[go: up one dir, main page]

DE102023201211A1 - Device for inductively charging a battery of a motor vehicle - Google Patents

Device for inductively charging a battery of a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102023201211A1
DE102023201211A1 DE102023201211.1A DE102023201211A DE102023201211A1 DE 102023201211 A1 DE102023201211 A1 DE 102023201211A1 DE 102023201211 A DE102023201211 A DE 102023201211A DE 102023201211 A1 DE102023201211 A1 DE 102023201211A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ferrite
carrier
primary coil
housing
tiles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023201211.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Finkenzeller
Monika Poebl
Matthias de Vigneux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102023201211.1A priority Critical patent/DE102023201211A1/en
Priority to PCT/EP2024/052367 priority patent/WO2024170278A1/en
Publication of DE102023201211A1 publication Critical patent/DE102023201211A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung (1) zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) umfasst ein Gehäuse (10) mit einer Trägerplatte (11) und einer Deckplatte (12) und einen in dem Gehäuse (10) angeordneten Litzenträger (20), in dem eine aus einer Litze (21) gebildete Primärspule (22) angeordnet ist, um induktiv Energie auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zu übertragen, wenn das Kraftfahrzeug über dem Gehäuse (10) steht und die Primärspule (22) und die Sekundärspule eine vorgegebene Ortsbeziehung zueinander aufweisen. Ferner ist eine in dem Gehäuse (10) angeordnete Ferritschicht (30) umfasst, die aus einer Vielzahl von Ferritkacheln (30K) gebildet ist, um eine gewünschte magnetische Feldführung und einen vorgegebenen Bereich einer Eigeninduktivität zu erhalten. Die Ferritkacheln (30K) sind einlagig in einer Ebene angeordnet.

Figure DE102023201211A1_0000
The invention describes a device (1) for inductively charging a battery of a motor vehicle. The device (1) according to the invention comprises a housing (10) with a carrier plate (11) and a cover plate (12) and a strand carrier (20) arranged in the housing (10), in which a primary coil (22) formed from a strand (21) is arranged in order to inductively transmit energy to a secondary coil of the motor vehicle when the motor vehicle is above the housing (10) and the primary coil (22) and the secondary coil have a predetermined spatial relationship to one another. Furthermore, a ferrite layer (30) arranged in the housing (10) is included, which is formed from a plurality of ferrite tiles (30K) in order to obtain a desired magnetic field guidance and a predetermined range of self-inductance. The ferrite tiles (30K) are arranged in a single layer in a plane.
Figure DE102023201211A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a device for inductively charging a battery of a motor vehicle.

Beim induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mittels einer Vorrichtung zum induktiven Laden, die auch als Leistungsübertrager bezeichnet wird, wird Energie mittels des Transformatorprinzips über Strecken von wenigen Zentimetern bis zu ca. 20 Zentimetern übertragen. Dabei entsteht zwischen einer äußeren Bodenspule (sog. Primärspule) des Leistungsübertragers und einer fahrzeugseitigen Unterbodenspule (sog. Sekundärspule) je nach Abstand, Aufbau und Leistung ein magnetisches Feld. Je besser die beiden Spulen aufeinander ausgerichtet sind, desto geringer ist ein magnetisches Streufeld (EMV), desto geringer ist eine magnetische Belastung für Menschen im Umfeld der Vorrichtung und/oder desto mehr Leistung kann in die Batterie des Fahrzeugs übertragen werden.When a motor vehicle battery is inductively charged using an inductive charging device, also known as a power transformer, energy is transferred over distances of a few centimeters to around 20 centimeters using the transformer principle. Depending on the distance, structure and power, a magnetic field is created between an external floor coil (so-called primary coil) of the power transformer and an underbody coil on the vehicle (so-called secondary coil). The better the two coils are aligned with each other, the lower the magnetic stray field (EMC), the lower the magnetic load for people in the vicinity of the device and/or the more power can be transferred to the vehicle's battery.

Der Wirkungsgrad bei der induktiven Energieübertragung hängt neben der Ausrichtung von äußerer Bodenspule und fahrzeugseitiger Unterbodenspule in Bezug ihre horizontale Distanz und ihren vertikalen Abstand auch von den elektromagnetischen Eigenschaften des Leistungsübertragers bzw. Übertragungssystems ab.The efficiency of inductive energy transfer depends not only on the alignment of the external floor coil and the vehicle-side underbody coil in relation to their horizontal distance and their vertical distance, but also on the electromagnetic properties of the power transformer or transmission system.

Die zu erreichenden elektromagnetischen Eigenschaften des Leistungsübertragers sind durch den Koppelfaktor sowie einen, auf die Leistungsklasse bezogenen, Induktivitätswert definiert. Eine solche Definition für einen bodenseitigen Leistungsübertrager zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mit einer Ladeleistung von weniger als 11 kW ist beispielsweise im internationalen Standard ISO/FDIS 19363 Annex B.2 beschrieben. Der konstruktive Aufbau des in diesem Standard beschriebenen Leistungsübertragers zum induktiven Laden ist in 1 in einer auseinandergezogenen Darstellung gezeigt. 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Leistungsübertragers aus 1 in einer schematisierten Darstellung. Ein die Position des Leistungsübertragers 1 im Raum definierendes Koordinatensystem mit drei orthogonal zueinander ausgerichteten Achsen x, y und z ist oberhalb von 2 dargestellt.The electromagnetic properties to be achieved by the power transformer are defined by the coupling factor and an inductance value related to the power class. Such a definition for a base-side power transformer for inductive charging of a motor vehicle battery with a charging power of less than 11 kW is described, for example, in the international standard ISO/FDIS 19363 Annex B.2. The structural design of the power transformer for inductive charging described in this standard is in 1 shown in an exploded view. 2 shows a cutaway side view of the power transformer from 1 in a schematic representation. A coordinate system defining the position of the power transformer 1 in space with three orthogonally aligned axes x, y and z is above 2 shown.

Der Leistungsübertrager 1 (Vorrichtung zum induktiven Laden) umfasst ein Gehäuse 10 mit einer am Boden angeordneten Trägerplatte 11 und einer das Gehäuse nach oben abschließenden Deckplatte 12. Die Trägerplatte 11 besteht in der Regel aus einem Metall, z.B. Aluminium. Die Deckplatte 12 ist aus einem Material ausgeführt, das keine elektrisch leitfähigen Eigenschaften hat, wie z.B. Kunststoff oder GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff).The power transformer 1 (device for inductive charging) comprises a housing 10 with a carrier plate 11 arranged on the bottom and a cover plate 12 closing the housing at the top. The carrier plate 11 is usually made of a metal, e.g. aluminum. The cover plate 12 is made of a material that has no electrically conductive properties, such as plastic or GRP (glass fiber reinforced plastic).

