Title:
Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Sekundärspuleneinheit (12), welche wenigstens eine Sekundärspule (14) aufweist, auf welche von wenigstens einer Primärspule bereitgestellte elektrischer Energie induktiv übertragbar ist, um einen zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Energiespeicher mit der induktiv übertragenen elektrischen Energie zu laden, und mit wenigstens einem in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Sekundärspuleneinheit (12) angeordnetes Abschirmelement (16) zum Abschirmen und/oder Führen eines Magnetfelds, wobei das Abschirmelement (16) mit Kühlrippen (26) zum Kühlen der Sekundärspuleneinheit (12) versehen ist. embedded image





Inventors:
Baumer, Timo, Dipl.-Ing. (70178, Stuttgart, DE)
Bergfelder, Björn, Dipl.-Ing. (53840, Troisdorf, DE)
Jarek, Ralf (71032, Böblingen, DE)
Tong, Rui Qing, Dipl.-Ing. (71139, Ehningen, DE)
Rothenberg, Sebastian, Dipl.-Ing. (70197, Stuttgart, DE)
Application Number:
DE102017011388A
Publication Date:
05/30/2018
Filing Date:
12/11/2017
Assignee:
Daimler AG, 70327 (DE)
International Classes:
H01F27/08; B60L11/18; H01F27/36; H01F38/14; H02J50/10
Claims:
Ladeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Sekundärspuleneinheit (12), welche wenigstens eine Sekundärspule (14) aufweist, auf welche von wenigstens einer Primärspule bereitgestellte elektrischer Energie induktiv übertragbar ist, um einen zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Energiespeicher mit der induktiv übertragenen elektrischen Energie zu laden, und mit wenigstens einem in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Sekundärspuleneinheit (12) angeordnetes Abschirmelement (16) zum Abschirmen und/oder Führen eines Magnetfelds, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (16) mit Kühlrippen (26) zum Kühlen der Sekundärspuleneinheit (12) versehen ist.

Ladeeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (26) als separat von dem Abschirmelement (16) ausgebildete und mit dem Abschirmelement (16) verbundene Bauteile ausgebildet sind.

Ladeeinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (26) stoffschlüssig, insbesondere durch Löten, mit dem Abschirmelement (16) verbunden sind.

Ladeeinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (16) aus einem ersten Werkstoff und die Kühlrippen (26) aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildet sind.

Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (26) auf einer der Sekundärspuleneinheit (12) zugewandten Seite (34) und/oder auf einer der Sekundärspuleneinheit (12) abgewandten Seite (30) des Abschirmelements (16) angeordnet sind.

Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärspuleneinheit (12) über eine Wärmeleitpaste (32) wärmeübertragend mit dem Abschirmelement (16) verbunden ist.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2014 018 754 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Ladeeinrichtung umfasst wenigstens eine Sekundärspuleneinheit, welche wenigstens eine Sekundärspule für das Kraftfahrzeug aufweist. Auf die Sekundärspule ist von wenigstens einer Primärspule bereitgestellte elektrische Energie induktiv übertragbar, um dadurch einen zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Energiespeicher mit der induktiv übertragenen elektrischen Energie zu laden. Dies bedeutet, dass die induktiv von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragene elektrische Energie von der Sekundärspule auf den Energiespeicher übertragen und in dem Energiespeicher gespeichert werden kann. Hierdurch wird der Energiespeicher geladen. Die Ladeeinrichtung umfasst ferner wenigstens einen in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Sekundärspuleneinheit, insbesondere mit der Sekundärspule, angeordnetes Abschirmelement zum Abschirmen beziehungsweise Führen eines Magnetfelds.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladeeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb auf bauraumgünstige Weise realisieren lässt.

