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EP2769392A2 - Sekundärtransformatoreinheit zur anbringung an einem fahrzeug mit elektroantrieb und fahrzeug mit elektroantrieb - Google Patents

Sekundärtransformatoreinheit zur anbringung an einem fahrzeug mit elektroantrieb und fahrzeug mit elektroantrieb

Info

Publication number
EP2769392A2
EP2769392A2 EP12778622.6A EP12778622A EP2769392A2 EP 2769392 A2 EP2769392 A2 EP 2769392A2 EP 12778622 A EP12778622 A EP 12778622A EP 2769392 A2 EP2769392 A2 EP 2769392A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
transformer unit
secondary transformer
core
secondary core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12778622.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Björn ELIAS
Anca Ebner
Christian Ohlen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP2769392A2 publication Critical patent/EP2769392A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263—Fastening parts of the core together
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a secondary transformer unit for attachment to a vehicle with electric drive according to the preamble of claim 1 and a vehicle with electric drive.
  • electric motor vehicles such as hybrid cars and pure electric cars that include traction batteries for the electrical power supply of an electric motor.
  • These known motor vehicles are equipped with a system for inductive power transmission, which also allows frequent recharging of the batteries with highêtkom- fort.
  • This system functions like a transformer and includes a primary transformer unit mounted on the infrastructure side, for example on the rear wall of a garage, and a secondary transformer unit integrated at the front of the motor vehicle behind the front license plate.
  • the document DE 10 2009 023 409 A1 relates to a system for electrical energy transmission and forms the basis for the preamble of claim 1.
  • This document discloses a secondary transformer unit or secondary transformer unit, which is mounted on the bow or on the front of an electric vehicle and contains a U-shaped half-voltage core and a coil winding wound onto it at an oblique angle.
  • This secondary transformer unit is mounted on the front bumper of the electric vehicle, and the front license plate of the electric vehicle is mounted on the secondary transformer unit.
  • this known secondary transformer unit Since this known secondary transformer unit is attached to the bow of the vehicle, it must be integrated in an area of the vehicle which has a high influence on the crash behavior in pedestrian accidents.
  • the front area of the vehicle is replaced by the additional components to be mounted, in particular the half-wave transformer, which usually consists of electrical sheets or ferrite.
  • CONFIRMATION COPY core harder, but a well-defined and soft vehicle front is necessary to minimize the risk of injury to pedestrians. Since the known secondary transformer unit is mounted behind the front license plate on the front bumper, less space for deformation elements made of foam, which are arranged between the bumper and the passenger compartment, left, so that their thickness, ie their extent in the direction of travel, must be reduced. This leads to a further increase in the hardness of the vehicle front.
  • the object of the invention is to improve a secondary transformer unit according to the preamble of claim 1 and a vehicle with electric drive with such a secondary transformer unit with regard to the crash behavior in pedestrian accidents.
  • the invention proposes according to a first aspect, a secondary transformer unit for attachment to a vehicle with electric drive, comprising
  • At least one secondary core having an upper side and a top side opposite the underside, which define the secondary core in a first direction;
  • At least one secondary coil which is arranged on the secondary core; in which
  • the secondary core has at least one Solldeformationsstoff extending in the first direction between the top and the bottom.
  • the impact energy of the pedestrian can be derived defined.
  • the thickness, that is, the extension in the direction of travel, and the shape of the foam deformation elements serving for pedestrian protection can simply be optimized in such a way as to produce the most positive possible effect in terms of crash behavior since sections of the secondary core adjacent to the desired deformation means distribute the impact forces.
  • the secondary core may be formed as desired in any manner and is preferably substantially plate-shaped and has, for example, a width in a y-direction, a height in a z-direction and a thickness in an x-direction which is smaller than the width and the height.
  • the x-direction corresponds to the travel or longitudinal direction of the vehicle to which the secondary transformer unit is to be attached, the y-direction of the transverse direction of this vehicle, and the z-direction of the vertical direction of this vehicle.
  • the thickness is smaller than the height and the height is smaller than the width.