In dem Gehäuse 10 ist ein Litzenträger 20 aus nichtleitendem Material (z.B. Kunststoff oder GFK) angeordnet. Der Litzenträger 20 weist eine in den Figuren nicht ersichtliche spiralförmige Nut auf, in die eine zu einer Primärspule 22 gewickelte Litze 21 eingelegt ist. Die Litze 21 ist somit, wie aus der schematischen Querschnittsdarstellung der 2 hervorgeht, vollständig in dem Litzenträger 20 angeordnet. Der Litzenträger 20 grenzt an die dem Gehäuseinneren zugewandte Unterseite der Deckplatte 12 an.A strand carrier 20 made of non-conductive material (eg plastic or GRP) is arranged in the housing 10. The strand carrier 20 has a spiral-shaped groove (not visible in the figures) into which a strand 21 wound to form a primary coil 22 is inserted. The strand 21 is thus, as can be seen from the schematic cross-sectional representation of the 2 , is arranged entirely in the strand carrier 20. The strand carrier 20 adjoins the underside of the cover plate 12 facing the housing interior.

Unterhalb des Litzenträgers 20 ist eine Ferritschicht 30, die eine Vielzahl von Ferritkacheln 30K umfasst, vorgesehen. Gemäß dem im oben genannten Standard beschriebenen Referenzdesign sind die Ferritkacheln 30K stufenförmig angeordnet, wobei die mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichneten Kacheln in einer dem Litzenträger 20 zugeordneten ersten Ebene, die Ferritkacheln 32 in einer darunterliegenden zweiten Ebene und die Ferritkacheln 33 in einer der Trägerplatte 11 zugewandten dritten Ebene angeordnet sind (2). Die Kanten benachbarter Ferritkacheln, die in unterschiedlichen Ebenen liegen, grenzen in z-Richtung des in 2 gezeigten räumlichen Koordinatensystems aneinander, ohne zu überlappen. Die stufenförmige Anordnung der Ferritkacheln 30K in drei unterschiedlichen Ebenen ermöglicht eine gewünschte magnetische Feldführung. Durch die in Draufsicht längs der z-Richtung spaltfreie Anordnung der Ferritkacheln können eine Feldaufbauchung und damit Verluste vermieden werden. Weiter erlaubt es die stufenförmige Anordnung der Ferritkacheln, eine in dem Referenzdesign geforderte Eigeninduktivität zu treffen, die in einem vorgegebenen Referenzband zu liegen hat.A ferrite layer 30 comprising a plurality of ferrite tiles 30K is provided beneath the strand carrier 20. According to the reference design described in the above-mentioned standard, the ferrite tiles 30K are arranged in a step-like manner, with the tiles identified by the reference numeral 31 being arranged in a first plane associated with the strand carrier 20, the ferrite tiles 32 in a second plane below it and the ferrite tiles 33 in a third plane facing the carrier plate 11 ( 2 ). The edges of adjacent ferrite tiles, which are located in different planes, border in the z-direction of the 2 shown spatial coordinate system without overlapping. The stepped arrangement of the 30K ferrite tiles in three different planes enables the desired magnetic field guidance. The gap-free arrangement of the ferrite tiles in plan view along the z-direction prevents field build-up and thus losses. Furthermore, the stepped arrangement of the ferrite tiles makes it possible to achieve a self-inductance required in the reference design, which must lie in a specified reference band.

Die Ferritkacheln 30K werden von einem Träger 25 gehalten. Der die Ferritkacheln 31, 32, 33 haltende Träger ist konstruktiv komplex und dadurch nur aufwendig herzustellen. Das die Ferritkacheln 30K aufnehmende Trägermaterial ist aufgrund der magnetischen Gegebenheiten aus einem Kunststoff oder einem anderen nicht elektrisch leitfähigen Material gebildet. Die in den drei Ebenen liegenden Ferritkacheln 31, 32, 33 haben unterschiedliche Abstände zu der Trägerplatte 11, wobei der Abstand der Ferritkacheln 33 in der dritten Ebene zu der Trägerplatte mit h1 bezeichnet ist. Der Abstand der Ferritkacheln 31 und 32 in der ersten und zweiten Ebene ist entsprechend höher.The ferrite tiles 30K are held by a carrier 25. The carrier holding the ferrite tiles 31, 32, 33 is structurally complex and therefore expensive to manufacture. The carrier material holding the ferrite tiles 30K is made of a plastic or another non-electrically conductive material due to the magnetic conditions. The ferrite tiles 31, 32, 33 located in the three levels have different distances from the carrier plate 11, whereby the distance of the ferrite tiles 33 in the third level from the carrier plate is designated by h 1. The distance of the ferrite tiles 31 and 32 in the first and second levels is correspondingly greater.

Der Abstand h1 ergibt sich aus den elektromagnetischen Eigenschaften des Leistungsübertragers 1. Dieser beträgt beim Referenzdesign des genannten Standards ca. 15 mm. Der Abstand h1 zwischen der Trägerplatte 11 und der untersten, dritten Ebene der Ferritkacheln bestimmt die thermische Leitfähigkeit, die aufgrund der Größe des Abstands h1 niedrig ist. Dadurch ist die Abfuhr der in der Primärspule entstehenden Verlustleistung unzureichend.The distance h 1 results from the electromagnetic properties of the power transformer 1. In the reference design of the standard mentioned, this is approximately 15 mm. The distance h 1 between the carrier plate 11 and the lowest, third The thickness of the ferrite tiles determines the thermal conductivity, which is low due to the size of the distance h 1. As a result, the dissipation of the power loss generated in the primary coil is inadequate.

Da somit die Temperatur in dem Träger 25 und den anderen Komponenten sehr hoch werden kann, ist es zweckmäßig, die Temperatur zu überwachen und bei Überschreiten einer maximal zulässigen Temperatur die Leistung des Leistungsübertragers 1 entsprechend zu verringern. Im Ergebnis ist die Leistungsfähigkeit des bodenseitigen Leistungsübertragers durch die elektrischen Betriebspunkte als auch durch die Umgebungsbedingungen eingeschränkt.Since the temperature in the carrier 25 and the other components can become very high, it is advisable to monitor the temperature and, if a maximum permissible temperature is exceeded, to reduce the power of the power transformer 1 accordingly. As a result, the performance of the base-side power transformer is limited by the electrical operating points as well as by the ambient conditions.