Diese Aufgabe wird durch eine Ladeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um eine Ladeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb auf besonders bauraumgünstige Weise realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Abschirmelement mit Kühlrippen zum Kühlen der Sekundärspuleneinheit versehen ist. Dies bedeutet, dass das Abschirmelement und die Kühlrippen eine Baueinheit in Form eines Abschirmungs- und Kühlmoduls bilden, mittels welchem die Sekundärspuleneinheit, insbesondere die Sekundärspule, gekühlt werden sowie beispielsweise ein Magnetfeld, mittels welchem die elektrische Energie induktiv von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragbar ist beziehungsweise übertragen wird, bedarfsgerecht geführt und/oder abgeschirmt werden kann.

Die Kühlung der Sekundärspuleneinheit, insbesondere der Sekundärspule, mittels des Abschirmungs- und Kühlmoduls erfolgt insbesondere durch eine Luftkühlung, in deren Rahmen Luft beziehungsweise ein Luftstrom die Kühlrippen an- und umströmt. Durch die Verwendung der Kühlrippen kann eine besonders große Oberfläche geschaffen werden, über welche ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von der Sekundärspuleneinheit auf die Luft erfolgen kann. Die Luft wird beispielsweise mittels eines Lüfters beziehungsweise Gebläses des Kraftfahrzeugs gefördert, wodurch die Luft die Kühlrippen an- und umströmt. Insbesondere kann ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von der Sekundärspule über ein Sekundärspulengehäuse der Sekundärspuleneinheit an die Kühlrippen und von dieser an die Luft erfolgen, sodass eine besonders effektive und effiziente Kühlung darstellbar ist.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Die Sekundärspuleneinheit ist eine fahrzeugseitige Komponente, mittels welcher ein induktives Ladesystem zum induktiven Laden des Energiespeichers mit elektrischer Energie realisierbar ist. An diese fahrzeugseitige Komponente beziehungsweise an deren Integration in das Kraftfahrzeug bestehen unter anderem folgende Anforderungen:

  • - Realisierung eines sehr guten Wirkungsgrads für die induktive Energieübertragung
  • - Bauelementen wie beispielsweise Stahlträger des Kraftfahrzeugs sollten gegen das Magnetfeld abgeschirmt werden, um Induktions- und Wirbelstromeffekte und daraus resultierende Erhitzungen zu vermeiden
  • - insbesondere während der induktiven Energieübertragung sollte die fahrzeugseitige Komponente gekühlt werden, um eine übermäßige Erwärmung der Sekundärspuleneinheit zu vermeiden und somit eine effiziente und effektive, induktive Energieübertragung zu ermöglichen.

Mittels der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung können alle drei Anforderungen auf einfache Weise und somit bauraum- und kostengünstig erfüllt werden, da alle drei Funktionen in das Abschirmelement integriert sind. Zum einen wird das Abschirmelement genutzt, um Bauelemente wie beispielsweise Stahlträger des Kraftfahrzeugs vor dem Magnetfeld zu schützen. Hierzu wird das Magnetfeld mittels des Abschirmelements abgeschirmt beziehungsweise entsprechend geführt. Des Weiteren ermöglicht das Abschirmelement dadurch, dass es mit den Kühlrippen versehen ist, eine besonders vorteilhafte Kühlung der Sekundärspuleneinheit und somit insbesondere der Sekundärspule. In der Folge kann eine besonders wirkungsgradgünstige induktive Energieübertragung gewährleistet werden.

Um eine vorteilhafte thermische Kopplung beziehungsweise Verbindung zwischen den Kühlrippen und dem Abschirmelement zu realisieren, ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Kühlrippen als separat von dem Abschirmelement ausgebildete und mit dem Abschirmelement verbundene Bauteile ausgebildet sind, wobei die Kühlrippen stoffschlüssig, insbesondere durch Löten, mit dem Abschirmelement verbunden sind. Das Abschirmelement ist beispielsweise aus einem nicht-magnetischen Werkstoff gebildet. Die Kühlrippen können aus einem metallischen und somit beispielsweise magnetischen Werkstoff gebildet sein, um eine vorteilhafte Wärmeleitung zu realisieren. Insbesondere ist es denkbar, dass das Abschirmelement aus einem ersten Werkstoff und die Kühlrippen aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildet sind. Die Kühlrippen bilden beispielsweise eine Kühlrippenstruktur, durch welche eine besonders große Oberfläche für den Wärmeübergang geschaffen werden kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem zweiten Werkstoff um Aluminium, um dadurch einen besonders vorteilhaften Wärmeübergang von den Kühlrippen an die Luft zu ermöglichen.

