(57)【要約】誘導電力伝送のためのシステムの受電装置であって、該受電装置はハウジングを備え、該ハウジングはカバー素子と台座素子とを含み、該受電装置は、回路基板のための少なくとも１つの受容区域を有し、該受電装置は、少なくとも１つの磁気遮蔽素子を含む、受電装置であって、該少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、該カバー素子の少なくとも１つの受容区域を少なくとも部分的にカバーする、ことを特徴とする、受電装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電力伝送のためのシステムの受電装置（１）であって、前記受電装置はハウジングを備え、前記ハウジングはカバー素子（２）と台座素子（３）とを含み、前記受電装置（１）は、回路基板（１０ａ、１０ｂ）のための少なくとも１つの受容区域（９ａ、９ｂ）を有し、前記受電装置（１）は、少なくとも１つの磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）を含み、前記少なくとも１つの磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）は、前記カバー素子（２）の前記少なくとも１つの受容区域（９ａ、９ｂ）を少なくとも部分的にカバーし、前記受電装置（１）が、巻線構造体（１２）を含む、
受電装置（１）であって、
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が、前記受電装置の垂直軸（ｚ）に対し、前記巻線構造体（１２）の下方に配置され、前記受電装置の前記垂直軸（ｚ）が、前記カバー素子（２）の上面および前記台座素子（３）の下面に直交して方位付けられる、
ことを特徴とする、受電装置（１）。
【請求項２】
回路基板（１０ａ、１０ｂ）が前記受容区域（９ａ、９ｂ）中に配置され、前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が、前記回路基板（１０ａ、１０ｂ）を下方から完全にカバーする、ことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が、少なくとも１つのストラップ（３２、３３）を有するかまたは備え、前記少なくとも１つのストラップ（３２、３３）が前記カバー素子（２）に接触している、ことを特徴とする請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのストラップ（３２、３３）が、前記ハウジングの側壁の中にまたはこれを貫通して延びる、ことを特徴とする請求項３に記載の受電装置。
【請求項５】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）の輪郭が、共通の投影面中の前記回路基板（１０ａ、１０ｂ）の輪郭を完全に取り囲むか、または、完全ではないが事前設定された非ゼロパーセントよりも多く、前記回路基板の前記輪郭を取り囲む、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項６】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が少なくとも１つの陥凹部を有し、前記少なくとも１つの陥凹部が、前記輪郭の凹部によって設けられる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項７】
前記カバー素子（２）が、第１受容区域（９ａ）および少なくとも１つのさらなる受容区域（９ｂ）を含み、第１回路基板（１０ａ）が前記第１受容区域（９ａ）中に配置され、さらなる回路基板（１０ｂ）が前記さらなる受容区域（９ｂ）中に配置され、前記受電装置（１）が、前記第１回路基板（１０ａ）と前記さらなる回路基板（１０ｂ）との間に信号接続を備えるための少なくとも１つの接続手段を含み、前記信号接続手段の少なくとも一部分は、前記カバー素子（２）のガイド用チャネル中に配置される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項８】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が、前記巻線構造体（１２）によって受電され得る電磁界の力線の主方向に直交して方位付けられる、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項９】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）がアルミニウムで作製される、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項１０】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）の厚さが、前記巻線構造体（１２）によって受電され得る前記電磁界の周波数により決まる、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項１１】
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が前記台座素子（３）に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項１２】
前記カバー素子（２）が、前記回路基板（１０ａ、１０ｂ）を整列させるための少なくとも１つの整列用突出部を有する、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の受電装置。
【請求項１３】
前記整列用突出部がねじ山を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の受電装置。
【請求項１４】
誘導電力伝送のためのシステムの受電装置（１）を製造する方法であって、前記受電装置（１）のハウジングのカバー素子（２）および台座素子（３）が準備され、前記カバー素子（２）は少なくとも１つの受容区域（９ａ、９ｂ）を有し、少なくとも１つの磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が準備され、前記少なくとも１つの磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）は、前記磁気遮蔽素子が前記カバー素子（２）の前記少なくとも１つの受容区域（９ａ、９ｂ）を少なくとも部分的にカバーするように、前記ハウジング中に配置され、前記受電装置（１）が巻線構造体（１２）を含む、
方法であって、
前記磁気遮蔽素子（１３ａ、１３ｂ）が、前記受電装置の垂直軸（ｚ）に対し、前記巻線構造体（１２）の下方に配置され、前記受電装置の前記垂直軸（ｚ）が、前記カバー素子（２）の上面および前記台座素子（３）の下面に直交して方位付けられる、
ことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電力伝送のためのシステムの受電装置、およびかかる受電装置を製造する方法に関する。さらに具体的には、本発明は、特に、車両とりわけ自動車による使用のため、電磁界を受電し、磁気誘導によって電気エネルギーを生成するための受電装置に関する。また、本発明はかかる受電装置を製造する方法にも関する。
【０００２】
具体的に、本技術出願は、道路自動車、バス、バン、トラックなどの車両、また、例えばフォークリフトトラックなどの荷物運搬車、および軌道車両など、車両へのエネルギーのワイヤレス伝送の分野に位置する。本受電装置は、例えば２０ｋＷなど少なくともキロワット範囲のレートで電力を生成するように構成されるものとする。
【背景技術】
【０００３】
経路を走行している間に、車両は、駆動力（すなわち推進力）のための、および車両の推進力を生成しない補助装置のためのエネルギーを必要とする。かかる補助装置には、例えば、照明システム、暖房および／または空調システム、換気システムおよび搭乗者用の情報システムが含まれる。（市街電車などの）走路拘束型車両ばかりでなく、道路自動車も同様に電気エネルギーを使って運転することができる。
【０００４】
車両、具体的に電気車両は、いろいろな仕方でエネルギー供給を受けることができる。１つの選択肢は、車両が停車している間に、電気ケーブル接続を用いて車載のエネルギー蓄積装置を充電することである。別の選択肢によれば、エネルギーは、車載の少なくとも１つのインダクタンス中に電圧を誘起する磁界を用い、ワイヤレスな仕方で車両に伝送される。少なくとも１つのインダクタンスを含む装置に対し、受電装置またはピックアップという表現が使われている。
【０００５】
誘導による車両への電気エネルギーの伝送が本発明の背景を形成している。一次巻線構造体とも称し得る、路側の導線構成体は、電力伝送のための電磁界を生成する。前記電磁界は、例えば二次巻線構造体またはコイルの、車載の車両側導線構成体によって受電され、その結果、この電磁界が誘導により電圧を生成する。伝送されたエネルギーは、車両の推進のため、および／または車両の補助装置にエネルギーを供給するなど、他の用途のために使用されてよい。この車両は、例えば、電気的に作動される駆動モータを有する車両であってよい。但し、この車両は、例えば、電気エネルギーによって、または、燃料（例えば、天然ガス、ディーゼル燃料、石油、もしくは水素）を使って供給されるエネルギーなど、他のエネルギーによって作動が可能なシステムであるハイブリッド駆動システムを有する車両であってもよい。
【０００６】
道路自動車などの既存の車両中への、二次巻線構造体を備えた受電装置の組み込みに対する需要がある。車両の最大正味積載荷重への影響をできるだけ小さくすべきなので、この受電装置の重量は小さくする必要がある。さらに、この受電装置の作製および該受電装置の搭載は安定的で、また組立てが容易である必要がある。既存の特に車両の車体の底部の領域中の空間を利用すべきである。
【０００７】
通常、（交流電磁界の部分として）磁界は、車両底部の下方にある装置によって生成される。したがって、通常、車両の底部に搭載された受電装置は、下方からすなわち底側から磁界を受電する。但し、磁界発生装置が異なる方向に配置されている場合は、その方向（水平方向など）に受電装置を方位付けることも可能である。一般的に言えば、受電装置は受電側を有し、動作中、磁界は受電装置または受電側のケースに入力する。
【０００８】
特許文献１は、磁界を受電し、磁気誘導によって電気エネルギーを生成するための受電装置を開示しており、この開示では、受電装置は電気ライン中に少なくとも１つのコイルを含み、作動の間、磁界がコイル中に電圧を誘起し、このコイルはインダクタンスを含み、受電装置およびコイルは受電側から磁界を受電するように構成され、受電装置は、少なくとも１つのコイルおよび受電装置のその他のコンポーネントを囲い込むケースを備える。
【０００９】
特許文献２は、受電装置、具体的には、車両への誘導電力伝送のためのシステムの受電装置を開示しており、この開示では、受電装置は、ハウジングを備え、少なくとも１つの媒体がそのハウジング内に配置され、この媒体は、空気の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する。
【００１０】
かかる受電装置は、通常、受電巻線構造体すなわち第２巻線構造体に加えて、さらなる電気部品および電子部品を含む。例えば、該受電装置は、整流装置を含むことができ、該整流装置はパワーエレクトロニクス素子を含むことが可能である。さらに、該受電装置は、制御および測定素子を含むことができる。加えて、該受電装置は、例えばフェライト素子などの導磁性素子を含むことも可能である。
【００１１】
受電巻線構造体と併せ、これらのさらなる部品も該受電装置のハウジング内に配置することができる。このような場合、電力伝送のための電磁界は、これら電気部品および電子部品と干渉し、これによりこれら部品の望ましくない動作挙動をもたらし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１６６９６３（Ａ１）号
【特許文献２】国際公開第２０１５／１５０２９７（Ａ２）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
受電装置の動作の信頼性を確保しながら、受電装置のハウジングの中に電気素子および電子素子の省スペースな組み込みを可能にする、誘導電力伝送のためのシステムの受電装置と受電装置を製造する方法とを提供するという技術的課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記技術的課題の解決は、請求項１および請求項１４の特徴を備えた主題によって提供される。従属請求項の特徴を備えた主題によって、さらなる有利な諸実施形態が提供される。
【００１５】
誘導電力伝送のためのシステムの或る受電装置が提案される。本受電装置は、自動車両用の受電装置とすることができる。本受電装置は、電力伝送のための電磁界を受電し、車両に、具体的には車両のけん引システムに電力を供給することを可能にする。
【００１６】
本受電装置はハウジングを備え、このハウジングはカバー素子と台座素子とを含む。さらに、カバー素子は、回路基板のための少なくとも１つの受容区域、好ましくは２つの受容区域を含む。該少なくとも１つの受容区域は、電気部品または電子部品を備えた回路基板に対する受容容積を備える。受容区域は、陥凹部によって設けることが可能である。さらに、受容区域は、該受容区域中に回路基板を配置し固定するための固定手段によって画定することができる。この場合、受容区域が、固定手段によって固定された回路基板を囲い込む。
【００１７】
このハウジングは、例えば、矩形、六角形、または八角形であってよい。この形状は、利用可能な設置空間に従って選んでよい。受容区域は、ハウジングの端部に配置することができる。カバー素子が、２つの受容区域を含む場合、これらの受容区域は向かい合う端部、具体的には、ハウジングの横方向の両端部に配置することが可能である。
【００１８】
このハウジングは車両に搭載することが可能である。具体的に、該ハウジングは、車両の車台、具体的には前側車軸キャリアに搭載することができる。さらに、このハウジングは、車両の底側にまたは底面上に搭載することが可能である。
【００１９】
ハウジングは、該ハウジングを車両に搭載するための少なくとも１つの固定手段を有することができる。例えば、カバー素子および／または台座素子は、少なくとも１つ、好ましくは複数のねじを受けるための開口を含む。これは、ハウジングを車両と一緒にねじ止めすることを可能にする。
【００２０】
受電装置が車両に搭載されたとき（搭載状態）、カバー素子は、台座素子の上に配置される。受電装置の以下のような座標系を、以下のように述べることができる。受電装置の垂直軸は、カバー素子の上面および台座素子の下面に直交して方位付けられる。受電装置の縦軸は、ハウジングの縦軸と平行に方位付けられてよい。受電装置の横軸は、ハウジングの横軸と平行に方位付けられてよい。
【００２１】
また、垂直軸は、とりわけ受電装置が車両に搭載されているとき、引力（の方向）に平行に方位付けることが可能である。垂直軸の方位は、引力の方向と反対向きに方位付けられてもよい。この場合、第１素子を第２素子の下に配置することは、垂直軸に沿って第２素子が第１素子に後続することを意味し得る。
【００２２】
受電装置が車両に搭載されたとき、その垂直軸は、車両の垂直軸またはヨー軸に平行に方位付けることができる。さらに、受電装置の横軸は、車両の横軸またはピッチ軸に平行に方位付けることが可能である。加えて、受電装置の縦軸は、車両の縦軸またはロール軸に平行に方位付けることができる。
【００２３】
「上方」、「下方」などの方向用語は、例えば、垂直軸を基準にして理解されてよい。「傍に」、「隣接して」などの方向用語は、例えば、縦軸または横軸を基準にして理解されてよい。
【００２４】
しかして、受電装置が搭載された状態において、受容区域は、車両に対する受電装置の横両端部に配置することができる。ハウジング、およびしかしてカバー素子と台座素子とは、縦軸沿いの長さよりも大きな横軸沿いの幅を有することが可能である。この場合、端部とは、ハウジングのより短い面側の部分を指すとしてよい。
【００２５】
加えて、受電装置は、少なくとも１つの磁気遮蔽素子を含む。この少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、例えば、磁気遮蔽プレートとして設計することができる。磁気遮蔽素子とは、低導磁性または無導磁性の素子を指すとしてよい。具体的に、この磁気遮蔽素子はアルミニウム素子とすることが可能である。
【００２６】
さらに、該少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、カバー素子の少なくとも１つの受容区域を、少なくとも部分的に、好ましくは全面的にカバーする。具体的に、該少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、カバー素子の少なくとも１つの受容区域を、下方からまたは受電装置の受電側からカバーする。搭載状態において、この磁気遮蔽素子は、受容区域の下側に配置することができる。
【００２７】
この受電装置は、電磁界を受電するための巻線構造体を含むことが可能である。この巻線構造体は、第１サブ巻線、および少なくとも１つの別のサブ巻線を含むことができる。巻線構造体の第１サブ巻線および該少なくとも１つの他のサブ巻線は電気的に接続される。
【００２８】
巻線構造体は、主電磁界を受電し誘導出力電圧を供給する。この場合、巻線構造体が電磁界に曝露されたとき、第１サブ巻線は主電磁界の第１部分を受電し、該少なくとも１つの他のサブ巻線は主電磁界の別の部分を受電する。各サブ巻線は、誘導電流によって生成された電磁界（誘導電磁界）の極を備えることが可能である。受電装置は、該受電装置中の磁束を誘導するための手段を含むことがさらに可能である。この手段は、例えば、フェライトバーによって設けることができる。フェライトバーは、例えば二次巻線構造体の上に配置されてよい。磁束を誘導することによって誘導電力伝送の効率を向上することが可能である。また、漂遊磁界が低減され、これは、例えば、所定の法規制に適合する上で有利であり得る。
【００２９】
サブ巻線は、巻線構造体の位相ラインの１つ以上のセクションを含むことができる。この巻線構造体は、電流を搬送するための１つ以上の位相ラインを含むことが可能である。サブ巻線は、所定の領域を取り巻くことができる。また、サブ巻線は、例えば所定の巻き回数を有するコイルを備えるかまたは形成することが可能である。
【００３０】
巻線構造体の少なくとも１つの位相ラインは、その位相ラインの進行路が、互いに隣接して配置された偶数または奇数のサブ巻線を備えるように設計することができる。この文脈において、サブ巻線とは、所定の領域を取り巻く、好ましくはまとまった、導線のループを指すとしてよい。この導線のループは、それぞれのサブ巻線の一巻きまたは複数巻きを備えるかまたは含んでよい。互いに隣接するとは、これらサブ巻線の中心軸、具体的には対称軸が、例えば、共通の直線沿いに所定の距離だけ相互から間隔を空けられることを意味する。この共通の直線は、受電装置の縦軸に平行であってよい。これは、巻線構造体の位相ラインを延設の方向に延ばすことが可能であることを意味し、前記延設の方向に沿って所定の数のサブ巻線が設けられる。
【００３１】
隣り合うまたは隣接するサブ巻線は、相反対に方位付けることができる。この文脈において、相反対方向の方位付けとは、第１サブ巻線中の電流の流れは時計回りに方位付けされ、隣り合うまたは隣接する第２サブ巻線中の電流の流れは反時計回りに方位付けされることを意味し得る。この時計回り方向は、同じ方向を向く平行な中心軸に対し定義することができる。電流がこれらサブ巻線のセットを通って流れると、隣接するサブ巻線は、同じ強さであるが相反対方向の磁界を生成することが可能である。
【００３２】
好ましくは、この巻線構造体は８字形とすることができる。これは、少なくとも１つの位相ラインの進行路が８字形であることを意味するとしてよい。この場合、位相ラインは、例えば、前述で説明した延設の方向に沿って互いに隣接して配置された、２つの円形または矩形のサブ巻線を含むことができる。
【００３３】
好ましくは、この巻線構造体は、第１サブ巻線と第２サブ巻線とを含む。この場合、この巻線構造体は、二重Ｄ巻線構造体と称することもできる。
【００３４】
台座素子は、巻線構造体を受容するための、例えば陥凹部などの少なくとも１つの受容区域を含むかまたは有することができる。巻線構造体は、台座素子の中央域に配置されてよい。しかして、搭載状態において、巻線構造体は、車両の横軸に対して、受容区域または少なくとも１つの磁気遮蔽素子に隣接して配置することが可能である。受電装置、具体的にそのカバー素子が２つの受容区域および２つの磁気遮蔽素子を含む場合、受電装置が搭載された状態で、巻線構造体はそれら２つの受容区域または２つの磁気遮蔽素子の間に配置されてよい。
【００３５】
カバー素子の該少なくとも１つの受容区域をカバーする少なくとも１つの磁気遮蔽素子を備えることは、一次巻線構造体によって生成される、電力伝送のための電磁界から、前記受容区域内に配置された諸素子を遮蔽することを有利に可能にする。これは、電磁界の前記部品への干渉を低減し、これにより動作の信頼性を向上させる。さらに、この磁気遮蔽素子の配置は、受容区域内に配置された電気部品または電子部品によって生成される電磁界が環境から遮蔽されるので、受電装置の電磁環境適合性を向上させる。
【００３６】
台座素子とカバー素子とが閉じられた状態において、台座素子およびカバー素子中またはそれらの上に配置された部品の間に、例えば、熱パッドなどの熱的接続素子を配置することがさらに可能である。例えば、かかる熱的接続素子は、例えば二次巻線構造体またはフェライト素子などの台座素子の部品と、カバー素子との間に熱的接続を提供する。かかる熱パッドは、例えば、シリコーンベースの熱パッド、またはセラミックベースの熱パッドとすることができる。
【００３７】
台座素子とカバー素子とが閉じられた状態において、例えばさらなる熱パッドなどのさらなる熱的接続素子が、回路基板とカバー素子との間に配置されることが可能である。例えば、かかるさらなる熱的接続素子は、例えば熱発生部品などの回路基板上の部品とカバー素子との間に熱的接続を提供することができる。かかるさらなる熱パッドは、非導電性の熱パッドとすることが可能である。具体的に、かかるさらなる熱パッドは、セラミックベースの熱パッドとすることができる。
【００３８】
本発明によれば、受電装置は、巻線構造体、具体的には、電力伝送のための電磁界を受電するための巻線構造体を含む。磁気遮蔽素子は、受電装置の垂直軸に対し巻線構造体の下方に配置される。
【００３９】
搭載された状態で、巻線構造体が台座素子中にまたはその上に配置される場合、カバー素子は、台座素子の上方に配置され、磁気遮蔽素子は、巻線構造体の下方且つカバー素子の下方に配置される。
【００４０】
これは、取付けスペースへの必要条件を有利にさらに低減する。
【００４１】
別の実施形態において、該遮蔽素子は、少なくとも１つのストラップを有するかまたは備え、この少なくとも１つのストラップはカバー素子に接触している。この少なくとも１つのストラップによって、磁気遮蔽素子とカバー素子との間に電気的接続を備えることが可能である。具体的に、このストラップは、磁気遮蔽素子を、カバー素子が備える接地電位に電気的に接続する接地ストラップを提供することができる。また、好ましくは、この少なくとも１つのストラップは、磁気遮蔽素子とカバー素子との間の機械的連結をも提供する。これは、該遮蔽素子に対する接地接続を提供することを有利に可能にする。
【００４２】
このストラップはカバー素子に取り付けることができる。具体的に、このストラップはカバー素子にねじ止めが可能である。当然のことながら、カバー素子とこのストラップとの間の機械的連結を備える他のやり方も可能である。
【００４３】
カバー素子は、少なくとも１つの突出部を有する、またはかかる突出部を備えることが可能である。かかる突出部は、カバー素子のエッジ領域から、具体的には、横側エッジ領域から延ばすことができる。カバー素子のこの突出部中に、ねじ山部を配置または設けることが可能である。ストラップは貫通孔を有することができる。しかして、ストラップとカバー素子とをねじで連結することが可能であり、カバー素子と遮蔽素子との間の電気的および機械的接続が備えられる。このねじは、ストラップの貫通孔を通ってねじ山部の中に延びることが可能である。
【００４４】
搭載された状態で、カバー素子は、車両の基準電位、例えば接地電位に接続させることができる。この場合、磁気遮蔽素子も、同じく車両の基準電位に電気的に接続される。
【００４５】
或る好適な実施形態において、この少なくとも１つのストラップは、ハウジングの側壁を通り抜けて延び、および／または遮蔽素子の一エッジ領域から延びる。具体的に、該少なくとも１つのストラップは、カバー素子に備わる側壁中の開口を通り抜けて延びる。ハウジング、具体的にそのカバー素子は、搭載状態において車両の接地電位に接続させることが可能である。
【００４６】
別の実施形態において、回路基板は受容区域内に配置され、磁気遮蔽素子の輪郭は、共通の投影面中の回路基板の輪郭を完全に取り囲むか、または、完全ではないが事前設定された非ゼロパーセントよりも多く、共通の投影面中の回路基板の輪郭を取り囲む。この事前設定された非ゼロパーセントは、例えば、５０％、７５％、または９０％とすることができる。
【００４７】
磁気遮蔽素子の輪郭が、回路基板の輪郭を完全に取り囲む場合、磁気遮蔽素子は、回路基板を下方から完全にカバーすることができる。但し、この場合、磁気遮蔽素子が回路基板を下方から完全に覆わないことも可能である。具体的に、磁気遮蔽素子は、とりわけ磁気遮蔽素子の中央領域に、少なくとも１つの陥凹部または貫通孔を有することができる。この少なくとも１つの陥凹部または貫通孔は、回路基板上のまたは該基板の、少なくとも１つの信号送信器手段および／または信号受信器手段に対して望まれる信号送信電力および／または信号受信電力が供給されるように、配置することが可能である。この少なくとも１つの陥凹部または貫通孔は、例えば、回路基板上の信号送信器手段および／または信号受信器手段の垂直軸沿いの真下に配置することが可能である。
【００４８】
磁気遮蔽素子の輪郭が、回路基板の輪郭を事前設定された非ゼロパーセントよりも多く取り囲む場合、磁気遮蔽素子は、回路基板を下方から部分的にカバーすることができる。具体的に、磁気遮蔽素子は、磁気遮蔽素子の一エッジ領域に、少なくとも１つの陥凹部または凹みを有することができる。かかる陥凹部は、回路基板上のまたは該基板の少なくとも１つの信号送信器手段および／または信号受信器手段に対して望まれる信号送信電力および／または信号受信電力が供給されるように、配置することが可能である。この少なくとも１つの陥凹部または凹みは、例えば、回路基板上の信号送信器手段および／または信号受信器手段の垂直軸沿いの真下に配置することが可能である。また、磁気遮蔽素子の輪郭が、回路基板の輪郭を事前設定された非ゼロパーセントよりも多く取り囲むならば、磁気遮蔽素子は、該磁気遮蔽素子の中央領域中に少なくとも１つのさらなる陥凹部または貫通孔を有することが可能である。
【００４９】
この回路基板は、該回路基板に取付け可能な電気部品または電子部品を含むことが可能である。この場合、受電装置はその回路基板を含むことができる。この回路基板はカバー素子に取り付けられてよい。具体的に、該回路基板はカバー素子にねじ止めすることが可能である。この場合、回路基板は、ねじが貫通して延びる少なくとも１つの陥凹部または貫通孔を有してよい。
【００５０】
また、回路基板をカバー素子に機械的に連結するための固定手段、具体的にねじは、回路基板のカバー素子への電気的接続も提供することができる。これは、回路基板の接地を有利に可能にする。
【００５１】
遮蔽素子の輪郭が、回路基板の輪郭を完全に取り囲むということは、受電装置の垂直軸に直交して方位付けられる共通の投影面において、該遮蔽素子またはその部分の面積が、回路基板の全面積と重なることを意味し得る。磁気遮蔽素子の輪郭が、回路基板の輪郭を、完全ではないが事前設定された非ゼロパーセントよりも多く取り囲むということは、前記共通の投影面において、該遮蔽素子の面積が、回路基板の全面積とは重ならないことを意味し得る。
【００５２】
好ましくは、本受電装置は、２つの回路基板を含む。第１回路基板は低電圧回路基板と称することもでき、第２回路基板は高電圧回路基板と称することもできる。低電圧回路基板は、１２Ｖまたは４２Ｖの最大電圧で動作する電気部品または電子部品を含んでよい。しかして、低電圧回路基板は、受電装置の動作を制御し、車両との信号接続および／またはデータ接続を確立するための電気部品および電子部品を含むことが可能である。これに対し、高電圧回路基板は、上限１２００Ｖまでの最大動作電圧を備える電気部品または電子部品を含んでよい。具体的に、高電圧回路基板は、電力信号、具体的には巻線構造体の出力電圧／電流、を変換しフィルタリングするための電気部品および電子部品を含むことが可能である。これらの部品は、パワー電気部品と称することもできる。かかる部品は、例えば、ダイオード、ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴなどの電気スイッチング素子、コンデンサ等々を含む。
【００５３】
この場合、受電装置は、２つの磁気遮蔽素子を含むことが可能で、第１回路基板はカバー素子の第１受容区域内に配置され、第１遮蔽素子が、少なくとも部分的に、好ましくは完全に第１受容区域をカバーする。第２回路基板はカバー素子の第２受容区域内に配置され、第２遮蔽素子が、少なくとも部分的に、好ましくは完全に第２受容区域をカバーする。これは、電力伝送のための電磁界の、回路基板の部品との干渉の低減を有利に可能にし、ひいてはこれが受電装置の信頼性ある動作を確実にする。
【００５４】
具体的に、遮蔽素子の輪郭は、回路基板のスケールアップ調整された輪郭に対応し、この調整係数は１以上である。遮蔽素子の輪郭は、前述のストラップなしでの輪郭を指すとしてよい。これは、遮蔽素子の寸法が、回路基板の対応する寸法よりも大きいことを意味し得る。回路基板が、例えば矩形形状である場合、遮蔽素子も同様に矩形形状を有してよく、遮蔽素子の長さは回路基板の長さ以上の大きさにすることが可能であり、遮蔽素子の幅は回路基板の幅以上の大きさにすることが可能である。但し、回路基板と遮蔽素子とが矩形を有することは必須ではない。他の幾何形状、具体的には自由な諸形状を選択することができる。
【００５５】
これは、回路基板の効率的な遮蔽を提供する。
【００５６】
別の実施形態において、磁気遮蔽素子は少なくとも１つの陥凹部を有し、この少なくとも１つの陥凹部は、輪郭、具体的には磁気遮蔽素子の輪郭の凹部によって設けられる。この凹部は、台座素子をカバー素子に取り付けるための固定手段が延在することのできる容積を備える。この固定手段は、例えばねじであってよい。この場合、回路基板も同様に少なくとも１つの陥凹部を有することができ、回路基板のこの少なくとも１つの陥凹部は回路基板の凹部によって設けられる。
【００５７】
これは、最小化された取付けスペースへの必要条件によって、磁気遮蔽素子をハウジングの中へ組み入れることを有利に可能にする。
【００５８】
別の実施形態において、カバー素子は、第１受容区域および少なくとも１つのさらなる受容区域を含み、第１回路基板は第１受容区域中に配置され、さらなる回路基板がこのさらなる受容区域中に配置される。さらに、該受電装置は、この第１回路基板とさらなる回路基板との間に信号接続を備えるための少なくとも１つの接続手段を含む。この信号接続手段は、例えばケーブルによって設ける、またはケーブルである、ことが可能である。具体的に、この信号接続手段は、平形リボンケーブルまたはフレキシブル印刷回路基板としてよい。さらに、この信号接続手段の少なくとも一部は、カバー素子のガイド用チャネル中に配置される。これは、カバー素子が少なくとも１つのガイド用チャネルを有するまたは備えることを意味する。このガイド用チャネルは、例えば、カバー素子中の陥凹部によって設けることが可能で、前記陥凹部は、回路基板を受容するための第１受容区域とさらなる受容区域とを連結する。また、このガイド用チャネルは、カバー素子中の受容スロットによっても設けることが可能である。
【００５９】
これは、受電装置に対する取付けスペースへの必要条件を有利にさらに低減する。
【００６０】
或る好適な実施形態において、磁気遮蔽素子は、巻線構造体によって受電され得る電磁界の力線の主方向に直交して方位付けられる。この力線の主方向は、受電装置の垂直軸に平行で、搭載状態では、車両の垂直軸またはヨー軸に平行であり得る。これは、受容区域内に配置された部品の、電磁界からの効果的な遮蔽を有利に提供する。
【００６１】
別の実施形態において、遮蔽素子はアルミニウムで作製される。これは、望まれる遮蔽特性を備えながら、受電装置の重量を有利に低減する。
【００６２】
別の実施形態において、磁気遮蔽素子の厚さは、巻線構造体によって受電され得る電磁界の周波数により決まる。例えば、電磁界の動作周波数として８５ｋＨｚの周波数を使用することが可能である。この場合、この厚さは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内で選ぶことができる。好ましくは、この磁気遮蔽素子の厚さは０．７ｍｍである。これは、効果的な遮蔽を可能にし、取付けスペースへの必要条件、具体的には受電装置の高さの低減を可能にする。
【００６３】
別の実施形態では、磁気遮蔽素子は台座素子に取り付けられる。具体的に、台座素子の底側上の陥凹部中に、遮蔽素子を配置することができる。
【００６４】
別の実施形態において、カバー素子は、回路基板を整列させるための少なくとも１つの整列用突出部を有する。この整列用突出部は、例えば、カバー素子の内側部分上の突出部とすることができる。この場合、回路基板は、回路基板の整列状態において整列用突出部が延在することが可能な１つの陥凹部または貫通孔を有することが可能である。これは、取付け作業、具体的に整列作業を有利に低減する。
【００６５】
別の実施形態において、整列用突出部はねじ山を有する。この場合、回路基板をカバー素子に搭載するためにねじを使用することができる。このねじは、回路基板中の陥凹部または貫通孔を通り抜けて、整列用突出部に備えられたねじ山の中に延びる。
【００６６】
誘導電力伝送のためのシステムの受電装置を製造する方法がさらに提案される。最初に、受電装置のハウジングのカバー素子および台座素子が準備され、このカバー素子は、少なくとも１つの受容区域を含む。加えて、少なくとも１つの磁気遮蔽素子が準備される。
【００６７】
さらに、この少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、それが、カバー素子の該少なくとも１つの受容区域を少なくとも部分的に、好ましくは完全にカバーするように、ハウジング中に配置される。
【００６８】
本方法は、本開示中に記載された諸実施形態の１つによる受電装置の製造を有利に可能にする。
【００６９】
該少なくとも１つの磁気遮蔽素子は、カバー素子に、好ましくは台座素子に取り付けることができる。具体的に、遮蔽素子は、台座素子に接着剤貼り付けすることが可能である。台座素子がカバー素子に取り付けられると（これを閉じた状態と称してもよい）、磁気遮蔽素子は、カバー素子中の受容区域をカバーすることができる。
【００７０】
車両がさらに開示され、本車両は、本開示中に記載された諸実施形態の１つによる受電装置を含むことができる。この受電装置は、本車両に、具体的には本車両の底側に搭載することが可能である。
【００７１】
受電装置は、信号接続および／またはデータ接続を備えるために、本車両の通信システム、具体的にはバスシステムに接続することができる。さらに、受電装置は、車両の電気システム、具体的にはけん引システムに電気的に接続することが可能である。誘導によって供給される電気エネルギーは、かくして車両に伝送することができる。
【００７２】
添付の諸図面を参照しながら本発明を説明することとする。添付の図面は以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による受電装置の概略断面図を示す。
【図２】カバー素子の概略断面図を示す。
【図３】カバー素子の概略上面図を示す。
【図４】カバー素子の概略下面図を示す。
【図５】台座素子の概略上面図を示す。
【図６】台座素子の概略縦方向断面図を示す。
【図７】別の実施形態における、カバー素子の概略上面図を示す。
【図８】別の実施形態における、カバー素子の概略断面図の部分図を示す。
【図９ａ】カバー素子の概略上面図を示す。
【図９ｂ】第２磁気遮蔽素子を備えたカバー素子の概略部分断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以降において、同じ参照符号は、同じ技術的様態または特徴を備える要素を指す。
【００７５】
図１は、誘導電力伝送のためのシステムの受電装置１の概略断面図を示す。受電装置１はハウジングを備え、このハウジングは、カバー素子２および台座素子３を含む。カバー素子２はアルミニウムで作製される。台座素子３は、プラスチック、具体的には繊維強化プラスチックで作製される。台座素子３の材料、具体的に繊維強化プラスチックは、カバー素子２の材料の熱膨張率と等しいか、または前記係数から所定量を上回って逸脱しない熱膨張率を有することができる。
【００７６】
カバー素子２に台座素子３を取り付けて、ハウジングのまたは受電装置１の閉じた状態を得ることができる。具体的に、台座素子３は、カバー素子２にねじ止めおよび／または接着することが可能である。かかるねじ止め連結を設けるために、台座素子３は、貫通孔４、２９（図５参照）を有することができ、カバー素子２は、対応するねじ山部５、２７（図２参照）を有することができる。
【００７７】
閉じた状態で、台座素子３は、カバー素子２によって提供される内部容積６の中に全体が配置される。カバー素子２の側壁７が台座素子３の側面を取り囲む。
【００７８】
受電装置１は車両（図示せず）に搭載することができる。具体的に、受電装置１は、車両に具体的には車両の前側車軸キャリアにねじ止めすることが可能である。かかるねじ止め連結を設けるために、台座素子３およびカバー素子２は対応する貫通孔８ａ、８ｂを有してよく（図５および図３を参照）、閉じた状態において、ねじは、カバー素子２および台座素子３の対応する貫通孔８ａ、８ｂを通り抜けて延びることができる。さらに、ねじは車両のねじ山部の中に延びることが可能である。上記に換えて、カバー素子２を車両に、例えば車両の前側車軸キャリアにねじ止めしてもよい。その上で、カバー素子２に、台座素子３を取り付ける、具体的にはねじ止めすることが可能である。
【００７９】
受電装置１、具体的にはそのカバー素子２が、第１受容区域９ａおよび第２受容区域９ｂを備えているのがさらに示されている。受容区域９ａ、９ｂは、閉じた状態におけるハウジングの内部容積の部分である。以下に、次のような基準座標系について言及することとする。垂直軸ｚは、カバー素子２の平坦な上面および台座素子３の平坦な下面に直角に方位付けできる。受電装置１が車両に搭載されているとき（搭載状態）、この垂直軸ｚは、車両のヨー軸に平行に方位付けできる。さらに、この垂直方向は、誘導電力伝送の主方向に平行に方位付けることが可能である。横軸ｙがさらに示され、横軸ｙは、垂直軸ｚに対し直角に方位付けられている。搭載された状態で、この横軸ｙは車両のピッチ軸と平行に方位付けることができる。図３は、縦軸ｘを示す。縦軸ｘは、垂直軸ｚおよび横軸ｙにそれぞれ直角に方位付けられる。搭載された状態で、この縦軸ｘは車両のロール軸と平行に方位付けることができる。さらに、縦軸ｘは、車両が直進しているとき、車両の運転方向と反対向きに方位付けられてもよい。これら、垂直、横、および縦の方向が各々矢印で示されている。
【００８０】
受電装置１が搭載された状態で、カバー素子２は台座素子３の上に搭載されている。
【００８１】
第１受容区域９ａが、受電装置１の、具体的にはカバー素子２の第１側方周辺域中に配置されているのが示されている。第２受容区域９ｂは、第２側方周辺域中に設けられている。これら周辺域は、横軸ｙに対し受電装置１の両対向側に配置されている。
【００８２】
受容区域９ａ、９ｂは、例えば、受電装置１中の、具体的にはカバー素子２の陥凹部によって設けることが可能である。これに換えてまたは加えて、受容区域９ａ、９ｂは、回路基板１０ａ、１０ｂを、受電装置１に、具体的にはカバー素子２に取り付けるための取り付け手段によって画定されてもよい。
【００８３】
受電装置１が、第１回路基板１０ａおよび第２回路基板１０ｂを含んでいるのがさらに示されている。第１回路基板１０ａは第１受容区域９ａ中に配置される。さらに、第１回路基板１０ａはカバー素子２に取り付けられる。さらにまた、第２回路基板１０ｂは第２受容区域９ｂ中に配置される。さらに、第２回路基板１０ｂもカバー素子２に取り付けられる。具体的に、回路基板１０ａ、１０ｂは、カバー素子２にねじ止めすることができる。かかるねじ止め連結を設けるために、ねじ１１は、回路基板１０ａ、１０ｂの貫通孔（図示せず）を通り抜けてカバー素子２のねじ山部の中に延びることが可能である。また、回路基板１０ａ、１０ｂとカバー素子２との間の機械的連結は、回路基板１０ａ、１０ｂとカバー素子２との間に、具体的に回路基板１０ａ、１０ｂの接地を備えるための電気的接続も提供することができる。
【００８４】
例えば、カバー素子２は、車両の基準電位、例えば接地電位に、電気的に接続させることが可能である。また、この場合、回路基板１０ａ、１０ｂとカバー素子２との間の電気的接続は、前記回路基板１０ａ、１０ｂの基準電位への電気的接続も提供する。カバー素子２と車両の基準電位との間の電気的接続は、受電装置１と車両との間の、具体的には受電装置１を車両に搭載するためのねじによる機械的連結によって、備えることが可能である。
【００８５】
ハウジングが閉じた状態において、または受電装置１の搭載状態において、受容区域９ａ、９ｂは、電力伝送のための交流電磁界を受電するための巻線構造体１２の、横方向の傍に配置される。巻線構造体１２は、閉じた状態のハウジングの内部容積の中央域中に配置される。
【００８６】
受電装置１が、第１磁気遮蔽素子１３ａおよび第２磁気遮蔽素子１３ｂを含んでいるのがさらに示されている。磁気遮蔽素子とは、磁界から遮蔽する素子を指す。磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂは、アルミニウムプレートとして設計することが可能である。さらに、磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂは台座素子３に取り付けられる。具体的に、磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂは、台座素子３の下面に設けられた陥凹部中に配置される。さらに、磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂの底側面を台座素子３の底側面に整列させることができる。第１磁気遮蔽素子１３ａは、第１受容区域９ａを下方から完全にカバーする。言い換えれば、第１磁気遮蔽素子１３ａは、第１受容区域９ａの垂直方向下方に配置される。さらに、第１磁気遮蔽素子１３ａは、第１受容区域９ａ、具体的には第１受容区域９ａ中に配置された第１回路基板１０ａが、下方からの電磁界から完全に遮蔽されるように配置される。結果として、電力伝送のための交流磁界が供給されたとき、受容区域９ａ、９ｂを通り抜けて延びる磁力線の量が最小化され、またはゼロにすら低減されることになる。これら磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂは、電気素子および／または電子素子、具体的には回路基板１０ａ、１０ｂの素子への、電力伝送のための電磁界による干渉が最小化されるように配置される。
【００８７】
第１回路基板１０ａは、低電圧回路基板と称することもできる。これは、第１回路基板１０ａの電気部品および電子部品が、最大１２Ｖまたは４２Ｖの電圧を供給されるか、またはかかる電圧を供給することを意味し得る。第２回路基板１０ｂは、高電圧回路基板と称することもできる。これは、第２回路基板１０ｂの電気部品および電子部品が、上限１２００Ｖまでの最大電圧を備える電圧の供給を受けることが可能、または生成することが可能なことを意味し得る。第１回路基板１０ａの諸部品は、受電装置１の動作を制御するための制御手段と、車両および／または一次側ユニットとの通信を提供するための通信手段とを備えることができる。第２回路基板１０ｂの諸部品は、電力伝送のための電磁界によって巻線構造体１２中に誘導された電圧から、受電装置１に必要なＤＣ（直流）出力電圧を供給する。
【００８８】
第１コネクタ１４ａがさらに示され、これによって、第１回路基板１０ａの部品への信号接続および／またはデータ接続を備えることができる。第１コネクタ１４ａは、例えばＣＡＮコネクタとして設計されてよい。第１コネクタ１４ａの少なくとも一部は、カバー素子２の側壁の外部面に配置される。パワーコネクタまたはＤＣインターフェースと称することもできる第２コネクタ１４ｂがさらに示されている。第２コネクタ１４ｂによって、第２回路基板１０ｂの部品と車両との間の、電力、および適用される場合は信号、の接続を備えることが可能である。また、第２コネクタ１４ｂも、カバー素子２の側壁の外部面に配置される。第２コネクタ１４ｂは、閉じた状態のハウジング内部容積のシーリングを設けるため、ケーブルグランドを備えたコネクタとすることができる。
【００８９】
さねはぎ連結の溝１５がさらに示されている。溝１５は、カバー素子２の周辺部中に設けられる。具体的に、溝１５は、周溝とも称することができる全周の溝である。溝１５は、シーリング素子、具体的には全周シーリング素子（図示せず）を受け入れることが可能である。
【００９０】
カバー素子３は、さねはぎ連結に対応するさね１６を有する。さね１６は、台座素子３の周辺部の中且つ台座素子３の上部面上に配置される。具体的に、さね１６は、台座素子３の上部面から突起したバーによって設けられる。
【００９１】
ハウジングが閉じた状態において、さね１６は、溝１５の中に延び、シーリング素子を溝１５中に押入する。このようにして、回路基板１０ａ、１０ｂおよび巻線構造体１２が中に配置されているハウジングの内部容積のロバストで確実なシーリングを設けることが可能となる。さね１６も、同様に全周囲または全周さね１６として設計することができる。
【００９２】
フェライト構成体の一部であり、導磁性素子を提供するフェライトバー１７がさらに示されている。フェライトバー１７が、巻線構造体１２上およびその上方に、具体的には巻線構造体１２の中央部の上方に配置されているのが示されている。フェライトバー１７および巻線構造体１２は台座素子３に取り付けることができる。具体的に、巻線構造体１２およびフェライトバー１７は台座素子３に埋込み成型することが可能である。フェライトバー１７は、磁界の力線の望ましい進行路が得られるように配置される。
【００９３】
上部フェライトバー１７ｂ（図６参照）は、成型材料によって完全には埋込み成型または封入されないようにすることが可能である。これは、成型材料に起因する高さ逸脱が生じないので、フェライトバー１７、１７ａ、１７ｂの構成体の定義された高さを有利にもたらす。好ましくは、下部フェライトバー１７ａ、および上部フェライトバー１７ｂと下部フェライトバー１７ａとの間の連結部は完全に埋込み成型される。
【００９４】
上部フェライトバー１７ｂを下部フェライトバー１７ａにまたは台座素子３に付着させるために、上部フェライトバー１７ｂの上側にテープを備えることが可能である。これは、振動によって上部フェライトバー１７ｂが分離するのを有利に防止する。
【００９５】
熱伝導性素子を提供する熱パッド１８がさらに示されている。熱パッド１８は、フェライトバー１７の上、具体的には上部フェライトバー１７ｂの上に配置される。熱パッド１８は、高い熱伝導性を有することができる。ハウジングが閉じた状態において、熱パッド１８は、内部壁部およびフェライトバー１７に機械的に接触し、これにより、フェライトバー１７とカバー素子２との間の熱的接続を提供する。かかる熱パッドは、例えばシリコーンを含んでよい。
【００９６】
さらに、熱パッド１８は接着素材を備えることができる。例えば、熱パッド１８は、両面接着素材または片面接着素材として設計することが可能である。しかして、熱パッド１８は、カバー素子２の受容スロット３７中のリボンケーブル３６を固定するために用いることができる（図４参照）。
【００９７】
言い換えれば、受電装置１は、少なくとも１つの熱伝導性素子を含むことが可能であり、この熱伝導性素子は、ハウジングが閉じた状態において、カバー素子２と巻線構造体１２またはフェライト構成体との間に熱的接続を提供する。具体的に、熱伝導性素子は、カバー素子２と、巻線構造体１２またはフェライト構成体とに機械的に接触することができる。
【００９８】
図２は、カバー素子２の概略断面図を示す。回路基板１０ａ、１０ｂが示され、これらはねじ１１によってカバー素子２に取り付けられている。また、さねはぎ連結の溝１５も示されている。カバー素子２の下面上に円筒状突起１９がさらに示され、その各々は、台座素子３を、カバー素子２に搭載するためのねじを受けるねじ山５を備える。
【００９９】
カバー素子２、具体的にはカバー素子２の下面上の円錐状突起２０がさらに示され、これら突起は、カバー素子２の内部容積６の中に延び、これらは、回路基板１０ａ、１０ｂを、カバー素子２に搭載するためのねじ１１に対するねじ山を備える。これらの円錐状またはすり鉢形の突起２０は、受容区域９ａ、９ｂ中に配置され、回路基板１０ａ、１０ｂ中の貫通孔（図示せず）を通り抜けて延びる。これは、回路基板１０ａ、１０ｂをそれぞれの受容区域９ａ、９ｂに整列させることを有利に可能にする。冷却ピン２１がさらに示され、これらはカバー素子２の上面上に搭載されている。
【０１００】
冷却ピン２１は、いろいろな長さを有してよい。この長さは取付けスペースの条件にそって選べばよい。
【０１０１】
冷却ピン２１は、カバー素子２の中央域に配置される。具体的に、冷却ピン２１は、受容区域９ａ、９ｂまたは回路基板１０ａ、１０ｂの上方の、容積部の外側に配置される。冷却ピン２１は、対流によって、カバー素子２から環境への熱エネルギーの移動を可能にする。
【０１０２】
図３は、カバー素子２の概略上面図を示す。車両に受電装置１を搭載するためのねじを受ける貫通孔８ｂが示されている。冷却ピン２１がさらに示され、これらはカバー素子２の上面から延びている。カバー素子２の上面上の陥凹部２２がさらに示されている。これらの陥凹部２２は、ハウジングが閉じた状態におけるハウジングの内部容積を減少させる。具体的に、陥凹部２２は、受電装置１の内部容積内の空気の量を減少させる。これが、ひいては温度変化による内部容積内の圧力の圧力変動を減らす。受電装置１内の温度は、−４０℃〜１２０℃の間で変化し得る。この温度変動は、外部温度の変化と、内部容積内の電気部品および電子部品、とりわけ第２回路基板１０ｂの部品によって生成される熱エネルギーと、の関数であり得る。
【０１０３】
これらの温度変化は、内部容積中の圧力の圧力変化をもたらし得る。内部容積の低減は、圧力変化の程度を低減することを有利に可能にする。
【０１０４】
第１膜素子２３がさらに示されている。この第１膜素子２３は、半透過性、蒸気透過性の素子として設計される。具体的に、この蒸気透過性の膜素子２３は、ハウジングが閉じた状態において、蒸気がこの第１膜素子２３を通り抜けて受電装置１の内部容積から出て行くことを有利に可能にする。第１膜素子２３はカバー素子２を貫通して延びる。膜素子２３は、カバー素子２の上面上の、排水のための傾斜溝２４中に配置される。
【０１０５】
第２膜素子２５がさらに示されている。この第２膜素子２５は、フレキシブルで不透過性、具体的には蒸気不透過性の、例えばエラストマーなどの材料によって、とりわけ、シリコーン、熱可塑性エラストマー、またはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン）またはポリ塩化ビニルなどの他の種類のプラスチックによって設けられる。
【０１０６】
第２膜素子２５は、ハウジングが閉じた状態において、受電装置１の内部容積の容量の変化を有利に可能にする。前述した温度変化に起因して、内部容積中の圧力が最大許容可能圧力を超える可能性がある。第２膜素子２５は、例えば、所定の圧力より高い圧力が第２膜素子２５にかかったとき、該膜素子が変形するように設計されてよい。
【０１０７】
具体的に、第１膜素子２３が、ハウジングの内部容積から環境への蒸気放散をさせない場合に、第２膜素子２５は、変形することによって、内部容積内の圧力を許容範囲内に保つことを可能にする。蒸気放散は、例えば、車両が深い水たまりを通り進んでいる際に、第１膜素子２３が水で被われた場合などに可能でなくなり得る。
【０１０８】
図４は、カバー素子２の概略下面図を示す。回路基板１０ａ、１０ｂが示されている。カバー素子２の境界部、具体的には、第１回路基板１０ａを囲む境界部は、第１磁気遮蔽素子１３ａのストラップ３２（図５参照）を受けるための溝２６を有する。ストラップ３２は、第１磁気遮蔽素子１３ａをカバー素子２に連結し、これにより、第１磁気遮蔽素子１３ａと、しかして車両の基準電位との間の電気的接続を提供する。
【０１０９】
ねじ山部５を備えた円筒状突起１９がさらに示されている。第１膜素子２３および第２膜素子２５がさらに示されている。カバー素子２中のねじ山部２７がさらに示され、これが台座素子３を、カバー素子２にねじ止めすることを可能にする。さねはぎ連結の溝１５がさらに表示され、この溝は、回路基板１０ａ、１０ｂおよびカバー素子２の中央部を囲んでいる。
【０１１０】
リボンケーブル３６を受容するための受容スロット３７がさらに示されている。リボンケーブル３６は、回路基板１０ａの部品と第２回路基板１０ｂの部品との間のデータ接続および信号接続を提供する。リボンケーブル３６は、接着素材を使って受容スロット３７中に固定することができる。これらの接着素材は熱パッド１８（図１参照）によって備えることが可能である。
【０１１１】
データ接続および信号接続を備えるため、リボンケーブル３６の代わりにフレキシブル印刷回路基板を使ってもよい。このフレキシブル印刷回路基板は片面を接着性とすることができる。この場合、カバー素子２は必ずしも受容スロット３７を備える必要はない。
【０１１２】
さらに言えば、図４中に示された受容スロット３７およびその中に配置されたリボンケーブル３６の、またはフレキシブル印刷回路基板の進行路は、図４中に示された実施形態と異なっていてもよい。図４は、受容スロット３７が、カバー素子２上の、フェライトバー１７（図１参照）または熱パッド１８が横置された領域を通って延びているのを示している。但し、受容スロット３７およびその中に配置されたリボンケーブル３６、またはフレキシブル印刷回路基板は、これらが、カバー素子２上の、フェライトバー１７（図１参照）または熱パッド１８が横置された領域の周りに延びるように配置することも可能である。
【０１１３】
熱パイプ２８がさらに示され、この熱パイプ２８は、第２回路基板１０ｂからカバー素子２の中央域の中に延びている。具体的に、熱パイプ２８は、第２回路基板１０ｂから冷却ピン２１（図２および図３を参照）の下方の領域中に延びる。熱パイプ２８は、第２回路基板１０ｂからの、具体的には第２回路基板１０ｂのパワー電子部品などの熱発生部品からの、熱エネルギーをこの中央領域中に移送することを可能にする。これが、ひいては受電装置１内の熱エネルギーを分散させ、第２回路基板１０ｂおよびその部品の熱応力を有利に低減する。熱パイプ２８は、カバー素子２の溝、具体的には、カバー素子２の内壁部中の溝内に配置することができる。
【０１１４】
上記に換えてまたは加えて、少なくとも１つの熱パッド（図示せず）を、第１回路基板１０ａおよび／または第２回路基板１０ｂに取り付けることが可能である。この熱パッドは、それぞれの回路基板１０ａ、１０ｂの諸部品、具体的にはコンデンサおよび／またはパワー電子部品などの熱発生部品と、カバー素子２との間の熱的接続が設けられるように、配置することができる。かかる熱パッドは、例えば、回路基板の表面と、カバー素子２、具体的にはカバー素子２の内壁部と、の間に配置されてよい。かかる熱パッドは、高い熱伝導性を有することができる。しかして、この熱パッドは、それぞれの回路基板とカバー素子２との間に熱的接続を提供することが可能である。かかる熱パッドは、例えば、セラミックの熱パッド、とりわけ窒化アルミニウムを含む熱パッドによって設けることができる。
【０１１５】
図５は、台座素子３の概略上面図を示す。台座素子３とカバー素子２との間のねじ止め連結を設けるための貫通孔４およびさらなる貫通孔２９が示されている。受電装置１の車両へのねじ止め連結を設けるための貫通孔８ａがさらに示されている。さねはぎ連結のさね１６が表されている。磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂがさらに表されている。
【０１１６】
台座素子３の上面から突起しているバー３０がさらに示されている。これらのバー３０は、巻線構造体１２およびフェライトバー１７（図１参照）に対する受容区域を取り囲み、しかして前記受容区域を画定する。さらに、これら突起バー３０は、フェライトバー１７および巻線構造体１２の埋込み成型のための成形材料に対する受容区域を画定する。さらに、突起バー３０は、台座素子３の機械的安定性を増強する。
【０１１７】
突起バー３０は、台座素子３の中央域中に、具体的には、磁気遮蔽素子１３ａ、１３ｂの上方容積の間の領域中に配置される。
【０１１８】
台座素子３の上面からの円筒状突起３１がさらに示されている。これらの突起３１は、フェライトバー１７に対する受容区域中に配置される。例示を簡明にするために、２つの円筒状突起３１だけが参照符号で参照されている。これらの円筒状突起は、台座素子３の上面とフェライトバー１７の底面との間に望ましい距離を設けるためのスペーサ素子としての役割をする。
【０１１９】
ストラップ３２がさらに示され、これは、第１磁気遮蔽素子１３ａを、カバー素子２に電気的に接続する。ストラップ３３がさらに表され、これは、第２磁気遮蔽素子１３ｂを、カバー素子２に電気的に接続する。ストラップ３３は、第２磁気遮蔽素子１３ｂの一部とするか、または該素子に備えることが可能である。
【０１２０】
図６は、台座素子３の概略前後方向断面図を示す。台座素子３とカバー素子２との間のさねはぎ連結のさね１６が示されている。ストラップ３３を備えた第２磁気遮蔽素子１３ｂがさらに表示されている。
【０１２１】
巻線構造体１２がさらに示され、この巻線構造体１２は、前に説明した二重Ｄ巻線構造体によって設けられる。フェライトバー１７がさらに示され、下部フェライトバー１７ａは、上部フェライトバー１７ｂの下方に配置される。フェライトバー１７ａ、１７ｂの構成体は、巻線構造体１２の中央部を受容するための陥凹部３４を備える。フェライトバー１７ａ、１７ｂと巻線構造体１２のための成型材料は示されていない。
【０１２２】
アンテナ素子３５がさらに示され、この素子は、下部フェライトバー１７ａの１つの周りに巻かれたアンテナ巻線構造体によって設けられる。このアンテナ素子３５は、第１回路基板１０ａの部品と一次側ユニットとの間のワイヤレス信号接続を設定するために使うことができる。
【０１２３】
図７は、別の実施形態における、カバー素子２の概略上面図を示す。図３中に示された実施形態と違って、カバー素子２上に冷却フィン３８が配置され、これら冷却フィン３８は、カバー素子２の上側面から延びている。これら冷却フィン３８の少なくとも一部は、カバー素子２の上側面中の陥凹部２２の中に配置されることが示されている。但し、冷却フィン３８全体を、カバー素子２の上側面上の陥凹部２２の中または外に配置することも可能である。図３中に示された実施形態で説明した第２膜素子２５、および受電装置１、具体的にはそのカバー素子２を車両に搭載するためのねじを受ける貫通孔８ｂがさらに示されている。
【０１２４】
図８は、別の実施形態における、カバー素子２の概略断面図の部分図を示す。カバー素子２の受容ナット中に配置された熱パイプ２８がさらに示されている。銅プレート３９がさらに示され、これもカバー素子２の内壁部中の陥凹部の中に配置されている。この銅プレート３９は、熱パイプ２８に、具体的には熱パイプ２８の端部に、機械的に連結される。具体的に、この機械的連結は、はんだ連結によって設けることができる。しかして、銅プレート３９と熱パイプ２８との間には熱的接続が設けられる。窒化アルミニウムを含むかまたは窒化アルミニウムから成る、別の熱パッド４０がさらに示されている。このさらなる熱パッド４０は、銅プレート３９の底側面に載置される。このさらなる熱パッド４０と銅プレート３９との間に、熱伝導グリスを配置することが可能である。しかして、該さらなる熱パッド４０は、銅プレート３９の表面に載置され、銅プレート３９の熱パイプ２８に連結された側の反対側に配置される。さらなる回路基板１０ｂが、さらなる熱パッド４０の底側面に載置される。該さらなる熱パッド４０と該さらなる回路基板１０ｂとの間に、熱伝導グリスを配置することが可能である。さらなる熱パッド４０の底側面とさらなる回路基板１０ｂの上側面との間に熱伝導グリスを配置すればよい。サーマルビア４１がさらに概略的に示され、これによって、電子素子、具体的には、該さらなる回路基板１０ｂの底側面上の熱発生素子は、さらなる熱パッド４０と熱的に接続することができる。
【０１２５】
さらなる回路基板１０ｂの厚さは、１．２ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲内とすればよい。さらなる熱パッド４０の厚さは、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内とすればよい。銅プレート３９の厚さは、０．９ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲とすればよい。熱伝導グリスの層の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲とすればよい。
【０１２６】
図９ａには、カバー素子の概略上面図が示されている。カバー素子２が突出部４２を有するまたはかかる突出部を備えているのが示され、この突出部４２は、カバー素子２のエッジ領域、具体的には、横方向エッジ領域から延びることができる。第２磁気遮蔽素子１３ｂがストラップ３３を有するまたは備えているのがさらに示されている。ストラップ３３内には、貫通孔４３を配置することができる。カバー素子２の突出部４２中にねじ山部４４を配置することができる。しかして、第２磁気遮蔽素子１３ｂのストラップ３３を、ねじによって、カバー素子２に連結し、電気的接続および機械的連結を備えることが可能であり、このねじはストラップ３３の貫通孔４３を通り抜けてねじ山部４４の中に延びる。
【０１２７】
図９ｂは、第２磁気遮蔽素子１３ｂを備えたカバー素子２の概略部分断面図を示す。具体的に、第２磁気遮蔽素子１３ｂのストラップ３３、ストラップ３３内の貫通孔４３、およびカバー素子２の突出部４２中のねじ山部４４が示されている。
【０１２８】
第１磁気遮蔽素子１３ａ（図１参照）は、類似の方法でカバー素子２に連結することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  受電装置
２  カバー素子
３  台座素子
４  貫通孔
５  ねじ山部
６  内部容積
７  側壁
８ａ  貫通孔
８ｂ  貫通孔
９ａ、９ｂ  受容区域
１０ａ、１０ｂ  回路基板
１１  ねじ
１２  巻線構造体
１３ａ、１３ｂ  磁気遮蔽素子
１４ａ、１４ｂ  コネクタ
１５  溝
１６  さね
１７  フェライトバー
１７ａ、１７ｂ  フェライトバー
１８  熱パッド
１９  円筒状突起
２０  円錐状突起
２１  冷却ピン
２２  陥凹部
２３  第１膜素子
２４  溝
２５  第２膜素子
２６  溝
２７  ねじ山部
２８  熱パイプ
２９  貫通孔
３０  バー
３１  円筒状突起
３２  ストラップ
３３  ストラップ
３４  陥凹部
３５  アンテナ素子
３６  平形リボンケーブル
３７  受容スロット
３８  冷却フィン
３９  銅プレート
４０  さらなる熱パッド
４１  サーマルビア
４２  突出部
４３  貫通孔
４４  ねじ山部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【国際調査報告】
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