  • the desired deformation means extend substantially in the z-direction, the legs of a pedestrian covered by the front of the vehicle, in particular, are spared.
  • Such an essentially plate-shaped secondary core can easily be deformed in the event of an impact in the x-direction and requires little space between the bumper and the passenger compartment, so that the foam deformation elements to be mounted in this area, which is important for the frontal crash behavior, have a greater thickness, ie expansion in the direction of travel, can have.
  • the desired deformation means can run as desired in any desired manner, for example at least partially straight and / or bent and / or angled and / or wave-shaped and / or zigzag-shaped and / or only on at least a partial distance between the upper side and the lower side.
  • the desired deformation means runs from the upper side to the lower side or connects the upper side to the lower side. This course of the desired deformation means enables a particularly slight deformation of the secondary core upon impact with a substantially z-directional object, such as a leg of a pedestrian.
  • the desired deformation means can be designed as desired in any desired manner and, for example, have at least one predetermined breaking line and / or at least one predetermined bending line.
  • the predetermined breaking line and / or the predetermined bending line preferably has at least one perforation line and / or at least one groove.
  • the perforation line and the groove cause a weakening of the material in which it is formed, so that it can break along the corresponding predetermined breaking line or be bent along the corresponding predetermined bending line.
  • the desired deformation means may comprise at least one, in particular elongate, connecting element, which is softer and / or more elastic than the adjacent portions of the secondary core.
  • This connecting element thus enables a relative movement, in particular a folding movement, between the adjacent sections of the secondary core, for example in the manner of a hinge. It may, if necessary, have the predetermined breaking lines and / or predetermined bending lines described above.
  • the material of the connecting element can be chosen as desired as desired and preferably contains a soft magnetic material.
  • the connecting element can be produced from a mixture of a plastic, such as PE or PP, or a rubber and a powdery, soft-magnetic material, for example ferrite powder, in particular by injection molding.
  • the connecting element has at least one wire and / or at least one foil and / or at least one grid and / or at least one network;
  • the wire and / or the film and / or the grid and / or the network is connected to the adjacent to the connecting element portions of the secondary core.
  • the materials for the wire, the foil, the grid and the net can be chosen as desired and contain for example at least one metal and / or a rubber and / or at least one plastic and / or carbon and / or at least one silicone and / or at least one glass and / or at least one ceramic and / or are preferably soft magnetic.
  • the desired deformation means divides the secondary core in the y-direction into sections of equal width. These sections are preferably identical, whereby the secondary core can be easily and inexpensively manufactured. It can be provided that the edges of the portions of the secondary core connected by the desired deformation means are rounded or chamfered.
  • the invention proposes, according to a second aspect, an electric vehicle comprising at least one of the proposed secondary transformer units.
  • one of the secondary transformer units is arranged at the front of the vehicle and / or one of the secondary transformer units at the rear of the vehicle and / or one of the secondary transformer units at the left side of the vehicle and / or one of the secondary transformer units at the right side of the vehicle is.
  • Each proposed vehicle may further include a front license plate disposed forwardly of a front mounted secondary transformer unit and / or a rear license plate disposed downstream of a secondary transformer unit disposed at the rear.
  • Fig. 1 is a front view of a secondary transformer unit in a first
  • Embodiment that can be arranged on a front of an electric vehicle; the plan view of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a plan view of a secondary transformer unit in a second
  • Fig. 4 is a front view of an electric vehicle in a preferred embodiment.
  • a secondary transformer unit 10 in a first embodiment for attachment to a vehicle 1 1 with electric drive (Fig. 4) is shown schematically.
  • This secondary transformer unit 10 comprises a secondary core 12 and a secondary coil 13, which is arranged on the secondary core 12.
  • the secondary core 12 has an upper side 14 and a lower side 15, which delimit it in a z-direction, which points upwards in FIG. 1 and out of the plane of the paper in FIG. 2 and corresponds to the vertical direction of the vehicle 11 ,
  • the secondary core 12 has four elongated or elongated rod-shaped deformation means 16, each extending in the z-direction from the upper side 14 to the lower side 15 and arranged to rotate the secondary core 12 in a y-direction. 1 and 2 to the right and corresponds to the transverse direction of the vehicle 1 1, divided into five sections 12 'of equal width.
