通過磁感應(yīng)為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置(85)，其適于接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置(85)包括至少一個(gè)相線(U,V,W)，每個(gè)相線(U,V,W)適于傳送所述交變電流中的一相，其中-所述至少一個(gè)相線(U,V,W)被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處，-所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
【專利說明】通過磁感應(yīng)為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，該配置結(jié)構(gòu)包括適于產(chǎn)生交變電磁場的發(fā)生裝置，并且涉及用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，該配置結(jié)構(gòu)包括適于接收交變電磁場的磁分量的接收裝置，以通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流。特別地，該電流流動(dòng)到電負(fù)載上，同時(shí)磁感應(yīng)在接收裝置上引起交變電壓。
[0002]另外，本發(fā)明涉及包括該配置結(jié)構(gòu)的車輛。此外，本發(fā)明涉及用于向車輛傳輸能量的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括接收裝置和發(fā)生裝置。本發(fā)明也涉及制造該配置結(jié)構(gòu)的方法，以及通過接收裝置操作車輛的方法，該接收裝置接收交變電磁場的磁分量并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流。

【背景技術(shù)】
[0003]WO 2010/031595A2公開了用于為車輛，特別是軌道約束車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中該配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置，其適于接收交變電磁場的磁分量并且適于通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流。該接收裝置包括導(dǎo)電材料的多個(gè)繞組和/或線圈，其中，每個(gè)繞組或者線圈適于產(chǎn)生交變電流中的單獨(dú)的一相。
[0004]本發(fā)明可應(yīng)用到任何的陸上車輛，特別是軌道約束車輛，例如軌道車輛(例如有軌電車)，但是也應(yīng)用到道路機(jī)動(dòng)車輛上，例如個(gè)人(私家)轎車或者公共運(yùn)輸車(例如，巴士)。優(yōu)選地，產(chǎn)生交變電磁場的發(fā)生裝置的初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)一體形成在軌道、道路或者車輛的停車區(qū)上，使得初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)的電線在幾乎平行于車輛行駛或者?？康牡缆贰④壍阑蛘咄＼噮^(qū)的表面的平面上延伸。
[0005]在WO 2010/031595A2中說明了初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)。例如，初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)的電流線路可沿著軌道或者道路以蜿蜒的方式延伸，即，線路的有些節(jié)段橫向于行進(jìn)方向延伸，線路的有些節(jié)段沿著行進(jìn)方向延伸，由此連接橫向延伸的節(jié)段。特別地，如WO 2010/031595A2的圖5和圖12所示，初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)優(yōu)選地產(chǎn)生磁波，該磁波沿著行進(jìn)方向或者與行進(jìn)方向相反的方向傳播。波的速度由橫向延伸節(jié)段的距離確定，并且由靠初級側(cè)電導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)的不同的相傳送的交變電流的頻率確定。
[0006]也如WO 2010/031595A2的說明，接收裝置可位于車輛的底側(cè)，并且可被鐵磁體覆蓋，該鐵磁體例如為片或者板形狀的主體。合適的材料是鐵素體。該主體使得磁場的場線打束并且改變方向，因而使得主體上方的場強(qiáng)減少到幾乎為零。
[0007]但是，這樣的鐵磁材料的主體或者可選地這樣的導(dǎo)電材料的屏蔽體不能使得主體或者屏蔽體的側(cè)部位置處的磁場的場強(qiáng)減少到零。特別地，當(dāng)人進(jìn)入或者離開車輛時(shí)，他們可能通過接收裝置的側(cè)部的區(qū)域。因此，場強(qiáng)的相應(yīng)的限制起作用并且必須不被超過。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)、包括該配置結(jié)構(gòu)的車輛、包括該配置結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、制造該配置結(jié)構(gòu)的方法和通過接收裝置操作車輛的方法，其使得發(fā)生裝置的側(cè)部和/或接收裝置的側(cè)部的場強(qiáng)減少。
[0009]特別地，發(fā)生裝置可具有在WO 2010/031595A2中說明的蜿蜒的(或者稱為:曲折的)構(gòu)造。蜿蜒構(gòu)造的優(yōu)選變型會(huì)在后面說明。
[0010]可選地或者此外，接收裝置可具有“平直”的構(gòu)造。這種“平直”的構(gòu)造的示例由WO 2010/031595A2說明，特別是針對該文獻(xiàn)的圖13至17的說明。在該文獻(xiàn)中的“平直”意味著如果初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)和車輛的軌道或者道路也在水平方向上延伸，那么接收裝置的相線(即，不同相的電線)在水平方向上延伸或者幾乎在水平方向上延伸。但是，因?yàn)檫@種接收裝置通常包括不止一個(gè)繞圈或者線圈，并且還包括不止一個(gè)相線，所以如果從上面看去的話存在電線的交叉。因此，盡管是平直的構(gòu)造，電線的所有節(jié)段都位于具有單根電線厚度的平直區(qū)域內(nèi)部也是不可能的。
[0011]另外，相線中的至少一個(gè)可包括具有不止一個(gè)繞圈的線圈。一個(gè)繞圈被理解為圍繞線圈的中心軸線延伸的相線的一個(gè)節(jié)段。換句話說:該節(jié)段圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。不是在每種情況下，所有的繞圈都圍繞中心軸線完成一個(gè)完整的循環(huán)。更確切的說，特別是線圈的最后一個(gè)和第一個(gè)繞圈圍繞中心軸線可以不完成一個(gè)完整的循環(huán)，使得到線圈和從線圈開始的電連接可在合適的位置并且以合適的方式進(jìn)行。另一方面，如果線圈具有至少三個(gè)繞圈，那么繞圈中的至少一個(gè)不是第一個(gè)也不是最后一個(gè)繞圈，并且通常圍繞中心軸線完成一個(gè)完整的循環(huán)。
