung (140) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (141) aus Ferrit gebildet ist oder zumindest Ferrit enthält.

Abschirmeinrichtung (140) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (142) aus Aluminium oder Kupfer gebildet ist oder zumindest Aluminium oder Kupfer enthält.

Abschirmeinrichtung (140) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (141) und die äußere Schicht (142) miteinander verklebt sind.

Abschirmeinrichtung (140) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (141) aus ferritdotiertem Kunststoff gebildet ist.

Abschirmeinrichtung (140) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (141) aus einer Ferritfolie gebildet ist.

Abschirmeinrichtung (140) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (141) aus Ferritkacheln gebildet ist.

Abschirmeinrichtung (140) nach einem der vorausgehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (141) durch rieselfähiges Ferritpulver gebildet ist, das in wenigstens einem Hohlraum eingeschlossen ist.

Kraftfahrzeug (100), insbesondere Elektroauto oder Hybridelektrokraftfahrzeug, mit wenigstens einer Fahrzeugbatterie (110), wenigstens einer am Unterboden angeordneten Induktionsspule (220) zum Aufladen der Fahrzeugbatterie (110) und wenigstens einer Abschirmeinrichtung (140) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche.

Kraftfahrzeug (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (140) sowohl den Bereich der Induktionsspule (220) als auch seitliche Bereiche neben der Induktionsspule (220) zum Fahrzeuginneren hin gegen magnetische Felder (H) abschirmt.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Abschirmeinrichtung für eine am Unterboden eines Kraftfahrzeugs angeordnete Induktionsspule zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, wie insbesondere ein Elektroauto oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug, das mit wenigstens einer derartigen Abschirmeinrichtung ausgestattet ist.

Induktive Kraftfahrzeugladesysteme, insbesondere für Elektroautos und Hybridelektrokraftfahrzeuge, ermöglichen die kontaktlose Übertragung elektrischer Energie zum Kraftfahrzeug. In diesem Fall müssen also keine Kabel o. Ä. mit dem Fahrzeug verbunden werden.

Die DE 10 2014 000 738 A1 derselben Anmelderin beschreibt eine Energieübertragungseinrichtung, die eine kontaktlose Energieübertragung ermöglicht. Im Erdboden, bspw. in einer Straße oder einem Parkplatz, ist eine Primärspule angeordnet, wobei in einem entsprechenden Bereich des Kraftfahrzeugs eine typischerweise bei der Energieübertragung der Primärspule gegenüberliegende Sekundärspule vorgesehen ist. Bei Betrieb der Primärspule mit einer Wechselspannung werden magnetische Wechselfelder erzeugt, die eine Spannung an der Sekundärspule im Kraftfahrzeug und damit insbesondere einen Ladestrom für eine Batterie erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abschirmeinrichtung betreffender Art anzugeben, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Mit einem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Kraftfahrzeug, das wenigstens eine erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.

Die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung ist gekennzeichnet durch eine erste äußere, d. h. der externen Primärspule zugewandte Schicht, die aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material gebildet ist, und eine zweite innere, d. h. von der Primärspule abgewandte bzw. dem Fahrzeuginneren zugewandte Schicht, die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung kann auch mehr als zwei Schichten aufweisen. Ferner können alle oder einzelne Schichten aus mehreren Lagen identischen Materials oder Materials gleicher Art aufgebaut sein. Bevorzugt sind die einzelnen Schichten als in sich geschlossene Schichten ausgebildet, wobei auch eine offene bzw. nicht-geschlossene Schichtausbildung, bspw. mittels Kacheln (s. u.), möglich ist.

Durch die Kombination einer elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Schicht mit einer elektrisch leitfähigen Schicht kann eine sehr gute Abschirmung bei geringen Verlusten erreicht werden. Anfällige elektrische und elektronische Fahrzeugkomponenten, die sich oberhalb der Abschirmeinrichtung befinden, sind bei einem Ladevorgang von magnetischen Störeinflüssen weitgehend abgeschirmt. Zusätzliche Maßnahmen oder Einrichtungen zur Erhöhung der magnetischen Verträglichkeit der betreffenden Komponenten sind nicht erforderlich oder können erheblich kleiner und/oder leichter dimensioniert werden. Durch den mehrschichtigen Aufbau der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung werden ferner auch die Schall- und Wärmedämmung verbessert. Außerdem kann auch eine elektrische Abschirmung erreicht werden.

