Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie an ein Mobilteil.

Aus der US 2014 / 0 240 947 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Leistungsempfangende Vorrichtung bekannt.

Aus der WO 2011 / 117 714 A2 ist ein System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie bekannt.

Aus der JP 2012 - 222 956 A ist ebenfalls ein System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie bekannt.

Aus der US 2012 / 0 218 068 A1 ist eine Antenne bekannt.

Aus der US 2017 0 237 295 A1 ist ein System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie bekannt.

Aus der US 5 528 113 A ist ein System zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie bekannt. Aus der US 2014 / 0 361 635 A1 ist ebenfalls ein System zur berührungslosen

Übertragung von elektrischer Energie bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst kompakte Ladeeinheit für die induktive Übertragung bereitstellbar zu machen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie an ein Mobilteil sind, dass das System eine in einer in ein Bodenmaterial eingebrachten Bohrung aufweist, wobei ein Rahmenteil in der Bohrung aufgenommen ist, wobei im Rahmenteil ein Aufnahmeteil angeordnet ist, wobei eine elektronische Schaltung in dem Aufnahmeteil angeordnet ist. wobei das Aufnahmeteil zumindest teilweise durch ein Deckelteil gehäusebildend abgedeckt ist, insbesondere an einer seiner Seiten, wobei zwischen Aufnahmeteil und Rahmenteil ein Blechteil angeordnet ist, wobei das Blechteil das Aufnahmeteil berührt und wobei das Blechteil das Rahmenteil berührt.

Von Vorteil ist dabei, dass die Wärmeabfuhr verbessert ist, da nun die Wärme vom

Aufnahmeteil für die elektronische Schaltung zum Rahmenteil durch das Blechteil, also ein gut wärmeleitendes Material hindurchgeführt wird. Das Rahmenteil ist direkt mit dem

Betonmaterial verbunden. Da Betonmaterial gut wärmeleitend ist, ist somit eine effektive Wärmeabfuhr gewährleistet. Außerdem ist das Blechteil kostengünstig und einfach aus einem gewellten Blech herstellbar, so dass radial außen und innen jeweils Linienberührung vorgesehen ist. Durch die Ausführung des Aufnahmeteils aus Kunststoff ist eine

spannungsfeste elektrische Isolation gewährleistbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rahmenteil stoffschlüssig mittels Vergussmasse mit dem Bodenmaterial verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass wärmeleitende Vergussmasse den Wärmeübergang zwischen Rahmenteil und Bodenmaterial weiter verbessert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Aufnahmeteil aus Kunststoff gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine ausreichende Isolationsfestigkeit erreichbar ist. Auch wenn die elektronische Schaltung für hohe Spannungen ausgelegt ist, ist also ein ausreichender elektrischer Isolationsabstand zur Umgebung hin erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Blechteil aus Wellblech gefertigt, wobei das Blechteil in Umfangsrichtung um das Aufnahmeteil umlaufend ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung ermöglicht ist und die in der Linienberührung radial innen aufgenommene Wärme aufgespreizt wird, so dass ein Teil des Wärmestroms an der großen Oberfläche an die das Blechteil umgebende Luft abgegeben wird. Somit strömt die Wärme nicht nur an der Linienberührung zwischen Blechteil und Rahmenteil in das Rahmenteil ein sondern auch von der das Blechteil umgebenden Luft zum Rahmenteil hin.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die elektronische Schaltung einen Wechselrichter und/oder einen Gyrator auf, insbesondere wobei der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters mit der Eingangsseite des Gyrators und der ausgangsseitige Anschluss des Gyrators mit der

Primärwicklung verbunden ist, wobei die Bauteile, wie Kapazität und Induktivität des Gyrators resonant abgestimmt ist auf die Frequenz der am wechselspannungsseitigen Ausgang des Wechselrichters bereit gestellten Wechselspannung. Von Vorteil ist dabei, dass der

Wechselrichter an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss zwar ein

spannungsquellenartiges Verhalten aufweist, aber die Primärwicklung aus dem Gyrator mit einem stromquellenartigen verhalten gespeist wird. Somit wird also ein Wechselstrom in die Primärwicklung eingeprägt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Deckelteil eine Primärwicklung angeordnet, welche induktiv koppelbar mit einer an der Unterseite des Mobilteils angeordneten Sekundärwicklung ist. Von Vorteil ist dabei, dass berührungslos Energie übertragbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anzahl der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Wellen größer als zwanzig. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Anzahl von

Linienberührungen vorgesehen ist und somit ein guter Wärmeübergang erreicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Blechteil aus Aluminium oder Kupfer ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass das Blechteilaus sehr gut wärmeleitendem Material ausführbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Deckelteil aus Kunststoff gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Primärwicklung isolationsfest anordenbar ist und trotzdem ein bündiges Überfahren des Deckelteils durch das Mobilteil ermöglicht ist. hierzu schließt das Deckelteil vorzugsweise glatt an die Oberfläche des mit Beschichtung versehenen Bodenmaterials an.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein System zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Leistung an ein Mobilteil explodiert dargestellt.

