本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種通過電感耦合為終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)的裝置，該裝置包含長形的支承裝置(1)和多個彼此相鄰設(shè)置的發(fā)送線圈(20)，這些發(fā)送線圈產(chǎn)生沿著支承裝置(1)的磁場線。構(gòu)造得窄的終端設(shè)備(31)具有平面接收線圈(30)，這些平面接收線圈的平面垂直于支承裝置(1)的縱向。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種通過電感耦合為終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)的裝置，該裝置包含長形的支承裝置（1)和多個彼此相鄰設(shè)置的發(fā)送線圈(20)，這些發(fā)送線圈產(chǎn)生沿著支承裝置（1)的磁場線。構(gòu)造得窄的終端設(shè)備（31)具有平面接收線圈（30)，這些平面接收線圈的平面垂直于支承裝置⑴的縱向?！緦＠f明】具有電感式的能量傳輸?shù)哪K化數(shù)據(jù)系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種通過電感耦合為終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)的裝置。
技術(shù)介紹
電感耦合現(xiàn)象實現(xiàn)了發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備之間的無接觸的能量傳遞，通過初級線 圈和次級線圈來補充變壓器。這種系統(tǒng)例如在W098/15069AUEP1 885 085 A1、DE 10 2007 060 811 A1和DE 10 2007061 610 B4中已知。在設(shè)備的耦合過程中形成一個閉合的磁芯 或者在磁芯中只有少量氣隙，由此實現(xiàn)無接觸的高效率的能量傳遞。然而這以初級線圈相 對于次級線圈的精準(zhǔn)的空間結(jié)構(gòu)為前提，因此初級發(fā)射設(shè)備相對于次級接收設(shè)備的空間位 置的自由度受到嚴(yán)格的限定。 為了避免該空間位置的限定，在US 7 262 700 B2和US2010/01328044A1中提出， 在發(fā)送設(shè)備的桌面上安置一個平面線圈作為初級線圈，該初級線圈與接收設(shè)備的次級平面 線圈共同作用從而實現(xiàn)電流供應(yīng)。具有次級線圈的接收設(shè)備是可以移動的，并且能夠在發(fā) 送設(shè)備的桌面上的任何位置對接收設(shè)備供電，其中通過發(fā)送裝置探測出接收裝置位于何 處，然后只運行該處的初級線圈。初級線圈和次級線圈之間的有效磁場線垂直于桌面。 由EP 2 067 148 B1已知一個具有軌道形式的裝載托架的、用于向多個電子設(shè)備 傳遞電磁能的發(fā)送設(shè)備，其中沿著發(fā)送設(shè)備的軌道設(shè)置有一個多次重疊的平面的初級線 圈，該平面的初級線圈借助傳感器來監(jiān)測接收設(shè)備的存在并且有選擇地激活相應(yīng)的初級平 面線圈。初級線圈和次級線圈之間的有效磁場線垂直于軌道表面。 US2003/0210106A1公開了一個發(fā)送設(shè)備的平臺狀的初級側(cè)和接收設(shè)備的次級側(cè) 之間的電感耦合系統(tǒng)。初級側(cè)具有平面線圈，其中多個線匝螺旋形或者呈矩形地彼此相套， 從而在桌面上實現(xiàn)與接收設(shè)備的電感耦合，其中能夠自由選擇接收設(shè)備在桌面的激活區(qū)域 內(nèi)的位置和方向。在這個激活區(qū)域內(nèi)，磁場線大體上平行于桌面。次級側(cè)具有圍繞著平板 形式的或者圓柱形式的芯的線圈。 