[0012]在這種線圈的情況下，在中心軸線的方向上測量的線圈的厚度例如等于繞圈的數(shù)量乘以進(jìn)行繞圈的電線的厚度。但是，根據(jù)線圈的特定構(gòu)造，該厚度可以是可選地大于或者小于前面提到的厚度。例如，可圍繞線圈的中心軸線纏繞連續(xù)的繞圈，以形成盤旋物。與具有同樣數(shù)量的繞圈的線圈相比，其中所有的繞圈具有盤旋物的外繞圈的尺寸，這減少了線圈的厚度，而且減少了線圈的有效面積。在任何情況下，優(yōu)選的是，同一相線的所有線圈以同樣的方式形成，例如，所有的線圈都是螺旋物或者所有的線圈都包括互相堆疊在彼此之上的繞圈。但是，至少一個(gè)端部線圈的輪廓優(yōu)選地比另一線圈或者其它線圈包圍更小的區(qū)域。在螺旋端部線圈的情況下，螺旋物的外部繞圈因此會(huì)以較小的纏繞半徑被纏繞，或者比另一線圈或者其它線圈的輪廓包圍更小的區(qū)域。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可包括多個(gè)線圈，例如，至少三個(gè)線圈，該多個(gè)線圈是同一相線的線圈。這意味著至少一個(gè)相線的電線形成了所述至少三個(gè)線圈。線圈被理解為包括至少一個(gè)繞圈，并且在不止一個(gè)繞圈的情況下，多個(gè)繞圈以這樣的方式配置:不同繞圈的節(jié)段互相平行延伸，或者基本互相平行延伸，并且可選地具有相同的形狀(例如矩形、圓形等)。繞圈的輪廓的一種可能的形狀是矩形，因?yàn)槊總€(gè)線圈具有矩形繞圈的一連串的連續(xù)線圈可配置成覆蓋矩形的有效區(qū)域，該矩形的有效區(qū)域是被單個(gè)線圈覆蓋的區(qū)域的總和。但是，優(yōu)選的是，形成線圈配置結(jié)構(gòu)的端部的線圈是錐形的，例如具有圓錐輪廓或者平頭錐體輪廓。被各個(gè)線圈“覆蓋”的區(qū)域是磁場的磁通量線可延伸通過的區(qū)域，其中，與這些通量線對應(yīng)的磁通量通過在線圈中感應(yīng)對應(yīng)的電壓弓I起磁感應(yīng)。
[0014]優(yōu)選地，多個(gè)線圈的中心軸互相平行延伸。這適用于傳送不同相的交變電流的不同相線的線圈，和/或適用于同一相線的線圈。
[0015]相線中的至少一個(gè)(以及優(yōu)選地所有的相線的)的多個(gè)線圈可互相相鄰定位，以完成一連串的連續(xù)線圈，該連續(xù)線圈在垂直于線圈的中心軸延伸的平面中覆蓋有效區(qū)域。在至少三個(gè)線圈的情況下，在該序組的相對端部具有第一端部線圈第二端部線圈，在該序組的端部線圈之間具有至少一個(gè)中間線圈。優(yōu)選地，第一端部線圈和第二端部線圈朝向它們的端部成錐形。
[0016]優(yōu)選地，線圈的有效區(qū)域是被該序組的各個(gè)線圈覆蓋的區(qū)域之和，S卩，線圈不會(huì)重疊。但是，小的重疊區(qū)域不會(huì)顯著地降低有效區(qū)域。另外，在連續(xù)的線圈中的相鄰線圈的區(qū)域之間可能存在小的距離，使得有效區(qū)域不是連續(xù)區(qū)域。但是，優(yōu)選的是該距離是小的(例如，小于連續(xù)線圈的縱向方向的2%，該縱向方向是從第一端部線圈到第二端部線圈延伸的方向)。
[0017]特別的，線圈配置結(jié)構(gòu)中的至少兩個(gè)線圈是同一相線的線圈，其連續(xù)地配置在縱向方向上，由此限定了至少一個(gè)邊界區(qū)，由此同一相線的所述至少兩個(gè)線圈的第一和第二線圈互相接界，可選地具有間隙或者彼此重疊地互相接界，其中第一線圈是位于線圈配置結(jié)構(gòu)的第一端部處或者第二端部處的端部線圈。第一線圈(如果僅有兩個(gè)連續(xù)的線圈，那么可選地，和第二線圈)是沿著縱向方向朝向線圈配置結(jié)構(gòu)的各自的端部成錐形的線圈。由于沿著其延伸朝向線圈配置結(jié)構(gòu)的第一端部或者朝向第二端部的錐形構(gòu)造，與邊界區(qū)處的邊界區(qū)域相比，該錐形線圈在第一端部或者第二端部處在端部區(qū)域上沿著縱向方向每單位長度覆蓋更小的區(qū)域。一般來講，該錐形區(qū)域因?yàn)樗?，所以每單位長度覆蓋更小的區(qū)域。
[0018]這例如與標(biāo)準(zhǔn)線圈形成對比，標(biāo)準(zhǔn)線圈的繞圈在端部區(qū)域并且在邊界區(qū)域以相同方式符合曲線路徑。這些標(biāo)準(zhǔn)線圈通常關(guān)于在線圈的縱向延伸的中部橫向于縱向方向延伸的直線對稱。在線圈的端部區(qū)域和在邊界區(qū)域上的繞圈的一定曲率是必要的，因?yàn)殡娋€不能被彎曲以形成矩形。因此，在端部區(qū)域和在邊界區(qū)域上的繞圈的彎曲路徑在本申請的意義上不被看作為錐形。更確切的是，具有繞圈的線圈的成錐形意味著除了具有繞圈的任何的曲率之外，在縱向方向上朝向線圈的端部具有連續(xù)減少的寬度。
[0019]例如，根據(jù)本發(fā)明，在縱向方向上端部線圈的延伸的至少三分之一，或者該延伸的至少一半，并且在特定的情況下，在縱向方向上該延伸的大于一半，達(dá)到線圈的整個(gè)延伸，可具有錐形構(gòu)造。
[0020]本發(fā)明也基于下面的發(fā)現(xiàn):在發(fā)生裝置操作期間流動(dòng)通過一個(gè)或者多個(gè)相線的電流產(chǎn)生電磁場，該電磁場的磁分量被接收裝置接收。此外，在接收裝置操作期間(同時(shí)該接收裝置接收電磁場的磁分量并且將電力輸送到車輛上的任何負(fù)載上)流動(dòng)通過一個(gè)或者多個(gè)相線的電流也產(chǎn)生電磁場，該電磁場可被稱為寄生場。由接收裝置的一個(gè)或者多個(gè)相線的不同節(jié)段中的一些產(chǎn)生的電磁場通過干涉互相補(bǔ)償。這同樣適用于由發(fā)生裝置的一個(gè)或者多個(gè)相線的不同節(jié)段中的一些產(chǎn)生的電磁場。
[0021]關(guān)于接收裝置，例如這意味著在連續(xù)線圈的中間節(jié)段的側(cè)部具有其中場強(qiáng)是小的或者甚至接近零的區(qū)域。關(guān)于發(fā)生裝置，例如這意味著由一個(gè)或者多個(gè)相線的彎折節(jié)段產(chǎn)生的場互相補(bǔ)償并且產(chǎn)生小的或者為零的場強(qiáng)?！皥鰪?qiáng)”在本文中意味著波動(dòng)電磁場，特別是磁場的通量密度的幅度。但是，在發(fā)生裝置和接收裝置的端部區(qū)域的側(cè)部也有具有更高場強(qiáng)的區(qū)域。原因是沒有用于每個(gè)節(jié)段的補(bǔ)償節(jié)段。此外，在端部處由相線節(jié)段產(chǎn)生的場可互相重疊，由此導(dǎo)致了增加的場幅度。
