DE20110901U1

DE20110901U1 - Device for the inductive transmission of electrical energy

Info

Publication number: DE20110901U1
Application number: DE20110901U
Authority: DE
Original assignee: Wampfler AG
Current assignee: Wampfler AG
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2011-07-05

Description

Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer EnergieDevice for inductive transmission of electrical energy

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the inductive transmission of electrical energy according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung, wie sie beispielsweise aus der WO 92/17929 bekannt ist, dient zur Übertragung elektrischer Energie zu mindestens einem beweglichen Verbraucher ohne mechanischen oder elektrischen Kontakt. Sie umfaßt einen Primär- und einen Sekundärteil, die ähnlich dem Prinzip des Transformators elektromagnetisch gekoppelt sind. Der Primärteil besteht aus einer Einspeisungselektronik und einer entlang einer Strecke verlegten Leiterschleife. Ein oder mehrere Abnehmer und die zugehörige Abnehmerelektronik bilden die Sekundärseite. Im Gegensatz zum Transformator, bei dem Primär- und Sekundärteil möglichst eng gekoppelt sind, handelt es sich um ein lose gekoppeltes System. Möglich wird dies durch eine relativ hohe Betriebsfrequenz im Kilohertzbereich. So können auch große Luftspalte bis zu einigen Zentimetern überbrückt werden. Dabei wird die Betriebsfrequenz sekundärseitig als Resonanzfrequenz eines Parallelschwingkreises festgelegt, der durch die Parallelschaltung eines Kondensators zu der Abnehmerspule gebildet wird.Such a device, as known for example from WO 92/17929, is used to transmit electrical energy to at least one mobile consumer without mechanical or electrical contact. It comprises a primary and a secondary part, which are electromagnetically coupled in a similar way to the principle of the transformer. The primary part consists of feed electronics and a conductor loop laid along a path. One or more consumers and the associated consumer electronics form the secondary side. In contrast to the transformer, in which the primary and secondary parts are coupled as closely as possible, this is a loosely coupled system. This is made possible by a relatively high operating frequency in the kilohertz range. This means that even large air gaps of up to a few centimeters can be bridged. The operating frequency on the secondary side is defined as the resonance frequency of a parallel resonant circuit, which is formed by connecting a capacitor in parallel to the consumer coil.

Zu den Vorteilen dieser Art der Energiezuführung zählen insbesondere die Verschleiß- und Wartungsfreiheit, sowie die Berührungssicherheit und eine hohe Verfügbarkeit. Typische Anwendungen sind automatische Materialtransportsysteme in der Fertigungstechnik, aber auch Personentransportsysteme, wie Aufzüge und elektrisch angetriebene Busse. Bei vielen dieser Anwendungen besteht das Bedürfnis nach einer Kommumkationsverbindung zwischen einer zentralen Steuereinrichtung und dem beweglichen Verbraucher, insbesondere zum Zweck der Fernsteuerung des Verbrauchers. Darüber hinaus kann es bei einem System mit einer Vielzahl beweglicher Verbraucher auch wünschenswert sein, daß die Verbraucher untereinander kommunizieren können, beispielsweise um ihre Bewegungen selbständig zu koordinieren und Kollisionen zu vermeiden. Nach dem Stand der Technik wird eine solche Kommunikation üblicherweise in Form von Funkverbindungen betrieben.The advantages of this type of energy supply include the fact that it is wear-free and maintenance-free, as well as being safe to touch and highly available. Typical applications are automatic material transport systems in manufacturing technology, but also passenger transport systems such as elevators and electrically powered buses. In many of these applications, there is a need for a communication link between a central control device and the mobile consumer, particularly for the purpose of remotely controlling the consumer. In addition, in a system with a large number of mobile consumers, it may also be desirable for the consumers to be able to communicate with each other, for example to independently coordinate their movements and avoid collisions. According to the current state of the art, such communication is usually carried out in the form of radio links.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie einen neuen Weg zur Übertragung von Information zu dem beweglichen Verbraucher aufzuzeigen.The invention is based on the object of showing a new way of transmitting information to the mobile consumer in a device for the inductive transmission of electrical energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention by a device having the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß das Prinzip der induktiven Kopplung ebenso gut zur Datenübertragung wie zur Energieübertragung eingesetzt werden kann, und daß bei der Verlegung der Primärleiterschleife die Verlegung einer parallel dazu verlaufenden Datenleitung nur einen geringen zusätzlichen Aufwand bedeutet. Dieses Konzept wirft allerdings das Problem auf, daß die Datenleitung ausreichend eng mit der ihr zugeordneten Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung in dem beweglichen Verbraucher induktiv gekoppelt sein muß, gleichzeitig aber soweit wie möglich von der Energieleitung entkoppelt sein sollte. Die Erfindung löst dieses Problem durch eine spezielle geometrische Anordnung der Datenleitung in Bezug auf die Energieleitung.The invention takes advantage of the fact that the principle of inductive coupling can be used just as well for data transmission as for energy transmission, and that when laying the primary conductor loop, laying a data line running parallel to it only involves a small additional outlay. However, this concept raises the problem that the data line must be inductively coupled sufficiently closely to the receiving and/or transmitting device assigned to it in the mobile consumer, but at the same time should be decoupled from the energy line as far as possible. The invention solves this problem by a special geometric arrangement of the data line in relation to the energy line.