Die Abschirmung wird nicht wie bei derzeitig verwendeten Schirmen ausschließlich durch Wirbelströme erreicht. Die Feldlinien der von der extern angeordneten Primärspule erzeugten magnetischen Wechselfelder werden in der äußeren Schicht umgeleitetet und insbesondere gezielt zu der Induktionsspule bzw. Sekundärspule geleitet (sogenannte Feldführung), ohne dass dabei in der äußeren Schicht nennenswerte Wirbelstromverluste auftreten. Aufgrund der Ableitung in der äußeren Schicht findet nur ein geringer Feldeintrag in die innere Schicht statt, wobei die die äußere Schicht durchdringenden magnetischen Feldlinien quasi gedämpft sind. In der inneren Schicht kommt es zu Wirbelstrombildungen, was den von der Primärspule erzeugten Magnetfeldern entgegenwirkt. Die dabei auftretenden Wirbelstromverluste sind sehr gering, wodurch die Wärmeentwicklung in der Abschirmeinrichtung moderat ausfällt, so dass etwaige eine Wärmeentwicklung kompensierende Maßnahmen entfallen können. Ferner wird der Wirkungsgrad des gesamten induktiven Kraftfahrzeugladesystems deutlich verbessert. Das induktive Kraftfahrzeugladesystem wird durch die Reduzierung der Verlustleistung auch geringer beeinflusst und arbeitet stabiler.

Der Schichtaufbau der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung ermöglicht ferner eine hohe Flexibilität in der geometrischen Gestaltung der Abschirmeinrichtung, was eine optimale Anpassung für jeden Bereich ermöglicht, um die Kosten und das Gewicht möglichst klein zu halten. Die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung ist bevorzugt ein flächiges, insbesondere großflächig ausgedehntes Gebilde, vorzugsweise mit einer räumlichen Formgebung. Der mehrschichtige Aufbau begünstigt die Festigkeits- und Stabilitätseigenschaften.

Die äußere Schicht ist aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material gebildet. Ein solches Materials ist insbesondere ein sogenannter Nichtleiter, der allerdings magnetisch leitfähig und insbesondere gut leitfähig ist (d. h. µ >> 1 H/m). Die äußere Schicht ist bevorzugt aus Ferrit gebildet oder enthält zumindest Ferrit. Es kann sich auch um eine Ferritfolie handeln (s. u.). Unter Ferrit werden ferrimagnetische keramische Werkstoffe (bspw. Hämatit oder Magnetit) verstanden, die magnetisch, insbesondere weichmagnetisch, sind und die nicht oder kaum elektrisch leitfähig sind, so dass nahezu keine Wirbelstromverluste auftreten.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die innere Schicht eine hohe elektrische Leitfähigkeit (σ> 30·106 S/m) und eine nur geringe magnetische Permeabilität (µ < 1,1 H/m, vorzugsweise < 1 H/m) aufweist. Solche Eigenschaften haben bspw. Aluminium und Kupfer. Die innere Schicht ist daher bevorzugt aus Aluminium, insbesondere aus einem Aluminiumblech oder einer Aluminiumfolie, gebildet oder enthält zumindest Aluminium. Mit Aluminium kann eine besonders gute Abschirmung erreicht werden. Außerdem ist Aluminium leicht und mit geringem Fertigungsaufwand verarbeitbar. Die innere Schicht kann aber bspw. auch aus Kupfer, insbesondere aus einem Kupferblech oder einer Kupferfolie, gebildet sein.

Mit Ferrit und Aluminium werden für den Schichtaufbau der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung Materialien eingesetzt, die für große Abmessungen, komplizierte geometrische Strukturen bzw. Formen und unterschiedliche Feldstärken geeignet und mit geringem Fertigungsaufwand verarbeitbar sind.

Die Schichten der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung können in jeder geeigneten Weise gefügt sein. Bevorzugt sind die innere Schicht und die äußere Schicht miteinander verklebt. Die Verklebung kann bspw. mittels Klebefolie, Sprühkleber oder dergleichen erfolgen, wobei der Klebestoff quasi eine Zwischenschicht bildet. Eine Klebefolie oder dergleichen kann ferner auch als Trägerfolie fungieren. Die als Zwischen- bzw. Verbindungsschicht fungierende Klebeschicht ist bevorzugt elektrisch isolierend und kann außerdem festigkeitserhöhende und/oder dämpfende Eigenschaften haben. Gegebenenfalls kann die Klebeschicht auch unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen den verklebten Schichten kompensieren. Die Klebeverbindung ist bevorzugt als Klebe-Press-Verbund ausgeführt. Die Schichten können aber bspw. auch miteinander verschraubt oder vernietet sein, wobei unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Schichten zu berücksichtigen sind.

