本發(fā)明涉及一種繞組。

背景技術(shù)：

繞組的優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域是電感式輸電，例如用于在電動汽車的電感式充電系統(tǒng)中的輸電。在此，電能通過初級繞組被傳輸?shù)桨仓迷跈C(jī)動車內(nèi)的次級繞組。

在此，已知不同繞組的變形方案。一個實(shí)施方式建議作為初級繞組的圓形繞組。圓形繞組的優(yōu)點(diǎn)在于，該圓形繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)對稱的場分布。這使得，機(jī)動車在水平方向上的定向不是很重要，只要保證兩個繞組有較小的間距和較好的重疊。由此優(yōu)點(diǎn)在于，機(jī)動車制造商在支承次級繞組的充電板的布置方面具有較大的自由度并且可以使次級繞組例如轉(zhuǎn)動90°裝入。缺點(diǎn)在于，圓形繞組僅具有較少的感應(yīng)場，因此造成非常大的漏磁。這導(dǎo)致很大的損失以及由于漏磁對附近車輛部件不希望的加熱。

備選的實(shí)施方式是所謂的dd繞組。dd繞組具有兩個并排布置的鐵芯和繞組線，其中，繞組線分布以至少一個線圈圍繞相應(yīng)的鐵芯。在此，至少一個圍繞第一鐵芯的線圈的卷繞方向反向于至少一個圍繞另一個鐵芯的線圈的卷繞方向。這實(shí)現(xiàn)了較好的感應(yīng)場，從而減少了漏磁。缺點(diǎn)在于，次級繞組的水平定向現(xiàn)在對效率有決定性的影響，因?yàn)楫a(chǎn)生的場不是旋轉(zhuǎn)對稱的。這限制了充電板在車輛內(nèi)的布置，并且提高了在次級繞組相對于初級繞組定向時(shí)的耗費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種繞組，該繞組相對于圓形繞組具有更高的效率并且在次級繞組的定向方面更寬容。

所述技術(shù)問題按照本發(fā)明通過一種繞組解決，其中，繞組具有兩個鐵芯和繞組線。在此，繞組線分別以至少一個線圈圍繞相應(yīng)的鐵芯卷繞。在此，至少一個圍繞第一鐵芯的線圈的卷繞方向反向于至少一個圍繞另一個鐵芯的線圈的卷繞方向。在此，第一鐵芯設(shè)計(jì)為空心圓柱體，第二鐵芯設(shè)計(jì)為實(shí)心圓柱體或空心圓柱體。在此，第二鐵芯的外徑小于第一鐵芯的內(nèi)徑。在此，第二鐵芯同心地布置在第一鐵芯的內(nèi)部。由此，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)對稱的感應(yīng)場，也就是說，沒有相應(yīng)缺點(diǎn)地實(shí)現(xiàn)了圓形線圈和dd線圈的優(yōu)點(diǎn)。在此，空心圓柱體或?qū)嵭膱A柱體的表述也包括例如在邊棱具有倒圓的結(jié)構(gòu)或者在外周面內(nèi)具有其它設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)例如可以是溝槽或凹槽，在該溝槽或凹槽內(nèi)導(dǎo)引繞組線。在此，第二鐵芯優(yōu)選是實(shí)心圓柱體。但是還可設(shè)想的實(shí)施方式是，對于制造技術(shù)更簡單的，制造具有非常小內(nèi)徑的空心圓柱體。

在一個實(shí)施方式中，圍繞第一鐵芯的線圈的數(shù)量等于圍繞第二鐵芯的線圈的數(shù)量。在其它實(shí)施方式中，可以選擇不同數(shù)量的線圈，以便補(bǔ)償例如出現(xiàn)在一個鐵芯的區(qū)域內(nèi)的損失。

在此可以實(shí)施兩個卷繞工藝。在第一工藝方案中，在圍繞另一個鐵芯實(shí)施卷繞之前，首先圍繞一個鐵芯實(shí)施所有卷繞。備選地，也可以進(jìn)行不同的卷繞。但是第一備選方案在制造技術(shù)上是有利的。

在其它實(shí)施方式中，第一鐵芯具有至少一個穿孔，繞組線通過該穿孔導(dǎo)引至第二鐵芯，或反之從第二鐵芯導(dǎo)引至第一鐵芯。在一個實(shí)施方式中，首先圍繞第二鐵芯卷繞，然后將它置入第一鐵芯中并圍繞第一鐵芯卷繞。

在其它實(shí)施方式中，繞組線設(shè)計(jì)為絞轉(zhuǎn)的銅制絞合線，這在趨膚效應(yīng)方面是有利的。

繞組的優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域是用作電動車或混合動力車的感應(yīng)式充電站的初級繞組。