Alternativ kann die in dem Leistungsübertrager 1 entstehende Verlustleistung mit entsprechenden zusätzlichen (z.B. flüssigen) Kühlmedien abgeführt werden, wodurch an anderer Stelle mittels Wärmetausch Wärme an die Umgebung abgegeben werden kann. Der damit verbundene zusätzliche Aufwand steigert die Fertigungskosten in unerwünschter Weise. Ferner sind unter Umständen aufwändige und zyklische Wartungsarbeiten während der Produktlebensdauer erforderlich.Alternatively, the power loss arising in the power transformer 1 can be dissipated using appropriate additional (e.g. liquid) cooling media, whereby heat can be released to the environment elsewhere by means of heat exchange. The additional effort involved increases the manufacturing costs in an undesirable way. Furthermore, complex and cyclical maintenance work may be required during the product's service life.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welche funktionell und/oder baulich derart verbessert ist, dass eine konstante Leistungsübertragung ohne aufwändige Mittel zur Wärmeabfuhr ermöglicht ist.It is an object of the invention to provide a device for inductively charging a battery of a motor vehicle, which is functionally and/or structurally improved in such a way that a constant power transmission is possible without complex means for heat dissipation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum induktiven Laden gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a device for inductive charging according to the features of claim 1. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Es wird eine Vorrichtung zum induktiven Laden einer Batterie eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Die Vorrichtung stellt einen Leistungsübertrager dar, der auf dem Stellplatz eines Kraftfahrzeugs am Boden positioniert wird. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Trägerplatte und einer Deckplatte. Während die Trägerplatte aus einem metallischen Material, z.B. Aluminium, besteht, ist die Deckplatte aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, z.B. einem Kunststoff oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK), gebildet. In dem Gehäuse ist ein Litzenträger angeordnet. In dem Litzenträger ist eine aus einer Litze gebildete Primärspule angeordnet, um induktiv Energie auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zu übertragen, wenn das Kraftfahrzeug über dem Gehäuse steht und die Primärspule und die Sekundärspule eine vorgegebene Ortsbeziehung zueinander aufweisen. In dem Gehäuse ist eine Ferritschicht angeordnet, die aus einer Vielzahl von Ferritkacheln gebildet ist. Die Vielzahl von Ferritkacheln ermöglicht eine gewünschte magnetische Feldführung und die Einhaltung eines vorgegebenen Bereichs einer Eigeninduktivität, welche insbesondere in einem vordefinierten Toleranzband liegt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ferritkacheln einlagig in einer einzigen Ebene angeordnet sind.A device for inductively charging a battery of a vehicle is proposed. The device represents a power transformer that is positioned on the ground in the parking space of a motor vehicle. The device comprises a housing with a carrier plate and a cover plate. While the carrier plate consists of a metallic material, e.g. aluminum, the cover plate is made of an electrically non-conductive material, e.g. a plastic or a glass fiber reinforced plastic (GRP). A strand carrier is arranged in the housing. A primary coil formed from a strand is arranged in the strand carrier in order to inductively transmit energy to a secondary coil of the motor vehicle when the motor vehicle is above the housing and the primary coil and the secondary coil have a predetermined spatial relationship to one another. A ferrite layer formed from a plurality of ferrite tiles is arranged in the housing. The plurality of ferrite tiles enables a desired magnetic field guidance and compliance with a predetermined range of self-inductance, which in particular lies in a predefined tolerance band. The device is characterized by the fact that the ferrite tiles are arranged in a single layer in a single plane.

Mit der einlagigen Anordnung der Ferritkacheln in einer Ebene kann der Abstand zwischen der Ferritschicht und der Trägerplatte reduziert werden. Dadurch kann der Pfad für die thermische Entwärmung so modifiziert werden, dass es möglich ist, ohne zusätzliches Kühlmedium rein mit passiver Entwärmung eine ausreichende Abfuhr von Verlustleistung zu gewährleisten. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass die magnetischen Eigenschaften hinsichtlich Koppelfaktor und Eigeninduktivität den im internationalen Standard ISO/FDIS 19363 Annex B.2 beschriebenen Anforderungen genügen.With the single-layer arrangement of the ferrite tiles in one plane, the distance between the ferrite layer and the carrier plate can be reduced. This allows the path for thermal heat dissipation to be modified in such a way that it is possible to ensure sufficient dissipation of power losses with purely passive heat dissipation without an additional cooling medium. At the same time, it is ensured that the magnetic properties in terms of coupling factor and self-inductance meet the requirements described in the international standard ISO/FDIS 19363 Annex B.2.

Die in der Ferritschicht eingesetzten Ferritkacheln haben eine gleiche Dicke und weisen eine insbesondere rechteckige Form auf. Solche Ferritkacheln können in wenigen standardisierten Größen gefertigt werden, beispielsweise 100 mm × 150 mm, 100 mm × 50 mm und 100 mm × 100 mm. Durch die Verwendung von Ferritkacheln in wenigen standardisierten Größen wird eine einfache und kostengünstige Fertigung ermöglicht.The ferrite tiles used in the ferrite layer have the same thickness and are particularly rectangular in shape. Such ferrite tiles can be manufactured in a few standardized sizes, for example 100 mm × 150 mm, 100 mm × 50 mm and 100 mm × 100 mm. Using ferrite tiles in a few standardized sizes enables simple and cost-effective production.