Um einen besonders vorteilhaften Wärmeübergang von der Sekundärspuleneinheit an das Abschirmelement und somit an die Kühlrippen zu gewährleisten, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Sekundärspuleneinheit über eine Wärmeleitpaste wärmeübertragend mit dem Abschirmelement verbunden ist. Insbesondere kontaktiert die Wärmeleitpaste das Abschirmelement einerseits und das Sekundärspulengehäuse andererseits. Das beispielsweise als Abschirmblech ausgebildete Abschirmelement kann zur Realisierung eines besonders hohen Wirkungsgrads und zur Realisierung einer vorteilhaften Magnetfeldführung beziehungsweise -abschirmung entsprechend ausgeführt sein. Das Abschirmelement kann unterhalb von Bauelementen des Kraftfahrzeugs geführt werden und diese von dem Magnetfeld abschirmen und somit schützen, sodass keine Induktions- oder Wirbelstromeffekte in den Bauelementen auftreten.

Insgesamt ist erfindungsgemäß eine Funktionsintegration vorgesehen, sodass ein besonders effektives induktives Laden auf kostengünstige Weise darstellbar ist. Im Rahmen der Erfindung sind die zuvor genannten drei Anforderungen in das Abschirmelement integriert, sodass die Teileanzahl und somit das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Ladeeinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Die Kühlrippen sind beispielsweise auf einer insbesondere in Fahrzeughochrichtung nach oben weisenden Seite der Sekundärspuleneinheit, insbesondere der Sekundärspule, angeordnet, sodass beispielsweise dann, wenn elektrische Energie induktiv von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragen wird, die Kühlrippen nicht zwischen der Sekundärspule und der Primärspule angeordnet sind. Daher beeinflussen die Kühlrippen das Magnetfeld beziehungsweise dessen Fluss nicht, sodass die Kühlrippen beispielsweise aus einem magnetischen beziehungsweise elektromagnetisch aktiven Material gebildet sein können.