Die äußere Schicht und/oder die innere Schicht der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung können aus dotiertem Kunststoff, insbesondere aus ferritdotiertem bzw. aluminiumdotiertem (gegebenenfalls auch kupferdotiertem) Kunststoff gebildet sein. Als Kunststoffmatrixmaterial kann bspw. ein duroplastischer oder thermoplastischer Kunststoff verwendet werden, der je nach dem mit Ferritpartikeln oder Aluminiumpartikeln angereichert ist. Ferner können Faserverstärkungen vorgesehen sein. Die bspw. mittels Spritzgießen einzeln hergestellten Schichten können miteinander verklebt sein (s. o.). Ferner ist eine einstückige Herstellung der Abschirmeinrichtung im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren möglich. Das Spritzgießen ermöglicht die Herstellung komplizierter geometrischer Formen, die an den Unterboden des Kraftfahrzeugs angepasst sind. Darüber hinaus kann die innere Schicht durch Metallisierung der äußeren Kunststoffschicht gebildet sein. Auch eine innere Kunststoffschicht kann zusätzlich metallisiert sein.

Die äußere Schicht der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung kann aus einer Ferritfolie, insbesondere einer flexiblen Ferritfolie, gebildet sein. Die innere Schicht kann eine aus dotiertem Kunststoff gebildete Schicht sein (s. o.), auf welche die Ferritfolie aufgeklebt bzw. aufkaschiert ist oder die durch Hinterspritzen der Ferritfolie gebildet ist. Die innere Schicht kann auch eine Folie, insbesondere eine Aluminiumfolie, sein. Die Folien können bspw. in einem Laminierverfahren oder dergleichen verklebt und dann gemeinsam umgeformt sein, wobei eine gute Anpassung an die Struktur des Fahrzeugunterbodens erreicht werden kann.

Die äußere Schicht kann aus einer Vielzahl von Kacheln (damit sind insbesondere kleine kachelartige Elemente gemeint), die aus elektrisch isolierendem und magnetisch permeablem Material erzeugt sind, gebildet sein. Insbesondere handelt es sich um Ferritkacheln. Die Kacheln können gleiche Abmessungen oder unterschiedliche Abmessungen haben, sowie eine räumliche Formgebung aufweisen. Die Kacheln können mit einem Aluminiumblech, das die innere Schicht bildet, verklebt sein. Die Kacheln können bspw. auch an einer Trägerstruktur, bspw. einem Unterbodenbauteil, fixiert sein, insbesondere durch Verklebung, wobei die innere Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Aluminium, als Zwischenschicht eingebracht oder auf die Oberfläche der Trägerstruktur aufgebracht ist. Die Trägerstruktur kann auch ein Spritzgussteil aus elektrisch leitfähigem Kunststoff sein.

Die äußere Schicht der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung kann durch eine flüssige oder rieselfähige Substanz aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material gebildet sein. Eine solche Substanz ist bspw. ein grob- bis feinkörniges Ferritpulver. Die Substanz ist in wenigstens einen abgeschlossenen Hohlraum eingefüllt bzw. darin eingeschlossen, wobei dieser Hohlraum, bspw. in Gestalt einer Hohlstruktur, Bestandteil des Fahrzeugunterbodens oder eines Unterbodenbauteils sein kann. Solche Hohlräume sind ohnehin bereits vorhanden und/oder zusätzlich vorzusehen. Zumindest die innere, von der Primärspule abgewandte bzw. dem Fahrzeuginneren zugewandte Hohlraumbegrenzung bzw. -wandung kann aus einem elektrisch leitfähigen Material, bspw. Aluminium, gebildet sein und kann damit zugleich die innere Schicht der Abschirmeinrichtung bilden. Die Hohlraumwandung kann bspw. auch aus Kunststoff oder dotiertem Kunststoff gebildet sein, wobei die elektrisch leitfähige Schicht dann bspw. durch Metallisierung, durch ein Aluminiumblech oder eine Aluminiumfolie, durch ein Spritzgussteil aus aluminiumdotiertem Kunststoff oder dergleichen gebildet sein kann.

Die vorausgehend erläuterten Aufbautechnologien und Herstellmöglichkeiten für eine erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung sind im Rahmen fachmännischen Könnens auch miteinander kombinierbar.

Die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung ist für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Elektroauto oder Hybridelektrokraftfahrzeug, vorgesehen. Das Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Fahr- bzw. Traktionsbatterie, wenigstens eine am Unterboden angeordnete Induktionsspule bzw. Sekundärspule zum Aufladen der Fahrzeugbatterie und wenigstens eine erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung.

Bei vielen bekannten Ladesystemen hat die Primärspule im Boden deutlich größere Abmessungen als die Sekundärspule im Fahrzeug. Aus diesem Grund sind auch die die Sekundärspule umgebenden Unterbodenbereiche des Fahrzeugs magnetischen Wechselfeldern ausgesetzt, wodurch Ummagnetisierungsverluste und Wirbelströme verursacht sowie elektrische und elektronische Komponenten im Fahrzeug gestört werden können. Es ist daher sinnvoll, auch die Bereiche neben der fahrzeugseitigen Sekundärspule bzw. Fahrzeugspule abzuschirmen.

Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die Abschirmeinrichtung sowohl den Bereich der Induktionsspule als auch seitliche Bereiche neben der Induktionsspule zum Fahrzeuginneren hin gegen magnetische Felder abschirmt.

Das Kraftfahrzeug kann eine am Unterboden angeordnete und aus Eisen- oder Stahlträgern gebildete Schutzstruktur (Schutzrahmen) für die Induktionsspule bzw. Sekundärspule aufweisen. Um hohe magnetische bzw. magnetische Feldstärken im Bereich der Eisen- bzw. Stahlträger zu vermeiden ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schutzstruktur zumindest im Bereich der Induktionsspule von der Abschirmeinrichtung verdeckt bzw. abgedeckt und dadurch gegen die magnetischen Wechselfelder der Primärspule abgeschirmt ist.

Bevorzugt ist die Abschirmeinrichtung am bzw. im Unterboden angeordnet und ist insbesondere baulicher Bestandteil einer aus Kunststoff gebildeten Unterbodenverkleidung bzw. eines Unterbodenverkleidungsbauteils. Dies ist bspw. ein Unterfahrschutz. Die Unterbodenverkleidung bzw. das Unterbodenverkleidungsbauteil ist bevorzugt ein Kunststoffspritzgussteil. Die Abschirmeinrichtung muss nicht mehr zwingend als separates Bauteil ausgeführt werden. Die bauliche Integration in die Unterbodenverkleidung bzw. das Unterbodenverkleidungsbauteil wird möglich durch die geringere Wärmeentwicklung in der Abschirmeinrichtung (s. o.). Die Integration erfolgt bevorzugt in bereits vorhandene Komponenten bzw. Bauteile, was die Herstellkosten und den Montageaufwand am Kraftfahrzeug in der Produktion verringert. Außerdem kann der Aufwand für Wartungsarbeiten am Kraftfahrzeug verringert werden. Durch die nahezu freie Formbarkeit der Abschirmeinrichtung und der Unterbodenverkleidung bzw. des Unterbodenverkleidungsbauteils können sich ferner Gewichts- und Bauraumersparnisse ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch losgelöst von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung weiterbilden.

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug und ein induktives Kraftfahrzeugladesystem während eines Ladevorgangs.
  • 2 zeigt in einem vergrößert dargestellten Ausschnitt die Primärspule und die Sekundärspule des Kraftfahrzeugladesystems aus 1 sowie eine erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung am Unterboden des Kraftfahrzeugs.

Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 100, bei dem es sich um ein Elektroauto oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug handelt, hat eine aufladbare Fahrbatterie (elektrischer Energiespeicher) 110, die über das induktive Kraftfahrzeugladesystem 200 kontaktlos aufgeladen werden kann. Zum Kraftfahrzeugladesystem 200 gehören eine im Erdboden oder dergleichen angeordnete Primärspule 210 und eine am Unterboden 120 des Kraftfahrzeugs 100 angeordnete Sekundärspule 220. Die infrastrukturseitige Primärspule 210 hat deutlich größere Abmessungen als die fahrzeugseitige Sekundärspule 220. Wie aus 2 ersichtlich ist die Sekundärspule 220 durch eine aus Stahlträgern gebildete Schutzstruktur (Hilfs- bzw. Crashramen) 130 geschützt, wobei es sich nicht um einen geschlossenen Rahmen handeln muss.