Dadurch, dass gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung die Ebene, in der die Ferritkacheln einlagig angeordnet sind, parallel zu der Trägerplatte und der Deckplatte verläuft, kann ein konstruktiv einfacher Aufbau sichergestellt werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass ein die Ferritanordnung aufnehmender Träger, der vorzugsweise als Spritzgussteil hergestellt ist, konstruktiv deutlich einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann.Because, according to an expedient embodiment, the plane in which the ferrite tiles are arranged in a single layer runs parallel to the carrier plate and the cover plate, a structurally simple structure can be ensured. This is made possible by the fact that a carrier that accommodates the ferrite arrangement, which is preferably manufactured as an injection-molded part, can be manufactured in a structurally much simpler and more cost-effective manner.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn einander gegenüberliegende Kanten zweier benachbarter Ferritkacheln in einer in der Ebene liegenden Richtung einen vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen. Durch die Beabstandung benachbarter Ferritkacheln zueinander können Fertigungstoleranzen der Ferritkacheln ausgeglichen werden. Da diese aus einem sehr spröden Material gebildet und damit empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen sind, können Beschädigungen der Kanten der Ferritkacheln während der Fertigung sowie aufgrund dynamischer Belastungen beim Überfahren der Vorrichtung durch das Kraftfahrzeug vermieden werden. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit der induktiven Ladevorrichtung im Gesamten gesteigert werden.It is also useful if opposing edges of two adjacent ferrite tiles are spaced a predetermined distance apart in a direction lying in the plane. By spacing adjacent ferrite tiles apart, manufacturing tolerances of the ferrite tiles can be compensated. Since these are made of a very brittle material and are therefore sensitive to mechanical stress, damage to the edges of the ferrite tiles during production and due to dynamic stress when the vehicle drives over the device can be avoided. This can increase the reliability of the inductive charging device as a whole.

Zweckmäßigerweise beträgt der Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanten etwa 2 bis 3 mm. Grundsätzlich ist man bestrebt, den zwischen zwei benachbarten Kacheln gebildeten Abstand so gering wie möglich zu machen, um Wirbelstromverluste zu vermeiden. Versuche haben gezeigt, dass ein Abstand im genannten Bereich sowohl mechanische Anforderungen als auch elektromagnetische Anforderungen hinreichend erfüllt.The distance between two opposite edges is preferably about 2 to 3 mm. Basically, the aim is to The distance between two adjacent tiles should be as small as possible to avoid eddy current losses. Tests have shown that a distance in the above range satisfies both mechanical and electromagnetic requirements.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Ferritschicht die aus der Litze gebildete Primärspule in jeder Erstreckungsrichtung der Ebene überragt. Mit anderen Worten ragen Abschnitte derjenigen Ferritkacheln, die an Außenpositionen der Ferritschicht angeordnet sind, in einer Draufsicht über die Ränder der Primärspule hinaus und bilden einen Rahmen um die Primärspule. Dies ermöglicht es, die geforderten magnetischen Eigenschaften der induktiven Ladevorrichtung wie im Referenzdesign einzuhalten.It is also expedient if the ferrite layer projects beyond the primary coil formed from the strand in every direction of extension of the plane. In other words, sections of those ferrite tiles that are arranged at outer positions of the ferrite layer project beyond the edges of the primary coil in a plan view and form a frame around the primary coil. This makes it possible to maintain the required magnetic properties of the inductive charging device as in the reference design.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sparen die Ferritkacheln in der Ebene der Ferritschicht einen Zentralbereich aus, durch den Litzenanschlüsse der Primärspule geführt sind. Die in dem Zentralbereich vorgesehene Aussparung beeinflusst die magnetische Feldführung und die geforderte Eigeninduktivität dabei nicht, wie in Simulationen nachgewiesen wurde. Der elektrische Anschluss der Primärspule kann durch diese Ausgestaltung auf einfache Weise von der Unterseite der Ladevorrichtung her vorgenommen werden. According to a further practical design, the ferrite tiles leave a central area in the plane of the ferrite layer through which the stranded wire connections of the primary coil are routed. The recess provided in the central area does not influence the magnetic field guidance and the required self-inductance, as has been demonstrated in simulations. The electrical connection of the primary coil can be made easily from the underside of the charging device thanks to this design.

Während die Ferritschicht in dem Gehäuse zwischen der Trägerplatte und dem Litzenträger angeordnet ist, grenzt die Ferritschicht an den Litzenträger an, wobei ein zwischen der Ferritschicht und der Primärspule verbleibender Spalt mit einem Vergussmaterial aus nichtleitendem Material gefüllt ist. Der Spalt weist dabei insbesondere eine Dicke auf, die kleiner als die Dicke der Primärspule ist. Gegenüber dem im internationalen Standard beschriebenen Referenzdesign kann der Spalt geringer ausgeführt werden.While the ferrite layer is arranged in the housing between the carrier plate and the strand carrier, the ferrite layer borders on the strand carrier, with a gap remaining between the ferrite layer and the primary coil being filled with a potting material made of non-conductive material. The gap has a thickness that is smaller than the thickness of the primary coil. Compared to the reference design described in the international standard, the gap can be made smaller.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen der Ferritschicht und der Trägerplatte größer oder wesentlich größer als der Abstand zwischen der Ferritschicht und der Deckplatte ist. Es hat sich gezeigt, dass der Abstand zwischen der Ferritschicht und der Deckplatte auf etwa 2 mm reduziert werden kann, während der Abstand zwischen der Ferritschicht und der Trägerplatte 6 mm beträgt.It is also useful if the distance between the ferrite layer and the carrier plate is greater or significantly greater than the distance between the ferrite layer and the cover plate. It has been shown that the distance between the ferrite layer and the cover plate can be reduced to about 2 mm, while the distance between the ferrite layer and the carrier plate is 6 mm.

Gegenüber dem im internationalen Standard beschriebenen Referenzdesign kann dadurch die Gesamthöhe der Vorrichtung zum induktiven Laden wesentlich verringert werden. Insbesondere sorgt der im Vergleich wesentlich geringere Abstand zwischen der Ferritschicht und der Trägerplatte für eine einfachere Abfuhr von Verlustwärme, die beim Betrieb in der Primärspule entsteht.Compared to the reference design described in the international standard, the overall height of the inductive charging device can be significantly reduced. In particular, the comparatively much smaller distance between the ferrite layer and the carrier plate ensures easier dissipation of waste heat that occurs in the primary coil during operation.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zum induktiven Laden mit einer Leistung von bis zu 11 kW;
  • 2 eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus der in 1 dargestellten Vorrichtung;
  • 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum induktiven Laden mit elektrischen Eigenschaften, die denen des Referenzdesigns aus 1 und 2 entsprechen; und
  • 4 eine Draufsicht auf die Anordnung einer Vielzahl von Ferritkacheln zur Ausbildung einer Ferritschicht in der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
The invention is described in more detail below with reference to the figures.
  • 1 a perspective, exploded view of a device known from the prior art for inductive charging with a power of up to 11 kW;
  • 2 a schematic cross-sectional view of the structure of the 1 device shown;
  • 3 a schematic cross-sectional view of a device according to the invention for inductive charging with electrical properties that correspond to those of the reference design from 1 and 2 correspond; and
  • 4 a plan view of the arrangement of a plurality of ferrite tiles for forming a ferrite layer in the device according to the invention.

