Die vorliegende Erfindung betrifft eine Induktionsladevorrichtung für ein Fahr zeugladesystem sowie ein Verfahren zur Fierstellung einer solchen Induktions ladevorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeugladesystem mit einer solchen Induktionsladevorrichtung sowie eine Anordnung von Magnetflussfüh rungselementen für eine solche Induktionsladevorrichtung.

Um die Akzeptanz elektrisch angetriebener Fahrzeuge bei Endabnehmern zu steigern, kann es von Vorteil sein, wenn die Energieübertragung zwischen einer stationären Energiequelle und einer Traktionsakkumulatoreinheit des Fahrzeuges kontaktlos bzw. drahtlos erfolgt. Eine drahtlose Energieübertragung ist für End abnehmer vorteilhaft, da beispielsweise keine Ladekabel mitgeführt bzw. einge steckt werden müssen. Zudem können stationäre Induktionsladestationen teil weise im Bodenbereich eingegraben sein, sodass eine bessere Integration in ein Stadtbild oder Landschaftsbild möglich ist.

Die DE102016 115809 A1 betrifft ein InFO-Package, welches nicht für ein draht loses Aufladen und insbesondere nicht für eine induktive Energieübertragung in einem Fahrzeugladesystem geeignet ist.

Die CN 108511153 A betrifft kleine Ladespulen für Unterhaltungselektronik, wel che im flexible printed Circuit (FPC) Verfahren hergestellt werden. Diese Lade spulen sind für eine induktive Energieübertragung in einem Fahrzeugladesystem nicht geeignet.

Die US 2017/0121840 A1 betritt ein Verfahren zur Herstellung von Strukturen mit verborgenen Komponenten für Unterhaltungselektronik und ist für eine induktive Energieübertragung in einem Fahrzeugladesystem nicht geeignet. Die US 2015/321566 A1 und die DE 10 2012 103 315 A1 betreffen Vorrichtungen zur induktiven Energieübertragung für Elektrofahrzeuge.

Induktionsladevorrichtungen umfassen Magnetflussführungselemente zur Füh rung des magnetischen Flusses, um eine Reduzierung von Übertragungsverlus ten bei der drahtlosen Energieübertragung zu ermöglichen. Ein passgenaues Fü gen der Magnetflussführungselemente an benachbarten Stirnflächen würde ein aufwendiges und teures Planschleifen aller benachbarten Stirnflächen erfordern. Ein Verzicht auf ein passgenaues Fügen der Magnetflussführungselemente führt anderseits zu Spalten zwischen den Magnetflussführungselemente, die eine re duzierte magnetische Flussdichte aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gattungsgemäße Induktionsladevorrichtung eine verbesserte oder zumindest eine alternative Aus führungsform anzugeben, die insbesondere bezüglich der Führung des magneti schen Flusses in einem Spalt zwischen Magnetflussführungselemente optimiert ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes oder zu mindest ein alternatives Verfahren zur Fierstellung einer Induktionsladevorrich tung anzugeben, die insbesondere eine einfachere und kostengünstigere Fierstel lung ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängi gen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einen Spalt zwischen zwei beabstandeten Magnetflussführungselementen wenigstens teil- weise eine Füllanordnung anzuordnen, die wenigstens teilweise magnetisch lei tend ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Induktionsladevorrichtung für ein Fahrzeugladesystem umfasst mindestens eine Spule zur Erzeugung oder zum Empfang eines magne tischen Wechselfeldes. Die Spule kann als Spiralflachspule, insbesondere kreis artige oder rechteckartige Spiralflachspule, oder als Doppel-D-Spule ausgebildet sein. Die Spule kann im Wesentlichen um eine Spulenwicklungsachse gewickelt sein.

Die Spule kann als Primärspule ausgebildet sein, die ein zeitlich variierendes Magnetfeld erzeugt, um eine drahtlose Energieübertragung mit der vorgegebe nen Übertragungsleistung zu ermöglichen. Hierfür kann die Primärspule über ei ne stationäre Energiequelle mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt werden. Die Spule kann als Sekundärspule ausgebildet sein, in der eine elektri sche Wechselspannung induziert wird, falls sich die Sekundärspule im Wirkungs bereich eines zeitlich variierenden Magnetfeldes einer Primärspule befindet. Be findet sich die Sekundärspule in einem geschlossenen Stromkreis, erzeugt die Wechselspannung einen Stromfluss (Wechselstrom), welcher z.B. zum Laden einer Traktionsakkumulatoreinheit genutzt werden kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die vorgegebene Übertragungsleistung eine ma ximale Übertragungsleistung von wenigstens 10 kW aufweist. Eine maximale Übertragungsleistung von wenigstens 10 kW kann insbesondere vorteilhaft zum Aufladen einer Traktionsakkumulatoreinheit eines Fahrzeuges sein, um die erfor derliche Ladezeit zu minimieren. Die vorgegebene Übertragungsleistung kann eine Leistungsübertragung ermöglichen, die eine Aufladung einer Traktionsak kumulatoreinheit eines Fahrzeuges in einer vordefinierten und/oder endkunden akzeptierten Zeitspanne ermöglicht. Die Induktionsladevorrichtung kann wenigstens teilweise eine stationäre Indukti onsladestation ausbilden. Die Induktionsladevorrichtung kann wenigstens teilwei se eine mobile Induktionsladestation ausbilden.

Ferner umfasst die Induktionsladevorrichtung wenigstens zwei voneinander be- abstandete Magnetflussführungselemente, wobei zwischen den zwei voneinan der beabstandeten Magnetflussführungselementen wenigstens ein Spalt ausge bildet ist. Unter "Spalt" sind nicht mikroskopische Spalte zu verstehen. Unter "Spalt" kann ein Mindestspalt zu verstehen sein.

Die beabstandeten Magnetflussführungselemente können jeweils separat durch einen Urformungsprozess ausgebildet und/oder hergestellt sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, können die beabstandeten Magnetflussführungselemente nicht durch eine Trennung eines einstückigen bzw. einteilig hergestellten Magnet flussführungselementes ausgebildet sein.

Ein Magnetflussführungselement weist im Vergleich zu Luft eine höhere magneti sche Permeabilität auf und kann wenigstens teilweise aus ferrimagnetischen und/oder ferromagnetischen Werkstoffen ausgebildet sein. Das Magnetflussfüh rungselement kann als Plattenelement und/oder als gesintertes Plattenelement ausgebildet sein. Die Induktionsladevorrichtung kann mehrere Magnetflussfüh rungselemente, insbesondere mehrere voneinander beabstandete Magnetfluss führungselemente, aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass alle Magnetfluss führungselemente voneinander beabstandet angeordnet sind und sich zwischen benachbarten Magnetflussführungselementen jeweils wenigstens ein Spalt aus bildet. Ein Magnetflussführungselement kann aus einem weichmagnetischen Werkstoff insbesondere aus einem weichmagnetischen Ferrit ausgebildet sein. Ein Magnetflussführungselement kann als Ferrit-Körper, insbesondere als Ferrit- Platte oder Ferrit-Kachel, ausgebildet sein. Der wenigstens eine Spalt kann eine Spalthöhe und eine Spaltbreite aufweisen. Die Spalthöhe kann entlang einer Richtung parallel zur Spulenwicklungsachse ausgebildet sein. Die Spaltbreite kann entlang einer Richtung quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse ausgebildet sein. Die Spaltbreite kann ei nem Abstand entlang einer Richtung quer und/oder senkrecht zur Spulenwick lungsachse zwischen einer Spaltfläche eines Magnetflussführungselementes und einer durch den Spalt beabstandeten Spaltfläche eines weiteren Magnetflussfüh rungselementes festgelegt sein. Eine Spaltfläche eines Magnetflussführungsele mentes kann parallel zur Spulenwicklungsachse ausgerichtet sein. Die Spalthöhe kann einer Dicke eines Magnetflussführungselementes bezüglich der Spulen wicklungsachse entsprechen. Die Spalthöhe kann dem Abstand zwischen einer spulenabgewandten Querfläche eines Magnetflussführungselementes und einer spulenzugewandten Querfläche eines Magnetflussführungselementes bezüglich der Spulenwicklungsachse entsprechen. Die spulenabgewandte Querfläche kann quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse ausgerichtet sein. Die spu- lenzugewandte Querfläche kann quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungs achse ausgerichtet sein. Die Spaltbreite eines Spaltes und/oder eines Mindest spaltes kann im Bereich von 1 mm bis 2 mm liegen und bietet ein Optimum im Spannungsverhältnis zwischen Fertigungsaufwand bzw. einzuhaltender Ferti gungstoleranzen und Spaltvolumen-Minimierung.

Die spulenabgewandten Querflächen mehrerer oder aller Magnetflussführungs elemente können im Wesentlichen in einer gemeinsamen spulenabgewandten Ebene liegen und/oder ausgerichtet sein. Die spulenzugewandten Querflächen mehrerer oder aller Magnetflussführungselemente können im Wesentlichen in einer gemeinsamen spulenzugewandten Ebene liegen und/oder ausgerichtet sein. Die gemeinsame spulenabgewandte Ebene und die gemeinsame spulenzu- gewandte Ebene können bezüglich der Spulenwicklungsachse beabstandet von einander angeordnet sein. Die gemeinsame spulenabgewandte Ebene und die gemeinsame spulenzugewandte Ebene können parallel zueinander ausgerichtet sein.

Mehrere oder alle Magnetflussführungselemente können eine gleiche Dicke auf weisen. Mehrere oder alle Magnetflussführungselemente können gleichartig aus gebildet sein. Die Magnetflussführungselemente können in Umfangsrichtung um die Spulenwicklungsachse und/oder umlaufend um die Spulenwicklungsachse voneinander beabstandet sein. Die Magnetflussführungselemente können bezüg lich der Spulenwicklungsachse voneinander beabstandet sein. Mehrere oder alle Magnetflussführungselemente können separat voneinander ausgebildet sein. Mehrere oder alle Magnetflussführungselemente können separat bezüglich eines Gehäuses, insbesondere bezüglich eines Schutzgehäuses oder bezüglich eines Abschirmgehäuses, und/oder bezüglich der Spule ausgebildet sein.

Im Spalt ist wenigstens teilweise eine Füllanordnung angeordnet, wobei die Füllanordnung wenigstens teilweise magnetisch leitend ausgebildet ist. Der Spalt kann durch eine Füllanordnung vollständig ausgefüllt sein. Die Füllanordnung kann vollständig magnetisch leitend ausgebildet sein.