Sind jedoch beispielsweise die Kühlrippen auf einer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Seite der Sekundärspuleneinheit, insbesondere der Sekundärspule, angeordnet, so sind die Rippen beispielsweise bei einer induktiven Energieübertragung von der Primärspule auf die Sekundärspule zwischen der Primärspule und der Sekundärspule angeordnet. Hierbei sollten die Kühlrippen nicht aus einem magnetischen beziehungsweise elektromagnetisch aktiven Material gebildet sein, um das Magnetfeld beziehungsweise den Magnetfluss nicht unerwünschterweise zu stören. Der Einsatz des Abschirmelements ist vorteilhaft, sodass beispielsweise lediglich die Sekundärspule von dem Magnetfeld beziehungsweise dessen Magnetfeldlinien durchdrungen werden kann. In der Folge können Bauteile, welche im Rahmen der induktiven Energieübertragung nicht erwärmt werden sollen, vor dem Magnetfeld und dessen Magnetfeldlinien effektiv geschützt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Ladeeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Ladeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 4 eine schematische Draufsicht der Ladeeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 5 eine schematische und geschnittene Seitenansicht eines Abschirmelements der Ladeeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und
  • 6 eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Abschirmelements gemäß der zweiten Ausführungsform.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Ladeeinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Dabei zeigen 1 und 2 die Ladeeinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei in 2 die Ladeeinrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht gezeigt ist. Die Ladeeinrichtung 10 weist - wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist - wenigstens eine Sekundärspuleneinheit 12 auf, welche wenigstens eine in 2 besonders schematisch dargestellte Sekundärspule 14 umfasst. Die Sekundärspule ist eine Ladespule oder wird als Ladespule genutzt, um wenigstens einen zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildeten Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zu laden, insbesondere aufzuladen. Auf die Sekundärspule 14 ist elektrische Energie, welche von einer in den Fig. nicht dargestellten Primärspule bereitgestellt wird, induktiv übertragbar. Mit anderen Worten, um den beispielsweise als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildeten und auch als elektrischen Energiespeicher bezeichneten Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom zu laden, wird beispielsweise von einem Stromnetz elektrische Energie über die Primärspule bereitgestellt. Die Primärspule ist beispielsweise eine bodenseitige Ladespule, welche beispielsweise an einem Boden, auf welchem das Kraftfahrzeug steht, angeordnet ist. Die von der Stromquelle über die Primärspule bereitgestellte elektrische Energie wird induktiv und somit bezogen auf die Ladespulen berührungslos von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragen. Die induktiv auf die Sekundärspule übertragene elektrische Energie wird von der Sekundärspule zu dem und insbesondere in den Energiespeicher geführt und dabei in dem Energiespeicher gespeichert, wodurch der Energiespeicher geladen wird. Die Ladeeinrichtung 10 ist dabei beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs gehalten und somit eine auch als fahrzeugseitige Komponente bezeichnete Komponente des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist die Ladeeinrichtung 10 in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs in dem Bereich eines durch den Aufbau gebildeten Unterbodens des Kraftfahrzeugs gehalten. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Ladeeinrichtung 10 in vollständig hergestelltem Zustand unterhalb des Unterbodens angeordnet ist.

Wie besonders gut aus 2 erkennbar ist, umfasst die Ladeeinrichtung 10 ein beispielsweise als Abschirmblech ausgebildetes Abschirmelement 16, welches in zumindest teilweiser Überdeckung der Sekundärspuleneinheit 12 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass sich die Sekundärspuleneinheit 12 und das Abschirmelement 16 gegenseitig zumindest teilweise überdecken. Bei der ersten Ausführungsform ist die Sekundärspuleneinheit 12, insbesondere in Fahrzeughochrichtung und dabei zum Unterboden hin, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vorliegend vollständig, durch das Abschirmelement 16 überdeckt. Das Abschirmelement 16 wird zum Abschirmen und/oder Führen eines Magnetfelds genutzt, mittels welchem beispielsweise die elektrische Energie induktiv von der Primärspule auf die Sekundärspule 14 übertragen wird. Durch dieses Führen beziehungsweise Abschirmen des Magnetfelds können beispielsweise Teile des Kraftfahrzeugs und insbesondere solche Teile des Kraftfahrzeugs vor dem Magnetfeld und somit vor einer beim Laden des Energiespeichers auftretenden, übermäßigen Erwärmung geschützt werden. Ein solches Teil, welches mittels des Abschirmelements 16 vor dem Magnetfeld geschützt werden kann, ist in 2 beispielhaft gezeigt und dort mit 18 bezeichnet. Das Teil 18 ist beispielsweise als ein Träger, insbesondere als ein Stahlträger, ausgebildet.

Die Sekundärspuleneinheit 12 umfasst die Sekundärspule 14 und ein einfach auch als Spulengehäuse bezeichnetes Sekundärspulengehäuse 20, in welchem die Sekundärspule 14 aufgenommen ist. Wie besonders gut aus 1 erkennbar ist, umfasst die Ladeeinrichtung 10 einen Halter 22, welcher beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, gebildet ist. Mittels des Halters 22 ist beispielsweise die Sekundärspuleneinheit 12 an dem Aufbau gehalten. Hierzu wird beispielsweise der Halter 22 und somit die Ladeeinrichtung 10 insgesamt mit dem Aufbau verschraubt. Außerdem ist wenigstens eine Verschraubung 24 vorgesehen, mittels welcher beispielsweise das Abschirmelement 16 mit der Sekundärspuleneinheit 12 und/oder mit dem Aufbau verbunden ist.