[0022]為了減少發(fā)生裝置或者接收裝置的一個(gè)或者多個(gè)端部附近的場強(qiáng)，特別是在限定位置處的場強(qiáng)，該裝置的至少一個(gè)端部是錐形的。表述“錐形”意味著相線配置結(jié)構(gòu)的寬度朝向線配置結(jié)構(gòu)的端部減少。這不是必然意味著存在一個(gè)或者多個(gè)相線的線節(jié)段，其界定了由線配置結(jié)構(gòu)覆蓋并且朝向線配置結(jié)構(gòu)的端部以錐形方式延伸的區(qū)域。這可能是這樣的情況:線配置結(jié)構(gòu)包括在線配置結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域中的相線的線圈。下面，包括至少一個(gè)相線的線圈的線配置結(jié)構(gòu)也被命名為線圈配置結(jié)構(gòu)。但是，存在其它可能的線配置結(jié)構(gòu)，例如類似于在WO 2010/031595A2中說明的配置結(jié)構(gòu)的線配置結(jié)構(gòu)，其中至少一個(gè)相線彎折，即，包括橫向于線配置結(jié)構(gòu)的縱向方向延伸的第一線節(jié)段，還包括在每種情況下連接兩個(gè)第一線節(jié)段的第二線節(jié)段。如果線配置結(jié)構(gòu)的端部節(jié)段包括彎折的相線，那么相線的連續(xù)的第一線節(jié)段的長度朝向線配置結(jié)構(gòu)的端部減少。橫向于縱向方向延伸的第一線節(jié)段的這些長度可在寬度方向上被測量，因此，例如如果纜線在第一線節(jié)段中形成了一些波紋或者皺折，那么沒有必要等于對應(yīng)的纜線節(jié)段的長度。但是，線配置結(jié)構(gòu)的輪廓甚至可被限定成用于彎折一個(gè)相線或者用于彎折多個(gè)相線，使得該輪廓包括線配置結(jié)構(gòu)的整個(gè)區(qū)域，但是朝向線配置結(jié)構(gòu)的內(nèi)部不符合線配置結(jié)構(gòu)的線節(jié)段。例如，在線配置結(jié)構(gòu)的外周處的線節(jié)段或者線位置可以被該輪廓的直的節(jié)段或者該輪廓的連續(xù)彎曲的節(jié)段連接。如上所指出的，在配置結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域中包括相線的線圈的線圈配置結(jié)構(gòu)的情況下，該配置結(jié)構(gòu)的輪廓可與線節(jié)段相符。
[0023]特別地，提出了一種用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置，其適于接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置包括至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于傳送所述交變電流的一相，其中
[0024]-所述至少一個(gè)相線被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處，
[0025]-所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0026]另外，提出了一種用于制造用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的接收裝置，其適于在操作期間接收交變電磁場的所述磁分量并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置配備有至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于在操作期間傳送所述交變電流的一相，其中
[0027]-所述至少一個(gè)相線被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處，
[0028]-所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0029]“逐漸減少”優(yōu)選地被限制到線配置結(jié)構(gòu)的延伸的一部分，S卩，被限制到該線配置結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域。但是，該端部區(qū)域的尺寸不被局限到該線配置結(jié)構(gòu)沿著縱向方向的總長度的特定的最大百分比。如果該線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著該線配置結(jié)構(gòu)的延伸朝向第一端部和朝向第二端部逐漸地減少，那么在該線配置結(jié)構(gòu)的中間節(jié)段中存在在該處寬度最大的點(diǎn)，或者存在其中寬度不變并且大于在端部節(jié)段的寬度的中間區(qū)域。
[0030]如果接收裝置被使用或者在車輛的行進(jìn)期間會(huì)被使用，那么該線配置結(jié)構(gòu)的縱向方向優(yōu)選地平行于或者等同于行進(jìn)方向。
[0031]如上所指出的，用于該線配置結(jié)構(gòu)朝向端部寬度減少的另一表述是“成錐形”或者“錐形構(gòu)造”。
[0032]接收裝置的線配置結(jié)構(gòu)可以是線圈配置結(jié)構(gòu)。因此，提出了一種用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置，其適于接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置包括至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于傳送所述交變電流的一相，其中
[0033]-每個(gè)相線形成至少一個(gè)線圈，
[0034]-每個(gè)線圈包括所述相線的至少一個(gè)繞圈，
[0035]-所述至少一個(gè)繞圈圍繞所述線圈的中心軸纏繞，
[0036]-所述一個(gè)或者多個(gè)線圈配置成形成沿著橫向于所述線圈的所述中心軸或者橫向于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的多個(gè)線圈的所述中心軸的縱向方向延伸的線圈配置結(jié)構(gòu)，使得所述線圈配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對的端部，
[0037]-所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述一個(gè)/多個(gè)中心軸并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0038]這對應(yīng)于一種制造用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的接收裝置，其適于在操作期間接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置配置有至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于在操作期間傳送所述交變電流的一相，其中
[0039]-至少一個(gè)線圈由每個(gè)相線形成，
[0040]-每個(gè)線圈由所述相線的至少一個(gè)繞圈形成，
[0041 ]-所述至少一個(gè)繞圈圍繞所述線圈的中心軸纏繞，
[0042]-所述一個(gè)或者多個(gè)線圈配置成形成沿著橫向于所述線圈的所述中心軸或者橫向于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的線圈的所述中心軸的縱向方向延伸的線圈配置結(jié)構(gòu)，使得所述線圈配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對的端部，