3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum induktiven Laden einer Batterie eines in den Figuren nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 1 stellt einen Leistungsübertrager dar, dessen Aufbau vom Prinzip dem Aufbau, der bereits in Verbindung mit den 1 und 2 erläutert wurde, entspricht. 3 shows a schematic cross-sectional view of a device 1 according to the invention for inductively charging a battery of a motor vehicle not shown in the figures. The device 1 represents a power transformer, the construction of which is in principle similar to the construction already used in connection with the 1 and 2 explained.

Die Vorrichtung 1 umfasst demgemäß ein Gehäuse 10 mit einer Trägerplatte 11 und einer Deckplatte 12. Die Trägerplatte 11 besteht aus Stabilitätsgründen aus einem Metall, insbesondere Aluminium. Die Deckplatte 12 besteht aus einem elektrischen nichtleitenden Material, wie z.B. einem Kunststoff oder einem mit Glasfaser verstärkten Kunststoff (GFK). Dadurch kann die Vorrichtung 1, die auf einem Stellplatz für das induktive Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs positioniert ist, auch von dem Kraftfahrzeug überfahren werden, ohne beschädigt zu werden.The device 1 accordingly comprises a housing 10 with a carrier plate 11 and a cover plate 12. The carrier plate 11 is made of a metal, in particular aluminum, for reasons of stability. The cover plate 12 is made of an electrically non-conductive material, such as a plastic or a glass fiber reinforced plastic (GRP). As a result, the device 1, which is positioned in a parking space for the inductive charging of the battery of the motor vehicle, can also be driven over by the motor vehicle without being damaged.

In dem Gehäuse 10 sind unterhalb der Deckplatte 12 ein Litzenträger 20 und eine Ferritschicht 30 angeordnet. In dem Litzenträger 20 ist eine spiralförmige Nut eingebracht, in der eine aus einer Litze 21 gebildete Primärspule 22 angeordnet ist. Die Litze 21 ist, wie aus der schematischen Querschnittsdarstellung der 3 hervorgeht, vollständig in dem Litzenträger 20 angeordnet. Mittels der Primärspule 22 kann induktiv Energie auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs übertragen werden, wenn das Kraftfahrzeug über dem Gehäuse 10 steht und die Primärspule 22 und die Sekundärspule eine vorgegebene Ortsbeziehung zueinander aufweisen.A stranded wire carrier 20 and a ferrite layer 30 are arranged in the housing 10 below the cover plate 12. A spiral-shaped groove is made in the stranded wire carrier 20, in which a primary coil 22 formed from a stranded wire 21 is arranged. The stranded wire 21 is, as can be seen from the schematic cross-sectional view of the 3 , is arranged entirely in the strand carrier 20. By means of the primary coil 22, energy can be inductively transmitted to a secondary coil of the motor vehicle when the motor vehicle is above the housing 10 and the primary coil 22 and the secondary coil have a predetermined spatial relationship to one another.

Oberhalb der Vorrichtung 1 ist ein Koordinatensystem dargestellt, welches drei orthogonal zueinander ausgerichtete Achsen x, y und z umfasst und die Position der Vorrichtung 1 im Raum definiert. Die Hauptflächen des Gehäuses, d.h. die Trägerplatte 11 und die Deckplatte 12, sind parallel zu einer durch die x-Achse und y-Achse aufgespannten Ebene angeordnet. Die senkrecht dazu stehende z-Achse zeigt die relativ zum Boden des Stellplatzes angeordnete Hochachse, wobei diese vom Boden, auf dem die Vorrichtung 1 angeordnet ist, weg weist.Above the device 1, a coordinate system is shown, which shows three orthogonal axes x, y and z aligned with one another and defines the position of the device 1 in space. The main surfaces of the housing, ie the support plate 11 and the cover plate 12, are arranged parallel to a plane spanned by the x-axis and y-axis. The z-axis, which is perpendicular to this, shows the vertical axis arranged relative to the floor of the parking space, which points away from the floor on which the device 1 is arranged.

Zwischen dem die Primärspule 22 aufnehmenden Litzenträger 20 und der Trägerplatte 11 ist die Ferritschicht 30 auf oder in einem Träger 25 angeordnet. Der Träger 25 ist insbesondere als Spritzgussbauteil aus einem Kunststoff ausgeführt. Die Ferritschicht 30 ist in bekannter Weise aus einer Vielzahl von Ferritkacheln 30K gebildet. Die Ferritkacheln 30K sind, wie dies aus der Querschnittsdarstellung der 3 ohne Weiteres hervorgeht, einlagig in einer Ebene angeordnet, welche parallel zu den Ebenen verläuft, in denen die Trägerplatte 11, die Deckplatte 12 und der Litzenträger 20 verlaufen.The ferrite layer 30 is arranged on or in a carrier 25 between the strand carrier 20, which accommodates the primary coil 22, and the carrier plate 11. The carrier 25 is designed in particular as an injection-molded component made of a plastic. The ferrite layer 30 is formed in a known manner from a plurality of ferrite tiles 30K. The ferrite tiles 30K are, as can be seen from the cross-sectional view of the 3 As is readily apparent, the strand carrier 20 is arranged in a single layer in a plane which runs parallel to the planes in which the carrier plate 11, the cover plate 12 and the strand carrier 20 run.

Die Ferritkacheln 30K sind mit geringem Abstand zueinander in regelmäßiger Weise angeordnet, wie dies insbesondere aus der Draufsicht der 4 hervorgeht. 4 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung einer Vielzahl von Ferritkacheln 30K zur Ausbildung der Ferritschicht 30 in der Vorrichtung gemäß 3.The 30K ferrite tiles are arranged in a regular manner with a small distance from each other, as can be seen particularly from the top view of the 4 emerges. 4 shows the top view of the arrangement of a plurality of ferrite tiles 30K for forming the ferrite layer 30 in the device according to 3 .