附圖說明

以下結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。在附圖中：

圖1示出具有圓形繞組的繞組俯視圖(現(xiàn)有技術(shù))，

圖2a示出具有dd繞組的繞組俯視圖(現(xiàn)有技術(shù))，

圖2b示出剖切根據(jù)圖2a的繞組的剖視圖(現(xiàn)有技術(shù))，

圖3a示出按照本發(fā)明的繞組的俯視圖，和

圖3b示出按照本發(fā)明的根據(jù)圖3a的繞組的剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出繞組10，該繞組10是圓形繞組。該繞組10具有柱形的鐵芯11，繞組線12圍繞鐵芯11卷繞，其中，在繞組線12上的箭頭代表電流方向。穿過繞組線12的電流根據(jù)右手定理引起一個向著附圖平面內(nèi)的磁場方向13。在此形成的場力線是旋轉(zhuǎn)對稱的，按具有較大的電流。

在圖2a和2b中示出繞組20，該繞組20是dd繞組。繞組20具有并排間隔地布置的第一鐵芯21和第二鐵芯22。繞組線23圍繞兩個鐵芯21、22卷繞，其中，箭頭再次代表電流方向。

在此，至少一個第一線圈24圍繞第一鐵芯21卷繞，并且至少一個第二線圈25圍繞第二鐵芯22卷繞，其中，線圈24、25卷繞成，使得卷繞方向并因此電流是反向的。由此，電流方向順時(shí)針圍繞第一鐵芯21，并且電流方向逆時(shí)針圍繞第二鐵芯22。相應(yīng)地，根據(jù)右手定理獲得一個用于第一鐵芯21的向著附圖平面內(nèi)的磁場方向26以及用于第二鐵芯22的從附圖平面向外的磁場方向26，這引起定向的磁場方向(參見圖2b)。此外，在圖2b中示出其上固定有繞組20的支架27。所形成的磁場不是旋轉(zhuǎn)對稱的。

圖3a和3b示出按照本發(fā)明的繞組30。該繞組30具有空心圓柱32形式的第一鐵芯31和實(shí)心圓柱34形式的第二鐵芯33。在此，第一鐵芯31的內(nèi)徑di大于第二鐵芯33的外徑da。在此，第二鐵芯33同心地布置在第一鐵芯31內(nèi)。繞組線35圍繞第一鐵芯31和第二鐵芯33卷繞，使得形成圍繞第一鐵芯31的至少一個線圈36和圍繞第二鐵芯33的至少一個線圈37。在此，再次這樣規(guī)定卷繞方向，使得線圈36圍繞第一鐵芯31的卷繞方向反向于線圈37圍繞第二鐵芯33的卷繞方向。由此出現(xiàn)磁場方向38，該磁場方向38在所示的電流方向中在第一鐵芯31內(nèi)從附圖平面向外指向，并且在第二鐵芯33內(nèi)向著附圖平面內(nèi)指向。由此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)對稱的磁場。如果現(xiàn)在次級繞組同樣是旋轉(zhuǎn)對稱的繞組(例如圓形繞組)，則感應(yīng)出的磁力線流與次級繞組在水平面內(nèi)的角度位置是無關(guān)的。在圖3b中，還可看到支架39，繞組30布置在該支架39上。在此應(yīng)指出的是，第一鐵芯31和第二鐵芯33之間的間隙優(yōu)選盡可能地小。在另外的實(shí)施方式中，第一和第二鐵芯31、33的尺寸設(shè)計(jì)成，使得表面幾乎具有相同的大小，磁場通過該表面發(fā)出。還應(yīng)指出的是，雖然示出了靜態(tài)的電流方向，但是也可以給繞組施加交流電。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種繞組(30)，其中，所述繞組(30)具有兩個鐵芯(31、33)和繞組線(35)，其中，所述繞組線(35)分別以至少一個線圈(36、37)圍繞相應(yīng)的鐵芯(31、33)卷繞，其中，至少一個圍繞第一鐵芯(31)的線圈(36)的卷繞方向反向于至少一個圍繞其它鐵芯(33)的線圈(37)的卷繞方向，其中，第一鐵芯(31)設(shè)計(jì)為空心圓柱體(32)，第二鐵芯(33)設(shè)計(jì)為實(shí)心圓柱體(34)或空心圓柱體，其中，第二鐵芯(33)的外徑(da)小于第一鐵芯(31)的內(nèi)徑(di)，其中，第二鐵芯(33)同心地布置在第一鐵芯(31)的內(nèi)部。

技術(shù)研發(fā)人員：K.庫爾;B.維爾曼;D.奧托
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大眾汽車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.20
技術(shù)公布日：2017.09.08