Nachfolgend wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigtAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawings.

Fig. 1 eine schematische Längsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.Fig. 1 is a schematic longitudinal view of a device according to the invention,
Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of the device according to Fig. 1.

Wie Fig. 1 schematisch zeigt, besteht ein System zur induktiven Übertragung elektrischer Energie aus einer Einspeisungselektronik 1, einer Energieleitung 2, sowie aus einem oder mehreren beweglichen Abnehmern 3a bis 3c, wobei die in Fig. 1 dargestellte Anzahl von 3 Abnehmern 3 a bis 3 c rein beispielhaften Charakter hat. Die Einspeisungselektronik 1 speist einen Wechselstrom in die schleifenförmig geführte Energieleitung 2 ein, mit der die Abnehmer 3a bis 3c jeweils induktiv gekoppelt sind. Ein Abnehmer 3a bis 3c ist jeweils Bestandteil eines entlang der Energieleitung 2 beweglichen Verbrauchers, den er aufgrund besagter induktiver Kopplung mit einer Wechselspannung versorgt. Diese kann in dem Verbraucher je nach Bedarf umgeformt werden. Beispielsweise kann dort mittels einesAs shown schematically in Fig. 1, a system for inductive transmission of electrical energy consists of a feed electronics 1, a power line 2, and one or more movable consumers 3a to 3c, whereby the number of 3 consumers 3a to 3c shown in Fig. 1 is purely exemplary. The feed electronics 1 feeds an alternating current into the loop-shaped power line 2, to which the consumers 3a to 3c are each inductively coupled. A consumer 3a to 3c is each part of a consumer that is movable along the power line 2, which it supplies with an alternating voltage due to said inductive coupling. This can be converted in the consumer as required. For example, by means of a

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Gleichrichters und eines Schaltreglers bekannter Art eine Gleichspannung gewünschter Größe erzeugt werden.A direct voltage of the desired magnitude can be generated using a rectifier and a switching regulator of known type.