In diesem Ausführungsbeispiel sind beispielhaft fünf Ferritkacheln in x-Richtung und fünf Ferritkacheln in y-Richtung angeordnet. Die Ferritkacheln 30K weisen dabei jeweils eine rechteckige Form auf, wobei innerhalb der Ferritschicht 30 Ferritkacheln unterschiedlicher, jedoch standardisierte, Grö-ße angeordnet sind. Die Ferritkacheln 30K in der obersten und untersten Reihe (in x-Richtung) weisen hier eine Größe von 100 mm × 150 mm. Die Ferritkacheln 30K, die in der zweiten bis vierten Reihe und in der ersten, zweiten, vierten und fünften Spalte (in y-Richtung) angeordnet sind, weisen ein Größe von 100 mm × 100 mm auf. Die Ferritkacheln 30K, die in der zweiten und vierten Reihe und in der dritten Spalte angeordnet sind, weisen ein Größe von 100 mm × 50 mm auf.In this exemplary embodiment, five ferrite tiles are arranged in the x-direction and five ferrite tiles in the y-direction. The ferrite tiles 30K each have a rectangular shape, with 30 ferrite tiles of different, but standardized, sizes being arranged within the ferrite layer. The ferrite tiles 30K in the top and bottom rows (in the x-direction) have a size of 100 mm × 150 mm. The ferrite tiles 30K arranged in the second to fourth rows and in the first, second, fourth and fifth columns (in the y-direction) have a size of 100 mm × 100 mm. The ferrite tiles 30K arranged in the second and fourth rows and in the third column have a size of 100 mm × 50 mm.

Die Anzahl der Ferritkacheln sowie die Festlegung der jeweiligen Größen bemisst sich allgemein nach der Fläche der Ferritschicht und den zu erzielenden magnetischen Eigenschaften, um eine magnetische Feldführung zu erhalten und die Eigeninduktivität in einem vorgegebenen Toleranzbereich realisieren zu können.The number of ferrite tiles and the determination of their respective sizes are generally determined by the area of the ferrite layer and the magnetic properties to be achieved in order to obtain a magnetic field guide and to be able to realize the self-inductance within a specified tolerance range.

Da die Ferritkacheln aus einem spröden Material, z.B. N95 der Firma Epcos TDK, gefertigt sind, sind diese mit einem Abstand zueinander angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind bei den drei (in Zeichendarstellung) oben rechts angeordneten Ferritkacheln 30K jeweilige Seitenkanten mit 30K1, 30K2, 30K3 gekennzeichnet. Dabei ist ohne Weiteres zu erkennen, dass einander gegenüberliegende Kanten 30K1 und 30K2 bzw. 30K2 und 30K3 zweier benachbarter Ferritkacheln 30K einen vorgegebenen Abstand a1 bzw. a2 aufweisen. Die Abstände a1 und a2 sind vorzugsweise in etwa gleich groß, was aber nicht zwingend ist. Der Abstand beträgt vorzugsweise zwischen 2 und 3 mm und trägt Fertigungstoleranzen der Ferritkacheln 30K sowie der Montage Rechnung, um eine Beschädigung der Ferritkacheln 30K, sowohl bei der Fertigung als auch beim Überfahren der Vorrichtung 1 mit einem Kraftfahrzeug, zu vermeiden.Since the ferrite tiles are made of a brittle material, e.g. N95 from Epcos TDK, they are arranged at a distance from each other. In the embodiment according to 4 The three ferrite tiles 30K arranged at the top right (in the drawing) have their respective side edges marked 30K1, 30K2, 30K3. It is easily apparent that opposite edges 30K1 and 30K2 or 30K2 and 30K3 of two adjacent ferrite tiles 30K have a predetermined distance a 1 or a 2. The distances a 1 and a 2 are preferably approximately the same, but this is not mandatory. The distance is preferably between 2 and 3 mm and takes into account manufacturing tolerances of the ferrite tiles 30K and assembly in order to avoid damage to the ferrite tiles 30K, both during production and when driving over the device 1 with a motor vehicle.

Die Ferritkacheln 30K sind in der Ferritschicht 30 derart angeordnet, dass in einem Zentralbereich ein Bereich ohne Ferritkachel vorliegt. Durch diesen Bereich können nicht gezeigte Litzenanschlüsse der Primärspule 22 in Richtung der Trägerplatte 11 zu ebenfalls nicht gezeigten Anschlusselementen geführt werden.The ferrite tiles 30K are arranged in the ferrite layer 30 in such a way that there is an area without ferrite tiles in a central area. Through this area, stranded wire connections of the primary coil 22 (not shown) can be led in the direction of the carrier plate 11 to connection elements (also not shown).

Die einlagige Anordnung der Ferritkacheln 30K bringt den Vorteil mit sich, dass der Abstand zwischen der Ferritschicht 30 und der Trägerplatte 11 (Abstand h2) kleiner gewählt werden kann, als dies beim Referenzdesign gemäß 2 der Fall ist. Gleichzeitig kann der zwischen der Ferritschicht 30 und dem Litzenträger 20 gebildete Spalt 23, der mit einer Vergussmasse 24 gefüllt ist und die Breite bzw. Dicke d2 aufweist, geringer ausgeführt werden als der entsprechende Spalt beim Referenzdesign gemäß 2. Dadurch kann die Gesamthöhe der Vorrichtung 1 geringer ausgeführt werden als dies beim Referenzdesign mit den gleichen magnetischen Eigenschaften hinsichtlich magnetischer Feldführung, Koppelfaktor und Eigeninduktivität der Fall ist.The single-layer arrangement of the ferrite tiles 30K has the advantage that the distance between the ferrite layer 30 and the carrier plate 11 (distance h 2 ) can be chosen smaller than in the reference design according to 2 At the same time, the gap 23 formed between the ferrite layer 30 and the strand carrier 20, which is filled with a casting compound 24 and has the width or thickness d 2 , can be made smaller than the corresponding gap in the reference design according to 2 . As a result, the overall height of the device 1 can be made smaller than is the case with the reference design with the same magnetic properties in terms of magnetic field guidance, coupling factor and self-inductance.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass aufgrund der im Vergleich geringeren Höhe h2 zwischen Ferritschicht 30 und Trägerplatte 11 eine Entwärmung der Primärspule 22 bzw. Abfuhr von Verlustwärme der Primärspule 22 ohne aktive Kühlmaßnahmen in Richtung der metallischen Trägerplatte 11 erfolgen kann. Demgegenüber ist es beim Referenzdesign gemäß 2 erforderlich, aktive Kühlmaßnahmen oder aber einen Temperatursensor vorzusehen, der eine Reduktion der Leistung der Primärspule 22 vornimmt, um Schäden aufgrund thermischer Überlastung zu vermeiden.A further advantage is that due to the comparatively lower height h 2 between the ferrite layer 30 and the carrier plate 11, the primary coil 22 can be cooled or waste heat from the primary coil 22 can be dissipated without active cooling measures in the direction of the metallic carrier plate 11. In contrast, in the reference design according to 2 It is necessary to provide active cooling measures or a temperature sensor which reduces the power of the primary coil 22 in order to avoid damage due to thermal overload.