Ein Teil der Füllanordnung gilt hier und im Folgenden als magnetisch leitend, wenn dieser Teil der Füllanordnung eine relative magnetische Permeabilität auf weist, die größer als 1 ,1 ist und/oder vorzugsweise mindestens 1 ,5 ist und/oder vorzugsweise mindestens 10 ist.

Ein Teil der Füllanordnung gilt hier und im Folgenden als magnetisch neutral, wenn dieser Teil der Füllanordnung eine relative magnetische Permeabilität im Bereich von 0,9 bis 1 ,1 , insbesondere von 1 , aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Füllanordnung eine rela tive magnetische Permeabilität von wenigstens 50, insbesondere von wenigstens 100, aufweist.

Durch die Füllanordnung kann eine bezüglich der Energieübertragung optimierte und gegebenenfalls komplexe Magnetflussführung innerhalb wenigstens eines Spaltes zwischen zwei beabstandeten Magnetflussführungselementen bereitge stellt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass jeder Spalt zwischen beabstandeten und be nachbarten Magnetflussführungselementen durch eine solche Füllanordnung we nigstens teilweise oder vollständig ausgefüllt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Ausgestaltung der Füllanordnung für mehrere Spalte oder alle Spalte im We sentlichen gleichartig ausgebildet ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Füllanordnung Magnetflussführungspartikel aufweist. Die Füllan ordnung kann eine Vielzahl voneinander separat ausgebildeter Magnetflussfüh rungspartikel aufweisen.

Die Magnetflussführungspartikel können wenigstens teilweise magnetisch leitend ausgebildet sein. Die Magnetflussführungspartikel können eine relative magneti sche Permeabilität von wenigstens 50, insbesondere von wenigstens 100, auf weisen. Die Magnetflussführungspartikel können wenigstens teilweise aus ferri- magnetischen Werkstoffen und/oder ferromagnetischen Werkstoffen und/oder weichmagnetischen Werkstoffen und/oder weichmagnetischen Ferrit ausgebildet sein. Die Magnetflussführungspartikel können vor einem Einbringen in den Spalt als rieselfähiges und/oder als schüttfähiges Granulat und/oder als loses Granulat und/oder als loses Pulver vorliegen. Die Magnetflussführungspartikel können als feine Partikel ausgebildet sein, die beispielsweise im Vergleich zur Dicke der Magnetflussführungselemente kleinere Abmessungen aufweisen.

Die magnetischen Eigenschaften der Füllanordnung können durch die Menge und/oder durch die Anzahl und/oder die Lage der Magnetflussführungspartikel angepasst werden.

Die Magnetflussführungspartikel können jeweils eine Kugelform aufweisen. Hier bei können die Magnetflussführungspartikel jeweils einen Durchmesser von 20 pm bis 500 pm, insbesondere 150 pm, aufweisen. Hierdurch kann optimierte Spaltfüllung bzw. eine optimierte Reduzierung des Restluftanteils im Spalt erzielt werden.

Größenverteilung und Partikelform muss nicht gleichförmig sein, sondern kann einer kontinuierlichen Sieblinie entsprechen. Dadurch kann eine maximale Volu menfüllung bzw. ein minimales Porenvolumen erreicht werden. Die Größenvertei lung, insbesondere kontinuierliche bzw. stetige Größenverteilung, des Durch messers der Magnetflussführungspartikel kann im Bereich von 20 pm bis 500 pm liegen. Die Größenverteilung des Durchmessers der Magnetflussführungspartikel kann so ausgewählt sein, dass eine maximale Volumenfüllung bzw. ein minima les Porenvolumen bzw. eine minimale Luftrestmenge erreicht werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel jeweils eine von einer Kugelform abweichende Partikelform ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel jeweils eine Partikelform in Form eines Rotationsellipsoides ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnet flussführungspartikel jeweils eine Partikelform in Form eines triaxialen Ellipsoides ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel jeweils eine flächige, insbesondere linsenartige oder plättchenartige, Partikelform ausbilden.

Alle Magnetflussführungspartikel und/oder ein Großteil der Magnetflussführungs partikel, insbesondere über 80% der Magnetflussführungspartikel bezogen auf die Gesamtanzahl an Magnetflussführungspartikeln im Spalt, können jeweils eine von einer Kugelform abweichende Partikelform und/oder eine Partikelform in Form eines Rotationsellipsoides und/oder eine Partikelform in Form eines triaxia- len Ellipsoides und/oder eine flächige, insbesondere linsenartige oder plättchen artige, Partikelform ausbilden.

Bei einer von einer Kugelform abweichende Partikelform können die maximalen Abmessungen des Magnetflussführungspartikels so ausgebildet sein, dass das Magnetflussführungspartikel von einer fiktiven Kugel umschlossen und/oder ein geschlossen werden kann, wobei die fiktiven Kugel einen Durchmesser von 20 pm bis 500 pm, insbesondere 150 pm, aufweist. Flierdurch kann optimierte Spaltfüllung bzw. eine optimierte Reduzierung des Restluftanteils im Spalt erzielt werden.

Auch bei einer von einer Kugelform abweichende Partikelform muss die Größen verteilung und Partikelform nicht gleichförmig sein, sondern kann einer kontinuier lichen Sieblinie entsprechen. Dadurch kann eine maximale Volumenfüllung bzw. ein minimales Porenvolumen erreicht werden. Die Größenverteilung, insbesonde re kontinuierliche bzw. stetige Größenverteilung, der Magnetflussführungspartikel kann bei einer von einer Kugelform abweichende Partikelform durch den Durch messer der fiktiven umhüllenden Kugel festgelegt sein, wobei dieser Durchmes ser im Bereich von 20 pm bis 500 pm liegt. Die Größenverteilung des Durchmes sers der fiktiven umhüllenden Kugel kann so ausgewählt sein, dass eine maxima- le Volumenfüllung bzw. ein minimales Porenvolumen bzw. eine minimale Luft restmenge erreicht werden.

Die Außenoberfläche eines Rotationsellipsoides kann durch eine fiktive Drehung einer Ellipse um eine ihrer Achsen definiert werden. Hierbei weist die Ellipse eine große Halbachse und eine kleine Halbachse auf, wobei die fiktive Drehung der Ellipse um die kleine Halbachse erfolgt. Für den Fall, dass die Magnetflussfüh rungspartikel wenigstens teilweise eine Partikelform in Form eines Rotationsellip soides aufweisen, kann das Verhältnis von großer Halbachse zur kleiner Halb achse kann größer 1 und kleiner gleich 3 sein. Hierdurch kann optimierte Spaltfül lung bzw. eine optimierte Reduzierung des Restluftanteils im Spalt erzielt werden.

Auch die Außenoberfläche einer flächigen, insbesondere linsenartigen oder plätt chenartigen, Partikelform kann durch eine fiktive Drehung einer Ellipse um eine ihrer Achsen definiert werden. Hierbei weist die Ellipse eine große Halbachse und eine kleine Halbachse auf, wobei die fiktive Drehung der Ellipse um die kleine Halbachse erfolgt. Für den Fall, dass die Magnetflussführungspartikel wenigstens teilweise eine flächige, insbesondere linsenartige oder plättchenartige, Partikel form aufweisen, kann das Verhältnis von großer Halbachse zur kleiner Halbachse kann größer 3 und kleiner gleich 10 sein.

Bei einer Partikelform in Form eines Rotationsellipsoides und/oder in Form einer flächigen, insbesondere linsenartigen oder plättchenartigen, Partikelform können die kleine Halbachsen der Magnetflussführungspartikel im Spalt so ausgerichtet sein, dass die kleine Halbachsen parallel zur Spulenwicklungsachse ausgerichtet sind.

Diese Magnetflussführungspartikel können im Spalt so ausgerichtet sein, dass sie eine kleinere Ausdehnung entlang einer Richtung parallel zur Spulenwick- lungsachse im Vergleich zu einer Ausdehnung entlang einer Richtung quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse aufweisen. Hierdurch kann ein natürlich ausgerichteter Schichtenaufbau beim Einbringen der Magnetflussfüh rungspartikel durch rieseln, schütten o.ä. bzw. beim Spritzverfahren von gefüllten Matrix-Materialien oder Setzungsverhalten in dünnflüssigen Suspensionen erzielt werden. Ferner können solche Magnetflussführungspartikel eingesetzt werden, um eine anisotrope magnetische Permeabilität im Spalt auszubilden, bei der die magnetische Permeabilität der Füllanordnung entlang einer Richtung parallel zur Spulenwicklungsachse kleiner ist als die magnetische Permeabilität der Füllan ordnung entlang einer Richtung quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungs achse.

Diese Magnetflussführungspartikel können eine Verringerung der Magnetfeld streuung aus der Magnetflussführungselemente-Ebene heraus und/oder eine Verringerung von Wirbelstromverlusten in beispielweise benachbarten metalli schen Bauteilen bewirken.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel als Schüttung in den Spalt eingebracht ist, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnetflussfüh rungspartikel als lose Schüttung in den Spalt eingebracht ist, und/oder dass we nigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel als verpresste Schüttung in den Spalt eingebracht ist.

Die magnetischen Eigenschaften einer Schüttung können durch die Menge und/oder durch die Anzahl der Magnetflussführungspartikel und eine entspre chende Druckbeaufschlagung und/oder Verpressung und/oder Verdichtung an gepasst werden. Eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung und/oder eine verpresste Schüttung, kann beispielsweise bei einer Lagesicherung der Magnetflussführungselemente durch Rieseln und/oder Rütteln und/oder Blasen und/oder Einblasen von Magnetflussführungspartikel in den Spalt eingebracht werden.

Eine lose Schüttung kann teilweise Luft aufweisen, also z.B. ein Gemisch aus Magnetflussführungspartikeln und Luft ausbilden. Eine lose Schüttung kann im Vergleich zu einer verpresste Schüttung einen höheren Luftanteil aufweisen. Eine verpresste Schüttung kann so ausgebildet sein, dass in dem Volumen, in dem die verpresste Schüttung angeordnet ist, kein Lufteinschluss oder ein verringerter Lufteinschluss ausgebildet ist.

Lose Schüttungen von Magnetflussführungspartikel, welche in Spalte unbekann ter Kontur eingebracht sind, können durch hydraulischen oder pneumatischen Druck verpresst werden. Hierzu kann der Aufbau aus Magnetflussführungsele menten, insbesondere Ferrit-Kacheln, und der Füllanordnung zwischen zwei Gummi-Bälgen positioniert werden, in welchen der für die Verpressung notwen dige Druck eingestellt werden kann. Das elastische Gummimaterial passt sich der Spaltkontur an und verpresst die lose Schüttung im Spalt zu einer verpressten Schüttung. Die Füllhöhe der Schüttung im Spalt kann sich dabei reduzieren. Ein solches Verfahren kann auch bei einer papier-ummantelten Schüttung angewen det werden.

Schüttungen, insbesondere verpresste Schüttungen, von Magnetflussführungs partikel können durch Verfahren der Formgebung von Ferrit-Pulver, die auch bei der Herstellung (Formgebung) von Grünlingen in einem Sinterprozess eingesetzt werden, ausgebildet werden.

Für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt kann ein Druck im Druckbereich von 1MPa (z.B. lose Verpressung) bis 100 MPa (z.B. ein gut hand- habbarer, eigenständiger Grünling) eingesetzt werden. Bevorzugt kann für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt ein Druck im Druckbe reich von 10 bis 20 MPa eingesetzt werden, der fertigungstechnisch und techno logisch einfach und kostengünstig handhabbar ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung und/oder eine verpresste Schüttung, mit einer separaten Lagesicherung im Spalt angeordnet ist, wobei die separate Lagesicherung stoffschlussfrei bezüglich der spaltausbil- denden Magnetflussführungselemente im Spalt angeordnet ist, und/oder dass eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung und/oder eine verpresste Schüttung, mit einer integralen Lagesicherung im Spalt angeordnet ist, wobei die integrale Lagesicherung wenigstens teilweise stoffschlüssig mit den spaltausbil- denden Magnetflussführungselementen verbunden ist.

Die separate Lagesicherung kann verschiebbar bezüglich der spaltausbildenden Magnetflussführungselemente sein. Eine solche separate Lagesicherung kann beispielsweise permanent im Spalt angeordnet bleiben oder nur zeitlich begrenzt zur Einfüllung der Schüttung im Spalt angeordnet sein.

Die separate Lagesicherung kann aus einem magnetisch neutralen Material aus gebildet sein.

Eine integrale Lagesicherung kann teilweise durch die zu sichernde Schüttung, insbesondere durch die zu sichernde lose Schüttung und/oder die zu sichernde verpresste Schüttung, selbst ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die integrale Lagesicherung durch einen Teil der Füllanordnung ausgebildet sein, der nicht der zu sichernden Schüttung, insbesondere nicht der losen Schüttung und/oder der verpressten Schüttung, entspricht. Die integrale Lagesicherung kann aus einem magnetisch neutralen Material aus gebildet sein. Die integrale Lagesicherung kann eine stoffschlüssige Verbindung der spaltausbildenden Magnetflussführungselemente ausbilden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die separate Lagesicherung einen Ummantelungskörper, insbeson dere einen Ummantelungskörper aus Papiermaterial, zur vollständigen Umman telung der Magnetflussführungspartikel der Schüttung, insbesondere der losen Schüttung und/oder der verpressten Schüttung, aufweist, wobei der Ummante lungskörper, insbesondere der Ummantelungskörper aus Papiermaterial, zu sammen mit den Magnetflussführungspartikeln der Schüttung, insbesondere der losen Schüttung und/oder der verpressten Schüttung, ein Paket ausbildet.

Die Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung, im Paket kann vor einem Ein setzen des Paketes in den Spalt zu einer verpressten Schüttung verpresst wer den. Die Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung, im Paket kann nach ei nem Einsetzen des Paketes in den Spalt zu einer verpressten Schüttung ver presst werden.

Durch den Ummantelungskörper kann eine Verschüttung der Magnetflussfüh rungspartikel der Schüttung unterbunden werden. Der Ummantelungskörper kann beispielweise aus Papiermaterial ausgebildet sein und/oder eine Papierummante lung ausbilden. Der Ummantelungskörper und/oder das Papiermaterial kann eine temperaturstabilisierte langlebige Papiersorte sein. Der Ummantelungskörper kann magnetisch neutral ausgebildet sein.

Somit kann eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttungen und/oder eine verpresste Schüttung, von Magnetflussführungspartikel zur Lagesicherung in schlanke, papierummantelte Pakete abgepackt werden, welche sich einfach in die Spalte eindrücken lassen. Diese Pakete können Halbzeuge zur einfacheren Herstellung der Induktionsladevorrichtung ausbilden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung und/oder eine verpresste Schüttung, die mit einer integralen Lagesicherung im Spalt ange ordnet ist, eine poröse Festkörperschicht ausbildet, wobei die poröse Festkörper schicht durch Magnetflussführungspartikel ausgebildet ist, die eine Oberflächen beschichtung zur stoffschlüssigen Verbindung untereinander und zur wenigstens teilweisen stoffschlüssigen Verbindung mit den spaltausbildenden Magnetfluss führungselementen aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Schichten oder alle Schichten der Fülla nordnung als poröse Festkörperschicht ausgebildet sind. Mehrere poröse Fest körperschichten oder alle porösen Festkörperschichten können bezüglich der Spulenwicklungsachse aufeinander aufliegend angeordnet und/oder gestapelt sein.

Die Magnetflussführungspartikel mit Oberflächenbeschichtung können vor einem Einbringen in den Spalt als rieselfähiges und/oder als schüttfähiges Granulat und/oder als loses Granulat und/oder als loses Pulver vorliegen. Die Magnetfluss führungspartikel mit Oberflächenbeschichtung können als feine Partikel ausgebil det sein, die beispielsweise im Vergleich zur Dicke der Magnetflussführungsele mente kleinere Abmessungen aufweisen.

Die Magnetflussführungspartikel mit Oberflächenbeschichtung können einen Magnetflussführungspartikelkern aufweisen, der wenigstens teilweise aus ferri- magnetischen Werkstoffen und/oder ferromagnetischen Werkstoffen und/oder weichmagnetischen Werkstoffen und/oder weichmagnetischen Ferrit ausgebildet ist.

Die Oberflächenbeschichtung der Magnetflussführungspartikel kann dünn im Vergleich zu den Abmessungen der Magnetflussführungspartikel sein. Die Ober flächenbeschichtung kann beispielsweise aus einem schmelzbaren Material, ins besondere einem Thermoplast, ausgebildet sein. Die Oberflächenbeschichtung kann magnetisch neutral ausgebildet sein.

Die Oberflächenbeschichtung kann ein Material mit guten Wärmeleiteigenschaf ten sein. Die Oberflächenbeschichtung kann eine Wärmeleitfähigkeit und/oder einen Wärmeleitkoeffizient von wenigstens 0,5 W/(m K), insbesondere von we nigstens 1,0 W/(m K) oder insbesondere von wenigstens 10,0 W/(m K), aufwei sen. Hierdurch verbessert sich beispielweise die Wärmeleitung durch den Aufbau bis zu einer außen angebrachten Wärmesenke.

Die Magnetflussführungspartikel mit Oberflächenbeschichtung können beispiels weise mit einer Düse und/oder durch einen Spritz- oder Pressprozess in den Spalt eingebracht werden, wobei die Oberflächenbeschichtung zunächst schmilzt und anschließend erstarrt, sodass eine poröse Festkörperschicht ausgebildet wird.

Die poröse Festkörperschicht kann eine stoffschlüssige mechanische Verbindung zwischen einer Spaltfläche eines Magnetflussführungselemente und einer durch den Spalt beabstandeten Spaltfläche eines benachbarten Magnetflussführungs elementes ausbilden. Hierdurch kann die mechanische Stabilität und/oder Festig keit des Gesamtaufbaus verbessert werden. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Füllanordnung wenigstens eine Einbettungsmatrix zur Einbettung von Magnetflussführungspartikeln aufweist, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel als Füllstoff in wenigstens einer Einbettungs matrix der Füllanordnung eingebracht ist.

Die Einbettungsmatrix kann aus einem Einbettungsmaterial zur Einbettung von Magnetflussführungspartikeln ausgebildet sein. Die Einbettungsmatrix kann aus einem magnetisch neutralen Einbettungsmaterial ausgebildet sein. Die Einbet tungsmatrix kann aus einem Einbettungsmaterial mit guten Wärmeleiteigenschaf ten ausgebildet sein. Die Einbettungsmatrix kann eine Wärmeleitfähigkeit und/oder einen Wärmeleitkoeffizient von wenigstens 0,5 W/(m K), insbesondere von wenigstens 1 ,0 W/(m K) oder insbesondere von wenigstens 10,0 W/(m K), aufweisen. Hierdurch verbessert sich beispielsweise die Wärmeleitung durch den Aufbau bis zu einer außen angebrachten Wärmesenke.

Die Einbettungsmatrix kann eine stoffschlüssige mechanische Verbindung zwi schen einer Spaltfläche eines Magnetflussführungselemente und einer durch den Spalt beabstandeten Spaltfläche eines benachbarten Magnetflussführungsele mentes ausbilden. Hierdurch kann die mechanische Stabilität und/oder Festigkeit des Gesamtaufbaus verbessert werden.

Die magnetischen Eigenschaften der Füllanordnung können durch die Menge und/oder durch die Anzahl der Magnetflussführungspartikel in der Einbettungs matrix angepasst werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungsparti keln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, oder dass die Einbettungs- matrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, wobei die Einbettungsmatrix aus einem aktiv aushärtbaren Matrixmaterial, insbesondere einem Klebstoffmaterial, ausgebildet ist, oder dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, wobei die Einbettungsmatrix aus einem passiv aushärtbaren Matrixmaterial, insbesondere einem Thermoplastmaterial und/oder Duroplastmaterial und/oder Elastomeren und/oder hydraulisch abbindende Mate rialien, ausgebildet ist.

Die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln kann durch Dispensen und/oder durch Umspritzen und/oder durch Fließpressen in den Spalt eingebracht werden.

Die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln kann eine stoffschlüssige mechanische Verbindung zwischen einer Spaltfläche eines Mag netflussführungselementes und einer durch den Spalt beabstandeten Spaltfläche eines benachbarten Magnetflussführungselementes ausbilden. Flierdurch kann die mechanische Stabilität und/oder Festigkeit des Gesamtaufbaus verbessert werden.

Die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln in pastö ser Form kann durch Spritzguss als Spritzguss-Schicht in den Spalt eingebracht sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungsparti keln ein Folienelement ausbildet, wobei wenigstens ein solches Folienelement im Spalt einbracht ist. Die Einbettungsmatrix des Folienelementes kann beispielsweise eine Klebstoff matrix und/oder eine Polymermatrix und/oder eine Thermoplastmatrix und/oder eine Duroplastmatrix und/oder Elastomeren und/oder hydraulisch abbindende Materialien sein, die vor dem Einbringen des Folienelementes in den Spalt aus gehärtet ist.

Das Folienelement kann somit vor einem Einbringen in den Spalt als ausgehärte te Festkörperschicht ausgebildet sein. Flierdurch kann die Folienschicht als Halb zeug bereitgestellt werden, welches einfach und kostengünstig im Fertigungspro zess der Induktionsladevorrichtung eingesetzt werden kann. Die vordefinierte Foliendicke kann kleiner als die Spalthöhe des Spaltes und/oder kleiner als die Spaltbreite des Spaltes sein. Durch die vordefinierte Foliendicke kann durch die Anzahl der Folienelemente eine Anpassung an die Spalthöhe des Spaltes und/oder an die Spaltbreite des Spaltes erfolgen. Sind beispielsweise in unter schiedlichen Ausgestaltungen der Induktionsladevorrichtung unterschiedliche Spalthöhen und/oder Spaltbreiten vorgegeben, so kann die Anpassung einfach durch eine Erhöhung oder Reduzierung der Anzahl der Folienelemente erfolgen.

Es können mehrere Folienelemente im Spalt angeordnet sein, die bezüglich der Spulenwicklungsachse aufliegend angeordnet und/oder gestapelt sein können.

Es können mehrere Folienelemente im Spalt angeordnet sein, die quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse nebeneinander angeordnet und/oder ge stapelt sein können.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Füllanordnung mehrere Schichten aufweist.

Der Spalt kann durch eine Füllanordnung mit mehreren Schichten vollständig ausgefüllt sein. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können aus un- terschiedlichen Materialschichten ausgebildet sein. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können aus unterschiedlichen Festkörperschichten ausgebil det sein. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können insbesondere eine unterschiedliche magnetische Permeabilität und/oder magnetische Leitfähigkeit aufweisen. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können aus gleichartigen Materialschichten ausgebildet sein, die unterschiedliche magnetische Eigenschaften und/oder eine unterschiedliche magnetische Permeabilität und/oder eine unterschiedliche magnetische Leitfä higkeit aufweisen.

Die magnetischen Eigenschaften und/oder die magnetische Permeabilität und/oder die magnetische Leitfähigkeit der Schichten können bezüglich der Spu lenwicklungsachse variieren. Die magnetischen Eigenschaften und/oder die magnetische Permeabilität und/oder die magnetische Leitfähigkeit der Schichten können bezüglich der Spulenwicklungsachse mit zunehmenden Abstand zur Spu le jeweils abschnittsweise zunehmen und/oder abschnittsweise im Wesentlichen konstant sein und/oder abschnittsweise abnehmen.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung und/oder mehrere Schichten der Füllanordnung eine relative magnetische Per meabilität von wenigstens 50, insbesondere von wenigstens 100, aufweist.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung und/oder mehrere Schichten der Füllanordnung magnetisch neutral ausgebildet sind.

Durch den mehrschichtigen Aufbau der Füllanordnung können den Schichten innerhalb des Spaltes unterschiedliche Primärfunktionen zugeordnet werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Primärfunktion einer Schicht die Magnetflussführung innerhalb des Spaltes ist, während die Primärfunktion einerweiteren Schicht die Ausbildung einer mechanisch widerstandsfähigen Füllanordnung ist.

Es kann vorgesehen sein, dass jeder Spalt zwischen beabstandeten und be nachbarten Magnetflussführungselemente durch eine solche Füllanordnung mit mehreren Schichten vollständig ausgefüllt ist. Es kann vorgesehen sein, dass der mehrschichtige Aufbau der Füllanordnung für mehrere Spalte oder alle Spalte im Wesentlichen gleichartig ausgebildet ist.

Bei unterschiedlich ausgerichteten Spalten kann es von Vorteil sein, den Aufbau der Schichten der Füllanordnung und/oder das Füllmaterial an den zu erwarten den Magnetfluss in diesem Spalt anzupassen. Spalte, welche orthogonal zur Magnetflussrichtung ausgerichtet sind, können beispielsweise mit Material hoher magnetischer Güte gefüllt bzw. hoher relativer magnetischer Permeabilität sein. Bei parallel zur Magnetflussrichtung verlaufenden Spalten können beispielsweise andere Eigenschaften (z.B. thermische und/oder mechanische Eigenschaften) priorisiert werden.

Wenigstens eine Schicht der Füllanordnung oder mehrere Schichten der Füllan ordnung oder alle Schichten der Füllanordnung können stoffschlüssig mit den zwei durch den Spalt voneinander beabstandeten Magnetflussführungselemen ten verbunden sein.

Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Schichten oder alle Schichten der Fülla nordnung als Klebeschicht ausgebildet sind. Mehrere Klebeschichten oder alle Klebeschichten können bezüglich der Spulenwicklungsachse aufeinander auflie gend angeordnet und/oder gestapelt sein. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Schichten oder alle Schichten der Fülla nordnung als Spritzguss-Schicht ausgebildet sind. Mehrere Spritzguss-Schichten oder alle Spritzguss-Schichten können bezüglich der Spulenwicklungsachse auf einander aufliegend angeordnet und/oder gestapelt sein.

Eine Klebeschicht und/oder eine Spritzguss-Schicht, welche in Spalte unbekann ter Kontur eingebracht sein kann, kann beispielsweise nach einem Einbringen in den Spalt durch hydraulischen oder pneumatischen Druck verpresst werden. Hierzu kann der Aufbau aus Magnetflussführungselementen, insbesondere Ferrit- Kacheln, und der Füllanordnung zwischen zwei Gummi-Bälgen positioniert wer den, in welchen der für die Verpressung notwendige Druck eingestellt werden kann. Das elastische Gummimaterial passt sich der Spaltkontur an und verpresst die Klebeschicht und/oder die Spritzguss-Schicht im Spalt. Die Füllhöhe der Schicht im Spalt kann sich dabei reduzieren.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung als ein in den Spalt eingesetztes Halbzeug ausgebildet ist, und/oder dass die Füllan ordnung als ein in den Spalt eingesetztes Halbzeug ausgebildet ist.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Schichten der Füllanordnung unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen.

Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können insbesondere eine unter schiedliche magnetische Permeabilität und/oder magnetische Leitfähigkeit auf weisen. Wenigstens zwei Schichten oder alle Schichten können aus gleichartigen Materialschichten ausgebildet sein, die unterschiedliche magnetische Eigen schaften und/oder eine unterschiedliche magnetische Permeabilität und/oder eine unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit aufweisen Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung eine magnetisch leiten de Schicht ausbildet, und/oder dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung eine magnetisch neutrale Schicht ausbildet.

Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht der Füllanordnung eine relative magnetische Permeabilität von wenigstens 50, insbesondere von wenigstens 100, aufweist.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann Magnetflussführungsparti kel aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil dieser Mag netflussführungspartikel jeweils eine von einer Kugelform abweichende Partikel form ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil dieser Magnetflussführungs partikel jeweils eine Partikelform in Form eines Rotationsellipsoides ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil dieser Magnetflussführungspartikel jeweils eine Partikelform in Form eines triaxialen Ellipsoides ausbilden, und/oder dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel jeweils eine flächige, insbe sondere linsenartige oder plättchenartige, Partikelform ausbilden.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann durch eine Schüttung von Magnetflussführungspartikel, insbesondere durch eine lose Schüttung von Mag netflussführungspartikel oder eine verpresste Schüttung von Magnetflussfüh rungspartikel, ausgebildet sein.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann so ausgebildet sein, dass eine separate Lagesicherung einen Ummantelungskörper, insbesondere einen Ummantelungskörper aus Papiermaterial, zur vollständigen Ummantelung von Magnetflussführungspartikel der Schüttung, insbesondere der losen Schüttung und/oder der verpressten Schüttung, aufweist, wobei der Ummantelungskörper, insbesondere der Ummantelungskörper aus Papiermaterial, zusammen mit den Magnetflussführungspartikeln der Schüttung, insbesondere der losen Schüttung und/oder der verpressten Schüttung, ein Paket ausbildet.

Solche Pakete, welche in Spalte unbekannter Kontur eingebracht sein können, können beispielweise nach einem Einbringen in den Spalt durch hydraulischen oder pneumatischen Druck verpresst werden. Hierzu kann der Aufbau aus Mag netflussführungselementen, insbesondere Ferrit-Kacheln, und der Füllanordnung zwischen zwei Gummi-Bälgen positioniert werden, in welchen der für die Ver- pressung notwendige Druck eingestellt werden kann. Das elastische Gummima terial passt sich der Spaltkontur an und verpresst das Granulat-Paket im Spalt. Die Füllhöhe des Granulat-Paketes im Spalt kann sich dabei reduzieren.

Schüttungen, insbesondere verpresste Schüttungen, von Magnetflussführungs partikel können durch Verfahren der Formgebung von Ferrit-Pulver, die auch bei der Herstellung (Formgebung) von Grünlingen in einem Sinterprozess eingesetzt werden, ausgebildet werden.

Für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt kann ein Druck im Druckbereich von 1MPa (z.B. lose Verpressung) bis 100 MPa (z.B. ein gut hand habbarer, eigenständiger Grünling) eingesetzt werden. Bevorzugt kann für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt ein Druck im Druckbe reich von 10 bis 20 MPa eingesetzt werden, der fertigungstechnisch und techno logisch einfach und kostengünstig handhabbar ist.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann so ausgebildet sein, dass eine Schüttung, insbesondere eine lose Schüttung und/oder eine verpresste Schüttung, die mit einer integralen Lagesicherung im Spalt angeordnet ist, eine poröse Festkörperschicht ausbildet, wobei die poröse Festkörperschicht durch Magnetflussführungspartikel ausgebildet ist, die eine Oberflächenbeschichtung zur stoffschlüssigen Verbindung untereinander und zur wenigstens teilweisen stoffschlüssigen Verbindung mit den spaltausbildenden Magnetflussführungsele menten aufweisen.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann wenigstens eine Einbet tungsmatrix zur Einbettung von Magnetflussführungspartikeln aufweisen und/oder so ausgebildet sein, dass wenigstens ein Teil der Magnetflussführungspartikel als Füllstoff in wenigstens einer Einbettungsmatrix der magnetisch leitende Schicht eingebracht ist.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann so ausgebildet sein, dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, oder dass die Einbettungsmatrix mit eingebet teten Magnetflussführungspartikeln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, wobei die Einbettungsmatrix aus einem aktiv aushärtbaren Matrixmaterial, insbe sondere einem Klebstoffmaterial, ausgebildet ist, oder dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln in pastöser Form in den Spalt eingebracht ist, wobei die Einbettungsmatrix aus einem passiv aushärtbaren Mat rixmaterial, insbesondere einem Thermoplastmaterial und/oder Duroplastmaterial und/oder Elastomeren und/oder hydraulisch abbindende Materialien, ausgebildet ist.

Die wenigstens eine magnetisch leitende Schicht kann so ausgebildet sein, dass die Einbettungsmatrix mit eingebetteten Magnetflussführungspartikeln ein Folien element ausbildet, wobei wenigstens ein solches Folienelement im Spalt ein bracht ist. Durch eine magnetisch leitende Schicht kann der Magnetfluss beim Übergang zwischen zwei durch den Spalt beabstandeten Magnetflussführungselementen in dieser Schicht konzentriert werden.

Die wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann durch eine magnetisch neutrale Vergussmasse ausgebildet sein.

Die wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann eine Luftschicht und/oder eine magnetisch neutrale Festkörperschicht ausbilden.

Die wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann ein Folienelement sein, insbesondere eine Folienelement ohne Magnetflussfüh rungspartikel.

Die wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann eine Klebeschicht sein, insbesondere eine Klebeschicht ohne Magnetflussführungs partikel.

Die wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann eine Spritzguss-Schicht sein, insbesondere eine Spritzguss-Schicht ohne Magnet flussführungspartikel.

Die magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann ein Material mit guten Wärmeleiteigenschaften sein. Die magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung kann eine Wärmeleitfähigkeit und/oder einen Wärmeleitkoeffizient von wenigs tens 0,5 W/(m K), insbesondere von wenigstens 1,0 W/(m K) oder insbesondere von wenigstens 10,0 W/(m K), aufweisen. Hierdurch verbessert sich beispiels weise die Wärmeleitung durch den Aufbau bis zu einer außen angebrachten Wärmesenke. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens eine magnetisch leitende Schicht der Füllanordnung zwischen zwei magnetisch neutralen Schichten der Füllanordnung angeordnet ist, und/oder dass eine magnetisch leitende Schicht der Füllanordnung an we nigstens einer magnetisch neutralen Schicht der Füllanordnung berührend ange ordnet ist.

Wenigstens eine magnetisch leitende Schicht der Füllanordnung kann bezüglich der Spulenwicklungsachse zwischen zwei magnetisch neutralen Schichten, ins besondere zwischen zwei magnetisch neutralen Außenschichten, der Füllanord nung angeordnet sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung eine Luftschicht ist, und/oder dass wenigstens eine magnetisch neutrale Schicht der Füllanordnung durch eine magnetisch neutrale Festkörperschicht ausbildet, und/oder dass wenigstens eine magnetisch neutrale Festkörperschicht der Fülla nordnung eine magnetisch neutrale Außenschicht ausbildet, die teilweise inner halb des Spaltes und teilweise außerhalb des Spaltes ausgebildet ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Außenschicht als Vergusskörper ausgebildet ist, in den die Spule eingebettet ist. Der Vergusskörper kann aus einer Vergussmasse ausgebildet sein. Der Vergusskörper und/oder die Vergussmasse kann eine magnetisch neut rale Festkörperschicht ausbilden.

Durch den Einsatz einer Luftschicht und/oder einer magnetisch neutralen Fest körperschicht ist es beispielweise möglich, eine gezielte Streuung des Magnetfel- des im Gehäuseinnenraum zu induzieren, um eine Entstehung von Wirbelströ men und/oder Wirbelstromverlusten in angrenzenden Bauteilen zu reduzieren.

Die Luftschicht und/oder die magnetisch neutrale Festkörperschicht können den Magnetfluss nominell kaum übertragen, allerdings findet in diesem Bereich eine Streuung des Magnetfeldes statt, sodass das Magnetfeld außerhalb der Grenzen der Magnetflussführungselemente deutlich abgeschwächt ist. Insbesondere kann hierdurch das Magnetfeld auf der spulenabgewandten Seite der Magnetflussfüh rungselemente reduziert werden. Hierdurch können Wirbelstromverluste in einem Gehäuse und anderen elektrischen Leitern im Wirkbereich des Magnetfeldes mi nimiert werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens zwei voneinander beabstandete Spalte ausgebildet sind, in denen jeweils eine Füllanordnung mit wenigstens einer magnetisch neut rale Schicht angeordnet ist, wobei die magnetisch neutralen Schichten miteinan der verbunden sind.

Die miteinander verbundenen neutralen Schichten der wenigstens zwei vonei nander beabstandete Spalte können unmittelbar miteinander verbunden sein. Die Die miteinander verbundenen neutralen Schichten können eine Außenschicht ausbilden.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschluss, insbesondere ein Formschluss durch die Außenschicht zwischen den spaltausbildenden Magnetflussführungs elementen, ausgebildet ist, um die durch den Spalt beabstandeten Magnetfluss führungselemente zu einer stabilen einteiligen Magnetflussführungsanordnung mit Spaltfüllung und/oder angeformten Abstandshaltern auszubilden. Für einen Formschluss kann wenigstens eine Außenschicht der Füllanordnung spulenzugewandte Querflächen beider durch den Spalt beabstandeter Magnet flussführungselemente und/oder spulenabgewandte Querflächen beider durch den Spalt beabstandeter Magnetflussführungselemente kontaktieren und/oder berühren und/oder an diese stoffschlüssig angebunden sein.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschluss, insbesondere ein Formschluss durch die Außenschicht zwischen den Magnetflussführungselementen, ausgebil det ist, um einteilig montierbare Baugruppe auszubilden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung Magnetflussführungs partikel aufweist, und/oder dass wenigstens eine Schicht der Füllanordnung Magnetflussführungspartikel aufweist, wobei innerhalb dieser Schicht die Kon zentration der Magnetflussführungspartikel räumlich variiert, und/oder dass we nigstens zwei Schichten der Füllanordnung jeweils Magnetflussführungspartikel aufweisen, wobei die Konzentration der Magnetflussführungspartikel in den zwei Schichten unterschiedlich ist.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, die Füllanordnung dadurch ausgebildet wird, dass zunächst eine magnetisch neutrale Vergussmasse mit einem geringen Anteil an Magnetflussführungspartikel eingebracht wird, wobei die Vergussmasse beim Einbringen in den Spalt eine solche Dünnflüssigkeit aufweist, dass sich die Magnetflussführungspartikel gravitationsbedingt in einem Schichtbereich der Füllanordnung derart sammeln bzw. konzentrieren, dass sich eine Füllanordnung ausgebildet wird, die bezüglich der Spulenwicklungsachse gradierte magneti schen Eigenschaften ausbildet. Hierdurch können die magnetischen Eigenschaf ten der Füllanordnung bezüglich der Spulenwicklungsachse und/oder bezüglich der Spalthöhe in erforderlicher Weise angepasst werden. Durch einen Rüttler und/oder durch eine Rüttelvorrichtung kann dieser Vorgang beschleunigt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Füllanordnung nach diesem Prozess wenigs tens eine magnetisch neutrale Schicht ausbildet, die insbesondere im Wesentli chen frei von Magnetflussführungspartikel ist, und eine weitere Schicht ausbildet, in der Magnetflussführungspartikel eingebracht sind. Die Schicht mit den Magnet flussführungspartikeln kann bezüglich der Spulenwicklungsachse näher an der Spule angeordnet sein als die magnetisch neutrale Schicht. Die magnetisch neut rale Schicht kann eine magnetisch neutrale Festkörperschicht sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass wenigstens eine magnetisch neutrale Festkörperschicht, insbeson dere eine magnetisch neutrale Außenschicht, der Füllanordnung durch eine magnetisch neutrale Vergussmasse ausgebildet ist, und/oder dass eine magne tisch neutrale Außenschicht zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung von Komponenten der Induktionslade vorrichtung ausgebildet ist, und/oder die voneinander beabstandeten Magnet flussführungselemente zusammen mit der Füllanordnung im Spalt eine einteilig montierbare Baugruppe ausbilden.

Die Außenschicht kann außerhalb des Spaltes zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung von Komponenten der Induktionsladevorrichtung ausgebildet sein.

Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung eines Schutzgehäuses ausgebildet sein. Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung eines Abschirmgehäuses ausgebildet sein. Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung der Spule ausgebildet sein. Die Außen- Schicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung der durch den Spalt beabstandeten Magnetflussfüh rungselemente ausgebildet sein.

Eine Anbindung kann eine stoffschlüssige Anbindung ausbilden. Die Außen schicht kann zur Distanzierung Distanzierungselemente, insbesondere außerhalb des Spaltes ausgebildete Distanzierungselemente, ausbilden.

Die Außenschicht kann als eine magnetisch neutrale Festkörperschicht ausgebil det sein. Eine solche Außenschicht kann in einem Prozessschritt mit wenigstens einer weiteren Schicht, die Magnetflussführungspartikel aufweist, zusammen ausgehärtet (z.B. thermisch) werden.

Die Außenschicht kann außerhalb des Spaltes für Anbindungsfunktionen für die Litze bzw. Spule und/oder Komponenten einer Leistungselektronik und/oder der elektromagnetischen Abschirmung eingesetzt werden. Zusätzlich kann eine stoff schlüssige mechanische Verbindung durch die Füllanordnung zwischen einer Spaltfläche eines Magnetflussführungselementes und einer durch den Spalt be abstandeten Spaltfläche eines benachbarten Magnetflussführungselementes eine zusätzliche Stabilität und Festigkeit des Gesamtaufbaus bereitstellen.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschluss, insbesondere ein Formschluss durch die Außenschicht zwischen den Magnetflussführungselementen, ausgebil det ist, um die durch den Spalt beabstandeten Magnetflussführungselemente zu einer stabilen einteiligen Magnetflussführungsanordnung mit Spaltfüllung und angeformten Abstandshaltern auszubilden.

Für einen Formschluss kann wenigstens eine Außenschicht der Füllanordnung spulenzugewandte Querflächen beider durch den Spalt beabstandeter Magnet- flussführungselemente und/oder spulenabgewandte Querflächen beider durch den Spalt beabstandeter Magnetflussführungselemente kontaktieren und/oder berühren und/oder an diese stoffschlüssig angebunden sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Induktionsladevorrichtung ein Gehäuse aufweist, welches einen Gehäuseinnenraum ausbildet, wobei die Spule und die Magnetflussführungsele mente im Gehäuseinnenraum angeordnet sind.

Das Gehäuse kann ein Vergussmasse-Gehäuse sein, welches einteilig durch eine den Gehäuseinnenraum ausfüllende und die Komponenten der Induktions ladevorrichtung einschließende Vergussmasse ausgebildet ist.

Das Gehäuse kann wenigstens zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein solches zweiteiliges Gehäuse ein Schutzgehäuse zum Schutz vor äußeren Einwirkungen und ein separat zum Schutzgehäuse ausgebildetes Abschirmgehäuse zur Ab schirmung elektromagnetischer Wechselfelder aufweisen kann.

Das Schutzgehäuse kann ein wannenförmiges Schutzgehäuse ausbilden.

Das Schutzgehäuse kann aus einem elektrisch nichtleitenden Material ausgebil det sein. Das Schutzgehäuse kann aus einem Kunststoffwerkstoff und/oder ei nem Verbundwerkstoff und/oder einem faserverstärktem Verbundwerkstoff aus gebildet sein.

Das Abschirmgehäuse kann einen Abschirmkörper zur elektromagnetischen Ab schirmung ausbilden. Der Abschirmkörper kann beispielsweise zur Abschirmung von Fahrzeugkomponenten bezüglich elektromagnetischer Felder ausgebildet sein. Das Abschirmgehäuse kann ein Abschirmblech aus einem metallischen Werkstoff ausbilden und/oder aufweisen. Der metallische Werkstoff kann bei spielsweise Aluminium sein. Das Abschirmgehäuse kann als Flachkörper und/oder plattenförmiger Körper ausgebildet sein.

Das Abschirmgehäuse und das Schutzgehäuse können den Gehäuseinnenraum ausbilden und diesen gegenüber einer Außenumgebung abgrenzen, insbesonde re fluiddicht abgrenzen.

Die Magnetflussführungselemente können im Gehäuseinnenraum beabstandet zum Abschirmgehäuse und/oder beabstandet zum Schutzgehäuse und/oder be abstandet zur Spule angeordnet sein. Die Spule kann bezüglich der Spulenwick lungsachse zwischen den Magnetflussführungselementen und dem Schutzge häuse angeordnet sein. Die Spule kann hierbei bezüglich der Spulenwicklungs achse von den Magnetflussführungselementen und von dem Schutzgehäuse be abstandet angeordnet sein. Freiräume zwischen beabstandeten Komponenten können im Gehäuseinnenraum beispielsweise durch wenigstens eine Verguss masse, insbesondere eine Wärmeleitvergussmasse, teilweise und/oder vollstän dig ausgefüllt sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass die Induktionsladevorrichtung mehr als zwei voneinander beabstan- dete Magnetflussführungselemente aufweist, wobei zwischen den voneinander beabstandeten Magnetflussführungselementen mehrere Spalte ausgebildet sind, wobei lediglich in einem Teil der Spalte jeweils wenigstens teilweise eine Füllan ordnung angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist die Induktions ladevorrichtung eine Vielzahl von Spalten zwischen einer Vielzahl von Magnet flussführungselementen auf, wobei nur einzelne, also nicht alle, Spalte eine Füllanordnung aufweisen. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass ein jeder Spalt jeweils eine Spalthöhe, eine Spaltbreite und eine Spaltlänge aufweist, wobei die in wenigstens einem Spalt angeordnete Füllan ordnung bezüglich der Spalthöhe und/oder bezüglich der Spaltlänge aus unter schiedlichen Schichten ausgebildet ist. Die unterschiedlichen Schichten können als unterschiedliche Materialschichten ausgebildet sein.

Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die in einem Spalt angeordnete Füllan ordnung in Dickenrichtung der Magnetflussführungselemente in Schichten aus unterschiedlichem Material aufgebaut sein und/oder in Längsrichtung des Spaltes einen variablen Schichtaufbau aufweisen.

Unter dem Ausdruck "bezüglich der Spalthöhe" kann eine Anordnung bezüglich eine Spalthöhen-Richtung, die parallel zur Spulenwicklungsachse ist, zu verste hen sein. Unter dem Ausdruck "bezüglich der Spaltlänge" kann eine Anordnung bezüglich eine Spaltlängen-Richtung, die im Wesentlichen senkrecht, insbeson dere senkrecht und/oder quer, zur Spulenwicklungsachse ist, zu verstehen sein. Unter dem Ausdruck "bezüglich der Spaltbreite" kann eine Anordnung bezüglich einer Spaltbreiten-Richtung, die im Wesentlichen senkrecht, insbesondere senk recht und/oder quer, zur Spulenwicklungsachse ist, zu verstehen sein.

Die Spaltbreiten-Richtung und die Spaltlängen-Richtung sind im Wesentlichen senkrecht, insbesondere senkrecht und/oder quer, zueinander ausgerichtet. Die Spaltlängen-Richtung ist im Wesentlichen parallel, insbesondere parallel, zu einer spaltausbildenden Spaltfläche oder beiden spaltausbildenden Spaltfläche des Spaltes ausgerichtet. Die Spaltbreiten-Richtung ist im Wesentlichen parallel, ins besondere parallel, zu einer Querfläche der spaltausbildenden Magnetflussfüh rungselemente ausgerichtet. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge sehen, dass ein jeder Spalt jeweils eine Spalthöhe, eine Spaltbreite und eine Spaltlänge aufweist, wobei die in wenigstens einem Spalt angeordnete Füllan ordnung bezüglich der Spaltlänge aus unterschiedlichen Materialschichten aus gebildet ist, wobei wenigstens eine dieser bezüglich der Spaltbreite unterschied lich ausgebildeten Schichten eine magnetisch neutrale Schicht, insbesondere eine Luftschicht, ist.

Mit anderen Worten ausgedrückt, weist der teilweise mit einer Füllanordnung ge füllte Spalt in Längsrichtung mindestens einen Teilbereich auf, der lediglich mit Luft gefüllt ist. Somit ist in diesem Teilbereich bezüglich der Spalthöhe lediglich eine durchgehende Luftschicht ausgebildet.

Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung von Magnetflussführungselementen für eine erfindungsgemäße Induktionsladevorrichtung. Die Anordnung weist we nigstens zwei voneinander beabstandete Magnetflussführungselemente, die im Gehäuseinnenraum der Induktionsladevorrichtung anordbar sind, auf. Zwischen den zwei voneinander beabstandeten Magnetflussführungselementen ist wenigs tens ein Spalt ausgebildet, wobei der Spalt durch eine Füllanordnung mit mehre ren Schichten teilweise oder vollständig ausgefüllt ist, wobei die voneinander be abstandeten Magnetflussführungselemente zusammen mit der Füllanordnung im Spalt eine einteilig montierbare Baugruppe ausbilden.

Hierfür kann die Füllanordnung wenigstens eine Außenschicht ausbilden, die teilweise innerhalb des Spaltes und teilweise außerhalb des Spaltes ausgebildet ist.

Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung von Komponenten der Induktionsladevor- richtung innerhalb des Gehäuseinnenraumes ausgebildet sein. Die Außenschicht kann außerhalb des Spaltes zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung von Komponenten der Induktionslade vorrichtung ausgebildet sein.

Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung des Abschirmgehäuses ausgebildet sein. Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung des Schutzgehäuses ausgebildet sein. Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixie rung und/oder zur Positionierung der Spule ausgebildet sein. Die Außenschicht kann zur Distanzierung und/oder zur Anbindung und/oder zur Fixierung und/oder zur Positionierung der durch den Spalt beabstandeten Magnetflussführungsele mente ausgebildet sein.

Eine Anbindung kann eine stoffschlüssige Anbindung ausbilden. Die Außen schicht kann zur Distanzierung Distanzierungselemente, insbesondere außerhalb des Spaltes ausgebildete Distanzierungselemente, ausbilden.

Die Außenschicht kann als eine im Wesentlichen magnetisch neutrale Festkör perschicht ausgebildet sein. Ein solche Außenschicht kann in einem Prozess schritt mit wenigstens einerweiteren Schicht, die Magnetfeldleiterpartikel auf weist, zusammen ausgehärtet (z.B. thermisch) werden.

Die Außenschicht kann außerhalb des Spaltes für Anbindungsfunktionen für die Litze bzw. Spule, Komponenten einer Leistungselektronik und/oder der elektro magnetischen Abschirmung eingesetzt werden. Zusätzlich kann eine stoffschlüs sige mechanische Verbindung durch die Füllanordnung zwischen einer Spaltflä che eines Magnetflussführungselementes und einer durch den Spalt beabstande- ten Spaltfläche eines benachbarten Magnetflussführungselementes eine zusätzli che Stabilität und Festigkeit des Gesamtaufbaus bereitstellen.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschluss, insbesondere ein Formschluss durch die Außenschicht zwischen den Magnetflussführungselementen, ausgebil det ist, um die durch den Spalt beabstandeten Magnetflussführungselemente zu einer stabilen einteiligen Magnetfeldleiteranordnung mit Spaltfüllung und ange formten Abstandshaltern auszubilden.

Für einen Formschluss kann wenigstens eine Außenschicht der Füllanordnung spulenzugewandte Querflächen beider durch den Spalt beabstandeter Magnet feldleiter und/oder spulenabgewandte Querflächen beider durch den Spalt beab standeter Magnetflussführungselemente kontaktieren und/oder berühren und/oder an diese stoffschlüssig angebunden sein.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschluss, insbesondere ein Formschluss durch die Außenschicht zwischen den Magnetfeldleitern, ausgebildet ist, um ein teilig montierbare Baugruppe auszubilden.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeugladesystem mit einer stationären Induk tionsladestation, die wenigstens teilweise durch eine erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung ausgebildet ist, und/oder mit einer an einem Fahrzeug befes tigbaren mobilen Induktionsvorrichtung, die wenigstens teilweise durch eine er findungsgemäße Induktionsladevorrichtung ausgebildet ist.

Hierfür kann die stationäre Induktionsladestation mit einer stationären Energie quelle verbunden sein. Die stationäre Induktionsladestation kann beispielsweise im Fahrboden eingegraben sein. Die stationäre Induktionsladestation kann eine Primärspule ausbilden, während die mobile Induktionsladevorrichtung des Fahr zeuges eine Sekundärspule ausbilden kann.

Die Primärspule der stationären Induktionsladestation kann ein zeitlich variieren des Magnetfeld erzeugen, um eine drahtlose Energieübertragung mit der vorge gebenen Übertragungsleistung zu ermöglichen. Hierfür kann die Primärspule über eine stationäre Energiequelle mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt werden. Die Sekundärspule der mobilen Induktionsladevorrichtung kann so ausgebildet sein, dass in ihr eine elektrische Wechselspannung induziert wird, falls sie sich im Wirkungsbereich des zeitlich variierenden Magnetfeldes der Pri märspule der stationären Induktionsladestation befindet. Befindet sich die Sekun därspule in einem geschlossenen Stromkreis, erzeugt die Wechselspannung ei nen Stromfluss (Wechselstrom), welcher z.B. zum Laden einer Traktionsakkumu latoreinheit des Fahrzeuges genutzt werden kann.

Ferner kann die Erfindung ein Fahrzeug für ein erfindungsgemäßes Fahrzeugla desystem mit einer erfindungsgemäßen mobilen Induktionsladevorrichtung und mit einer Traktionsakkumulatoreinheit betreffen, die elektrisch mit der mobilen Induktionsladevorrichtung gekoppelt ist und über diese mit elektrischer Energie versorgbar ist. Das Fahrzeug kann ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit wenigstens einer rotierenden elektrischen Maschine sein, wobei die rotierende elektrische Maschine für den Antrieb des Fahrzeuges sorgt und dabei über die Traktionsakkumulatoreinheit mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug, insbesondere ein schienenloses Straßenfahrzeug, sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug, oder ein Plug- in-Hybrid-Fahrzeug sein.

Die Induktionsladevorrichtung kann im Fahrzeug in der Nähe eines Fahrbodens angeordnet sein. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsge mäßen Induktionsladevorrichtung, bei dem vor einem Einsetzen der voneinander beabstandeten Magnetflussführungselemente in den Gehäuseinnenraum der wenigstens eine Spalt mit der Füllanordnung ausgefüllt wird, wobei die voneinan der beabstandeten Magnetflussführungselemente zusammen mit der Füllanord nung im Spalt eine einteilig montierbare Baugruppe ausbilden, die in den Gehäu seinnenraum eingesetzt wird.

Es kann ein vorgelagertes Spritzgießen oder Fließpressen der Füllanordnung mit anschließender Aushärtung der Füllanordnung vorgesehen sein, um einen eintei ligen Magnetflussführungseinheit auszubilden. Durch die Aushärtung kann eine gewisse Haftfestigkeit zwischen der Füllanordnung und den Magnetflussfüh rungselementen erreicht werden, welche eine einfache Handhabung der einteili gen Magnetflussführungseinheit in einem seriellen Fertigungsprozess zulässt.

Die Handhabung kann durch unterstützende Hilfszeuge zusätzlich verbessert werden. Zudem kann die mechanische Verbindung benachbarter Magnetflussfüh rungselemente durch gezielte Einbringung von formschlüssigen Konturen (z.B. Nut-Feder) deutlich gesteigert werden und so die Handhabbarkeit weiter verbes sert werden.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsge mäßen Induktionsladevorrichtung, bei dem die Spule im Gehäuseinnenraum mit Vergussmasse vergossen wird, bei dem die Magnetflussführungselemente be züglich der Spule in einer Einbauposition angeordnet werden und hierfür wenigs tens teilweise in die Vergussmasse eingedrückt werden, wobei die Vergussmas se ein Zusatzvolumen aufweist, sodass beim Eindrücken der Magnetflussfüh rungselemente in die Vergussmasse wenigstens ein Teil der Vergussmasse we nigstens in einen durch zwei beabstandete Magnetflussführungselemente ausge- bildeten Spalt wenigstens teilweise eindringt, wobei nach dem Anordnen der Magnetflussführungselemente in der Einbauposition wenigstens eine weitere Schicht der Füllanordnung in den Spalt eingebracht wird.

Es kann vorgesehen sein, dass die Spule im Schutzgehäuse mit magnetisch neutraler Vergussmasse ohne Magnetflussführungspartikel vergossen wird. Die Vergussmasse kann gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen. Die Vergussmasse kann eine Wärmeleitfähigkeit und/oder einen Wärmeleitkoeffizient von wenigs tens 0,5 W/(m K), insbesondere von wenigstens 1,0 W/(m K) oder insbesondere von wenigstens 10,0 W/(m K), aufweisen.

Die Vergussmasse kann eine im Wesentlichen magnetisch neutrale Verguss masse ausbilden.

Die Vergussmasse, insbesondere die magnetisch neutrale Vergussmasse, kann beim Eindrücken der Magnetflussführungselemente in die Vergussmasse wenigs tens in einen Spalt oder mehrere Spalte oder alle Spalte bis ca. 5 bis 20 % der Spalthöhe eindringen bzw. diesen ausfüllen. Anschließend kann eine Schicht o- der mehrere Schichten mit Magnetflussführungspartikeln in wenigstens einen Spalt oder mehrere Spalte oder alle Spalte eingebracht werden. Diese Schicht oder Schichten mit Magnetflussführungspartikeln können wenigstens einen Spalt oder mehrere Spalte oder alle Spalte mit einer Spaltausfüllung von ca. 50 bis 90 % der Spalthöhe ausfüllen. Diese Schicht oder Schichten können durch Dispen sen in die Spalt eingebracht werden. Diese Schicht oder Schichten können als Klebeschicht und/oder Spritzguss-Schicht und/oder poröse Festkörperschicht in wenigstens einen Spalt oder mehrere Spalte oder alle Spalte eingebracht wer den. Der restliche Spaltraum kann durch Vergussmasse, insbesondere die mag netisch neutrale Vergussmasse, aufgefüllt werden. Ferner können die spulenab- gewandten Querflächen der Magnetfeldleiter mit der Vergussmasse vollständig oder teilweise, insbesondere gittermusterartig, bedeckt und/oder benetzt werden. Hierbei können auch die Spaltverläuft bedeckt und/oder benetzt werden. An schließend kann das Abschirmgehäuse, insbesondere in Form eines metalli schen Abschirmbleches, auf die Vergussmasse, insbesondere das dispenste Muster, aufgesetzt oder gelegt werden. Anschließend kann das Abschirmgehäu se bis zum Sollabstand bezüglich der Spulenwicklungsachse zu den Magnet flussführungselementen in die Vergussmasse eingedrückt werden. Anschließend kann die Vorrichtung und/oder Vergussmasse und/oder Füllanordnung aushär ten, insbesondere thermisch aushärten

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemä ßen Induktionsladevorrichtung, bei dem eine Füllanordnung einen Spalt einge bracht wird und anschließend, insbesondere durch einen hydraulischen und/oder pneumatischen Druck, im Spalt verpresst wird. Hierzu kann der Aufbau aus Mag netflussführungselementen, insbesondere Ferrit-Kacheln, und der Füllanordnung zwischen zwei Gummi-Bälgen positioniert werden, in welchen der für die Ver- pressung notwendige Druck eingestellt werden kann. Das elastische Gummima terial passt sich der Spaltkontur an und verpresst die Füllanordnung im Spalt. Die Füllhöhe der Füllanordnung im Spalt kann sich dabei reduzieren. Ein solches Verfahren kann auch bei einer papier-ummantelten Schüttung angewendet wer den.

Schüttungen, insbesondere verpresste Schüttungen, von Magnetflussführungs partikel können durch Verfahren der Formgebung von Ferrit-Pulver, die auch bei der Herstellung (Formgebung) von Grünlingen in einem Sinterprozess eingesetzt werden, ausgebildet werden. Für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt kann ein Druck im Druckbereich von 1MPa (z.B. lose Verpressung) bis 100 MPa (z.B. ein gut hand habbarer, eigenständiger Grünling) eingesetzt werden. Bevorzugt kann für die Verpressung von Magnetflussführungspartikel im Spalt ein Druck im Druckbe reich von 10 bis 20 MPa eingesetzt werden, der fertigungstechnisch und techno logisch einfach und kostengünstig handhabbar ist.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo nenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Induktionsladevorrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Induktionslade vorrichtung, Fig. 4 eine Schnittansicht durch eine weitere erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung,

Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine weitere erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung,

Fig. 6 eine Schnittansicht durch eine weitere erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung,

Fig. 7 eine Schnittansicht durch eine weitere erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung,

Fig. 8 eine Schnittansicht durch eine weitere erfindungsgemäße Indukti onsladevorrichtung,

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt eines ausgefüllten Spaltes mit Mag netflussführungspartikeln,

Fig. 10 ein Fahrzeugladesystem,

Fig. 11 ein Fahrzeug für ein Fahrzeugladesystem,

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Spalt zwischen zwei Magnetflussfüh rungselementen.

Die Fig. 1 zeigt eine Induktionsladevorrichtung 1 für ein Fahrzeugladesystem 2, welches in der Fig. 10 dargestellt ist. Die Induktionsladevorrichtung 1 kann ein Gehäuse 10 aufweisen, welches durch ein Schutzgehäuse 15 und durch eine Abschirmgehäuse 16 ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 kann einen Gehäuseinnenraum 11 zur Aufnahme von Komponenten der Induktionsladevorrichtung 1 ausbilden. Das Schutzgehäuse 15 kann ein wan nenförmiges Schutzgehäuse 15 ausbilden. Das Schutzgehäuse 15 kann aus ei nem elektrisch nichtleitenden Material ausgebildet sein. Das Abschirmgehäuse 16 kann einen Abschirmkörper zur elektromagnetischen Abschirmung ausbilden.

Im Gehäuseinnenraum 11 ist wenigstens eine Spule 3 angeordnet, die zur Er zeugung oder zum Empfang eines elektromagnetischen Wechselfeldes ausgebil det ist. Die Spule 3 kann als Flachspule ausgebildet sein, die im Wesentlichen um eine Spulenwicklungsachse 20 gewickelt sein kann.

Die Induktionsladevorrichtung 1 weist mehrere voneinander beabstandete Mag netflussführungselemente 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, auf, die im Gehäu seinnenraum 11 angeordnet sind. Zwischen den zwei quer zur Spulenwicklungs achse 20 voneinander beabstandeten Magnetflussführungselementen 4,4a und 4,4b ist ein Spalt 5,5a ausgebildet. Zwischen den zwei quer zur Spulenwick lungsachse 20 voneinander beabstandeten Magnetflussführungselementen 4,4b und 4,4c ist ein Spalt 5,5b ausgebildet. Zwischen den zwei quer zur Spulenwick lungsachse 20 voneinander beabstandeten Magnetflussführungselementen 4,4c und 4,4d ist ein Spalt 5,5c ausgebildet.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt 23 der Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung. In Fig. 2 wird beispielhaft der Spalt 5,5b erläutert, wobei diese Beschreibung in analoger Weise auch für die anderen Spalte 5,5a und 5,5c gilt.

Der Spalt 5,5b weist eine Spalthöhe 21 und eine Spaltbreite 22 auf. Die Spalthö he 21 ist im Wesentlichen parallel zur Spulenwicklungsachse 20 ausgebildet und/oder ausgerichtet. Die Spaltbreite 22 ist im Wesentlichen quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse 20 ausgebildet und/oder ausgerichtet.