  • each desired deformation means 16 has a connecting element 17.
  • Each connecting member 17 is made of a material containing rubber and fine ferrite powder uniformly dispersed therein, and is thus softer and more elastic than the respective adjacent portions 12 'of the secondary core 12, each made of ferrite.
  • the secondary core 12 is plate-shaped and has a left side 18, a right side 19, a front side 20, and a back side 21.
  • the left side 18 and the right side 19 define the secondary core 12 in the y direction.
  • the front side 19 and the rear side 20 delimit the secondary core 12 in an x-direction, which in FIG. 1 points forwards out of the plane of the paper and downwards in FIG. In this case, the x-direction corresponds to the drive or longitudinal direction of the vehicle 1 1.
  • the secondary core 12 in the y-direction has a width corresponding to the distance between the left side 18 and the right side 19, in the z-direction, a height corresponding to the Distance between the upper side 14 and the lower side 15 corresponds to and is clearly none than the width, and in the x-direction has a thickness which corresponds to the distance between the front 20 and the back 21 and is significantly smaller than the height.
  • the secondary coil 13 is arranged in three substantially rectangular turns on the front side 20 of the secondary core 12.
  • a primary transformer unit not shown, which comprises a primary core and a primary coil arranged thereon, is designed such that when it is placed a short distance in front of the front side 20 and its primary coil is traversed by an alternating current, it generates a magnetic field whose field lines in 1 is indicated by the circles with dot and the circles with a cross.
  • field lines enter the sections 12 'at the locations marked by the circles on the front side 20 and out of the sections 12' at the points marked by the circles in the sections 12 'of the circles with a cross to the circles with point.
  • these field lines surround the windings of the secondary coil 13 and induce there an AC voltage which is applied to an unillustrated high-voltage on-board electrical system of the vehicle 11 for charging its traction accumulators.
  • FIG. 3 shows a secondary transformer unit 10 according to the invention in a second embodiment.
  • This second embodiment is similar to the first embodiment, so that only the differences will be described in more detail below.
  • the secondary core 12 on five Solldeformati- Onsstoff 16, each having a predetermined breaking line 22 in the form of a perforation line.
  • the secondary core 12 is in one piece and consists of ferrite, and the predetermined breaking lines 22 comprise perforations formed in the material of the secondary core 12. orifices or breakthroughs.
  • an inventive vehicle 1 1 is shown schematically with electric drive in a preferred embodiment in the form of a hybrid car.
  • This vehicle 1 1 includes a secondary transformer unit 10 in the first embodiment, a front license plate 23, and a front bumper 24.
  • the secondary transformer unit 10 is disposed at the front of the vehicle 1 1 by being fixed with its rear side 21 to the front side of the bumper 24 facing forward in the x-direction.
  • the license plate 23 is arranged in the x-direction in front of the secondary transformer unit 10 by being fixed with its, with respect to the direction of travel or the x-direction, back to the front 20 of the secondary core 12.
  • the license plate 23 is arranged in such a way and the turns of the secondary coil 13 are laid on the front side 20 of the secondary core 12, that the license plate 23 rests against the part of the front side 20 enclosed by the secondary coil 13 and the secondary coil 13 runs around the license plate 23 without to touch it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sekundärtransformatoreinheit (10) zur Anbringung an einem Fahrzeug (11) mit Elektroantrieb, umfassend wenigstens einen Sekundärkern (12) mit einer Oberseite (14) und einer Unterseite (15), die den Sekundärkern (12) in einer z-Richtung begrenzen; wenigstens eine Sekundärspule (13), die an dem Sekundärkern (12) angeordnet ist; wobei der Sekundärkern (12) wenigstens ein Solldeformationsmittel (16) aufweist, das im Wesentlichen in z-Richtung zwischen der Oberseite (14) und der Unterseite (15) verläuft.