Erfindungsgemäß verläuft parallel zu der Energieleitung 2 eine Datenleitung 4, die seitens der Einspeisungselektronik 1 direkt an eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung 5, nachfolgend als Transceiver bezeichnet, angeschlossen ist. Seitens der Abnehmer 3a bis 3c ist jeweils ebenfalls ein Transceiver 6a bis 6c vorgesehen, der mit der Datenleitung 4 induktiv gekoppelt ist. Zwischen dem Transceiver 5 und den Transceivern 6a bis 6c werden in beiden Richtungen Informationen seriell übertragen, beispielsweise in Form von Steuerbefehlen an die beweglichen Verbraucher sowie von Statusmeldungen von den einzelnen Verbrauchern. Es versteht sich von selbst, daß im Grundsatz auch ein reiner Sender auf einer Seite mit einem oder mehreren reinen Empfängern auf der anderen Seite kombiniert werden kann, sofern eine bidirektionale Kommunikation nicht von Interesse sein sollte. Andererseits können bidirektionale Transceiver 6a bis 6c nicht nur mit dem ortsfesten Transceiver 5, sondern auch untereinander kommunizieren. Letztlich steht mit der Datenleitung 4 das Übertragungsmedium für einen seriellen Datenbus zur Verfügung, über den von den angeschlossenen Teilnehmern, dem ortsfesten Transceiver 5 sowie den beweglichen Transceivern 6a bis 6c, beliebig komplexe Daten auf der Basis eines geeigneten Protokolls übertragen werden können.According to the invention, a data line 4 runs parallel to the power line 2, which is connected directly to a combined transmitting and receiving device 5, hereinafter referred to as a transceiver, on the part of the feed electronics 1. On the part of the consumers 3a to 3c, a transceiver 6a to 6c is also provided, which is inductively coupled to the data line 4. Information is transmitted serially in both directions between the transceiver 5 and the transceivers 6a to 6c, for example in the form of control commands to the mobile consumers and status messages from the individual consumers. It goes without saying that in principle a pure transmitter on one side can also be combined with one or more pure receivers on the other side, provided that bidirectional communication is not of interest. On the other hand, bidirectional transceivers 6a to 6c can communicate not only with the stationary transceiver 5, but also with each other. Finally, the data line 4 provides the transmission medium for a serial data bus, via which any complex data can be transmitted by the connected participants, the stationary transceiver 5 and the mobile transceivers 6a to 6c, on the basis of a suitable protocol.

Während die induktive Übertragung von Informationssignalen als solche in der Nachrichtentechnik beispielsweise aus der Anwendung von Übertragern zur Widerstandstransformation oder zur Potentialtrennung seit langem bekannt ist, besteht die Besonderheit ihrer Anwendung bei der vorliegenden Erfindung darin, daß Primär- und Sekundärseite relativ zueinander nicht ortsfest, sondern entlang einer weiten Strecke beweglich sind, und daß die Informationsübertragung mit einer gleichzeitigen, ebenfalls induktiven Energieübertragung über die nahezu gleiche Distanz einhergeht.While the inductive transmission of information signals as such has long been known in communications engineering, for example from the use of transformers for resistance transformation or for potential separation, the special feature of its application in the present invention is that the primary and secondary sides are not stationary relative to each other, but are movable over a long distance, and that the information transmission is accompanied by a simultaneous, also inductive, energy transmission over almost the same distance.

Bei einem parallelen Verlauf der beiden Leitungen 2 und 4 ist aufgrund der Tatsache, daß das zur Energieübertragung bestimmte Feld eine wesentlich größere magnetische Flußdichte haben muß als das zur Informationsübertragung bestimmte, in erster Linie mit einem Übersprechen von der Energieleitung auf die Datenleitung, d.h. mit einer Störung der übertragenen Informationssignale zu rechnen. Um diese Störung weitgehend zu unterdrücken, sieht die vorliegende Erfindung für die beiden Leitungen 2 und 4 beispielsweise die in Fig. 2If the two lines 2 and 4 are run parallel, the fact that the field intended for energy transmission must have a significantly higher magnetic flux density than that intended for information transmission means that crosstalk from the energy line to the data line, i.e. interference with the transmitted information signals, is to be expected. In order to largely suppress this interference, the present invention provides for the two lines 2 and 4, for example, the arrangement shown in Fig. 2.

im Querschnitt dargestellte geometrische Anordnung der einzelnen Adern 2a und 2b bzw. 4a und 4b vor.The geometric arrangement of the individual wires 2a and 2b or 4a and 4b is shown in cross-section.