[0043]-所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線圈配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述一個(gè)/多個(gè)中心軸并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0044]特別地，所述線圈配置結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)所述線圈，其以連續(xù)的順序和/或互相疊置的方式在所述縱向方向上配置，并且，在所述第一和/或所述第二端部處所述線圈配置結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)所述線圈沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述對應(yīng)的端部成錐形。
[0045]特別地，所述接收裝置可包括多個(gè)相線，每個(gè)相線適于傳送所述交變電流的多個(gè)相電流中的不同的一相。每個(gè)相線可形成一個(gè)或者多個(gè)線圈(例如，至少三個(gè)線圈)，每個(gè)線圈可包括相線的至少一個(gè)繞圈。相線或者每個(gè)相線的多個(gè)線圈可互相相鄰定位，以形成一連串的線圈，其在垂直于線圈的中心軸延伸的平面中覆蓋有效的面積，由此在該序組的相對的端部處存在第一和第二端部線圈。在至少三個(gè)線圈的情況下，在該序組的端部線圈之間具有至少一個(gè)中間線圈。優(yōu)選地，至少兩個(gè)端部線圈是錐形的?？蛇x地，中間線圈沿著線圈配置結(jié)構(gòu)的延伸在縱向方向上朝向端部也可成錐形。
[0046]此外，提出了一種用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括發(fā)生裝置，其適于產(chǎn)生交變電磁場，所述交變電磁場用于通過磁感應(yīng)在對應(yīng)的接收裝置中產(chǎn)生交變電流，其中，所述發(fā)生裝置包括至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于傳送所述交變電流的一相，其中
[0047]-所述至少一個(gè)相線被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處，
[0048]-所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0049]因此，提出了一種制造用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的發(fā)生裝置，其適于在操作期間產(chǎn)生交變電磁場，所述交變電磁場用于在對應(yīng)的接收裝置中通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，至少一個(gè)相線設(shè)置用于所述發(fā)生裝置，其中，每個(gè)相線適于在操作期間傳送所述交變電流的一相，其中
[0050]-所述至少一個(gè)相線被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，在操作期間，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處，
[0051]-所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
[0052]優(yōu)選地，所述線配置結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相線沿著所述縱向方向彎折，其中，該相線包括橫向于所述縱向方向延伸的第一節(jié)段和在每種情況下都連接兩個(gè)第一節(jié)段的第二節(jié)段，所述第二節(jié)段基本在所述縱向方向上延伸，并且，其中所述第一節(jié)段的所述長度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少。
[0053]該線配置結(jié)構(gòu)的錐形構(gòu)造減少了特別在成錐形的端部區(qū)域的側(cè)部的場強(qiáng)。為此的一個(gè)原因是在端部處或者在線配置結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域中由其線節(jié)段橫向于縱向方向延伸的相線節(jié)段(例如，在彎折的線構(gòu)造的情況下的“第一”線節(jié)段)產(chǎn)生的場強(qiáng)被減少，因?yàn)檫@些線節(jié)段的長度由于減少的寬度而被減少。這適用于在該環(huán)境中在縱向方向中的位置。對于線配置結(jié)構(gòu)的側(cè)部的環(huán)境區(qū)域，另一原因適用:在配置結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域的側(cè)部的同一位置處，如果該端部區(qū)域成錐形，那么到最近的線節(jié)段(例如在彎折的線構(gòu)造的情況下的“第二”線節(jié)段)的距離更大。
[0054]本發(fā)明也涵蓋了包括該配置結(jié)構(gòu)的車輛，該配置結(jié)構(gòu)具有在本說明書中說明的實(shí)施例之一的接收裝置，其中，該配置結(jié)構(gòu)位于車輛的底部，如果車輛行進(jìn)在水平地鐵或者水平軌道上，使得一個(gè)線圈的中心軸或者多個(gè)線圈的中心軸在垂直方向上延伸。
[0055]另外，本發(fā)明涵蓋了用于向車輛傳送能量的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括具有初級側(cè)發(fā)生裝置的配置結(jié)構(gòu)，該初級側(cè)發(fā)生裝置沿著車輛的行進(jìn)路徑或者在車輛的停車區(qū)域或者?？繀^(qū)處配置，并且，其中該系統(tǒng)包括具有在本說明書中說明的實(shí)施例之一的次級側(cè)接收裝置的配置結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]下面參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的示例。
[0057]圖1示意性示出了用于為車輛提供電能的配置結(jié)構(gòu)的俯視圖，其中，該配置結(jié)構(gòu)包括三個(gè)相線，其中，每個(gè)相線形成彼此相鄰設(shè)置的一連串的四個(gè)線圈，
[0058]圖2示意性示出了類似于圖1的包括相線的一連串的三個(gè)線圈的俯視圖，
[0059]圖3示出了包括三個(gè)彎折相線的傳統(tǒng)線配置結(jié)構(gòu)的局部俯視圖，
[0060]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例包括三個(gè)彎折的相線的線配置結(jié)構(gòu)的局部俯視圖，
[0061]圖5示出了作為沿著縱向方向的位置的函數(shù)的圖3和圖4的線配置結(jié)構(gòu)的側(cè)部的場強(qiáng)，
[0062]圖6示意性示出了用于產(chǎn)生電磁場，特別是用于產(chǎn)生沿著車輛的行進(jìn)方向傳播的磁波的初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)，其中，所述車輛也示意性示出在該圖中，和