Um nun auf besonders einfache, bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise einen besonders vorteilhafter Betrieb und insbesondere ein besonders effizientes Laden zu realisieren, ist das Abschirmelement 16 mit Kühlrippen 26 zum Kühlen der Sekundärspuleneinheit 12 versehen. Bei der ersten Ausführungsform bilden die Kühlrippen 26 eine Kühlrippenstruktur 28, wobei die Kühlrippen 26 und somit die Kühlrippenstruktur 28 auf einer, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, der Sekundärspuleneinheit 12 abgewandten Seite 30 des Abschirmelements 16 angeordnet sind.

Die Kühlrippen 26 und das Abschirmelemente 16 sind beispielsweise als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten ausgebildet, wobei beispielsweise die Kühlrippen 26 stoffschlüssig und beispielsweise durch Löten mit dem Abschirmelement 16 verbunden sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Abschirmelement 16 aus einem ersten Werkstoff und die Kühlrippen 26 aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildet sind. Der erste Werkstoff ist beispielsweise ein nicht-magnetischer Werkstoff beziehungsweise ein elektromagnetisch inaktiver Werkstoff, sodass das Magnetfeld mittels des Abschirmelements 16 vorteilhaft abgeschirmt beziehungsweise geführt werden kann. Mit anderen Worten ist beispielsweise der erste Werkstoff ein für das Magnetfeld undurchlässiger Werkstoff. Der zweite Werkstoff ist beispielsweise ein metallischer Werkstoff und vorzugsweise Aluminium, sodass mittels der Kühlrippen 26 ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport realisiert werden kann. Die Kühlrippen 26 sind beispielsweise von Luft umströmbar, sodass ein Wärmeübergang von der Sekundärspuleneinheit 12, insbesondere von dem Sekundärspulengehäuse 20, über die Kühlrippen 26 an die die Kühlrippen 26 umströmende Luft erfolgen kann. Hierdurch ist eine Luftkühlung der Sekundärspuleneinheit 12 dargestellt. Die Luft wird beispielsweise mittels eines insbesondere elektrisch betreibbaren Lüfters des Kraftfahrzeugs gefördert und strömt infolgedessen um die Kühlrippen 26.

Um einen besonders vorteilhaften Wärmeübergang von der Sekundärspuleneinheit 12, insbesondere über das Abschirmelement 16, an die Kühlrippen 26 zu realisieren, ist die Sekundärspuleneinheit 12 über eine Wärmeleitpaste 32 wärmeübertragend mit dem Abschirmelement 16 verbunden. Die Wärmeleitpaste 32 ist dabei zumindest im Wesentlichen flächig zwischen der Sekundärspuleneinheit 12 und dem Abschirmelement 16 angeordnet. Dabei berührt die Wärmeleitpaste 32 einerseits das Sekundärspulengehäuse 20. Andererseits berührt die Wärmeleitpaste 32 eine, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, der Sekundärspuleneinheit 12 zugewandte Seite 34 des Abschirmelements 16. Ferner ist es denkbar, dass die Sekundärspuleneinheit 12, insbesondere das Sekundärspulengehäuse 20, das Abschirmelement 16 direkt berührt. Hierbei berührt beispielsweise eine auch als Fläche oder Kühlfläche bezeichnete und dem Abschirmelement 16, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, zugewandte Seite 36 der Sekundärspuleneinheit 12, insbesondere des Sekundärspulengehäuses 20, die Seite 34 des Abschirmelements 16 direkt. Die Seiten 34 und 36 sind somit beispielsweise jeweilige Kühlflächen, über welche Wärme von der Sekundärspuleneinheit 12 an das Abschirmelement 16 und somit an die Kühlrippen 26 übergehen kann. Dabei können sich die Kühlflächen direkt berühren und/oder die Kühlflächen sind - wie es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen ist - über die Wärmeleitpaste 32 wärmeübertragend beziehungsweise wärmeleitend miteinander verbunden. Hierzu berührt die Wärmeleitpaste 32 die jeweiligen Kühlflächen, insbesondere direkt.