Jede der beiden Leitungen 2 und 4 ist schleifenförmig geführt. So fließt zu einem beliebigen Zeitpunkt der primärseitig zur Energieübertragung in die Leitung 2 eingespeiste Strom beispielsweise in der Ader 2a von der Einspeisungselektronik 1 weg und in der anderen Ader 2b zu dieser zurück oder umgekehrt. In analoger Weise fließt der entweder von dem Transceiver 5 in die Leitung 4 eingespeiste oder von einem der Transceiver 6a bis 6c in der Leitung 4 induzierte Strom zu einem beliebigen Zeitpunkt beispielsweise in der Ader 4a in Richtung von dem Transceiver 5 weg und in der anderen Ader 4b zu dem Transceiver 5 hin oder umgekehrt. Topologisch heißt dies, daß die Adern 2a und 2b einerseits und die Adern 4a und 4b andererseits jeweils am Ende der Bewegungsstrecke der Abnehmer 3a bis 3c schleifenförmig ineinander übergehen oder dort jeweils durch ein Abschlußglied leitend miteinander verbunden sind. Die beiden Adern 2a und 2b der Energieleitung 2 bestehen, wie in Fig. 2 anhand der Ader 2b gezeigt ist, jeweils aus einem metallischen Leiter 7, der von einer Isolierung 8 umgeben ist. In analoger Weise bestehen die beiden Adern 4a und 4b der Datenleitung 4, wie in Fig. 2 anhand der Ader 4b gezeigt ist, jeweils aus einem metallischen Leiter 9, der von einer Isolierung 10 umgeben ist.Each of the two lines 2 and 4 is guided in a loop. At any given time, the current fed into the line 2 on the primary side for energy transmission flows, for example, in the wire 2a away from the feed electronics 1 and back to it in the other wire 2b, or vice versa. In an analogous manner, the current fed into the line 4 by the transceiver 5 or induced in the line 4 by one of the transceivers 6a to 6c flows at any given time, for example, in the wire 4a in the direction away from the transceiver 5 and in the other wire 4b towards the transceiver 5, or vice versa. Topologically, this means that the wires 2a and 2b on the one hand and the wires 4a and 4b on the other hand merge into one another in a loop at the end of the movement path of the consumers 3a to 3c or are conductively connected to one another there by a terminating element. The two wires 2a and 2b of the power line 2 each consist of a metallic conductor 7, as shown in Fig. 2 using the wire 2b, which is surrounded by insulation 8. In an analogous manner, the two wires 4a and 4b of the data line 4 each consist of a metallic conductor 9, which is surrounded by insulation 10, as shown in Fig. 2 using the wire 4b.

Um die Störung der Informationsübertragung durch die Energieübertragung möglichst gering zu halten, muß die Gegeninduktivität zwischen den beiden Leitungen 2 und 4 möglichst gering gehalten werden. Dies bedeutet, daß der durch den Strom in der Energieleitung 2 erzeugte magnetische Fluß möglichst gering mit der Datenleitung 4 verkettet sein sollte, d.h. die Verbindungsebene der beiden Adern 4a und 4b möglichst wenig durchsetzen sollte. Für denjenigen Anteil des Gesamtflusses, der von dem Strom in der Ader 2b herrührt, wird dies bei der Anordnung nach Fig. 2 in idealer Weise erreicht, da das Feld eines geradlinigen Stromes in der Querschnittsebene bekanntlich tangential verläuft, die Feldlinien des Stromes in der Ader 2b also bei radialsymmetrischer Stromverteilung, die hier ohne weiteres vorausgesetzt werden darf, konzentrische Kreise um die Mittelachse der Ader 2b sind, woraus sich ein resultierender magnetischer Flußanteil von Null durch die Verbindungsebene der Adern 4a und 4b ergibt. Erreicht wird dies durch die symmetrische Anordnung der beiden Adern 4a und 4b in Bezug auf die Ader 2b.In order to keep the interference with the information transmission caused by the energy transmission as low as possible, the mutual inductance between the two lines 2 and 4 must be kept as low as possible. This means that the magnetic flux generated by the current in the energy line 2 should be linked to the data line 4 as little as possible, i.e. the connection plane of the two wires 4a and 4b should penetrate as little as possible. For the portion of the total flux that comes from the current in the wire 2b, this is achieved in an ideal manner in the arrangement according to Fig. 2, since the field of a straight-line current is known to run tangentially in the cross-sectional plane, so the field lines of the current in the wire 2b are concentric circles around the central axis of the wire 2b with a radially symmetrical current distribution, which can be assumed here without further ado, which results in a magnetic flux portion of zero through the connection plane of the wires 4a and 4b. This is achieved by the symmetrical arrangement of the two wires 4a and 4b in relation to the wire 2b.