Description

Sekundärtransformatoreinheit zur Anbringung an einem Fahrzeug mit Elektroantrieb und Fahrzeug mit Elektroantrieb
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine Sekundärtransformatoreinheit zur Anbringung an einem Fahrzeug mit Elektroantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit Elektroantrieb. Im Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb, wie beispielsweise Hybridautos und reine Elektroautos bekannt, die Traktionsakkumulatoren für die elektrische Energieversorgung eines Elektromotors umfassen. Diese bekannten Kraftfahrzeuge sind mit einem System zur induktiven Energieübertragung ausgestattet, das auch ein häufiges Nachladen der Akkumulatoren mit hohem Bedienkom- fort ermöglicht. Dieses System funktioniert nach Art eines Transformators und um- fasst eine Primärtransformatoreinheit, die infrastrukturseitig, beispielsweise an der Rückwand einer Garage angebracht ist, und eine Sekundärtransformatoreinheit, die an der Front des Kraftfahrzeugs hinter dem vorderen Nummernschild integriert ist. Die Druckschrift DE 10 2009 023 409 A1 betrifft ein System zur elektrischen Energieübertragung und bildet die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 . Diese Druckschrift offenbart eine Sekundärtrafoeinheit oder Sekundärtransformatoreinheit, die am Bug oder an der Front eines Elektrofahrzeugs angebracht ist und einen U- förmigen Halbtrafokern und eine auf diesen schiefwinklig aufgewickelte Spulenwick- lung enthält. Diese Sekundärtrafoeinheit ist an der vorderen Stoßstange des Elektrofahrzeugs montiert, und das vordere Nummernschild des Elektrofahrzeugs ist an der Sekundärtrafoeinheit montiert.
Da diese bekannte Sekundärtrafoeinheit am Bug des Fahrzeugs angebracht ist, muss sie in einem Bereich des Fahrzeugs integriert werden, der einen hohen Ein- fluss auf das Crashverhalten bei Fußgängerunfällen hat. Insbesondere wird der Frontbereich des Fahrzeugs durch die zusätzlich zu montierenden Bauteile, insbesondere den üblicherweise aus Elektroblechen oder Ferrit bestehenden Halbtrafo-
BESTÄTIGUNGSKOPIE kern, härter, jedoch ist eine möglichst gut definierte und weiche Fahrzeugfront notwendig, um das Verletzungsrisiko von Fußgängern minimal zu halten. Da die bekannte Sekundärtrafoeinheit hinter dem vorderen Nummernschild an der vorderen Stoßstange montiert wird, bleibt weniger Bautraum für Deformationselemente aus Schaumstoff, die zwischen Stoßstange und Fahrgastzelle angeordnet sind, übrig, sodass deren Dicke, also deren Ausdehnung in Fahrtrichtung, reduziert werden muss. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Härte der Fahrzeugfront.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sekundärtransformatoreinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit Elektroantrieb mit einer derartigen Sekundärtransformatoreinheit in Hinblick auf das Crashverhalten bei Fußgängerunfällen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Sekundärtransformatoreinheit gemäß Anspruch 1 und ein Fahrzeug mit Elektroantrieb gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt eine Sekundärtransformatoreinheit zur Anbringung an einem Fahrzeug mit Elektroantrieb vor, umfassend
- wenigstens einen Sekundärkern mit einer Oberseite und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite, die den Sekundärkern in einer ersten Richtung begrenzen;
- wenigstens eine Sekundärspule, die an dem Sekundärkern angeordnet ist; wobei
- der Sekundärkern wenigstens ein Solldeformationsmittel aufweist, das in der ersten Richtung zwischen der Oberseite und der Unterseite verläuft.
Da an den Solldeformationsmitteln bei einem Unfall mit einem Fußgänger eine Verformung des in der Regel harten Sekundärkerns auftritt, kann die Aufprallenergie des Fußgängers definiert abgeleitet werden. Die Dicke, also die Ausdehnung in Fahrtrichtung, und die Form der dem Fußgängerschutz dienenden Schaumstoff- Deformationselemente können einfach so optimiert werden, dass ein möglichst positiver Effekt im Crashverhalten entsteht, da an die Solldeformationsmittel angrenzenden Abschnitte des Sekundärkerns die Aufprallkräfte verteilen.