Bei einem induktiven Ladevorgang ist nicht nur die Sekundärspule 220 den zum Teil hohen magnetischen Feldstärken des Erregerfelds bzw. der magnetischen Wechselfelder H ausgesetzt, sondern auch die Schutzstruktur 130 sowie angrenzende Bereiche des Unterbodenblechs 120. Die magnetischen Wechselfelder H können elektrische und elektronische Komponenten des Kraftfahrzeugs 100 stören sowie Wirbelströme und Ummagnetisierungsverluste, einschließlich damit einhergehender Wärme- bzw. Hitzeentwicklung, im Unterbodenblech 120 und in der Schutzstruktur 130 verursachen.

Am Unterboden 120 des Kraftfahrzeugs 100 ist eine Abschirmeinrichtung 140 angeordnet, wie in 2 gezeigt. Die gezeigte Abschirmeinrichtung 140 ist in Art und Weise wie ein räumlich geformtes und großflächig ausgedehntes Abschirmblech ausgebildet, das entlang des Fahrzeugunterbodens 120 und der Schutzstruktur 130 verläuft, allerdings die Sekundärspule 220 nicht bedeckt und somit die Energieübertragung zwischen Primärspule 210 und Sekundärspule 220 ungehindert zulässt. Die Abschirmeinrichtung 140 ist optimal an die Konturen des Unterbodens bzw. Unterbodenblechs 120 und Schutzstruktur 130 angepasst und weist ein geringes Gewicht auf. (Andere Ausführungsmöglichkeiten der Abschirmeinrichtung 140 sind oben beschrieben.) Durch die Abschirmeinrichtung 140 ist die fahrzeugseitige Induktionsspule 220 nach oben, zum Fahrzeuginneren hin abgeschirmt, wobei auch die seitlichen Bereiche neben der Induktionsspule 220, einschließlich der Schutzstruktur 130, nach oben, zum Fahrzeuginneren hin gegen die von der Primärspule 210 erzeugten magnetischen Wechselfelder H abgeschirmt sind.

Die Abschirmeinrichtung 140 ist als Zwei-Komponenten-Abschirmelement ausgebildet, mit einer unteren, äußeren Schicht 141, die aus einem elektrisch isolierenden und magnetisch permeablen Material, insbesondere Ferrit, gebildet ist, und einer oberen, inneren Schicht 142, die aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Aluminium, gebildet ist. Die beiden Schichten 141 und 142 sind bspw. mittels Klebefolie 143 flächig verklebt. Die magnetisch leitfähige und elektrisch nicht-leitfähige Schicht 141 an der Unter- bzw. Außenseite befindet sich beim induktiven Laden im Bereich hoher magnetischer Feldstärken. Die elektrisch leitfähige Schicht 142 auf der Ober- bzw. Innenseite befindet sich nahe dem Fahrzeugboden 120 und somit im Bereich geringerer magnetischer Feldstärken.

Die magnetischen Feldlinien der von der Primärspule 210 erzeugten magnetischen Wechselfelder H werden durch die untere, äußere Schicht 141 vom Fahrzeuginneren weggeleitet und insbesondere gezielt zur Sekundärspule 220 geführt (Feldführung). Die magnetischen Wechselfelder H werden durch die untere Schicht 141 gedämpft und erzeugen in der oberen, inneren Schicht 142 Wirbelströme, die dem Erregerfeld H entgegenwirken. Im Ergebnis wird eine sehr gute und verlustarme Abschirmung des Bodenblechs 120, der Schutzstruktur 130 und anfälliger Komponenten, die sich oberhalb des Fahrzeugunterbodens 120 befinden, erreicht. Ferner kann auch eine elektrische Abschirmung erreicht werden.

Die Schichten 141 und 142 der Abschirmeinrichtung 140 können anders als gezeigt eine inhomogene Dicke aufweisen, um die Feldführung und Abschirmwirkung lokal anzupassen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014000738 A1 [0004]