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Das Feld der anderen Ader 2a, dessen Feldlinien konzentrische Kreise um die Mittelachse der Ader 2a sind, ergibt zwar einen nicht verschwindenden Flußanteil durch die Verbindungsebene der Adern 4a und 4b, doch fällt dieser weniger stark ins Gewicht, da die Ader 2a weiter entfernt ist als die Ader 2b. Es ist klar, daß dieser Flußanteil um so kleiner ist, je weiter die Adern 4a und 4b von der Ader 2a entfernt sind, und je näher beieinander die Adern 4a und 4b liegen. Einer Verringerung besagten Flußanteils durch weitere Erhöhung der Entfernung von der Ader 2a steht aber entgegen, daß man die Leitung 4 dann nicht mehr zusammen mit der Leitung 2 in einem gemeinsamen Kanal verlegen und auch den Transceiver 6a nicht mehr, wie in Fig. 2 angedeutet, zusammen mit dem Abnehmer 3 a in einer Baueinheit integrieren könnte. Letzteres gilt auch für eine Drehung der beiden Adern 4a und 4b um 90° im Uhrzeigersinn um die Mittelachse der Ader 2b, die im Hinblick auf die Minimierung der Verkettung mit dem von der Ader 2a erzeugten Fluß optimal wäre. Eine separat verlegte Datenleitung 4 und/oder ein vollkommen separat von dem Abnehmer 3a angeordneter Transceiver 6a wären mit wesentlich höheren Systemkosten verbunden. Andererseits steht einer Verringerung besagten Flußanteils durch weitere Verringerung der gegenseitigen Entfernung der Adern 4a und 4b entgegen, daß dadurch zwangsläufig auch die magnetische Kopplung zwischen der Leitung 4 und dem Transceiver 6a abnehmen würde.The field of the other wire 2a, whose field lines are concentric circles around the central axis of wire 2a, does result in a non-negligible flux component through the connecting plane of wires 4a and 4b, but this is less significant because wire 2a is further away than wire 2b. It is clear that this flux component is smaller the further away wires 4a and 4b are from wire 2a and the closer together wires 4a and 4b are. However, a reduction in said flux component by further increasing the distance from wire 2a is prevented by the fact that line 4 can then no longer be laid together with line 2 in a common channel and the transceiver 6a can no longer be integrated together with pickup 3a in a structural unit, as indicated in Fig. 2. The latter also applies to a rotation of the two wires 4a and 4b by 90° clockwise around the central axis of the wire 2b, which would be optimal in terms of minimizing the concatenation with the flux generated by the wire 2a. A separately laid data line 4 and/or a transceiver 6a arranged completely separately from the receiver 3a would involve significantly higher system costs. On the other hand, a reduction in the said flux component by further reducing the mutual distance between the wires 4a and 4b is counteracted by the fact that this would inevitably also reduce the magnetic coupling between the line 4 and the transceiver 6a.

Die symmetrische Anordnung der Datenleitung 4 zu einer der Adern 2b in unmittelbarer Nachbarschaft derselben stellt somit hinsichtlich der Unterdrückung des Übersprechens von der Energieleitung 2 auf die Datenleitung 4 einen optimalen Kompromiß dar, wobei es zur Maximiening der magnetischen Kopplung zwischen der Datenleitung 4 und dem Transceiver 6a zweckmäßig ist, von allen Anordnungen, die bezüglich der Symmetrie der Datenleitung 4 zur benachbarten Ader 2b der Energieleitung 2 gleichwertig sind, diejenige auszuwählen, bei der die Datenleitung 4 dem Transceiver 6a möglichst nahe liegt. Es versteht sich von selbst, daß bei einer Integration des Transceivers 6a in den Abnehmer 3a, wie sie Fig. 2 zeigt, sekundärseitig der Transceiver 6a möglichst nahe bei der Ader 2b und damit auch bei der Datenleitung 4 angeordnet werden sollte.The symmetrical arrangement of the data line 4 to one of the wires 2b in the immediate vicinity of the latter thus represents an optimal compromise with regard to the suppression of crosstalk from the power line 2 to the data line 4, whereby in order to maximize the magnetic coupling between the data line 4 and the transceiver 6a, it is expedient to select from all arrangements that are equivalent with regard to the symmetry of the data line 4 to the adjacent wire 2b of the power line 2 the one in which the data line 4 is as close as possible to the transceiver 6a. It goes without saying that when the transceiver 6a is integrated into the receiver 3a, as shown in Fig. 2, the transceiver 6a should be arranged as close as possible to the wire 2b and thus also to the data line 4 on the secondary side.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, kann die Datenleitung 4 separat von der Energieleitung 2 ausgebildet sein. In diesem Fall ist es zur Einhaltung einer definierten Lage der Datenleitung 4 gegenüber dem Transceiver 6a zweckmäßig, die Datenleitung 4 an der Ader 2b der Energieleitung 2 zu fixieren. Dies könnte beispielsweise durch Kleben oder mittels handelsüblicher Kabelbinder geschehen. Eine unter dem Gesichtspunkt derAs can be seen from Fig. 2, the data line 4 can be designed separately from the power line 2. In this case, in order to maintain a defined position of the data line 4 relative to the transceiver 6a, it is expedient to fix the data line 4 to the wire 2b of the power line 2. This could be done, for example, by gluing or using commercially available cable ties. A

