本發(fā)明涉及一種用于感應(yīng)式地傳輸電能的設(shè)備，該設(shè)備具有：一線圈，所述線圈與另一線圈能通過(guò)這兩個(gè)線圈相對(duì)于彼此的適合的定位而感應(yīng)耦合以進(jìn)行能量傳輸；一功率電子單元，該功率電子單元用于從所述線圈提取電功率或者用于輸出電功率到所述線圈；一饋電線，該饋電線將所述線圈與所述功率電子單元相連接，其中，所述饋電線由至少兩個(gè)具有相互絕緣的芯線的多芯電纜組成，所述線圈的每個(gè)連接端與所述功率電子單元的相應(yīng)配屬的連接端之間的連接由所述多芯電纜的多個(gè)芯線形成。

背景技術(shù)：
為了給電動(dòng)車輛感應(yīng)式地充電，優(yōu)選在車輛的底側(cè)上設(shè)有車輛側(cè)的次級(jí)線圈，以此，通過(guò)將車輛簡(jiǎn)單地?？吭诔潆娬静⒃趯⒋渭?jí)線圈與設(shè)置在地面上的初級(jí)線圈進(jìn)行適當(dāng)定向的情況下可以建立與充電站的初級(jí)線圈的感應(yīng)耦合。在此希望次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)高度盡可能小，因?yàn)閷?duì)于在車輛底側(cè)上的安裝通常僅只有小高度的安裝空間可供使用。次級(jí)線圈必須通過(guò)饋電線與車輛側(cè)的功率電子單元連接，該功率電子單元將來(lái)自次級(jí)線圈的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于給車輛電池充電的形式。饋電線必須至少部分地同樣鋪設(shè)在車輛的底側(cè)上并且因此在結(jié)構(gòu)高度方面遭受到和次級(jí)線圈相同的要求。車輛中可供用于安置附加的構(gòu)件如感應(yīng)式的傳輸設(shè)備的空間通常受到相當(dāng)大的限制。因此次級(jí)線圈及其饋電線的小的結(jié)構(gòu)高度即便在不同于底側(cè)的另一安裝地點(diǎn)、如在保險(xiǎn)杠或(汽車碰撞的)變皺區(qū)的區(qū)域中也是有意義的。由于感應(yīng)的傳輸路徑/傳輸鏈的相對(duì)較高的運(yùn)行頻率(其目前通常位于 20kHz的數(shù)量級(jí)上并且在將來(lái)還可能進(jìn)一步向上轉(zhuǎn)移)，所以在饋電線的設(shè)計(jì)中必須考慮集膚效應(yīng)，該集膚效應(yīng)對(duì)饋電線電纜提出了特別的要求。一種可能的解決方案是使用高頻多股絞合電纜，其由大量非常細(xì)的相互間通過(guò)油漆層絕緣的單線/單股金屬絲組成。這種類型的電纜然而特別是在屏蔽設(shè)計(jì)中相對(duì)較昂貴并且在將其端部連接到其他構(gòu)件——在此即為連接到次級(jí)線圈和功率電子單元——時(shí)難以處理。在使用通常的電纜時(shí)，由于大電流和集膚效應(yīng)必須選擇大的芯線橫截面，其導(dǎo)致電纜的相應(yīng)大的總橫截面。因此對(duì)于小結(jié)構(gòu)高度的、特別是結(jié)構(gòu)高度不大于次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)高度的饋電線的要求幾乎不能通過(guò)通常的電纜滿足。在用于給電動(dòng)車輛感應(yīng)式充電的設(shè)備中，還希望充電站的初級(jí)線圈及其饋電線具有小的結(jié)構(gòu)高度，特別是當(dāng)初級(jí)線圈及其饋電線沒(méi)有下沉在地面中，而是平放在車輛停車場(chǎng)的表面上并因此顯現(xiàn)為對(duì)于車輛乘客的潛在的絆倒危險(xiǎn)時(shí)，或者如果初級(jí)線圈要構(gòu)造成便攜式單元的話。由US2001/0002773A1已知一種具有多個(gè)相互絕緣的芯線的饋電線電纜，其用于給電動(dòng)車輛的電池感應(yīng)式充電的設(shè)備的初級(jí)線圈。各芯線相互絕緣，以便在總橫截面為圓形的唯一的電纜內(nèi)沿兩個(gè)方向在充電站與一設(shè)計(jì)成可攜帶式的初級(jí)線圈之間引導(dǎo)初級(jí)電流，從而為了連接充電站與初級(jí)線圈僅需要唯一一根電纜。