Um einen besonders vorteilhaften Wärmeübergang zu realisieren, ist eine besonders hohe Ebenheit der Kühlflächen vorteilhaft, was beispielsweise durch eine Toleranzverringerung realisiert werden kann. Die Wärmeleitpaste 32 ist ein Wärmeleitmaterial, über welches Wärme besonders vorteilhaft von der Sekundärspuleneinheit 12 an das Abschirmelement 16 übergehen kann. Durch die Optimierung der Ebenheit der Kühlflächen kann eine auch als Stärke bezeichnete Dicke des Wärmeleitmaterials zwischen der Sekundärspuleneinheit 12 und dem Abschirmelement 16 besonders gering gehalten werden, wodurch eine besonders vorteilhafte thermische Kopplung darstellbar ist. Außerdem können dadurch das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.

Um eine vorteilhafte Ebenheit des als Kühlmodul beziehungsweise Kühleinrichtung wirkenden Abschirmelements 16, insbesondere der Seite 34, zu realisieren, kommt beispielsweise Druckguss, insbesondere Aluminiumdruckguss, gegebenenfalls mit einer Fräsnachbearbeitung, Strangguss, insbesondere Aluminiumstrangguss, zum Einsatz, oder das Abschirmelement 16 ist beispielsweise als Frästeil, insbesondere als Aluminiumfrästeil, ausgebildet.

Bei der ersten Ausführungsform ist das Kühlmodul in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Sekundärspuleneinheit 12 angeordnet und zumindest oder ausschließlich partiell mit den Kühlrippen 26 versehen, welche beispielsweise als Kühlrippen-Hüte ausgebildet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kühlrippen 26 einstückig mit dem Abschirmelement 16 ausgebildet sind. Vorteilhafte Kühleigenschaften lassen sich durch eine geringe Wanddicke des Wärmeleitmaterials, durch eine große jeweilige Kühlfläche und/oder durch eine geringe Wanddicke der Kühlrippen 26 und/oder des Abschirmelements 16 realisieren. Ferner kann durch den Einsatz der Kühlrippen 26 selbst eine besonders große Oberfläche realisiert werden, über welche Wärme von den Kühlrippen 26 auf die Luft übergehen kann.

Sind die Kühlrippen 26 beispielsweise separat von dem Abschirmelement 16 ausgebildet und mit diesen verbunden, so kann vorgesehen sein, dass die Kühlrippen 26 voneinander separat ausgebildet und beispielsweise jeweils einzeln mit dem Abschirmelement 16 verbunden sind. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Kühlrippen 26 miteinander verbunden sind und somit eine zusammenhängende beziehungsweise zusammengebaute Baueinheit insbesondere in Form der Kühlrippenstruktur 28 bilden. Die Baueinheit kann somit als Ganzes und somit auf einfache Weise mit dem Abschirmelement 16 verbunden werden. Die Verwendung der Ladeeinrichtung 10, insbesondere des Kühlmoduls, ermöglicht die Realisierung eines modularen Integrations-Konzepts bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen beziehungsweise Fahrzeugderivaten, bei denen beispielsweise die Ladeeinrichtung 10 beziehungsweise die Sekundärspuleneinheit 12 jeweils als Gleichbauteil eingesetzt werden kann.

Insbesondere ist es denkbar, dass das Abschirmelement 16 als einfaches und kostengünstiges Blechteil gefertigt werden kann. Hierbei können große Toleranzen zugelassen werden und ein kostenaufwendiger Lötprozess kann vermieden werden, insbesondere dann, wenn die Kühlrippen 26 einstückig mit dem Abschirmelement 16 ausgebildet werden. Ein Entfall des Abschirmelements 16 ist möglich, falls dies hinsichtlich elektromagnetischer Gründe nicht erforderlich ist.

3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der Ladeeinrichtung 10. In 3 sind jeweilige, in der Nähe der Ladeeinrichtung 10 angeordnete Teile des Kraftfahrzeugs mit 38 bezeichnet. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Kühlmodul 40 vorgesehen, auf welches die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem bezüglich 1 und 2 beschriebenen Kühlmodul übertragen werden können und umgekehrt. Das Kühlmodul 40 umfasst beispielsweise eine Platte 42, welche mit Kühlrippen 26 des Kühlmoduls 40 versehen ist. Die Platte 42 bildet beispielsweise das zuvor beschriebene Abschirmelement 16 oder fungiert nicht als Abschirmelement und ist somit beispielsweise für das magnetische Feld durchlässig. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kühlrippen 26 und die Platte 42 einstückig miteinander ausgebildet sind.

Beispielsweise schließen sich an das Kühlmodul 40 Abschirmelemente 44 an, welche beispielsweise als Abschirmbleche ausgebildet sind. Insbesondere sind die Abschirmelemente 44 mit dem Kühlmodul 40, insbesondere mit der Platte 42, verbunden. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum Abschirmelement 16 können ohne weiteres auf das jeweilige Abschirmelement 44 übertragen werden und umgekehrt. Aus 3 ist besonders gut erkennbar, dass das Kühlmodul 40, insbesondere die Platte 42, eine beispielsweise zum Kühlen der Sekundärspuleneinheit 12 optimierte Form, insbesondere Querschnittsform, aufweist, sodass eine effiziente Kühlung dargestellt werden kann. Aus 3 und 4 ist auch der Halter 22 erkennbar, welcher für das Magnetfeld und somit für dessen elektromagnetische Feldlinien durchlässig ist. Hierzu ist der Halter 22 beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff und dabei beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK), gebildet. Besonders gut aus 4 ist erkennbar, dass die beispielsweise das Abschirmelement 16 bildende Platte 42 partiell beziehungsweise lokal mit den Kühlrippen 26 versehen ist, welche jeweilige Kühlrippenstrukturen oder Kühlrippengruppen bilden.

6 zeigt das Kühlmodul 40 gemäß 3 und 4 in einer schematischen geschnittenen Seitenansicht. Schließlich zeigt 5 das Kühlmodul 40 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Kühlmodul 406 kann beispielsweise zur Realisierung des zuvor genannten modularen Integrations-Konzepts genutzt werden, sodass beispielsweise das Kühlmodul 40 derivatspezifisch, das heißt in unterschiedlichen Ausführungsformen für unterschiedliche Fahrzeugderivate, genutzt werden kann. Durch Variierung des Kühlmoduls 40 beziehungsweise dessen Ausführungsformen ist es beispielsweise möglich, für die unterschiedlichen Fahrzeugderivate die gleiche beziehungsweise baugleiche Sekundärspuleneinheit 12 verwenden zu können, sodass die unterschiedlichen Fahrzeugderivate einfach und kostengünstig realisiert werden können.

Bezugszeichenliste

10
Ladeeinrichtung
12
Sekundärspuleneinheit
14
Sekundärspule
16
Abschirmelement
18
Teil
20
Sekundärspulengehäuse
22
Halter
24
Verschraubung
26
Kühlrippen
28
Kühlrippenstruktur
30
Seite
32
Wärmeleitpaste
34
Seite
36
Seite
38
Teil
40
Kühlmodul
42
Platte
44
Abschirmelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014018754 A1 [0002]