Eine weitere Veränderung, welche es ermöglicht, mit einlagigem Aufbau der Ferritkacheln 30K in einer Ebene gleiche magnetische Eigenschaften hinsichtlich magnetischer Feldführung, Eigeninduktivität und Koppelfaktor zu realisieren, besteht darin, dass die von der Ferritschicht 30 eingenommene Fläche im äußeren Randbereich über die äußeren Ränder der Primärspule in dem Litzenträger 20 ragt. Dies ist in 3 durch einen Abstand d3 gekennzeichnet, welcher ca. 20 bis 40 mm Überlapp oder Überstand über die Primärspule 22 aufweist.A further change, which makes it possible to achieve the same magnetic properties in terms of magnetic field guidance, self-inductance and coupling factor with a single-layer structure of the ferrite tiles 30K in one plane, is that the area occupied by the ferrite layer 30 in the outer edge area protrudes beyond the outer edges of the primary coil in the strand carrier 20. This is in 3 characterized by a distance d 3 which has an overlap or projection of approximately 20 to 40 mm over the primary coil 22.

Obwohl in der Querschnittsdarstellung von 3 der Eindruck erweckt wird, dass der Überstand der Breite d3 lediglich in Richtung der x-Achse vorgesehen ist, so ist anzumerken, dass der Überstand entsprechender Breite ebenfalls in einer in y-Richtung verlaufenden Richtung der Vorrichtung 1 vorgesehen ist. Mit anderen Worten wird die von den Ferritkacheln 30K eingenommene Fläche gegenüber einer Primärspule 22, welche konstruktiv dem Referenzdesign entspricht, in x- und y-Richtung vergrößert.Although the cross-sectional view of 3 the impression is created that the projection of width d 3 is only provided in the direction of the x-axis, it should be noted that the projection of corresponding width is also provided in a direction running in the y-direction of the device 1. In other words, the area occupied by the ferrite tiles 30K is increased in the x- and y-direction compared to a primary coil 22, which structurally corresponds to the reference design.

Die einlagige Anordnung der Ferritkacheln 30K in einer Ebene ermöglicht einen vereinfachten Aufbau des Trägers 25 im Hinblick auf seine mechanische Konstruktion und mechanische Belastbarkeit hinsichtlich Überfahrbarkeit. Zudem kann, da die Ferritschicht 30 mit Ferritkacheln 30K in standardisierter Größe gebildet werden kann, die Anzahl der notwendigen Ferritkacheln verringert werden. Komplexe mechanische Strukturen, welche eine hinreichende thermische Leitfähigkeit aufweisen müssen, können vermieden werden. Insgesamt lässt sich die Vorrichtung zum induktiven Laden somit einfacher und kostengünstiger fertigen.The single-layer arrangement of the ferrite tiles 30K in one plane enables a simplified structure of the carrier 25 with regard to its mechanical construction and mechanical load-bearing capacity with regard to the ability to drive over it. In addition, since the ferrite layer 30 can be formed with ferrite tiles 30K in a standardized size, the number of ferrite tiles required can be reduced. Complex mechanical structures, which must have sufficient thermal conductivity, can be avoided. Overall, the device for inductive charging can therefore be manufactured more easily and cost-effectively.

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst.Regardless of the grammatical gender of a particular term, persons with male, female or other gender identity are included.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Vorrichtung zum induktiven Laden (Leistungsübertrager)Device for inductive charging (power transformer)
1010
GehäuseHousing
1111
TrägerplatteCarrier plate
1212
DeckplatteCover plate
2020
LitzenträgerStrand carrier
2121
LitzeStrand
2222
PrimärspulePrimary coil
2323
Spalt/AbstandGap/distance
2424
VergussmaterialCasting material
2525
Trägercarrier
3030
FerritschichtFerrite layer
30K30K
FerritkachelnFerrite tiles
30K1, 30K2, 30K330K1, 30K2, 30K3
Kanten der Ferritkachel 30KEdges of the ferrite tile 30K
3131
Ferritkachel in erster EbeneFerrite tile in first level
3232
Ferritkachel in zweiter EbeneFerrite tile in second level
3333
Ferritkachel in dritter EbeneFerrite tile in third level
3434
Zentralbereich ohne FerritkachelCentral area without ferrite tile
h1, h2h1, h2
Abstand zwischen Ferritschicht und TrägerplatteDistance between ferrite layer and carrier plate
d1, d2d1, d2
Abstand zwischen Ferritschicht und LitzenträgerDistance between ferrite layer and strand carrier
d3d3
ÜberstandOverhang

Claims (10)