US6,649,842B1示出了通過(guò)兩個(gè)多芯電纜形成的插座與電源的連接，該電纜的芯線可在端部處無(wú)焊接地連接到電源或插座上。該文獻(xiàn)還講授了使用鐵芯來(lái)平衡多芯電纜的各芯線之間的電流強(qiáng)度。為此單個(gè)芯線以多級(jí)的方式合并為尺寸遞增的組并且在每個(gè)級(jí)中成組地共同通過(guò)鐵芯引導(dǎo)。US6,506,971B1示出了一種多芯的電力電纜，其中至少一個(gè)芯線由多個(gè)相互絕緣的并且相互并聯(lián)連接的子芯線組成并且每個(gè)子芯線與一個(gè)引導(dǎo)相位錯(cuò)開的或沿相反的方向流動(dòng)的電流的芯線或子芯線相鄰，從而電纜外部的由在電纜中流動(dòng)的電流總體上引起的磁場(chǎng)具有盡可能小的場(chǎng)強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，在一種用于感應(yīng)式地傳輸電能的設(shè)備中闡明了用于實(shí)現(xiàn)在線圈與功率電子單元之間的小高度的連接的一種簡(jiǎn)單和低成本的技術(shù)方案。該目的按照本發(fā)明通過(guò)具有下述特征的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明，在一種這樣類型的用于感應(yīng)式地傳輸電能的設(shè)備中，所述線圈與所述功率電子單元之間的饋電線由至少兩個(gè)具有相互絕緣的芯線的多芯電纜組成，并且所述線圈的每個(gè)連接端與所述功率電子單元的相應(yīng)配屬的連接端的連接由所述多芯電纜的多個(gè)芯線形成。由此實(shí)現(xiàn)了，使用具有小的總橫截面的電纜并且通過(guò)這種方式總體上保持饋電線的小的結(jié)構(gòu)高度。通過(guò)將電流分布到多個(gè)芯線中來(lái)對(duì)電纜的對(duì)于待引導(dǎo)的電流過(guò)小的芯線橫截面進(jìn)行補(bǔ)償。有利地，所述線圈的每個(gè)連接端與所述功率電子單元的相應(yīng)配屬的連接端通過(guò)至少兩個(gè)不同的電纜的芯線相連接。由此在每個(gè)電纜中流動(dòng)有彼此方向相反的電流，各電流的磁場(chǎng)因此相互相反地指向并且因此至少部分地相互抵消。這在避免源自饋電線的具有相對(duì)較高磁場(chǎng)和頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)車輛電子構(gòu)件的干擾方面是有利的。對(duì)于該抵消作用特別有利的是，來(lái)自每個(gè)單個(gè)電纜的相同數(shù)量的芯線將所述線圈的兩個(gè)連接端中的每一個(gè)與所述功率電子單元的相應(yīng)配屬的連接端連接。對(duì)于磁場(chǎng)的抵消更有利的是，此外所述芯線在每個(gè)電纜的橫截面中對(duì)稱地布置并且如此地配屬給所述線圈的連接端，使得具有相同電流方向的芯線總是關(guān)于所述電纜的中心點(diǎn)對(duì)稱地成對(duì)地布置并且電流方向彼此相反的芯線沿周向在每個(gè)通過(guò)所述電纜的中心點(diǎn)和兩個(gè)相互對(duì)稱的芯線的中心點(diǎn)限定的圓上交替。在這種情況下，只要所有芯線的分電流的大小相同，每個(gè)電纜的各個(gè)芯線的磁場(chǎng)在電纜外部在距離電纜小的間距處便已在很大程度上抵消。此外，有利的是，電纜的使所述線圈的一個(gè)連接端與所述功率電子單元的同一連接端相連接的所有芯線周期性地成對(duì)地以分別彼此相反的電流 方向被引導(dǎo)通過(guò)封閉的磁芯以將總電流均勻地分布到各個(gè)芯線上。將總電流均勻地分布到各個(gè)芯線上不僅在源自饋電線的磁場(chǎng)的抵消方面而且在該電饋線的小的歐姆總電阻和避免不均勻的損耗功率進(jìn)而不同的芯線的發(fā)熱的意義上是期望的。