Die Spaltbreite 22 entspricht im Wesentlichen einem Abstand quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse 20 zwischen einer Spaltfläche 17b des Magnetflussführungselementes 4,4b und einer durch den Spalt 5,5b beabstande- ten Spaltfläche 17c des weiteren des Magnetflussführungselementes 4,4c. Die Spaltfläche 17b und 17c sind im Wesentlichen parallel zur Spulenwicklungsachse 20 ausgerichtet.

Die Spalthöhe 21 entspricht einer Dicke der Magnetflussführungselementes 4,4b und/oder 4,4c bezüglich der Spulenwicklungsachse 20. Die Spalthöhe 21 kann dem Abstand zwischen einer spulenabgewandten gewandten Querfläche 18b des Magnetflussführungselementes 4,4b und einer spulenzugewandten Querflä che 19b des Magnetflussführungselementes 4,4b bezüglich der Spulenwick lungsachse 20 entsprechen. Die Spalthöhe 21 kann dem Abstand zwischen einer spulenabgewandten Querfläche 18c des Magnetflussführungselementes 4,4c und einer spulenzugewandten Querfläche 19c des Magnetflussführungselemen tes 4,4c bezüglich der Spulenwicklungsachse 20 entsprechen.

Die spulenzugewandten Querflächen 19b und/oder 19c können im Wesentlichen quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse 20 ausgerichtet sein. Die spulenabgewandten Querflächen 18b und/oder 18c können im Wesentlichen quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse 20 ausgerichtet sein.

Die spulenzugewandten Querflächen 19b und 19c mehrerer Magnetflussfüh rungselemente 4,4a und 4,4b können im Wesentlichen in einer gemeinsamen spulenzugewandten Ebene liegen und/oder ausgerichtet sein. Die spulenabge wandten Querflächen 18b und 18c mehrerer Magnetflussführungselemente 4,4a und 4,4b können im Wesentlichen in einer gemeinsamen spulenabwandten Ebe ne liegen und/oder ausgerichtet sein. Die gemeinsame spulenzugewandte Ebene und die gemeinsame spulenabgewandte Ebene können bezüglich der Spulen wicklungsachse 20 beabstandet voneinander angeordnet sein. Die gemeinsame spulenzugewandte Ebene und die gemeinsame spulenabgewandte Ebene kön nen im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein.

Mehrere oder alle Magnetfeldleiter 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und/oder 4d, kön nen eine im Wesentlichen gleiche Dicke aufweisen. Mehrere oder alle Magnet feldleiter 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und/oder 4d, können gleichartig ausgebildet sein.

In jedem der Spalte 5, insbesondere 5a, 5b und 5c, ist jeweils eine Füllanordnung 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, wenigstens teilweise angeordnet. Die Füllanord nungen 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, sind übersichtshalber nicht in der Fig. 1 und der Fig. 2, sondern in den Fig. 3 bis Fig. 9 dargestellt. Der Aufbau der Induk tionsladevorrichtung 1 in den Fig. 3 bis Fig. 9 unterscheidet sich im Vergleich zur Fig. 1 lediglich in der Ausbildung der Füllanordnungen 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, sodass für die von der Füllanordnungen 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, verschiedenen Komponenten auf die Beschreibung zur Fig. 1 verwiesen wird.

In der Fig. 3 sind die Spalte 5, insbesondere 5a, 5b und 5c, durch die Füllanord nungen 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, im Wesentlichen vollständig ausgefüllt.

Die Füllanordnungen 6, insbesondere 6a, 6b und 6c, können nicht dargestellte Schichten 8 ausbilden.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine oder mehrere oder alle Schichten als Schüttung, insbesondere als lose Schüttung oder verpresste Schüt tung, von Magnetflussführungspartikeln ausgebildet sind. Durch die Gravitations- kraft und/oder durch ein Verpressen können sich nicht dargestellte Schichten ausbilden, in denen die Anzahl der Magnetfeldleiterpartikel bzw. die Dichte der Magnetfeldleiterpartikel bezüglich der Spulenwicklungsachse 20 variiert.

In den Fig. 4 bis Fig. 9 wird jeweils beispielhaft die Füllanordnung 6,6b erläutert, wobei diese Beschreibung in analoger Weise auch für die anderen Füllanordnun gen 6,6a und 6,6c gilt.

In der Fig. 4 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die z.B. Magnetfluss führungspartikel aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als Luftschichten ausgebildet. Die Schicht 8,8a kann durch mehrere nicht dargestellte Schichten ausgebildet sein.

In der Fig. 5 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die z.B. Magnetfluss führungspartikel aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als magnetisch neut rale Festkörperschichten ausgebildet. Die Schicht 8,8a kann durch mehrere nicht dargestellte Schichten ausgebildet sein.

In der Fig. 6 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die z.B. Magnetfluss führungspartikel aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als magnetisch neut rale Festkörperschichten ausgebildet. Die Schicht 8,8b ist zusätzlich als Außen schicht 9 ausgebildet. Die Außenschicht 9 bildet integral ein Distanzelement zur Beabstandung des Abschirmgehäuses 16 bezüglich der Magnetflussführungs elemente 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, aus. Die Schicht 8,8a kann durch mehrere nicht dargestellte Schichten ausgebildet sein. In der Fig. 7 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die z.B. Magnetfluss führungspartikel aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als magnetisch neut rale Festkörperschichten ausgebildet. Die Schicht 8,8b ist zusätzlich als Außen schicht 9 ausgebildet. Im Vergleich zur Fig. 6 sind die Außenschichten 9 der je weiligen Füllanordnungen 6a, 6b und 6c miteinander unmittelbar verbunden. Die Außenschichten 9 der jeweiligen Füllanordnungen 6a, 6b und 6c bilden somit eine gemeinsame Außenschicht, die den Freiraum zwischen Abschirmgehäuse 16 und Magnetflussführungselementen 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, voll ständig ausfüllt. Diese gemeinsame Außenschicht kann beispielsweise durch ei ne Vergussmaße, insbesondere eine ausgehärtete Vergussmaße, ausgebildet sein.

In der Fig. 8 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die z.B. Magnetfluss führungspartikel aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als magnetisch neut rale Festkörperschichten ausgebildet. Die Schicht 8,8b und die Schicht 8,8c sind zusätzlich als Außenschichten 9 ausgebildet. Die Außenschichten 9 aller Füllan ordnungen 6a, 6b und 6c sind miteinander unmittelbar verbunden. Die Außen schichten 9 der Füllanordnungen 6a, 6b und 6d bilden somit eine gemeinsame Außenschicht, die den Gehäuseinnenraum 11 vollständig ausfüllt.

Hierfür kann die Spule 3 beispielsweise mit neutralem Füllmaterial im Schutzge häuse 15 vergossen werden, wobei anschließend die Magnetflussführungsele menten 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, in die Vergussmasse eingesetzt wer den. Magnetflussführungselementen 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, können als einstückig montierbare Baugruppe eingesetzt werden, wobei die einstückig montierbare Baugruppe Teile oder Schichten 8 der Füllanordnungen 6, insbe sondere 6a, 6b und 6c, vor dem Einsetzen in die Vergussmasse aufweisen kann. Die Magnetflussführungselementen 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, können auch separat zueinander in die Vergussmasse eingesetzt werden, wobei an schließend eine Einfüllung der Schichten 8 der jeweiligen Füllanordnungen 6 er folgt. Die Schicht 8, 8b, 9 kann durch das Einbringen weiterer Vergussmasse auf die Magnetflussführungselementen 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, ausgebil det werden, um den Freiraum zwischen Abschirmgehäuse 16 und Magnetfluss führungselementen 4, insbesondere 4a, 4b, 4c und 4d, vollständig auszufüllen.

In der Fig. 9 weist die Füllanordnungen 6,6b mehrere Schichten 8 auf. Die Schicht 8,8a ist hierbei eine magnetisch leitende Schicht, die Magnetflussfüh rungspartikel 7 aufweist. Die Schichten 8,8b und 8,8c sind als magnetisch neutra le Festkörperschichten ausgebildet. Die Magnetflussführungspartikel 7 der Schicht 8,8a weisen eine von einer Kugelform abweichende Partikelform auf. Diese Magnetflussführungspartikel 7 der Schicht 8,8a sind im Spalt 5,5b so aus gerichtet, dass sie eine kleinere Ausdehnung entlang einer Richtung parallel zur Spulenwicklungsachse 20 im Vergleich zu einer Ausdehnung entlang einer Rich tung quer und/oder senkrecht zur Spulenwicklungsachse 20 aufweisen. Hier durch kann ein natürlich ausgerichteter Schichtenaufbau beim Einbringen der Magnetflussführungspartikel 7 durch rieseln, schütten o.ä. bzw. beim Spritzver fahren von gefüllten Matrix-Materialien oder Setzungsverhalten in dünnflüssigen Suspensionen erzielt werden.

Die Fig. 10 zeigt ein Fahrzeugladesystem 2 mit einer stationären Induktionsla destation 12, die wenigstens teilweise durch eine erfindungsgemäße Induktions ladevorrichtung 1 ausgebildet ist. Ferner umfasst das Fahrzeugladesystem 2 eine an einem Fahrzeug 13 befestigbare mobile Induktionsvorrichtung 14, die wenigs tens teilweise durch eine erfindungsgemäße Induktionsladevorrichtung 1 ausge bildet ist. Die Fig. 11 zeigt ein Fahrzeug 13 für ein Fahrzeugladesystem 2 mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung 14 und mit einer Traktionsakkumulatoreinheit 24, die elektrisch mit der mobilen Induktionsladevorrichtung 14 gekoppelt ist und über diese mit elektrischer Energie versorgbar ist.

Die Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Spalt 5, 5b wobei in dieser Ansicht beispielhaft eine Spaltbreite 22 und eine Spaltlänge 25 des Spaltes 5, 5b erkenn bar sind. In dieser Darstellung ist die Spulenwicklungsachse 20 senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichtet. Die im Spalt 5,5b angeordnete Füllanordnung 6,6b ist bezüglich der Spaltlänge 25 aus unterschiedlichen Materialschichten 26, 26a und 26b ausgebildet, wobei die Schichten 26 und 26b magnetisch neutrale Schichten 27 und 27b, insbesondere jeweils eine Luftschicht, ausbilden. Die Ma terialschicht 26a ist wenigstens teilweise oder vollständig magnetisch leitend ausgebildet. Die Materialschicht 26a kann bezüglich der nicht dargestellten Spalthöhe 21 aus unterschiedlichen Schichten 8 ausgebildet sein.

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