[0063]圖7示意性示出了圖6的車輛，在該車輛內(nèi)部包括一些裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0064]圖1示出了三序組的線圈，其中每個(gè)序組由用于傳送三相交變電流的線圈配置結(jié)構(gòu)(即，電導(dǎo)體的配置結(jié)構(gòu))的不同相線形成。該配置結(jié)構(gòu)可以是用于在初級側(cè)(例如軌道側(cè))上產(chǎn)生電磁場的發(fā)生裝置的一部分，或者可以是安裝到車輛上的接收裝置的一部分。
[0065]序組G，R, B中的每個(gè)包括四個(gè)線圈C。各個(gè)線圈對于序組G由GCL，GCMl, GCM2, GCR標(biāo)示，對于序組R由RCL, RCMl, RCM2, RCR標(biāo)示，對于序組B由BCL, BCMl, BCM2, BCR標(biāo)示。在該示例中，中間線圈C具有矩形形狀，即，被對應(yīng)的形狀覆蓋的區(qū)域是矩形的。但是，端部線圈GCL, RCL, BCL和GCR，RCR, BCR朝向該序組的端部成錐形。
[0066]該示例示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，該線圈配置結(jié)構(gòu)包括多于一個(gè)相線(即，多個(gè)相線)的線圈，其中不同相線的線圈沿著縱向方向(在圖1的示例中為水平方向)相對于彼此移位，其中，每個(gè)相線在相線的各自的端部區(qū)域成錐形。術(shù)語“端部區(qū)域”指縱向方向，即，沿著縱向方向具有的兩個(gè)相對的端部區(qū)域。
[0067]返回到圖1的示例，因?yàn)榫€圈C的每個(gè)序組G，R, B是通過使得各個(gè)線圈C互相相鄰設(shè)置形成，所以每個(gè)序組G，R，B的有效區(qū)域在中間節(jié)段是矩形的，在端部區(qū)域形狀像平頭錐體。此外，同一相線的線圈C不重疊，使得序組的有效區(qū)域等于序組G，R，B的線圈C覆蓋的區(qū)域的總和。為了更加清楚地說明符號，例如線圈"GCL"的符號意味著該線圈是序組G的一部分并且該線圈在序組G中是左側(cè)L線圈(即，第一端部線圈)。符號"GCM1"意味著線圈C是序組G的一部分并且是第一中部Ml線圈C。在線圈的符號中作為第三個(gè)字母的符號〃R〃(例如GCR)意味著該線圈在對應(yīng)的序組中是右側(cè)R線圈(S卩，第二端部線圈)。在圖1中示出的三個(gè)序組G，R，B沿著該圖的垂直方向展開，但是這么做僅是為了說明的目的。事實(shí)上，優(yōu)選的是在垂直于縱向方向的方向上不展開，縱向方向在每個(gè)序組中從左側(cè)線圈到右側(cè)線圈延伸，并且在圖1中是水平方向。
[0068]序組G的線圈相對于彼此移動(dòng)第一移動(dòng)長度SLl，該第一移動(dòng)長度SLl對于序組G的所有的成對的線圈而言都是恒定的，這同樣適用于其它的序組R和B。同樣也適用于每個(gè)序組可包括不同數(shù)量的線圈的其它配置結(jié)構(gòu)，例如，具有矩形形狀的中間線圈的數(shù)量對于該配置結(jié)構(gòu)的不同的實(shí)施例可變化。第一移動(dòng)長度SLl由雙線箭頭示出。也有從序組G的線圈C附近延伸的單線箭頭。這些單線箭頭示出了相線的纏繞方向，以產(chǎn)生構(gòu)成線圈C的繞圈。其它的序組R，B以與序組G同樣的方式形成。但是，不同的序組G，R，B相對于彼此移動(dòng)第二移動(dòng)長度SL2，這對于序組G，R也由雙線箭頭示出。第三序組B也相對于第二序組R移動(dòng)同樣的第二移動(dòng)長度SL2。該第二移動(dòng)長度SL2是第一移動(dòng)長度SLl的1/3。假設(shè)在圖1中示出的配置結(jié)構(gòu)是接收裝置，那么關(guān)于縱向方向具有變化的周期性場強(qiáng)(這種變化的磁場示出在圖2至圖4中)的電磁場(其中，周期長度等于第一移動(dòng)長度SLl乘以2)在橫向于縱向方向延伸的每個(gè)線節(jié)段中感應(yīng)相同大小的電壓，假設(shè)這些線節(jié)段設(shè)置在沿著縱向方向的同一位置或者設(shè)置在加上或者減去第一移動(dòng)長度SLl的兩倍的同一位置。用于感應(yīng)相同大小的電壓的另一前提是相同的線長度，其不適用于在端部處的線節(jié)段和相鄰的橫向延伸的線節(jié)段。
[0069]特別地，交替磁場的通量線沿著垂直于圖1和圖2的成像平面的方向穿透線配置結(jié)構(gòu)。
[0070]對于線圈的序組中的一個(gè)，S卩，對于序組G，圖1示出了電流沿著其流動(dòng)通過線圈的方向(箭頭指示)的模式的示例。該示例基于這樣的假設(shè):電磁場在序組G的線圈中感應(yīng)電壓，其中，電磁場的場強(qiáng)沿著縱向方向周期性變化，并且周期的長度等于第二移動(dòng)長度SL2的兩倍。
[0071]圖1中示出的配置結(jié)構(gòu)的變型是可能的。該配置結(jié)構(gòu)可以不是線圈配置結(jié)構(gòu)，該配置結(jié)構(gòu)的線在圖1中由實(shí)線、虛線或者點(diǎn)線表示。更確切地，除了在橫向于縱向方向延伸的中部的線之外，這些實(shí)線、虛線和點(diǎn)線可以表示線配置結(jié)構(gòu)的輪廓。線配置結(jié)構(gòu)的電線可在該輪廓內(nèi)沿著任何合適的路徑。尤其是在這種情況下，完整的線配置結(jié)構(gòu)可以被配置在由實(shí)線限定的輪廓的內(nèi)部(即，在圖1中的虛線和點(diǎn)線可以被忽略)。
[0072]序組的數(shù)量可以變化，因而用于傳送交變電流的不同相的相線的數(shù)量可以變化。例如，圖1的線圈配置結(jié)構(gòu)可具有用于傳送不同相的兩個(gè)或者四個(gè)相線。線配置結(jié)構(gòu)的端部節(jié)段中或者線圈的序組中僅有一個(gè)可成錐形。此外或者可選地，錐形的端部節(jié)段可以與圖1所示不同的方式成錐形，例如在錐形節(jié)段中的輪廓可被彎曲，而不是如圖1所示是直的。
[0073]如果線配置結(jié)構(gòu)是線圈配置結(jié)構(gòu)，那么根本不需要錐形端部節(jié)段與端部線圈沿著縱向方向延伸相同的長度。更確切的是，錐形端部節(jié)段的長度可以比在各個(gè)端部的線圈的長度更短或者更長。例如，參照圖1，第一中間線圈GCMl也屬于錐形端部節(jié)段。特別地，第一中間節(jié)段GCMl的縱向延伸的一半可成錐形，使得錐形端部節(jié)段的長度是線圈的長度的
1.5 倍。
[0074]圖2示出了一連串三個(gè)線圈的示例:第一端部線圈GCL、中間線圈GCM和第二端部線圈GCR，其中該三個(gè)線圈由同一相線形成。在該示例中，在該序組的相對的端部處的錐形端部節(jié)段延伸越過各自的端部線圈GCL，GCR的三分之二。但是，該錐形端部節(jié)段可延伸該線圈的總延伸的不同的分?jǐn)?shù)，或者沿著縱向方向延伸線圈的整個(gè)延伸。
[0075]由于朝向在圖2中示出的線圈配置結(jié)構(gòu)的端部沿著它們的延伸的它們的錐形構(gòu)造，與中間線圈GCM接界的邊界區(qū)處的它們的邊界區(qū)域相比，端部線圈GCL，GCR在每種情況下在它們的與線圈配置結(jié)構(gòu)的端部相鄰的端部區(qū)域上在縱向方向上每單位長度都覆蓋更小的區(qū)域。
[0076]在圖1和圖2的示意圖中沒有示出用于使得不同的線圈互相連接并且使其連接到外部裝置(例如整流器)的連接線。
[0077]圖3示意性示出了用于在向車輛傳輸能量的系統(tǒng)的初級側(cè)上產(chǎn)生電磁場的發(fā)生裝置的傳統(tǒng)的線配置結(jié)構(gòu)的俯視圖。該線配置結(jié)構(gòu)包括三個(gè)相線U，V，W，其沿著縱向方向(在圖3中是水平方向)彎折。僅示出了該線配置結(jié)構(gòu)的一部分。特別是，該線配置結(jié)構(gòu)可以與在圖中的右手側(cè)上所示的同樣的方式延續(xù)?？拷趫D3的左手側(cè)上示出的線配置結(jié)構(gòu)的端部，三個(gè)相線U，V, W互相連接由此形成星點(diǎn)ST。
[0078]每個(gè)相線U，V，W包括橫向于縱向方向延伸的第一節(jié)段，并且包括在每種情況下都連接兩個(gè)第一線節(jié)段并且至少部分地沿著縱向方向延伸的第二線節(jié)段。在圖3中，相線W的第一線節(jié)段(由實(shí)線段和十字符號示出)由la，lb，lc，ld，le，lf示出。相線W的連接第二線節(jié)段由2a，2b, 2c, 2d, 2e, 2f示出，其中第二線節(jié)段2a使得第一線節(jié)段Ia連接到短的線節(jié)段11，該短的線節(jié)段11使得相線W連接到星點(diǎn)ST。
[0079]不同相U，V, W的第一線節(jié)段在操作期間產(chǎn)生電磁場，其場強(qiáng)隨著到該線配置結(jié)構(gòu)的距離的增加在該線配置結(jié)構(gòu)的側(cè)部快速減少。在圖3中示出的示例中，“側(cè)部”意味著在圖3的成像平面內(nèi)垂直于縱向方向的方向。同樣適用于由第二線節(jié)段產(chǎn)生的電磁場，因?yàn)橄嗑€U，V，W在相位移處被操作并且發(fā)生干擾消除。但是，存在如下例外:在圖3的左手側(cè)上示出的線配置結(jié)構(gòu)的端部處，在星點(diǎn)ST的區(qū)域中，干涉可能部分地補(bǔ)償由各個(gè)相線U，V，W產(chǎn)生的電磁場，但是可以在端部區(qū)域的側(cè)部和朝向左側(cè)在縱向方向上測量到顯著的場強(qiáng)。
[0080]為了減少端部區(qū)域附近的場強(qiáng)，在圖4中示出了改進(jìn)的線配置結(jié)構(gòu)。與圖3中示出的配置結(jié)構(gòu)相比，在圖4中示出的在左手側(cè)上的線配置結(jié)構(gòu)的端部節(jié)段(區(qū)段)被改進(jìn)。該改進(jìn)僅指相線W的第一線節(jié)段Ib的左手側(cè)上的節(jié)段。在該端部節(jié)段，所有的三個(gè)相線U, V, W的第一線節(jié)段的長度朝向端部逐漸減少。因此，例如相線W的第二線節(jié)段2a的連接第二線節(jié)段也被改進(jìn)。例如，第二線節(jié)段可以i)或者在其錐形端部節(jié)段上平行于該線配置結(jié)構(gòu)的輪廓延伸(例如參見節(jié)段2b)，或者ii)該第一線節(jié)段(例如參見節(jié)段Ia)的長度可被進(jìn)一步減少，使得第二線節(jié)段(例如參見節(jié)段2a)平行于縱軸(圖4中的水平方向)延伸。原理i)和ii)兩者都可結(jié)合到線配置結(jié)構(gòu)的同一實(shí)施例中，或者原理i)或ii)中僅有一個(gè)可在一個(gè)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。
[0081]在星點(diǎn)ST的區(qū)域中，相線U，V，W的不同構(gòu)造是可能的，如由相線U的實(shí)線節(jié)段13和虛線節(jié)段12所示。事實(shí)上，線節(jié)段12或者線節(jié)段13是存在的。
[0082]在圖4中的線配置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的構(gòu)造顯著地減少了端部節(jié)段附近的場強(qiáng)。特別地，場強(qiáng)沿著縱向方向朝向圖4的左側(cè)顯著減少。而且，如果與沿著縱向延伸的線配置結(jié)構(gòu)的中心線相距相同距離處測量場強(qiáng)，那么該端部節(jié)段的側(cè)部的場強(qiáng)被減少。原因是，與最近的相線的距離比圖3的配置結(jié)構(gòu)更大。
[0083]在圖4的左手側(cè)上示出的線配置結(jié)構(gòu)的端部節(jié)段成錐形，類似平頭錐形，如由兩個(gè)輪廓所示。
[0084]在圖5中示意性示出了由通過圖3的線配置結(jié)構(gòu)和通過圖4的線配置結(jié)構(gòu)的相同的三相交變電流產(chǎn)生的場強(qiáng)。假設(shè)相對的端部節(jié)段都是錐形，用于兩種配置結(jié)構(gòu)的場強(qiáng)IB被示出為位置I的函數(shù)。參考數(shù)字III表示用于圖3的線配置結(jié)構(gòu)的場強(qiáng)的相關(guān)性，參考數(shù)字IV表示圖4中示出的線配置結(jié)構(gòu)的場強(qiáng)的相關(guān)性。顯然，端部節(jié)段的錐形構(gòu)造減少了最大場強(qiáng)，此外場強(qiáng)隨著在縱向方向上與線配置結(jié)構(gòu)的端部的距離的增加在端部節(jié)段附近在縱向方向上朝向零更快速地減少。在圖5中示出的場強(qiáng)是在與線配置結(jié)構(gòu)的中心線橫向的方向上在恒定距離處測量的。
[0085]圖6示出了軌道83 (此處:具有兩個(gè)道軌的鐵道)，其由軌道約束車輛81 (例如地方性公共運(yùn)輸火車或者有軌電車)占據(jù)。初級側(cè)電導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)被安裝到軌道上，用于產(chǎn)生電磁場。它包括部分Tl，T2，T3，其可彼此獨(dú)立地被操作。在圖6示出的狀態(tài)下，僅中間部分Τ2被操作，因?yàn)檐囕v81的接收裝置85位于部分Τ2的上方。例如，初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為如WO 2010/031595Α2中與該文獻(xiàn)中的圖1有關(guān)的說明，或者可以本說明書的圖3或者4中示出的方式被設(shè)計(jì)。如附圖6所示，每個(gè)連續(xù)的部分Tl，Τ2, Τ3可通過用于打開和關(guān)閉部分Tl，Τ2, Τ3的單獨(dú)的開關(guān)Kl，Κ2, Κ3被連接到主線108上。在三相交變電流系統(tǒng)的情況下，主線108可包括用于每一相的電線或者纜線。主線108的遠(yuǎn)端(在圖6的右手側(cè)處，但未示出)可包括所有三相的共同的星點(diǎn)?？蛇x地，主線108可以是DC(直流)線，并且開關(guān)Κ1，Κ2, Κ3可包括用于產(chǎn)生通過部分Tl，Τ2, Τ3的交變電流的變換器。主線108的相對側(cè)被連接到能量源101。
[0086]初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)(即，發(fā)生裝置的線配置結(jié)構(gòu))可位于地下或者地上。特別地，在具有軌道車輛的輪可在其上滾動(dòng)的兩條軌道的鐵道的情況下，該導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)可位于地上，在鐵道枕木高度上的軌道之間，或者部分地位于地上，但是在鐵道枕木的下面。如果鐵道枕木由例如混凝土制成，那么枕木或者用于保持軌道的其它構(gòu)造可包括孔和/或腔，導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)的一條或者多條線可通過所述孔和/或腔延伸。由此，鐵道構(gòu)造可用于使得一條或者多條線保持為所需的蜿蜒形狀。在道路的情況下，初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)也可位于地下(即，一體設(shè)置在道路的材料中)和/或地上。
[0087]軌道約束車輛81在其下側(cè)包括接收裝置85，用于接收由初級側(cè)導(dǎo)體配置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電磁場。該接收裝置85電連接到車載電網(wǎng)86上(參見圖7)，使得在接收裝置85中感應(yīng)的電能可配布在車輛81內(nèi)部。例如，輔助裝置90和用于驅(qū)動(dòng)具有輪88a，88b，88c，88d的小車87a，87b中的推進(jìn)馬達(dá)(未示出)的推進(jìn)單元80，84可被連接到配電網(wǎng)86上。另夕卜，能量存儲(chǔ)裝置82(例如電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置)和/或電容器的配置結(jié)構(gòu)(例如法拉電容)也可連接到配電網(wǎng)上。因此，能量存儲(chǔ)裝置82特別在車輛81停車在軌道上期間由接收裝置85接收的能量被充電。當(dāng)車輛81在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要使得車輛81運(yùn)動(dòng)的推進(jìn)能量的一部分可從能量存儲(chǔ)裝置82退出，同時(shí)由接收裝置接收的該能量可助于推進(jìn)，S卩，可作為推進(jìn)能的一部分。
[0088]在圖6和7中示出的用于向車輛傳輸能量的系統(tǒng)僅是示例。例如，本發(fā)明可選地可被用于，當(dāng)公共汽車停車以允許乘客進(jìn)入和離開公共汽車時(shí)，為公共運(yùn)輸系統(tǒng)的公共汽車充電，或者可被用于當(dāng)汽車停車時(shí)為該汽車的電池充電。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置(85)，其適于接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置(85)包括至少一個(gè)相線(U，V，W)，每個(gè)相線(U，V，W)適于傳送所述交變電流中的一相， 其中 -所述至少一個(gè)相線(U，V，W)被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處， -所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
2.—種用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括接收裝置(85)，其適于接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置(85)包括至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于傳送所述交變電流中的一相，其中 -每個(gè)相線形成至少一個(gè)線圈(C)， -每個(gè)線圈(C)包括所述相線的至少一個(gè)繞圈， -所述至少一個(gè)繞圈圍繞所述線圈的中心軸纏繞， -所述一個(gè)或者多個(gè)線圈(C)配置成形成沿著橫向于所述線圈的所述中心軸或者橫向于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的線圈(C)的所述多個(gè)中心軸的縱向方向延伸的線圈配置結(jié)構(gòu)，使得所述線圈配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對的端部， -所述線圈配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述一個(gè)/多個(gè)中心軸并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線圈配置結(jié)構(gòu)包括多個(gè)所述線圈(C)，其以連續(xù)的順序和/或互相疊置的方式在所述縱向方向上配置，并且，其中所述線圈配置結(jié)構(gòu)中的所述線圈(GCL，RCL，BCL，GCR，RCR，BCR)中的至少一個(gè)在所述第一和/或所述第二端部處沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述對應(yīng)的端部成錐形。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線圈配置結(jié)構(gòu)中的至少兩個(gè)所述線圈(C)是同一相線的線圈，其沿著所述縱向方向連續(xù)地配置由此限定了至少一個(gè)邊界區(qū)，在該邊界區(qū)，同一相線的所述至少兩個(gè)線圈(C)的第一和第二線圈可選地以一定間隙或者互相疊置地互相接界，其中，所述第一線圈(GCL，RCL，BCL，GCR，RCR，BCR)是位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述第一端部處或者所述第二端部處的端部線圈，所述第一線圈由于沿著其延伸朝向所述第一端部或者朝向所述第二端部的其錐形構(gòu)造，與在所述邊界區(qū)處的邊界區(qū)域相比，在所述第一端部或者第二端部處在端部區(qū)域上沿著所述縱向方向每單位長度覆蓋更小的區(qū)域。
5.—種車輛(81)，其包括前述權(quán)利要求之一所述的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)位于所述車輛(81)的所述底部，如果所述車輛(81)在水平的地鐵或者水平的軌道上行進(jìn)，使得所述線圈(C)的所述中心軸在垂直方向上延伸。
6.—種用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)，其中，所述配置結(jié)構(gòu)包括發(fā)生裝置，其適于產(chǎn)生交變電磁場，所述交變電磁場用于通過磁感應(yīng)在對應(yīng)的接收裝置(85)中產(chǎn)生交變電流，其中，所述發(fā)生裝置包括至少一個(gè)相線(U，V，W)，每個(gè)相線(U，V，W)適于傳送所述交變電流中的一相， 其中 -所述至少一個(gè)相線(u，v，w)被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處， -所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線配置結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相線(U，V，W)沿著所述縱向方向彎折，其中，該相線(U，V，W)包括橫向于所述縱向方向延伸的第一節(jié)段(I)和在每種情況下都連接兩個(gè)第一節(jié)段(I)的第二節(jié)段(2)，所述第二節(jié)段(2)基本在所述縱向方向上延伸，并且，其中所述第一節(jié)段(I)的所述長度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述配置結(jié)構(gòu)是線圈配置結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)線圈(C)，所述多個(gè)線圈(C)以連續(xù)順序和/或互相疊置的方式沿著所述縱向方向配置，并且，其中在所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述第一端部和所述第二端部處的至少一個(gè)所述線圈(GCL，RCL，BCL，GCR，RCR，BCR)沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述對應(yīng)的端部成錐形。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線圈配置結(jié)構(gòu)中的至少兩個(gè)所述線圈(C)是同一相線的線圈，其連續(xù)地配置在所述縱向方向上，由此形成了至少一個(gè)邊界區(qū)，在該邊界區(qū)，所述同一相線的所述至少兩個(gè)線圈(C)中的第一線圈和第二線圈可選地以一定間隙或者彼此疊置地互相接界，其中，所述第一線圈(GCL，RCL, BCL, GCR, RCR, BCR)是位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述第一端部處或者所述第二端部處的端部線圈，并且，所述第一線圈由于沿著其延伸朝向所述第一端部或者朝向所述第二端部的其錐形構(gòu)造，與在所述邊界區(qū)處的邊界區(qū)域相比，在所述第一端部或者第二端部處在端部區(qū)域上沿著所述縱向方向每單位長度覆蓋更小的區(qū)域。
10.—種用于制造用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的接收裝置(85)，其適于在操作期間接收交變電磁場的所述磁分量并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置(85)配備有至少一個(gè)相線(U，V，W)，每個(gè)相線(U，V，W)適于在操作期間傳送所述交變電流中的一相， 其中 -所述至少一個(gè)相線(U，V，W)被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處， -所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
11.一種制造用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，特別是制造根據(jù)權(quán)利要求1-4中的一項(xiàng)的所述配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的接收裝置(85)，其適于在操作期間接收交變電磁場的所述磁分量，并且通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，所述接收裝置(85)配置有至少一個(gè)相線，每個(gè)相線適于在操作期間傳送所述交變電流中的一相， 其中 -至少一個(gè)線圈(C)由每個(gè)相線形成， -每個(gè)線圈(C)由所述相線的至少一個(gè)繞圈形成， -所述至少一個(gè)繞圈圍繞所述線圈的中心軸纏繞， -所述一個(gè)或者多個(gè)線圈(C)配置成形成沿著橫向于所述線圈的所述中心軸或者橫向于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的線圈(C)的所述多個(gè)中心軸的縱向方向延伸的線圈配置結(jié)構(gòu)，使得所述線圈配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線圈配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對的端部， -所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線圈配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述一個(gè)/多個(gè)中心軸并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述線圈配置結(jié)構(gòu)由多個(gè)所述線圈(C)形成，其以連續(xù)的順序和/或互相疊置的方式在所述縱向方向上配置，并且，所述線圈配置結(jié)構(gòu)中的所述線圈(GCL, RCL, BCL, GCR, RCR, BCR)中的至少一個(gè)在所述第一和/或所述第二端部處沿著所述線圈配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述對應(yīng)的端部成錐形。
13.一種用于制造車輛(81)的方法，其中，權(quán)利要求1-4中的一項(xiàng)所述的配置結(jié)構(gòu)配置在所述車輛(81)的所述底部，當(dāng)所述車輛(81)在水平的地鐵或者水平軌道上行進(jìn)時(shí)，則使得所述線圈(C)的所述中心軸在垂直方向上延伸。
14.一種制造用于為車輛(81)提供電能的配置結(jié)構(gòu)的方法，特別是制造權(quán)利要求6-9的一項(xiàng)所述的配置結(jié)構(gòu)的方法，其中，制造所述配置結(jié)構(gòu)的發(fā)生裝置，其適于在操作期間產(chǎn)生交變電磁場，所述交變電磁場用于在對應(yīng)的接收裝置(85)中通過磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，其中，至少一個(gè)相線(U，V，W)設(shè)置用于所述發(fā)生裝置(85)，其中，每個(gè)相線(U，V，W)適于在操作期間傳送所述交變電流中的一相， 其中 -所述至少一個(gè)相線(U，V，W)被配置成形成沿著橫向于通量線方向的縱向方向延伸的線配置結(jié)構(gòu)，其中，在操作期間，所述電磁場的磁通量線穿透該線配置結(jié)構(gòu)，使得該線配置結(jié)構(gòu)包括第一端部和第二端部，所述端部位于所述線配置結(jié)構(gòu)的沿著所述縱向方向的相對端部處， -所述線配置結(jié)構(gòu)以這樣的方式形成:所述線配置結(jié)構(gòu)的寬度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少，所述寬度可在橫向于所述通量線方向并且橫向于所述縱向方向延伸的寬度方向上被測量。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述線配置結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)相線(U, V,ff)被配置成沿著所述縱向方向彎折，使得該相線(U，V，W)包括橫向于所述縱向方向延伸的第一節(jié)段(I)和在每種情況下都連接兩個(gè)第一節(jié)段的第二節(jié)段(2)，所述第二節(jié)段基本在所述縱向方向上延伸，并且，其中所述第一節(jié)段的所述長度沿著所述線配置結(jié)構(gòu)的所述延伸朝向所述第一端部和/或朝向所述第二端部逐漸減少。
【文檔編號】B60M7/00GK104470752SQ201380030316
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月23日
【發(fā)明者】R·查因斯基, K·沃羅諾維茨 申請人:龐巴迪運(yùn)輸有限公司