In der Figur 2 ist ein zugehöriger Querschnitt gezeigt.

Wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt, ist das Bodenmaterial 2 des Bodens einer Anlage mit einer Beschichtung 1 versehen, deren Oberfläche als Verfahrfläche für ein Mobilteil fungiert.

An der Unterseite des in den Figuren nicht dargestellten Mobilteils ist eine Sekundärwicklung angeordnet, welche an einer Position des Mobilteils mit einer am Boden angeordneten Primärwicklung induktiv koppelbar vorsehbar ist.

Im Bodenmaterial 2 ist eine aus Stahlstäben gefertigte Bewehrung 10 angeordnet und ein Leerrohr, in welchem ein Kabel 6 zu einer Ladeeinheit geführt ist, welche in einer in das Bodenmaterial eingebrachten Bohrung , insbesondere Stufenbohrung, angeordnet ist. Auf die Stufe der als Stufenbohrung ausgeführten Ausnehmung ist ein Rahmenteil 4 aufgelegt, welches stoffschlüssig mittels Vergussmasse 3 mit dem Bodenmaterial 2 verbunden ist.

Im Rahmenteil ist ein Aufnahmeteil 7, welches aus Kunststoff gefertigt ist, angeordnet, wobei zwischen Rahmenteil 4 und Aufnahmeteil 7 ein Blechteil 5 zwischengeordnet ist, welches sowohl das Rahmenteil 4 als auch das Aufnahmeteil 7 berührt.

Im Aufnahmeteil 7 ist ein Deckelteil 8 angeordnet, in welchem die Primärwicklung angeordnet ist.

Mit Wechselstrom gespeist wird die Primärwicklung aus einer elektronischen Schaltung, welche ebenfalls im Aufnahmeteil 7 aufgenommen ist und mittels des Kabels 6 mit elektrischer Leistung versorgt ist. Die elektronische Schaltung weist einen Wechselrichter auf, dessen

wechselspannungsseitiger Anschluss einen Gyrator speist, der ausgangsseitig die

Primärwicklung speist und auf die Frequenz der am wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters bereit gestellten Spannung resonant abgestimmt ist.

Das Blechteil 5 ist als Wellblech ausgeführt. Das Blechteil 5 umgibt das Aufnahmeteil 7 an seinem Umfang. In Umfangsrichtung umfasst der vom Blechteil 5 überdeckte Bereich den vom Aufnahmeteil 7 in Umfangsrichtung überdeckten Bereich. Ebenso überlappt der vom Aufnahmeteil 7 axial überdeckte Bereich mit dem vom Blechteil 5 axial überdeckten Bereich.

Somit ist eine verbesserte Entwarmung der elektronischen Schaltung erreicht, da das Blechteil 5 als Wärmeleitbrücke zur Entwärmung fungiert.

Das Deckelteil ist vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt,

insbesondere Kunststoff oder Aluminium.

Das Deckelteil 5 ist zur Verfahrfläche bündig angeordnet, so dass ein Überfahren des

Deckelteils 5 ohne Hindernis ermöglicht ist.

Das Blechteil 5 weist Wellen mit einer Amplitude auf, wobei die Wellenlänge in

Umfangsrichtung einen Umfangswinkelbereich von weniger als 20° überdeckte, insbesondere also die Anzahl der Wellen am Umfang größer als achtzehn ist, insbesondere wobei die Wellenlänge in Umfangsrichtung 15° beträgt. Vorzugsweise gleicht die Amplitude der Wellen der Hälfte der Differenz zwischen dem größten Radialabstand des Aufnahmeteils 7 und dem kleinsten Radialabstand des Rahmenteils 4.

Vorzugsweise ist das Blechteil aus Aluminium oder Kupfer ausgeführt, so dass eine hohe Wärmeleitfähigkeit vorhanden ist. Alternativ ist auch kostengünstiges Stahlblech verwendbar. Bezugszeichenliste

1 Beschichtung

2 Bodenmaterial

3 Vergussmasse

4 Rahmenteil

5 Blechteil

6 Kabel

7 Aufnahmeteil

8 Deckelteil

9 Leerrohr

10 Bewehrung