Montagefreundlichkeit wesentlich zweckmäßigere Art der Befestigung ist die Anordnung von Halteklammern in regelmäßigen Abständen entlang der Leitungen 2 und 4, wobei die Klammern so geformt sind, daß die Leitungen 2 und 4 durch einen kurzen Handgriff mit einer Klammer verrastet werden können. Die beiden Leitungen 2 und 4 können aber auch in einem gemeinsamen Spezialkabel zusammengefaßt sein, wodurch sich die Verlegung am weitesten vereinfacht.Ease of installation A much more practical method of fastening is to arrange retaining clips at regular intervals along cables 2 and 4, whereby the clips are shaped in such a way that cables 2 and 4 can be locked together with a clip in a short movement of the hand. The two cables 2 and 4 can also be combined in a common special cable, which makes laying the cables the easiest.

Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf die in Fig. 2 dargestellte Querschnittsform der Leitungen 2 und 4. Beispielsweise könnten die Adern 2a und 2b der Energieleitung 2 auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei es auf die Querschnittsform des Leiters 7 ankäme. In diesem Fall hätte der Querschnitt des Leiters 7 zwei Symmetrieebenen und die beiden Adern 4a und 4b der Datenleitung 4 müßten symmetrisch in Bezug auf eine dieser Symmetrieebenen angeordnet werden, um den von dem Strom in der Ader 2b herrührenden Flußanteil zu eliminieren.The invention is by no means limited to the cross-sectional shape of the lines 2 and 4 shown in Fig. 2. For example, the wires 2a and 2b of the power line 2 could also have a rectangular cross-section, whereby the cross-sectional shape of the conductor 7 would be important. In this case, the cross-section of the conductor 7 would have two planes of symmetry and the two wires 4a and 4b of the data line 4 would have to be arranged symmetrically with respect to one of these planes of symmetry in order to eliminate the flow component resulting from the current in the wire 2b.

Des weiteren kann auch der Abnehmer 3 a eine andere Form haben. Beispielsweise kann er T-fÖrmig oder E-förmig gestaltet sein, wobei im einen Fall der vertikale T-Balken zwischen die beiden Adern 2a und 2b hineinragen würde, während im anderen Fall der mittlere E-Schenkel zwischen die beiden Adern 2a und 2b ragen würde und die beiden äußeren Schenkel diese seitlich umgreifen würden. Analog hierzu kann auch der Transceiver 6a eine andere als die in Fig. 2 dargestellte Querschnittsform haben.Furthermore, the pickup 3a can also have a different shape. For example, it can be T-shaped or E-shaped, whereby in one case the vertical T-bar would protrude between the two wires 2a and 2b, while in the other case the middle E-leg would protrude between the two wires 2a and 2b and the two outer legs would surround them laterally. Analogously, the transceiver 6a can also have a cross-sectional shape other than that shown in Fig. 2.

Ferner kann die erfindungsgemäße Anordnung einer Datenleitung 4 auch auf beide Adern 2a und 2b der Energieleitung 2 gleichzeitig angewendet werden, um eine zweite Datenleitung 4 zur Realisierung einer Kommunikation im Vollduplex-Betrieb bereitzustellen. Hierzu werden dann sowohl primärseitig, als auch sekundärseitig entsprechende Transceiver 5 bzw. 6a bis 6c für jede der beiden Datenleitungen 4 benötigt.Furthermore, the arrangement of a data line 4 according to the invention can also be applied to both wires 2a and 2b of the power line 2 simultaneously in order to provide a second data line 4 for implementing communication in full duplex operation. For this purpose, corresponding transceivers 5 or 6a to 6c are then required on both the primary side and the secondary side for each of the two data lines 4.