對(duì)于多芯電纜中的每一個(gè)的總橫截面，有意義的參考值是不應(yīng)該被超過(guò)的線圈結(jié)構(gòu)高度，由此對(duì)于饋電線，與線圈所占據(jù)的相同高度的空間就足夠了。按照本發(fā)明，所述線圈可以是一能在車輛上裝配的、用于決定功率接收的次級(jí)線圈，也可以是一能在靜止單元上裝配的、用于決定功率輸出的初級(jí)線圈。附圖說(shuō)明下文根據(jù)附圖對(duì)一實(shí)施例的描述公開了本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。其中:圖1以從下方觀察的視圖以及一個(gè)局部縱剖視圖示出配備有按照本發(fā)明的設(shè)備的車輛的示意圖；圖2以橫截面示出兩個(gè)四芯電纜的按照本發(fā)明的配置；圖3示出按照本發(fā)明將次級(jí)線圈連接到兩個(gè)四芯電纜上的例子；以及圖4示出用于對(duì)稱地將電流分布到電纜的四個(gè)芯線上的布置結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方式如圖1示意地示出，在車輛1的底側(cè)上設(shè)置有一用于感應(yīng)式地接收電能的設(shè)備，其具有一次級(jí)線圈2和一功率電子單元3，它們通過(guò)一雙極的饋電線4、5相互連接。功率電子單元3與一未示出的電池連接，由該電池為車輛1的電驅(qū)動(dòng)裝置饋電。該設(shè)備用于為車輛電池在充電站上充電，該充電站具有一相應(yīng)于次級(jí)線圈2的初級(jí)線圈。為了給車輛電池充電，將車輛1如此?？吭诔潆娬?，使得次級(jí)線圈2適配于設(shè)置在地面上的初級(jí)線圈地定向并且這兩個(gè)線圈形成一個(gè)變壓器，經(jīng)由該變壓器可以將電能傳輸?shù)? 車輛1。如在圖1下部中的沿圖1上部的點(diǎn)劃線剖開的局部縱截面中可以看到的，次級(jí)線圈2是非常扁平的，因?yàn)樵谲囕v1的底側(cè)上僅可為這個(gè)次級(jí)線圈提供小高度的安裝空間6。通道7也具有同樣小的高度，該通道從安裝空間6通到功率電子單元3并且被提供用于鋪設(shè)饋電線4、5。饋電線4、5因此不允許具有比次級(jí)線圈2的結(jié)構(gòu)高度更大的橫截面，由此其不會(huì)從通道7向下突出。如在圖2中在右邊所示出的，饋電線4、5按照本發(fā)明例如由兩個(gè)電纜4和5組成，其各自的總橫截面相應(yīng)于通道7的高度h。電纜4和5中的每一個(gè)均具有四個(gè)相同的相互絕緣的芯線4A至4D或5A至5D，從而沿每個(gè)方向的電流可以分布到四個(gè)芯線上。每個(gè)單個(gè)的電纜4和5的總橫截面(其包括外皮4M或5M在內(nèi))具有等于通道7的高度h的直徑，從而在通過(guò)電纜4和5連接次級(jí)線圈2與功率電子單元3時(shí)準(zhǔn)確地保持可供使用的高度h。雖然通過(guò)使電纜4的四個(gè)芯線連接次級(jí)線圈2的一個(gè)連接端與功率電子單元3的一個(gè)連接端并且使另一個(gè)電纜5的四個(gè)芯線連接次級(jí)線圈2的另一個(gè)連接端與功率電子單元3的另一個(gè)連接端便已可實(shí)現(xiàn)保持可供使用的高度h，但是適宜的是，為次級(jí)線圈2的一連接端與功率電子單元3的一連接端的連接使用不同電纜的芯線，如在圖3中示出的那樣。在那兒電纜4的兩個(gè)芯線4B和4D和電纜5的兩個(gè)芯線5A和5C與次級(jí)線圈2的一個(gè)連接端2A連接，而電纜4的另兩個(gè)芯線4A和4C和電纜5的另兩個(gè)芯線5B和5D與次級(jí)線圈2的另一個(gè)連接端2B連接。與功率電子單元3的兩個(gè)連接端的連接以與之類似的方式建立。通過(guò)這種方式在次級(jí)線圈2與功率電子單元3之間的電流回路的總電流沿兩個(gè)方向中的每一個(gè)各一半地分布到兩個(gè)電纜4和5上，從而總體上在每個(gè)電纜4和5中流動(dòng)著兩個(gè)指向相反且大小相同的電流。這造成了，由電流引起的磁場(chǎng)在電纜4和5外近似于相互抵消并且改善了感應(yīng)式的能量接收設(shè)備與車輛1的電子構(gòu)件的電磁兼容性。