Der Sekundärkern kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und ist bevorzugt im Wesentlichen plattenförmig und hat beispielsweise eine Breite in einer y-Richtung, eine Höhe in einer z-Richtung und eine Dicke in einer x- Richtung, die kleiner als die Breite und die Höhe ist. Dabei entspricht die x-Richtung der Fahrt- oder Längsrichtung des Fahrzeugs, an dem die Sekundärtransformatoreinheit angebracht werden soll, die y-Richtung der Querrichtung dieses Fahrzeugs und die z-Richtung der Vertikalrichtung dieses Fahrzeugs. Vorzugsweise ist die Dicke kleiner als die Höhe und die Höhe kleiner als die Breite.
Da die Solldeformationsmittel im Wesentlichen in z-Richtung verlaufen, werden vor allem die Beine eines von der Front des Fahrzeugs erfassten Fußgängers geschont.
Ein derartiger, im wesentlicher plattenförmiger Sekundärkern kann bei einem Aufprall in x-Richtung leicht deformiert werden und benötigt wenig Bauraum zwischen Stoßstange und Fahrgastzelle, sodass die in diesem, für das Frontalcrashverhalten wichtigen Bereich zu montierenden Schaumstoff-Deformationselemente eine größe- re Dicke, also Ausdehnung in Fahrtrichtung, haben können.
Das Solldeformationsmittel kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise verlaufen, beispielsweise zumindest teilweise gerade und/oder gebogen und/oder gewinkelt und/oder wellenförmig und/oder zickzackförmig und/oder nur auf wenigstens einer Teilstrecke zwischen der Oberseite und der Unterseite.
Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass das Solldeformationsmittel von der Oberseite bis zu der Unterseite verläuft oder die Oberseite mit der Unterseite verbindet. Dieser Verlauf des Solldeformationsmittels ermöglicht eine besonders leichte Deformation des Sekundärkerns beim Aufprall auf einen im Wesentlichen in z-Richtung verlaufenden Gegenstand, wie zum Beispiel ein Bein eines Fußgängers.
Das Solldeformationsmittel kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebil- det sein und beispielsweise wenigstens eine Sollbruchlinie und/oder wenigstens eine Sollbiegelinie aufweisen. Die Sollbruchlinie und/oder die Sollbiegelinie weist bevorzugt wenigstens eine Perforationslinie und/oder wenigstens eine Nut auf.
Sowohl die Perforationslinie als auch die Nut bewirkt eine Schwächung des Materials, in dem sie ausgebildet ist, sodass es längs der entsprechenden Sollbruchlinie brechen oder längs der entsprechenden Sollbiegelinie verbogen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Solldeformationsmittel wenigstens ein, insbesondere längliches, Verbindungselement aufweisen, das weicher und/oder elastischer als die angrenzenden Abschnitte des Sekundärkerns ist.
Dieses Verbindungselement ermöglicht somit eine Relativbewegung, insbesondere eine Klappbewegung, zwischen den angrenzenden Abschnitten des Sekundärkerns, beispielsweise nach Art eines Scharniers. Es kann nach Bedarf die oben beschriebenen Sollbruchlinien und/oder Sollbiegelinien aufweisen.
Das Material des Verbindungselements kann nach Bedarf beliebig gewählt werden und enthält bevorzugt ein weichmagnetisches Material.
So kann das Verbindungselement beispielsweise aus einem Gemisch aus einem Kunststoff, wie PE oder PP, oder einem Gummi und einem pulverförmigen weichmagnetischen Material, beispielsweise Ferritpulver hergestellt sein, insbesondere durch Spritzgießen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass
- das Verbindungselement wenigstens einen Draht und/oder wenigstens eine Folie und/oder wenigstens ein Gitter und/oder wenigstens ein Netz aufweist;
- der Draht und/oder die Folie und/oder das Gitter und/oder das Netz mit den an das Verbindungselement angrenzenden Abschnitten des Sekundärkerns verbunden ist.
Die Materialien für den Draht, die Folie, das Gitter und das Netz können nach Bedarf beliebig gewählt werden und enthalten beispielsweise wenigstens ein Metall und/oder einen Gummi und/oder wenigstens einen Kunststoff und/oder Kohlenstoff und/oder wenigstens ein Silikon und/oder wenigstens ein Glas und/oder wenigstens eine Keramik und/oder sind bevorzugt weichmagnetisch.
Es kann vorgesehen sein, dass das Solldeformationsmittel den Sekundärkern in y- Richtung in Abschnitte mit gleicher Breite unterteilt. Diese Abschnitte sind bevorzugt baugleich, wodurch der Sekundärkern einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Ränder der durch das Solldeformationsmittel verbundenen Abschnitte des Sekundärkerns abgerundet oder abgefast sind.
Hierdurch wird die Verletzungsgefahr durch einzelne Abschnitte, die sich bei einem Aufprall gelöst haben, verringert.
Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt ein Fahrzeug mit Elektroantrieb vor, umfassend wenigstens eine der vorgeschlagenen Sekundärtransformatoreinheiten.
Es kann vorgesehen sein, dass eine der Sekundärtransformatoreinheiten an der Front des Fahrzeugs und/oder eine der Sekundärtransformatoreinheiten an dem Heck des Fahrzeugs und/oder eine der Sekundärtransformatoreinheiten an der linken Seite des Fahrzeugs und/oder eine der Sekundärtransformatoreinheiten an der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet ist.
Jedes vorgeschlagene Fahrzeug kann weiter umfassen ein vorderes Kennzeichenschild, das in Fahrtrichtung vor einer an der Front angeordneten Sekundärtransformatoreinheit angeordnet ist, und/oder ein hinteres Kennzeichenschild, das in Fahrt- richtung hinter einer an dem Heck angeordneten Sekundärtransformatoreinheit angeordnet ist.
Die Ausführungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen As- pekte der Erfindung.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen be- schränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.
Die Zeichnungen zeigen in: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Sekundärtransformatoreinheit in einer ersten
Ausführungsform, die an einer Front eines Fahrzeugs mit Elektroantrieb angeordnet werden kann; die Draufsicht zu der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Draufsicht einer Sekundärtransformatoreinheit in einer zweiten
Ausführungsform; und
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Fahrzeugs mit Elektroantrieb in einer bevorzugten Ausführungsform.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinheit 10 in einer ersten Ausführungsform zur Anbringung an einem Fahrzeug 1 1 mit Elektroantrieb (Fig. 4) schematisch dargestellt. Diese Sekundärtransformatoreinheit 10 um- fasst einen Sekundärkern 12 und eine Sekundärspule 13, die an dem Sekundärkern 12 angeordnet ist. Der Sekundärkern 12 hat eine Oberseite 14 und eine Unterseite 15, die ihn in einer z-Richtung begrenzen, die in der Fig. 1 nach oben und in der Fig. 2 nach vorne aus der Papierebene heraus zeigt und der Vertikalrichtung des Fahrzeugs 1 1 entspricht.
Bei dieser ersten Ausführungsform weist der Sekundärkern 12 vier längliche oder langgestreckte oder stabförmige Solldeformationsmittel 16 auf, die jeweils in z- Richtung von der Oberseite 14 bis zu der Unterseite 15 verlaufen und derart angeordnet sind, dass sie den Sekundärkern 12 in einer y-Richtung, die in den Fig. 1 und 2 nach rechts zeigt und der Querrichtung des Fahrzeugs 1 1 entspricht, in fünf Abschnitte 12' mit gleicher Breite unterteilt. Bei dieser ersten Ausführungsform weist jedes Solldeformationsmittel 16 ein Verbindungselement 17 auf. Jedes Verbindungselement 17 besteht aus einem Material, das Gummi und gleichmäßig darin verteiltes feines Ferritpulver enthält, und ist somit weicher und elastischer als die jeweils angrenzenden Abschnitte 12' des Sekundärkerns 12, die jeweils aus Ferrit bestehen. Jedes Verbindungselement 17 wurde durch Anvulkanisieren der Gummi-Ferritpulver-Mischung mit den beiden jeweils benachbarten Abschnitten 12' verbunden. