特許ウォッチ

公開番号2025083356
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2025026563,2021545952
出願日2025-02-21,2020-01-30
発明の名称二次コイルトポロジー
出願人インドゥストリーアンラーゲン-ベトリーブスゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01F 38/14 20060101AFI20250523BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】二次コイルトポロジーを提供する。
【解決手段】本発明は、複数の第1の巻線を備えた第1のコイル1と、複数の第2の巻線を備えた第2のコイル2と、を備えた、誘導型の受信システムのためのコイル装置に関するものであって、その場合に第1のコイルと第2のコイルとは、互いに対して直列に接続され、かつ、互いに対して逆向きに延びており、各巻線は、内側に配置された導体/導体部分と、外側に配置された導体/導体部分と、を有している。コイル装置の相互運用性を改良するために、第1の巻線及び第2の巻線の少なくとも一部の、内側及び外側に配置されている導体が、それぞれ1つの平面内に位置し、又は1つの平面に架け渡されるように、配置されており、これらの平面は、導体部分が第1の巻線であるか、又は、第2の巻線であるかに応じて、第1のコイルから第2のコイルへ向かう方向に、又は、その逆に、互いに分岐する。
【選択図】図2b
特許請求の範囲【請求項１】
誘導型受信システムのためのコイル装置であって、
複数の第１の巻線を有する第１のコイル（１）と、
複数の第２の巻線を有する第２のコイル（２）と、を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは（１；２）、互いに直列に接続されており、かつ、互いに対して逆方向に延びるように構成されており、各巻線は、内側に配置された導体／導体部分と、外側に配置された導体／導体部分と、を有し、
前記第１の巻線及び前記第２の巻線の少なくとも一部の、内側に配置された導体及び外側に配置された導体は、それぞれ１つの平面内に位置する、又は、該平面に架け渡されるように配置されており、前記第１の巻線の導体／導体部分であること、又は、前記第２の巻線の導体／導体部分であることに応じて、該平面は、前記第１のコイルから前記第２のコイルの方向へ、又は、その逆の方向へ、互いに分岐することを特徴とする、コイル装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
一方の側部、特に、誘導型送信機システムの側部において、前記第１のコイル及び前記第２のコイル（１；２）の内側に配置された導体／導体部分を少なくとも部分的に覆い、該側部において前記第１のコイル及び前記第２のコイル（１；２）の残りの導体／導体部分（Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）を少なくとも部分的に覆わないように構成されたフェライト配置（３）を特徴とする請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記第１のコイル及び前記第２のコイル（１；２）は、それぞれ螺旋状に形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
内側に配置された導体／導体部分は、互いに隣接するように、特に、少なくとも部分的に互いに対して平行になるように配置されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のコイル装置。
【請求項５】
直接隣接して内側に配置されている、前記第１のコイルの導体／導体部分と前記第２のコイルの導体／導体部分との間隔は、直接隣接して外側に配置されている、前記第１のコイルの導体／導体部分と前記第２のコイルの導体／導体部分との間隔よりも大きいことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のコイル装置。
【請求項６】
直接隣接する横方向に配置された導体は、少なくとも部分的に互いに重なり合って対に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか１項に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記フェライト配置（３）は、互いに平行に、かつ、離間して配置された、２つの矩形のフェライトプレート組立品（３ａ；３ｂ）を有し、２つの前記フェライトプレート組立品（３ａ、３ｂ）の間に、２つのコイル（１；２）のための２つの供給導体（９ａ；９ｂ）が延びている、ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記フェライトプレート組立品（３ａ、３ｂ）は、複数の同一に成形されたフェライトプレート（４）、及び／又は、所定の透磁性を有する成形部品から形成されていることを特徴とする、請求項７に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記フェライトプレート組立品（３ａ、３ｂ）は、内部に前記第１のコイル及び前記第２のコイルの内側に配置された導体／導体部分が配置される凹部をそれぞれ有することを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載のコイル装置。
【請求項１０】
内側に配置された導体／導体部分が第１の平面の上に、かつ、外側に配置された導体／導体部分が第２の平面の上に配置されており、前記第１の平面は、前記第２の平面に対して平行に、かつ、離間して配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項９の何れか１項に記載のコイル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流磁場を受け取るための、特に、誘導型充電システムのための、コイル装置に関する。このコイル装置は、また、輸送手段に非接触で誘導的にエネルギを伝達するための誘導型充電システムの二次装置のために提供される。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車、バイク、機関車といった独自のエンジンを動力源とする車両は、以下において「輸送手段」という用語で理解される。このような車両は、鉄道に接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。エンジンは、内燃機関、電気モータ、又は、例えば、ハイブリッド駆動装置の形式のこれら２つの組み合わせ、を含み得る。
【０００３】
「誘導型充電システム」という用語は、交流磁場による非接触エネルギ伝達のためのシステムとして理解される。このシステムは、エネルギ源として一次装置（「一次システム」又は「一次要素」とも称する）と、変圧器装置に類似したエネルギ受信機として二次装置（「二次システム」又は「二次要素」とも称する）と、を含む。一次装置は、交流磁場を生成するように設計されている。二次装置は、交流磁場を受け取り、かつ、交流磁場から誘導電流を生成するように設計されている。交流磁場の生成は、一次装置の導電体、特に、コイルを流れる交流電流によって達成され、誘導電流の生成は、磁場の中に配置された二次装置の導電体によって達成される。
【０００４】
特許文献１は、電力を無線で伝達するための装置を記載し、第１の巻線経路を有する第１のコイル及び第２の巻線経路を有する第２のコイルを含む。この装置は、第１のコイル及び第２のコイルを所定の巻線パターンで保持するように構成された保持装置を備える。第１の巻線経路及び第２の巻線経路は、それぞれ複数の連続する巻線グループを備える。各複数の連続する巻線グループにおいて、連続する巻線の少なくとも一部は、所定の数の巻線のための保持装置上の直前の巻線の上に配置される。開示されたコイル構成は、送信機又は受信機の何れとしても機能することができる。
【０００５】
基本的に、２つの異なるコイルトポロジーが電磁誘導のために使用される。第１のコイルトポロジーは、円形コイル、すなわち、中心周りに少なくとも１回転するコイルである。第２のコイルトポロジーは、第１の中心の周りに１つ以上の巻きがある第１のコイルと、第２の中心の周りに１つ以上の巻きがある第２のコイルと、を備える双極コイル（ダブルＤコイルとしても知られている）である。第１のコイルは、直列の第２のコイルに電気的に接続され、かつ、第２のコイルに対して逆向きに巻かれている。
【０００６】
従来技術は、コイル配置が最適に機能し、かつ、最適なエネルギ伝達を可能にする特定の磁場パターンのためだけに設計されるという欠点を示す。技術的には、このようなコイルの配置には相互運用性の問題を有する。このことは、例えば、あるメーカーの２次コイルを有する車両は、別のメーカーの１次コイルを有する固定装置上では、高損失（相互運用性）なしでは充電できないことを意味する。
【０００７】
従って、生成される各磁場パターンについて、少なくとも１つの一次コイルから少なくとも１つの二次コイルへの最適なエネルギ伝達を達成するために、特定の二次コイルトポロジーが好ましい。
【０００８】
二次コイルの相互運用性を改良するために、現状では、それぞれ対応する磁場パターンの受信により適した、付加的な受信コイルが付加されている。しかしながら、このようなコイル配置は、高重量かつ高コストの欠点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
国際公開第２０１６／１１４８９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、誘導型受信システムのための改良されたコイル装置、すなわち、費用対効果が良く、かつ、単純な構造を同時に有する、より高い相互運用性を有する二次コイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許