由W02010/125048A1已知用于無接觸的為總線用戶模塊供電和提供數(shù)據(jù)的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)在帽狀的支承軌道中具有供電軌道，該供電軌道具有能量傳輸接口和數(shù)據(jù)傳輸接口 并且總線用戶模塊分別具有相應(yīng)的能量傳輸接口和相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸接口。接口基于螺旋形 的平面線圈工作，螺旋形的平面線圈的平面彼此平行，因此場力線垂直于支承軌道的縱向 延伸。 US2002/0021226A1公開了一種具有監(jiān)控裝置、支架和用于自身的監(jiān)控裝置的電子 設(shè)備以及包含了這些部分的電子裝置。設(shè)置一個具有支承軌道的開關(guān)裝置殼體用來容納該 電子裝置，該電子裝置具有接收線圈。在第一種構(gòu)造方式中，在開關(guān)裝置殼體的前側(cè)設(shè)置發(fā) 送線圈，在開關(guān)裝置殼體中有兩條具有插在上面的裝置的軌道延伸，在第二種構(gòu)造方式中， 發(fā)送線圈平行于兩個軌道，電子裝置排成行位于該軌道上，在第三種構(gòu)造方式中具有帽狀 軌道，分別有一個壓成片的線圈在支承軌道中延伸，該線圈為插在支承軌道上的成列的電 子裝置供電。不可能將單個的發(fā)送線圈分配給單個的接收線圈。 電子裝置通常放置在開關(guān)柜中并且通常沿著軌道插上。一般在供電單元和用電設(shè) 備或者終端設(shè)備之間需要一個電隔離裝置。這種用電設(shè)備或者終端設(shè)備雖然以其插座匹配 于支承軌道，但是在軌道縱向的尺寸上卻大為不同。對于窄的設(shè)備來說，對應(yīng)支承軌道的面 非常小，因此供電單元和用電設(shè)備或者終端設(shè)備之間的電感耦合就會有問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，即使是窄的用電設(shè)備或者終端設(shè)備在支承裝置上成列排放， 也能實現(xiàn)無接觸地為這些窄的用電設(shè)備或者終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)。 為實現(xiàn)該目的，根據(jù)本專利技術(shù)的用于為終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)的裝置具有縱 向延伸的支承裝置，該縱向延伸的支承裝置實現(xiàn)了終端設(shè)備在一列上彼此相鄰的固定。支 承裝置具有一些彼此相鄰設(shè)置的發(fā)送線圈，這些發(fā)送線圈在支承裝置的縱向上的尺寸與設(shè) 置在支承裝置縱向上的最窄的終端設(shè)備的尺寸一致。將該尺寸稱為寬度并且與構(gòu)造地窄的 終端設(shè)備的寬度處于同一數(shù)量級。較寬一些的終端設(shè)備可以沿兩個或者更多的發(fā)送線圈的 寬度延伸。發(fā)送線圈形成用于產(chǎn)生具有平行于支承裝置的縱向的可利用部分的磁場線并且 是單獨可控的。 只要需要通過發(fā)送線圈為終端設(shè)備無接觸地供電，這些終端設(shè)備分別具有至少一 個接收線圈，這個接收線圈切割平行于支承裝置延伸的磁場線的可利用部分并且使之被終 端設(shè)備利用。 至少一個終端設(shè)備的接收線圈撐開一個垂直于發(fā)送線圈的場力線的可利用部分 的平面。可以將這種接收線圈描述為平面線圈，該平面線圈的平面垂直于支承裝置的延伸 方向。由此使接收線圈特別狹窄地形成，并且即便終端設(shè)備構(gòu)建得特別狹窄，也能將接收線 圈插在每一個終端設(shè)備中。 如果需要將終端設(shè)備中的供電和數(shù)據(jù)提供分開或者需要對多個彼此電隔離的設(shè) 備部分進行供電，還可以將兩個或者多個平面接收線圈插在一個終端設(shè)備中。 對于構(gòu)建得很窄的終端設(shè)備可以使用相應(yīng)的單個發(fā)送線圈，而對于較寬的終端設(shè) 備可以將單個發(fā)送線圈連接成發(fā)送線圈組，從而如同實現(xiàn)了較長的線圈。較寬的終端設(shè)備 可以設(shè)置平面的接收線圈，但是該線圈不一定要用于切割交變磁場的可利用部分。 為了產(chǎn)生具有平行于支承裝置的縱向的實際可利用部分的磁場線，設(shè)置螺旋形或 者蝸形的線匝來構(gòu)成具有圓柱形輪廓并且線圈軸平行于支承裝置的縱向的線圈。磁場線的 實際可利用部分在線圈輪廓之外遠(yuǎn)離支承裝置的一側(cè)上延伸。在從圓柱形的線圈輪廓變成 方形的或者橢圓形的構(gòu)造的時候也會出現(xiàn)類似的場線形狀。 由至少一個接收線圈切割磁場線的平行于支承裝置的實際可利用部分，該接收線 圈的線匝呈螺旋形地繞開口延伸，線匝的平面可以通過軸來描述，該軸平行于支承裝置的 縱向延伸。 為了使磁場線成束可以使用一個由鐵磁或者亞鐵磁材料制成的線圈芯，該線圈芯 將發(fā)送線圈的場力線引到接收線圈。如果需要在支承裝置上相對自由并且靈活地選擇終端 設(shè)備的位置，則相應(yīng)設(shè)置較寬的芯縫，或者完全不使用線圈芯，由此可以沒有限制地沿著支 承裝置的任意位置定位終端設(shè)備。相對于干擾的金屬體可以借助鐵磁或者亞鐵磁材料屏蔽 有芯或者無芯的線圈。 【專利附圖】【附圖說明】 接下來借助【專利附圖】【附圖說明】本專利技術(shù)的一個實施例。其中： 圖1示出了供電設(shè)備的縱剖圖； 圖2以立體圖示出了細(xì)節(jié)； 圖3示出了圖2的線圈的縱剖圖； 圖4示出了共振的電感能量傳輸系統(tǒng)的示意圖。 【具體實施方式】 能量提供設(shè)備的最主要部分為支承裝置1、彼此相鄰設(shè)置的發(fā)送線圈20的層2以 及彼此相鄰設(shè)置的終端設(shè)備31、32、33、34的層3。支承裝置1包含軌道10,終端設(shè)備31至 34彼此相鄰成列地、并且之間具有空隙35地夾在該軌道上。終端設(shè)備沿著軌道的位置是自 由且靈本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種通過電感耦合為終端設(shè)備供電和/或提供數(shù)據(jù)的裝置，所述裝置包含：?多個終端設(shè)備(31、32、33)，所述多個終端設(shè)備能夠具有不同的寬度；?一個縱向延伸的支承裝置(1)，通過所述支承裝置實現(xiàn)了對多個終端設(shè)備(31、32、33)在一列中相鄰地、并且之間具有空隙(35)的支承；?多個沿支承裝置(1)彼此相鄰地設(shè)置的發(fā)送線圈(20)，其中至少一部分所述發(fā)送線圈在支承裝置的縱向上具有和窄的終端設(shè)備(31、33)的寬度在同一數(shù)量級的尺寸；?為了產(chǎn)生具有平行于支承裝置的縱向的可利用部分的磁場線形成多個發(fā)送線圈(20)，并且所述多個發(fā)送線圈是單獨的或者成組的可控的；?至少一部分終端設(shè)備(31、32、33)分別具有至少一個接收線圈(30)，所述接收線圈撐開一個垂直于發(fā)送線圈的磁場線的可利用部分的面；?所述終端設(shè)備(31、32、33)能夠以其接收線圈(30)這樣幾何對應(yīng)單獨的或者成組的可控的發(fā)送線圈(20)，只在特定的發(fā)送線圈和接收線圈之間利用電磁耦合來供電和/或提供數(shù)據(jù)；?其中通過使單獨的發(fā)送線圈或者發(fā)送線圈組接通電流從而無接觸地為終端設(shè)備中的一個或者多個供電和/或提供數(shù)據(jù)。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彼得·肖爾茨，約翰內(nèi)斯·卡爾霍夫，
申請(專利權(quán))人：菲尼克斯電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE
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