Um eine Unterscheidung anhand der Frequenz zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn das Informationssignal in einem höheren Frequenzbereich als das Energiesignal, also beispielsweise im Bereich einiger Megahertz liegt. Zur Aufprägung der digitalen Information kann ein digitales Modulationsverfahren bekannter Art, beispielsweise Frequenzumtastung (FSK) gewählt werden. Als grober Richtwert für den in Frage kommenden Bereich der Übertragungsrate kann 10 bis 150 kBit/s veranschlagt werden, wobei die TrägerfrequenzIn order to enable differentiation based on frequency, it is advisable for the information signal to be in a higher frequency range than the energy signal, for example in the range of a few megahertz. A known digital modulation method, such as frequency shift keying (FSK), can be selected to imprint the digital information. A rough guideline for the possible transmission rate range is 10 to 150 kbit/s, with the carrier frequency

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bekanntermaßen in geeigneter Weise angepaßt werden muß. Je nach Anwendung ist die Länge der Übertragungsstrecke, welche der Länge des Bewegungsbereiches des zu versorgenden Verbrauchers entspricht, in weiten Grenzen, d.h. von ca. einem Meter bis zu mehreren hundert Metern, variabel.must be adapted in a suitable manner. Depending on the application, the length of the transmission path, which corresponds to the length of the range of motion of the consumer to be supplied, is variable within wide limits, i.e. from approximately one meter to several hundred meters.

Claims

1. Device for the inductive transmission of electrical energy, with a primary-side power line consisting of two wires guided parallel to one another, from which energy can be taken by at least one secondary-side movable consumer by means of inductive coupling, characterized in that for the additional inductive transmission of data to or from the consumer ( 3 a to 3 c) on the primary side, a data line ( 4 ) consisting of two wires guided parallel to one another ( 4 a, 4 b) is provided, that both wires ( 4 a, 4 b) of the data line are arranged adjacent to one of the two wires ( 2 b) of the power line ( 2 ), and that they are arranged symmetrically to a plane with respect to which the cross-section of the conductor ( 7 ) of the adjacent wire ( 2 b) of the power line ( 2 ) is in turn symmetrical.

2. Device according to claim 1, characterized in that the data line ( 4 ) is arranged in the space between the adjacent wire ( 2b ) of the power line ( 2 ) and the space in which the secondary-side pickup ( 3a to 3c ) moves.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the data line ( 4 ) is attached to the power line ( 2 ).

4. Device according to claim 3, characterized in that the fastening of the data line ( 4 ) to the power line ( 2 ) is effected by a plurality of connecting members which are arranged along the two lines ( 2 and 4 ) and are locked thereto.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the data line ( 4 ) is integrated together with the power line ( 2 ) in a common cable.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an inductance is provided in or on the secondary-side pickup ( 3 a to 3 c), which is magnetically coupled to the data line ( 4 ).

7. Device according to claim 6, characterized in that the pickup-side inductance magnetically coupled to the data line ( 4 ) is arranged in or on the pickup ( 3a to 3c ) such that in the operating position of the pickup ( 3a to 3c ) it maintains the same type of symmetry as the data line ( 4 ) to that wire ( 2b ) of the power line ( 2 ) to which the data line ( 4 ) is adjacent.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that on the one hand at least one transmitting device ( 5 ) and at least one receiving device ( 6a to 6c ) are provided at least at one point along the primary-side data line ( 4 ) or at one end thereof, and on the other hand in or on the secondary-side receiver ( 3a to 3c ), between which information signals can be transmitted via the data line ( 4 ) and the inductance magnetically coupled to it.

9. Device according to claim 8, characterized in that combined transmitting and receiving devices ( 5 ; 6a to 6c ) are provided on both the primary side and the secondary side, whereby bidirectional communication via the data line ( 4 ) is made possible.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a data line ( 4 ) is arranged adjacent to each of the two wires ( 2a , 2b ) of the power line ( 2 ).

11. Device according to claim 10, characterized in that corresponding transmitting and receiving devices ( 5 ; 6 a to 6 c) are assigned to each data line ( 4 ) on the primary side and secondary side in order to enable communication in full duplex operation.