如圖2示出的，還可以通過(guò)下述方式改善磁場(chǎng)的相互抵消，即在芯線4A至4D和5A至5D在電纜4和5內(nèi)部徑向?qū)ΨQ地布置時(shí)如此選擇各芯線的配屬，即：例如在電纜4中，沿一個(gè)方向引導(dǎo)電流的芯線4A和4C關(guān)于電纜橫截面的中心點(diǎn)對(duì)稱，而沿另一相反的方向引導(dǎo)電流的芯線4B和4D同樣關(guān)于在一具有相同的半徑的圓上的電纜橫截面的中心點(diǎn)對(duì)稱。如果所有芯線的分電流大小相同，那么這使得磁場(chǎng)在離開電纜4小間距的位置處便已很大程度上抵消。按照相同的模式也在電纜5中選擇芯線5A至5D的配屬。為了確保所有由單個(gè)芯線4A至4D或5A至5D引導(dǎo)的分電流的大小相等，連接次級(jí)線圈2的一個(gè)連接端與功率電子單元3的相同的連接端的芯線周期性地成對(duì)地以彼此相反的電流方向穿過(guò)封閉的磁芯，如在圖4中借助連接到次級(jí)線圈2的連接端2B上的芯線4A、4C、5B和5D示意性地示出的那樣。因此芯線5D和4A穿過(guò)磁芯8，芯線4A和4C穿過(guò)磁芯9，芯線4C和5B穿過(guò)磁芯10，而芯線5B和5D穿過(guò)磁芯11。可以使用由鐵構(gòu)成的環(huán)形磁芯作為磁芯8至11。在圖4中分別通過(guò)箭頭給出了芯線中的電流方向。因此例如芯線5D和4A穿過(guò)磁芯8地引導(dǎo)方向相反的分電流，盡管其電流方向關(guān)于次級(jí)線圈2與功率電子單元3的連接是相同的。這通過(guò)在圖4中可看到的芯線5D穿過(guò)磁芯8的疊繞形的鋪設(shè)引起。穿過(guò)磁芯8較緊密地相鄰的芯線5D和4A的磁場(chǎng)在其分電流的大小相同時(shí)近似抵消，而其不同大小的分電流導(dǎo)致在磁芯8中的一個(gè)交變磁場(chǎng)。由此在芯線5D和4A中根據(jù)楞次定律感生出電流，其反作用于磁芯8中的磁通量的改變、亦即交變磁場(chǎng)。因此導(dǎo)致了在芯線5D和4A中分電流的大小的均衡。按照相同的原理基于按照?qǐng)D4的布置也分別成對(duì)地相互均衡在芯線4A和4C中、在芯線4C和5B中、以及在芯線5B和5D中的分電流。通過(guò)總體上周期性的布置結(jié)構(gòu)，總地來(lái)說(shuō)也導(dǎo)致了所有分電流的均衡，從而總電流均勻地分布到四個(gè)芯線4A、4C、5B和5D中。分電流的這種類型的均衡也設(shè)置在另一電流方向的芯線5A、5C、4B和4D中。分電流的均 勻的分布不僅在磁場(chǎng)的抵消方面而且在單個(gè)芯線的電流負(fù)載方面也是有意義的。前面示例性地描述了本發(fā)明在用于感應(yīng)式地將電能從充電站傳輸?shù)诫妱?dòng)車輛的設(shè)備的次級(jí)側(cè)上的應(yīng)用。如本領(lǐng)域技術(shù)人員立刻意識(shí)到的，本發(fā)明可以完全一般性地應(yīng)用于線圈與功率電子單元之間的連接(結(jié)構(gòu))，也即同樣可以很好地應(yīng)用于感應(yīng)傳輸裝置的初級(jí)側(cè)，其中僅初級(jí)線圈與在那兒的功率電子單元之間的功率流的方向與次級(jí)側(cè)相比是相反的。此外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)由所述的實(shí)施例得到了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的變型可能性。因此也可以特別是視通道7的可用的橫截面而定使用多于兩個(gè)的電纜并且每個(gè)電纜的芯線的數(shù)量也可以不是四個(gè)而是僅僅兩個(gè)或多于四個(gè)。這樣的和相當(dāng)?shù)母男驮诒绢I(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)之內(nèi)并且應(yīng)該包括在權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。