Vorrichtung (1) zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, umfassend: - ein Gehäuse (10) mit einer Trägerplatte (11) und einer Deckplatte (12); - einen in dem Gehäuse (10) angeordneten Litzenträger (20), in dem eine aus einer Litze (21) gebildete Primärspule (22) angeordnet ist, um induktiv Energie auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zu übertragen, wenn das Kraftfahrzeug über dem Gehäuse (10) steht und die Primärspule (22) und die Sekundärspule eine vorgegebene Ortsbeziehung zueinander aufweisen; und - eine in dem Gehäuse (10) angeordnete Ferritschicht (30), die aus einer Vielzahl von Ferritkacheln (30K) gebildet ist, um eine gewünschte magnetische Feldführung und einen vorgegebenen Bereich einer Eigeninduktivität zu erhalten; dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritkacheln (30K) einlagig in einer Ebene angeordnet sind.Device (1) for inductively charging a battery of a motor vehicle, comprising: - a housing (10) with a carrier plate (11) and a cover plate (12); - a strand carrier (20) arranged in the housing (10), in which a primary coil (22) formed from a strand (21) is arranged in order to inductively transmit energy to a secondary coil of the motor vehicle when the motor vehicle is above the housing (10) and the primary coil (22) and the secondary coil have a predetermined spatial relationship to one another; and - a ferrite layer (30) arranged in the housing (10), which is formed from a plurality of ferrite tiles (30K) in order to obtain a desired magnetic field guidance and a predetermined range of self-inductance; characterized in that the ferrite tiles (30K) are arranged in a single layer in a plane. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene parallel zu der Trägerplatte (11) und der Deckplatte (12) verläuft.Device according to Claim 1 , characterized in that the plane runs parallel to the carrier plate (11) and the cover plate (12). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende Kanten (31k, 32k, 33k) zweier benachbarter Ferritkacheln (30K) in einer in der Ebene liegenden Richtung einen vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that opposite edges (31k, 32k, 33k) of two adjacent ferrite tiles (30K) have a predetermined distance from each other in a direction lying in the plane. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanten (31k, 32k, 33k) etwa 2 bis 3 mm beträgt.Device according to Claim 3 , characterized in that the distance between two opposite edges (31k, 32k, 33k) is approximately 2 to 3 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritschicht (30) die aus der Litze (21) gebildete Primärspule (22) in jeder Erstreckungsrichtung der Ebene überragt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite layer (30) projects beyond the primary coil (22) formed from the strand (21) in each extension direction of the plane. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritkacheln (30K) in der Ebene der Ferritschicht einen Zentralbereich aussparen, durch den Litzenanschlüsse der Primärspule (22) geführt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite tiles (30K) leave out a central region in the plane of the ferrite layer through which stranded wire connections of the primary coil (22) are guided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritschicht (30) in dem Gehäuse (10) zwischen der Trägerplatte (11) und der Primärspule (22) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite layer (30) is arranged in the housing (10) between the carrier plate (11) and the primary coil (22). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritschicht (30) an den Litzenträger (20) angrenzt, wobei ein zwischen der Ferritschicht (30) und dem Litzenträger (20) verbleibender Spalt (23) mit einem Vergussmaterial (24) aus nicht leitenden Material gefüllt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite layer (30) adjoins the stranded wire carrier (20), wherein a gap (23) remaining between the ferrite layer (30) and the stranded wire carrier (20) is filled with a potting material (24) made of non-conductive material. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine Dicke aufweist, die kleiner als die Dicke der Primärspule (22) ist.Device according to Claim 8 , characterized in that the gap has a thickness which is smaller than the thickness of the primary coil (22). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Ferritschicht (30) und der Trägerplatte (11) größer oder wesentlich größer ist als der Abstand zwischen der Ferritschicht (30) und dem Litzenträger (20).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the ferrite layer (30) and the carrier plate (11) is greater or substantially greater than the distance between the ferrite layer (30) and the strand carrier (20).
DE102023201211.1A 2023-02-14 2023-02-14 Device for inductively charging a battery of a motor vehicle Pending DE102023201211A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023201211.1A DE102023201211A1 (en) 2023-02-14 2023-02-14 Device for inductively charging a battery of a motor vehicle
PCT/EP2024/052367 WO2024170278A1 (en) 2023-02-14 2024-01-31 Device for inductively charging a battery of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023201211.1A DE102023201211A1 (en) 2023-02-14 2023-02-14 Device for inductively charging a battery of a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023201211A1 true DE102023201211A1 (en) 2024-08-14

Family

ID=89900971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023201211.1A Pending DE102023201211A1 (en) 2023-02-14 2023-02-14 Device for inductively charging a battery of a motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023201211A1 (en)
WO (1) WO2024170278A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202472A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Device for contactless transmission of energy to a corresponding device
DE102020212388A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Mahle International Gmbh Bottom assembly for an inductive charging device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007014712B4 (en) * 2006-05-30 2012-12-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg investment
JP2012178959A (en) * 2011-02-28 2012-09-13 Equos Research Co Ltd Antenna
US9676285B2 (en) * 2013-05-01 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Vehicle charging pad having reduced thickness
DE102015218317A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Induction coil unit with a fiber-reinforced ferrite core
JP6272287B2 (en) * 2015-10-27 2018-01-31 矢崎総業株式会社 Non-contact power transmission unit
US10245963B2 (en) * 2016-12-05 2019-04-02 Lear Corporation Air cooled wireless charging pad
DE102017123355A1 (en) * 2017-10-09 2019-04-11 Zollner Elektronik Ag Electrical assembly in housings made of different materials
US11876384B2 (en) * 2020-12-15 2024-01-16 Otis Elevator Company Wireless power transfer device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202472A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Device for contactless transmission of energy to a corresponding device
DE102020212388A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Mahle International Gmbh Bottom assembly for an inductive charging device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024170278A1 (en) 2024-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008059967B4 (en) Battery and method for producing a battery with a arranged in a battery housing heat conducting
DE102007063187B3 (en) Battery with a cooling plate and method of manufacturing a battery
DE102014206739A1 (en) Push panel for a front end of a vehicle body of a vehicle and vehicle
DE112017001005T5 (en) capacitor
DE102016114001A1 (en) COIL UNIT
DE1591394B1 (en) ELECTRICAL CIRCUIT UNIT OF GREATER PERFORMANCE
DE102020209282A1 (en) Induction assembly of an inductive charging device
DE112011103608T5 (en) PCB block for vehicles
DE202021104673U1 (en) Radiator and cooling device
DE102014013958A1 (en) Liquid-cooled motor vehicle control unit, motor vehicle with this, and method for cooling an electronic component of a motor vehicle control unit
WO2023057325A1 (en) Motor vehicle and battery with a cooling element
DE102022105834A1 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING ELECTRICAL COMPONENT BUILT INTO A CIRCUIT BOARD
EP3567618A1 (en) Induction device for charging motor vehicles
DE102023201211A1 (en) Device for inductively charging a battery of a motor vehicle
DE102018125283B4 (en) Battery module
DE112017003073T5 (en) Power conversion device
DE102017009640A1 (en) cooler
DE202011051649U1 (en) Device for inductive transmission of electrical energy
DE102023201210A1 (en) Device for inductively charging a battery of a motor vehicle
DE102019125022B4 (en) Housing structure for a power supply component
DE102018111243A1 (en) Induction device for loading motor vehicles
DE102024117274A1 (en) Motor module for a linear transport system and linear transport system
EP3524040A1 (en) Vibration-resistant circuit arrangement for electrically connecting two terminal regions, motor vehicle, and method for manufacturing said circuit arrangement
DE102022106416A1 (en) MULTI-LAYER INDUCTOR
DE102017101583A1 (en) Receiving device and method of manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified