DE102018201814A1 - Housing for a power transmission coil and required for energy transfer electronic circuits - Google Patents

Housing for a power transmission coil and required for energy transfer electronic circuits Download PDF

Info

Publication number
DE102018201814A1
DE102018201814A1 DE102018201814.6A DE102018201814A DE102018201814A1 DE 102018201814 A1 DE102018201814 A1 DE 102018201814A1 DE 102018201814 A DE102018201814 A DE 102018201814A DE 102018201814 A1 DE102018201814 A1 DE 102018201814A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
circuit board
circuit
recess
housing part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018201814.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018201814B4 (en
Inventor
Stefan Peck
Nikolaus Kerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102018201814.6A priority Critical patent/DE102018201814B4/en
Priority to PCT/EP2019/051850 priority patent/WO2019154636A1/en
Publication of DE102018201814A1 publication Critical patent/DE102018201814A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018201814B4 publication Critical patent/DE102018201814B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Energieübertragungsspule (3) und die zur Energieübertragung erforderlichen elektronischen Schaltungen mit einem ersten Gehäuseteil (1) mit metallischen Wänden und mit einem zweiten Gehäuseteil (2) mit nicht-metallischen Wänden, die miteinander verbunden sind, wobei in dem zweiten Gehäuseteil (2) die Energieübertragungsspule (3) angeordnet ist, die auf ihren zum ersten Gehäuseteil (1) hin orientierten Seiten von einem magnetisch gut leitenden Material umgeben ist, das zumindest in der Spulenmitte eine Aussparung (11) aufweist, wobei in der Aussparung (11) eine Antenne (8) zur kontaktlosen Kommunikation angeordnet ist, die mit einer Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation verbunden ist, wobei in dem ersten Gehäuseteil (1) eine Leiterplatte (5) angeordnet ist, auf der zumindest die Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation (9) und eine Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule (3) ausgebildet sind, wobei sich die Leiterplatte (5) zumindest bis zur Aussparung (11) erstreckt und die Verbindung der Antenne (8) und der Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation im Bereich der Aussparung (11) erfolgt.The invention relates to a housing for a power transmission coil (3) and the electronic circuits required for energy transmission having a first housing part (1) with metallic walls and a second housing part (2) with non-metallic walls which are interconnected, wherein in the second housing part (2), the energy transmission coil (3) is arranged, which is surrounded on its side facing the first housing part (1) towards sides of a magnetically highly conductive material having at least in the coil center a recess (11), wherein in the recess (11) an antenna (8) for contactless communication is arranged, which is connected to a circuit (9) for contactless communication, wherein in the first housing part (1) a circuit board (5) is arranged, on which at least the circuit for contactless Communication (9) and a circuit for driving the energy transmission coil (3) are formed, wherein the Le iterplatte (5) extends at least to the recess (11) and the connection of the antenna (8) and the circuit (9) for contactless communication in the region of the recess (11).

Description

Zum Laden von Energiespeichern zum Betrieb elektrischer Geräte und Maschinen, insbesondere von Elektromotoren für den Antrieb von Kraftfahrzeugen, ist die Energieübertragung von einer Energiequelle wie beispielsweise dem Wechselspannungsnetz oder einer Solaranlage und dem Energiespeicher im Kraftfahrzeug durch induktive Kopplung zweier Spulen möglich, was im Prinzip einer transformatorischen Energieübertragung entspricht.For charging of energy storage devices for operating electrical equipment and machines, in particular of electric motors for driving motor vehicles, the energy transfer from an energy source such as the AC mains or a solar system and the energy storage in the motor vehicle by inductive coupling of two coils is possible, which in principle a transformer Energy transfer corresponds.

Wie in der WO 2015/142475 A1 vorgeschlagen ist, ist hierfür außerhalb des Fahrzeugs eine Primärspule, die über eine geeignete Elektronik mit einer oder auch mehreren Energiequellen verbunden ist, im oder ggf. beweglich auf dem Boden eines Fahrzeugstellplatzes verlegt, während eine Sekundärspule und die dazugehörigen Schaltungen zur Umwandlung der Wechsel- in eine Gleichspannung verbaut sind. Schaltungen zur Regelung der Energieübertragung können sowohl im Fahrzeug als auch in einer externen Anordnung - häufig als „wall box“ bezeichnet - untergebracht sein.Like in the WO 2015/142475 A1 is proposed for this purpose outside of the vehicle, a primary coil, which is connected via a suitable electronics with one or more energy sources, moved in or possibly movable on the floor of a vehicle parking space, while a secondary coil and the associated circuits for converting the change in a DC voltage are installed. Circuits for regulating the energy transfer can be housed both in the vehicle and in an external arrangement - often referred to as a "wall box".

Häufig ist auch eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation zwischen den Schaltungen im Fahrzeug mit den Schaltungen außerhalb des Fahrzeugs - beispielsweise mit der „wall box“ oder der Bodenplatte - vorgesehen, wobei hier oft eine drahtlose Kommunikation beispielsweise über Wifi gewünscht ist.Frequently, a communication device for communication between the circuits in the vehicle with the circuits outside the vehicle - for example, with the "wall box" or the bottom plate - provided, in which often wireless communication, for example via Wifi is desired.

Dabei ist es von Vorteil, wenn alle Komponenten im Fahrzeug in einem Gehäuse verbaut sind, wobei jedoch das Problem der Beeinflussung der Antenne für drahtlose Kommunikation durch das starke elektromagnetische Wechselfeld zwischen der Primär- und der Sekundärspule insbesondere dessen Streufeld besteht.It is advantageous if all components are installed in the vehicle in a housing, but there is the problem of influencing the antenna for wireless communication due to the strong alternating electromagnetic field between the primary and the secondary coil in particular its stray field.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gehäuse anzugeben, bei dem dieses Problem zumindest stark gemildert ist.It is the object of the invention to provide a housing in which this problem is at least greatly mitigated.

Die Aufgabe wird durch ein Gehäuse für eine Energieübertragungsspule und die zur Energieübertragung erforderlichen elektronischen Schaltungen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a housing for an energy transmission coil and the electronic circuits required for energy transmission according to claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims.

Demnach ist ein Gehäuse für eine Energieübertragungsspule und die zur Energieübertragung erforderlichen elektronischen Schaltungen mit einem ersten Gehäuseteil mit metallischen Wänden und mit einem zweiten Gehäuseteil mit nicht-metallischen Wänden, die miteinander verbunden sind, gebildet, wobei in dem zweiten Gehäuseteil eine Spule angeordnet ist, die auf ihren zum ersten Gehäuseteil hin orientierten Seiten von einem magnetisch gut leitenden Material umgeben ist, das zumindest in der Spulenmitte eine Aussparung aufweist, wobei in der Aussparung eine Antenne zur kontaktlosen Kommunikation angeordnet ist, die mit einer Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation verbunden ist, wobei in dem ersten Gehäuseteil eine Leiterplatte angeordnet ist, auf der zumindest die Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation und eine Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule ausgebildet sind, wobei sich die Leiterplatte zumindest bis zur Aussparung erstreckt und die Verbindung der Antenne und der Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation im Bereich der Aussparung erfolgt.Accordingly, a housing for a power transmission coil and the electronic circuits required for energy transmission with a first housing part with metallic walls and a second housing part with non-metallic walls, which are interconnected, is formed, wherein in the second housing part, a coil is arranged is surrounded on its side facing the first housing part sides by a magnetically highly conductive material having a recess at least in the coil center, wherein in the recess, a contactless antenna is arranged, which is connected to a circuit for contactless communication, wherein in the first housing part, a circuit board is arranged, on which at least the circuit for contactless communication and a circuit for controlling the energy transmission coil are formed, wherein the circuit board extends at least to the recess and the connection of the antenna ne and the circuit for contactless communication in the recess takes place.

Durch die Einbettung der Spule in ein Material mit guter magnetischer Leitfähigkeit, also hoher Permeabilität, beispielsweise ein Ferrit, das in der Spulenmitte eine Aussparung hat, konzentriert sich das magnetische Wechselfeld vor allem in dem hochpermeablen Material, wodurch im Bereich der Aussparung das elektromagnetische Feld entsprechend schwach ist, so dass dort in erfindungsgemäßer Weise eine Antenne zur kontaktlosen Kommunikation angeordnet werden kann, ohne dass die Kommunikation gestört oder die Antenne beschädigt werden kann.By embedding the coil in a material with good magnetic conductivity, ie high permeability, for example, a ferrite, which has a recess in the coil center, concentrates the magnetic alternating field, especially in the highly permeable material, thereby corresponding to the electromagnetic field in the recess is weak, so that there according to the invention an antenna for contactless communication can be arranged without the communication disturbed or the antenna can be damaged.

Durch die Anordnung der Leiterplatte, auf der die elektrischen und elektronischen Schaltungen zum Betreiben des Energietransfers und zur kontaktlosen Kommunikation ausgebildet sind, im Bereich der Aussparung, kann eine Verbindung zwischen der Antenne und der Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation ebenfalls im Bereich der feldarmen Aussparung geschaffen werden, so dass keine Beschädigung der Verbindungsleitungen zu besorgen ist.The arrangement of the printed circuit board on which the electrical and electronic circuits are designed for the operation of energy transfer and contactless communication, in the region of the recess, a connection between the antenna and the contactless communication circuit can also be created in the field poor recess, so that no damage to the connecting lines is to get.

In einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist die Verbindung der Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation mit der Antenne zur kontaktlosen Kommunikation eine Drahtverbindung.In one embodiment of the housing according to the invention, the connection of the circuit for contactless communication with the antenna for contactless communication is a wire connection.

Dies stellt die einfachste und kostengünstigste Verbindung dar, die aufgrund der erfindungsgemäßen Verlegung der Drähte jedoch nicht zu deren Beschädigung führen kann.This is the simplest and least expensive connection, but due to the laying of the wires according to the invention, this can not lead to their damage.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist die Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation auf einer Hilfsleiterplatte ausgebildet, die senkrecht zur Leiterplatte auf dieser und in der Aussparung angeordnet ist.In another advantageous embodiment of the housing according to the invention, the circuit for contactless communication is formed on an auxiliary circuit board, which is arranged perpendicular to the circuit board on this and in the recess.

Dies ermöglicht eine einfache Vorfertigung der Leiterplatte, bei der die Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation ebenfalls in einem nahezu feldfreien Bereich untergebracht ist.This allows a simple prefabrication of the circuit board, in which the circuit for contactless communication is also housed in a nearly field-free area.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Hilfsleiterplatte über einen flexiblen Bereich mit der Leiterplatte verbunden.In an advantageous development, the auxiliary printed circuit board is connected to the printed circuit board via a flexible region.

Dadurch kann durch einfaches Verschwenken um den flexiblen Bereich, der auch die Verbindungsleitungen enthält, die Hilfsleiterplatte in der Aussparung angeordnet werden. As a result, by simply pivoting about the flexible area, which also contains the connecting lines, the auxiliary printed circuit board can be arranged in the recess.

In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist auch die Antenne zur kontaktlosen Kommunikation auf der Hilfsleiterplatte angeordnet und insbesondere zusammen mit der Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation in einem Modul ausgebildet.In a further development of the housing according to the invention, the antenna for contactless communication on the auxiliary circuit board is arranged and in particular formed together with the circuit for contactless communication in a module.

Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage.This allows a particularly simple installation.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Drahtverbindung oder die Hilfsleiterplatte und die Verbindungsleitungen der Energieübertragungsspule zur Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule durch eine Öffnung der Verbindungswand zwischen dem erstem und dem zweitem Gehäuseteil geführt.In an advantageous embodiment of the invention, the wire connection or the auxiliary circuit board and the connecting lines of the energy transmission coil to the circuit for controlling the energy transmission coil are guided through an opening of the connecting wall between the first and the second housing part.

Dies ist in vorteilhafter Weise eine metallische Wand.This is advantageously a metallic wall.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen

  • 1 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer Energieübertragungsspule, einer Antenne zur kontaktlosen Kommunikation sowie den hierfür nötigen Schaltungen auf einer Leiterplatte,
  • 2 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer Energieübertragungsspule, einer Antenne zur kontaktlosen Kommunikation sowie den hierfür nötigen Schaltungen auf einer Leiterplatte,
  • 3 eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer Energieübertragungsspule, einer Antenne zur kontaktlosen Kommunikation sowie den hierfür nötigen Schaltungen auf einer Leiterplatte,
  • 4 eine vierte Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer Energieübertragungsspule, einer Antenne zur kontaktlosen Kommunikation sowie den hierfür nötigen Schaltungen auf einer Leiterplatte.
The invention will be explained in more detail by means of embodiments with the aid of figures. Show
  • 1 a first embodiment of a housing according to the invention with a power transmission coil, an antenna for contactless communication and the necessary circuitry on a circuit board,
  • 2 a second embodiment of a housing according to the invention with a power transmission coil, an antenna for contactless communication and the necessary circuitry on a circuit board,
  • 3 a third embodiment of a housing according to the invention with a power transmission coil, an antenna for contactless communication and the necessary circuitry on a circuit board,
  • 4 a fourth embodiment of a housing according to the invention with a power transmission coil, an antenna for contactless communication and the necessary circuitry on a circuit board.

Im Folgenden werden vier Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Gehäuses beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und daher nicht für jede Figur einzeln beschrieben werden.In the following, four embodiments of a housing according to the invention are described, wherein like parts are provided with the same reference numerals and therefore will not be described individually for each figure.

Ein erfindungsgemäßes Gehäuse ist gemäß der Figuren mit einem ersten Gehäuseteil 1 gebildet, das aus einem metallischen Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt ist und dazu dient, eine Leiterplatte 5 aufzunehmen, auf der elektrische und elektronische Schaltungen ausgebildet sind, wobei lediglich in der 1 eine Schaltung für eine drahtlose Kommunikation 9 angedeutet ist. Des Weiteren sind auf der Leiterplatte 5 nicht dargestellte Schaltungen zur Ansteuerung einer Spule 3 vorgesehen, beispielsweise Gleichrichter, Spannungswandler, Regler etc., wobei Verbindungsleitungen 7 nur schematisch bis zur Leiterplatte 5 dargestellt sind. Zur Verbindung der auf der Leiterplatte 5 ausgebildeten Schaltungen ist ein Stecker 6 im ersten Gehäuseteil 1 angeordnet, über den eine drahtgebundene Kommunikation mit den Schaltungen auf der Leiterplatte 5 stattfinden kann, jedoch auch eine Verbindung mit einem Energiespeicher, der über die Spule 3 geladen werden soll.An inventive housing is shown in the figures with a first housing part 1 formed, which is made of a metallic material, preferably aluminum, and serves to a printed circuit board 5 on which electrical and electronic circuits are formed, wherein only in the 1 a circuit for wireless communication 9 is indicated. Furthermore, on the circuit board 5 not shown circuits for controlling a coil 3 provided, for example, rectifier, voltage converter, controller, etc., where connecting lines 7 only schematically up to the circuit board 5 are shown. To connect the on the circuit board 5 trained circuits is a plug 6 in the first housing part 1 arranged over which a wired communication with the circuits on the circuit board 5 can take place, however, also a connection with an energy storage, which over the coil 3 should be loaded.

Mit dem ersten Gehäusesteil 1 ist ein zweites Gehäuseteil 2 verbunden, das aus einem nicht metallischen Werkstoff gefertigt ist und in den dargestellten Ausführungsformen den Boden des ersten Gehäuseteils 1 als Deckel nutzt.With the first housing part 1 is a second housing part 2 connected, which is made of a non-metallic material and in the illustrated embodiments, the bottom of the first housing part 1 as a lid uses.

Im zweiten Gehäuseteil 2 ist einerseits die Energieübertragungsspule 3 angeordnet, die einerseits als Sekundärspule für eine induktive Energieübertragung von einem Energieversorgungsnetz zum Energiespeicher in einem Fahrzeug dienen kann, allerdings auch dazu dienen kann, in dem Energiespeicher gespeicherte Energie über die Energieübertragungsspule 3 zu einer damit gekoppelten Primärspule zu übertragen. Je nach Bedarf müssen hierfür entsprechende Schaltungen auf der Leiterplatte 5 vorgesehen sein.In the second housing part 2 on the one hand is the energy transfer coil 3 arranged, on the one hand can serve as a secondary coil for an inductive energy transfer from an energy supply network to the energy storage in a vehicle, but can also serve to stored in the energy storage energy through the energy transmission coil 3 to transmit to a primary coil coupled thereto. Depending on the need for this, appropriate circuits on the circuit board 5 be provided.

Um das magnetische Feld der Energieübertragungsspule 3 möglichst im Bereich der Spule 3 zu konzentrieren, ist diese in einem Schalenkern 4 aus einem magnetisch gut leitenden Material ausgebildet, wobei dieser Schalenkern 4 diese Spule 3 auf drei Seiten umschließt, jedoch die Seite zur zu koppelnden Primärspule offen lässt. Der Schalenkern 4 weist folglich in der Mitte der Spule eine Ausnehmung 11 auf, in der aufgrund der Konzentration des elektromagnetischen Feldes im Schalenkern 4 das magnetische Feld sehr schwach ist.Around the magnetic field of the energy transfer coil 3 if possible in the area of the coil 3 to concentrate, this is in a pot core 4 formed of a magnetically highly conductive material, said shell core 4 this coil 3 encloses on three sides, but leaves open the side to be coupled to the primary coil. The shell core 4 thus has a recess in the middle of the coil 11 in due to the concentration of the electromagnetic field in the pot core 4 the magnetic field is very weak.

Daher kann in dieser Aussparung 11 in erfindungsgemäßer Weise eine Antenne 8 zur kontaktlosen Kommunikation angeordnet werden, da diese nicht im ersten Gehäuseteil 1 untergebracht werden kann, da aufgrund dessen metallischer Wandung keine drahtlose Kommunikation möglich wäre.Therefore, in this recess 11 in accordance with the invention an antenna 8th be arranged for contactless communication, since they are not in the first housing part 1 can be accommodated because due to the metallic wall no wireless communication would be possible.

Um nun eine Verbindung von der Antenne 8 zur drahtlosen Kommunikation zu einer Schaltung 9 zur drahtlosen Kommunikation, die auf der Leiterplatte 5 ausgebildet ist, herstellen zu können, ohne dass zu verlegende Drähte 10 im Bereich des Magnetfeldes der Energieübertragungsspule 3 zu liegen kommen, ist die Leiterplatte 5 bis in den Bereich der Ausnehmung 11 ausgedehnt, sodass die Drähte 10 vollständig im Bereich der Ausnehmung 11 angeordnet werden können.To connect now from the antenna 8th for wireless communication to a circuit 9 for wireless communication, on the circuit board 5 is designed to be able to produce without wires to be laid 10 in the range of the magnetic field of the energy transfer coil 3 to come to rest is the circuit board 5 into the area of the recess 11 extended, so the wires 10 completely in the area of the recess 11 can be arranged.

Im Ausführungsbeispiel der 1 sind die Verbindungsdrähte 7 von der Energieübertragungsspule 3 zur Leiterplatte 5 bzw. einer darauf vorzusehenden Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule 3 - beispielsweise ein Gleichrichter oder eine Regelschaltung - durch eine andere Ausnehmung im Boden des ersten Gehäuseteils 1 geführt als die Verbindungsdrähte 10, die die Antenne 8 mit der Schaltung 9 zur drahtlosen Kommunikation verbinden.In the embodiment of 1 are the connecting wires 7 from the power transmission coil 3 to the circuit board 5 or a circuit to be provided for controlling the energy transmission coil 3 - For example, a rectifier or a control circuit - through another recess in the bottom of the first housing part 1 guided as the connecting wires 10 that the antenna 8th with the circuit 9 connect to wireless communication.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Antenne und die Schaltung zur drahtlosen Kommunikation zu einem Modul 21 zusammengefasst sind, das auf einer Hilfsleiterplatte 20 angeordnet ist, die mit der Leiterplatte 5 verbunden ist und etwa senkrecht auf dieser steht und in die Ausnehmung 1 hineinragt, sodass auch hier die Antenne zur drahtlosen Kommunikation in einem Bereich mit sehr geringer magnetischer Feldstärke zu liegen kommt.In the 2 another embodiment is shown in which the antenna and the wireless communication circuit to a module 21 summarized on an auxiliary circuit board 20 is arranged with the circuit board 5 is connected and approximately perpendicular to this and in the recess 1 protrudes, so that here comes the antenna for wireless communication in a range of very low magnetic field strength to lie.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer solchen Hilfsleiterplatte erfolgt gemäß 3 durch eine Teilleiterplatte 5A, die über einen flexiblen Bereich 5B mit der Leiterplatte 5 verbunden ist und in einem rechten Winkel mittels des flexiblen Bereiches 5B zur Leiterplatte 5 abgeknickt ist. Der flexible Bereich 5B führt dabei die Verbindungsleitungen, die die Hilfsleiterplatte 5A mit der Leiterplatte 5 elektrisch und signaltechnisch verbinden.A particularly advantageous embodiment of such an auxiliary circuit board is carried out according to 3 through a sub-circuit board 5A that have a flexible range 5B with the circuit board 5 is connected and at a right angle by means of the flexible area 5B to the circuit board 5 is bent. The flexible area 5B leads doing the connecting lines that the auxiliary circuit board 5A with the circuit board 5 connect electrically and signal technically.

In der 4 ist schließlich eine Ausführung dargestellt, bei der die Verbindungsleitungen 7 von der Energieübertragungsspule 3 zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule 3 und die Hilfsleiterplatte 20 durch die gleiche Ausnehmung 22 in der Bodenplatte des ersten Gehäuseteils 1 geführt sind, sodass ggf. die Leiterplatte 5 nur über der Ausnehmung 11 angeordnet ist und sich nicht bis zur Energieübertragungsspule 3 erstrecken muss. Damit kann das erste Gehäuseteil 1 ggf. kleiner ausgeführt werden.In the 4 Finally, an embodiment is shown in which the connecting lines 7 from the power transmission coil 3 for controlling the energy transmission coil 3 and the auxiliary circuit board 20 through the same recess 22 in the bottom plate of the first housing part 1 are guided, so possibly the circuit board 5 only over the recess 11 is arranged and not up to the energy transfer coil 3 must extend. Thus, the first housing part 1 possibly be made smaller.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2015/142475 A1 [0002]WO 2015/142475 A1 [0002]

Claims (7)

Gehäuse für eine Energieübertragungsspule (3) und die zur Energieübertragung erforderlichen elektronischen Schaltungen mit einem ersten Gehäuseteil (1) mit metallischen Wänden und mit einem zweiten Gehäuseteil (2) mit nicht-metallischen Wänden, die miteinander verbunden sind, wobei in dem zweiten Gehäuseteil (2) die Energieübertragungsspule (3) angeordnet ist, die auf ihren zum ersten Gehäuseteil (1) hin orientierten Seiten von einem magnetisch gut leitenden Material umgeben ist, das zumindest in der Spulenmitte eine Aussparung (11) aufweist, wobei in der Aussparung (11) eine Antenne (8) zur kontaktlosen Kommunikation angeordnet ist, die mit einer Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation verbunden ist, wobei in dem ersten Gehäuseteil (1) eine Leiterplatte (5) angeordnet ist, auf der zumindest die Schaltung zur kontaktlosen Kommunikation (9) und eine Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule (3) ausgebildet sind, wobei sich die Leiterplatte (5) zumindest bis zur Aussparung (11) erstreckt und die Verbindung der Antenne (8) und der Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation im Bereich der Aussparung (11) erfolgt.Housing for an energy transmission coil (3) and the electronic circuits required for energy transmission with a first housing part (1) with metallic walls and with a second housing part (2) with non-metallic walls which are connected to one another, wherein in the second housing part (2) the energy transmission coil (3) is arranged, which is surrounded on its first housing part (1) oriented towards sides of a magnetically highly conductive material having at least in the coil center a recess (11), wherein in said recess (11) there is disposed a contactless communication antenna (8) connected to a non-contact communication circuit (9), wherein in the first housing part (1) a printed circuit board (5) is arranged, on which at least the circuit for contactless communication (9) and a circuit for controlling the energy transmission coil (3) are formed, wherein the circuit board (5) at least until Recess (11) extends and the connection of the antenna (8) and the circuit (9) for contactless communication in the region of the recess (11). Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung der Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation mit der Antenne (8) zur kontaktlosen Kommunikation eine Drahtverbindung (10) ist.Housing after Claim 1 in that the connection of the non-contact communication circuit (9) to the non-contact communication antenna (8) is a wire connection (10). Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem die Schaltung (9) zur kontaktlosen Kommunikation auf einer Hilfsleiterplatte ausgebildet ist, die senkrecht zur Leiterplatte (5) auf dieser und in der Aussparung (11) angeordnet ist.Housing after Claim 1 in which the circuit (9) for contactless communication is formed on an auxiliary circuit board, which is arranged perpendicular to the circuit board (5) on this and in the recess (11). Gehäuse nach Anspruch 3, bei dem die Hilfsleiterplatte (5A) über einen flexiblen Bereich (5B) mit der Leiterplatte (5) verbunden ist.Housing after Claim 3 in which the auxiliary printed circuit board (5A) is connected to the printed circuit board (5) via a flexible region (5B). Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem auch die Antenne (8) zur kontaktlosen Kommunikation auf der Hilfsleiterplatte (20; 5A) angeordnet ist.Housing after one of Claims 3 or 4 in which the antenna (8) for contactless communication is also arranged on the auxiliary circuit board (20; 5A). Gehäuse nach Anspruch 5, bei dem die Schaltung und die Antenne zur kontaktlosen Kommunikation in einem Modul (21) ausgebildet sind.Housing after Claim 5 in which the circuit and the antenna for contactless communication are formed in a module (21). Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Drahtverbindung (10) oder die Hilfsleiterplatte (20; 5A) und die Verbindung (7) der Energieübertragungsspule (3) zur Schaltung zur Ansteuerung der Energieübertragungsspule durch eine Öffnung (22) der Verbindungswand zwischen dem erstem (1) und dem zweitem Gehäuseteil (2) geführt sind.Housing after one of Claims 2 to 6 in that the wire connection (10) or the auxiliary circuit board (20; 5A) and the connection (7) of the energy transfer coil (3) to the energy transfer coil driving circuit pass through an opening (22) of the connecting wall between the first (1) and second Housing part (2) are guided.
DE102018201814.6A 2018-02-06 2018-02-06 Housing with an energy transfer coil and the electronic circuits required for energy transfer Active DE102018201814B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018201814.6A DE102018201814B4 (en) 2018-02-06 2018-02-06 Housing with an energy transfer coil and the electronic circuits required for energy transfer
PCT/EP2019/051850 WO2019154636A1 (en) 2018-02-06 2019-01-25 Housing for an energy transmission coil and the electronic circuits required for energy transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018201814.6A DE102018201814B4 (en) 2018-02-06 2018-02-06 Housing with an energy transfer coil and the electronic circuits required for energy transfer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018201814A1 true DE102018201814A1 (en) 2019-08-08
DE102018201814B4 DE102018201814B4 (en) 2024-05-16

Family

ID=65234576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018201814.6A Active DE102018201814B4 (en) 2018-02-06 2018-02-06 Housing with an energy transfer coil and the electronic circuits required for energy transfer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018201814B4 (en)
WO (1) WO2019154636A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014752A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System for the contactless transmission of energy to a vehicle
EP2808196A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-03 Brusa Elektronik AG Transformer element
WO2015142475A1 (en) 2014-03-17 2015-09-24 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for radar-based detection of objects in a predetermined space
DE102016202298A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Hitachi, Ltd. Wireless communication device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3700867B2 (en) 1995-09-01 2005-09-28 株式会社安川電機 Contactless power and signal transmission device and method of manufacturing the same
JP3247328B2 (en) * 1997-12-09 2002-01-15 浩 坂本 Non-contact power transmission device
DE102009019994B4 (en) 2008-05-19 2020-08-13 Airbus Operations Gmbh Airplane with hybrid transmitters for contactless energy and data transmission
EP2674950A1 (en) 2012-06-11 2013-12-18 Tyco Electronics Nederland B.V. Contactless connector, contactless connector system, and a manufacturing method for the contactless connector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014752A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System for the contactless transmission of energy to a vehicle
EP2808196A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-03 Brusa Elektronik AG Transformer element
WO2015142475A1 (en) 2014-03-17 2015-09-24 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for radar-based detection of objects in a predetermined space
DE102016202298A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Hitachi, Ltd. Wireless communication device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018201814B4 (en) 2024-05-16
WO2019154636A1 (en) 2019-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012202472B4 (en) Device for contactless transmission of energy to a corresponding device
DE102016001196B4 (en) Circuit arrangement and electrical system for a motor vehicle
EP1897242B1 (en) System for the contactless transmission of power
WO2016037737A1 (en) Transmission coil for inductive energy transfer
EP3619800B1 (en) Inverter
DE102017120924A1 (en) EMC filter to suppress interference signals
DE112006002319T5 (en) High performance, high current snap-in connector with integrated EMI filtering
DE102014219964A1 (en) Foreign object recognition method for an induction charging device and induction charging device
DE102015226177A1 (en) Suppressor, electronic assembly and use of a suppression device
EP2808976A1 (en) Circuit assembly for the primary part of a system for contactless energy transfer, and transformer element
DE112015000786T5 (en) Coil unit and energy supply system
WO2015144619A1 (en) Magnetic circuit for dynamically charging electric vehicles
DE112019003942T5 (en) Wired / wireless integrated power receiving system
DE102012102398A1 (en) Power transformer with electronic components
DE102018201814A1 (en) Housing for a power transmission coil and required for energy transfer electronic circuits
DE102011085085B4 (en) Circuit arrangement for supplying energy for inductive heating to a fuel injection valve
DE102017106726A1 (en) Power transmission device
WO2016000991A1 (en) Device for inductively charging an electrical storage unit
DE102018220420A1 (en) Circuit device for magnetic field compensation of electrical supply lines
DE202018107226U1 (en) Printed circuit board with several data lines
DE102014102936A1 (en) Electronic module with internal near-field communication
WO2018091191A1 (en) Device for an inductive energy transmission system, inductive energy transmission system, and charging device for a stored electrical energy source
DE102016215503A1 (en) Electromagnetic decoupling of an antenna unit of a motor vehicle from an energy coupling device
DE102015203796A1 (en) Use and arrangement of pencake coils for wireless energy transmission to electric vehicles
DE102016205338A1 (en) Circuit arrangement and method for reducing an electric field in an environment of an electrical supply line

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division