(57)【要約】電力の誘導伝達のためのシステム用の一次導体構成（１）を提供すること。導体構成（１）は出力線（２）および帰線３を備え、出力線（２）および帰線（３）は少なくともいくつかの部分に平行な位置に配置され、出力線（２）および帰線（３）に電流が流れるように電流源（４）に接続することができる。本発明の一次導体構成（１）は、一次導体構成（１）に沿って変位することができる消費部に対してできるだけ広い範囲を与え、導体構成（１）を複数の隣接する部分（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に分割することによって構成全体に沿ってできるだけ一様である磁場強度分布を与えることを可能にする。各部分（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）は出力線（２）および帰線（３）ならびに出力線（２）と帰線（３）とを接続する接続線（５）を備える。各部分（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）は２つの連続する部分が接続線（５）に近い領域（７）において重なるように配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーの誘導伝達のためのシステム用の一次導体構成（１）であって、
前記一次導体構成が、互いに平行に延び、出力線（２）および帰線（３）に電流を印加するために電流源（４）に接続することができる出力線（２）および帰線（３）を備え、前記一次導体構成（１）が、複数の隣接する部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）に分割され、各部分が前記出力線（２）および前記帰線（３）ならびに前記出力線と前記帰線とを接続する接続線（５）を含み、２つの隣接する部分がそれらの接続線（５）の近くの領域（７）で重なるように前記部分が互いに対して配置されていることを特徴とする一次導体構成（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の一次導体構成であって、
前記重なる領域（７）の長さＬが前記接続線（５）の長さにほぼ対応することを特徴とする一次導体構成。
【請求項３】
請求項１または２に記載の一次導体構成であって、
前記連続する部分が前記一次導体構成（１）の長手方向において重なることを特徴とする一次導体構成。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の一次導体構成であって、
１つの部分の前記出力線（２）および前記帰線（３）が前記重なる領域（７）の前記隣接する部分の前記出力線および前記帰線の上にあることを特徴とする一次導体構成。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の一次導体構成であって、
各部分の前記出力線または前記帰線の自由端（６）が前記出力線または前記帰線を電流源（４）に接続するための１対の供給線（８、９）に接続され、前記供給線（８、９）が前記出力線（２）または前記帰線（３）にほぼ直角に延びることを特徴とする一次導体構成。
【請求項６】
請求項５に記載の一次導体構成であって、
対を形成する１つの部分の前記２本の供給線（８、９）がそれぞれ直線領域および隣接する湾曲領域を含み、前記直線領域が互いに平行に、密接に隣接して延び、前記２本の供給線の前記湾曲領域が互いの上を横切ることを特徴とする一次導体構成。
【請求項７】
前記一次導体構成（１）に沿って変位することができる消費部への電気エネルギーの伝達のための請求項１から６のいずれか一項に記載の一次導体構成をもつ、電気エネルギーの誘導伝達のためのシステムであって、
前記消費部が前記一次導体構成（１）によって生成された磁場からの電気エネルギーの誘導受容のためのエネルギー受容ユニットを含むことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、
前記一次導体構成（１）の各部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）が別個の電流源（４）によって電流を供給されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項７または８に記載のシステムであって、
請求項１から４のいずれか一項に記載の２つの交差する一次導体構成（１ａ、１ｂ）を備え、各導体構成（１ａ、１ｂ）の前記部分の重なる領域（７）が交差領域（１１）の外側にあることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項に記載のシステムであって、
前記導体構成の各部分の前記出力線（２）および帰線（３）にそれぞれ少なくとも１つの調整可能コンデンサ（１１、１２）を挿入することによって共振調整が実現され、前記調整可能コンデンサが分岐線（１３、１４、１５、１６）によって前記出力線または前記帰線に接続され、前記出力線の前記分岐線（１３、１４）および前記帰線の前記分岐線（１５、１６）が、少なくとも前記一次導体構成に対する長手方向における前記消費部の前記エネルギー受容ユニットの電気有効長と同じか、またはそれよりも大きい距離Ａだけ互いに対してずれて配置されることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の、電気エネルギーの誘導伝達のためのシステム用の一次導体構成に関する。
【技術分野】
【０００２】
一次回路が互いに一定の距離だけ離隔した２本の平行な線によって形成されている、エネルギーの接点なし誘導伝達のための導体構成は先行技術から、たとえば独国特許出願公開第１９７４６９１９  Ａ１号明細書によって一般に知られている。２次回路を含む可動消費部、たとえば地上輸送車両は、そのような一次導体構成に沿って変位することができ、前述の二次回路は電流搬送一次回路によって生成された磁場からの電気エネルギーの誘導受容に役立つ。
【０００３】
知られている一次導体構成は、線分に沿って設置され、電流源に接続された導体ループによって形成される。導体ループはしたがって導体線および帰線を備え、導体線および帰線はそれらが互いに平行に延び、一定の距離だけ離隔するように設置される。電流源はこのようにして形成された一次回路に電流を供給し、電流は出力線および帰線を反対の方向に流れる。
【０００４】
一次回路によって生成された磁場の十分なエネルギー密度は、導体構成が限定された範囲、すなわち限定された長さの出力線および帰線を有する場合、従来の電流源をもつ導体構成に沿ってのみ達成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両に適切な範囲を与えるために、特に地上輸送車両の誘導エネルギー供給において、本質的に任意の長さの導体構成が必要とされるという課題がある。また、一次回路に沿って大部分一様な場強度分布、すなわち一次回路によって生成された磁場の大部分一様な密度を実現することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、一次導体構成に沿って変位可能な消費部のためにできるだけ広い範囲を可能にする移動可能な消費部への電気エネルギーの誘導伝達のための一次導体構成を開発するという目的に基づくものであり、電流が印加されたときに大部分一様な場強度分布が一次導体構成に沿って生成される。
【０００７】
請求項１のプリアンブルに記載の一次導体構成において、この目的は、請求項１の特徴部分に開示された特徴によって達成される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に開示される。
【０００８】
本発明は、導体構成を複数の隣接する部分に分割することを提案するものであり、各部分は出力線および帰線ならびに出力線と帰線とを接続する接続線を備え、各部分は２つの連続する部分がそれらの接続線に近い領域で重なるように互いに対して配置される。一次回路をいくつかの部分に分割すると、電流源によって電流を各部分に別々に印加することができるので、導体構成全体に沿って十分高い磁場密度を達成することが可能になる。隣接する部分の縁部におけるそれらの重なりがこの遷移領域における一様な場強度分布を保証する。ある部分から隣接する部分までの磁場強度分布の大部分一様な遷移は、一次回路の線分に沿った可動消費部への均一なエネルギー供給を保証するだけでなく、一次回路の磁場が線分に沿って可動消費部を追跡するために同時に利用される場合に特に必要になる。
【０００９】
以下で添付の図に示す実施形態を参照しながら本発明についてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明による一次導体構成１によって形成された電気エネルギーの誘導伝達のためのシステム用の一次回路を概略的に示し、前記システムは、一次導体構成１に沿って変位することができる消費部に電気エネルギーを伝達するために使用される。一次導体構成１は複数の隣接する部分（Ａ〜Ｈ）に分割される。これら部分（Ａ〜Ｈ）の各々は出力線２、帰線３および出力線と帰線とを接続する接続線５を含む。部分（Ａ〜Ｈ）の出力線および帰線はそれぞれ図１の参照符号２Ｘ、３Ｘ、および５Ｘによって識別され、Ｘはそれぞれの導体部分（Ａ〜Ｈ）を示す。
【００１１】
出力線２および帰線３は各部分Ａ〜Ｈにおいて互いに平行に配置され、接続線５は出力線２と帰線３の間の遷移を形成する。この文脈において、出力線および帰線の平行構成という用語は出力線と帰線３とが互いに一定の距離だけ離隔していることを指す。それぞれの線は部分Ａ、Ｃ、ＥおよびＧに示すように直線に延びるか、または部分Ｂ、Ｄ、ＦおよびＨに示すように曲線を形成するように曲げられる。一次導体構成１を形成するケーブルは一括導体の形態で実現される。一次導体構成１の各部分（Ａ〜Ｈ）は出力線２、接続線５および帰線３によって形成されるそれぞれの部分の導体ループに電流を印加するための電流源４を含む。図１の参照符号Ａで識別される部分において、出力線２Ａは供給線８Ａおよび９Ａを介して電流源４Ａに接続される。供給線８Ａ、９Ａは出力線２Ａにほぼ直角に延びる。
【００１２】
他の部分Ｂ〜Ｈは１つのそれぞれの電流源４Ｂ、４Ｃ、．．．４Ｈを類似的に備え、電流源は出力線２か帰線３のいずれかに接続される。
【００１３】
１つのそれぞれの隣接する部分は、図１に示すように、それぞれ出力線２および帰線３の延長部を形成するように一次導体構成の各部分の両側に位置する。たとえば、部分Ｂは部分Ａの右側に位置し、部分Ｈは部分Ａの左側に位置する。隣接する部分は、それらがそれぞれの接続線５の近くの重なる領域７で重なるように互いに対して配置される。この重なりは、１つの部分の出力線２Ｘが直接上方に延び、重なる領域７における隣接する部分の対応する出力線２Ｘ＋１に密接に隣接するように実現される。これは重なる領域７内の隣接する部分の帰線３に類似的に適用される。
【００１４】
図２は２つの部分Ａ、Ｂ間の重なる領域７の詳細図を示す。図２は出力線および帰線の長手方向における重なる領域７の長さが、半円形に湾曲したそれぞれの接続線５Ａおよび５Ｂの長さにほぼ対応することを示す。一次導体構成が上から見た場合に円形巻きの形状を有するのはこのためである。しかしながら、重なる領域７はより大きく、たとえば接続線の長さの約２倍の大きさにすることもできる。
【００１５】
図３はまた２つの隣接する部分ＡおよびＢ間の重なる領域７を示し、それぞれの部分ＡおよびＢの出力線２Ａおよび２Ｂに電流を印加するための電流供給点が重なる領域７の近傍に設けられる。これらの電流供給点は、それぞれの出力線２Ｂおよび２Ａから分岐し、電流源４に接続される供給線８Ｂ、９Ｂおよび８Ａ、９Ａによってそれぞれ形成される。それぞれの供給線８Ｂ、９Ｂおよび８Ａ、９Ａはそれぞれの出力線２Ｂおよび２Ａにほぼ直角に延びる。供給線８、９はプラスチック管１０中で互いに密接に隣接して設置される。プラスチック管１０の代わりに、供給線８および９はケーブルタイによって互いに密接に隣接して設置することもできる。出力線２に対する供給線８、９の直角整合により、出力線または帰線の長手方向において望ましくない磁気干渉場が前記供給線によって生成されない。供給線８、９から対応する出力線２および帰線３までの遷移をそれぞれ形成する傾斜または湾曲した部分はできるだけ短くされ、ケーブルによじれをつくらずに可能な最小の半径で湾曲する。図に示されていない別の実施形態において、２本の供給線８、９は、それらが湾曲領域で互いの上にくるように設置される。電流伝導導体構成によって生成される磁場の大部分一様な場分布が電流供給点の近傍にこのようにして達成される。
【００１６】
図４は部分Ｂの電流供給点が重なる領域７の近くに配置されている実施形態を示す。対称的に、隣接する部分Ａの供給点は重なる領域７からより大きい距離だけ離隔しており、したがって図４に記載の細部では見えなくなっている。
【００１７】
図５は２つの一次導体構成１ａおよび１ｂの交差部を示す。この図によれば、２つの一次導体構成１ａおよび１ｂの２つの部分Ｂ1bおよびＢ1aの出力線および帰線は交差領域１１で交差する。対応する一次導体構成１ａおよび１ｂのそれぞれの隣接する部分Ａ1bおよびＡ1aと重なる領域７は好ましくは交差領域１１から十分な距離にある。この文脈において、十分な距離という用語は少なくとも可動消費部のエネルギー受容ユニットの２次巻線の電気有効長を指す。
【００１８】
一次導体構成および共振するように２次巻線を担持する可動消費部のエネルギー受容ユニットを調整することを可能にするために、少なくとも１つの調整可能コンデンサ１２が一次導体構成の各部分（Ａ〜Ｈ）に設けられる。図６は一次導体構成における１つの部分の詳細図を示す。１つのそれぞれの調整可能コンデンサ１２は分岐線１３、１４；１５、１６を介して出力線２中ならびに帰線３中に挿入される。帰線３の分岐線１５、１６に対して、出力線２の分岐線１３、１４は一次導体構成に沿って一定の距離だけ互いに対してずれて配置され、前記距離は少なくとも可動消費部のエネルギー受容ユニットの電気有効長と同じ大きさか、またはそれよりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一次導体構成の概略図である。
【図２】図１に示される一次導体構成の２つの部分の間の重なる領域の詳細な斜視図である。
【図３】２つの電流供給点が重なる領域の近くにある、図１に示される一次導体構成の２つの部分の間の重なる領域の詳細な斜視図である。
【図４】１つの電流供給点が重なる領域の近くにある、図１に示される一次導体構成の２つの部分の間の重なる領域の詳細な斜視図である。
【図５】図１に記載の一次導体構成間の交差部の斜視図である。
【図６】調整コンデンサがそれぞれ出力線および帰線中に挿入されている、図１に示される一次導体構成の一部分の出力線および帰線の詳細な斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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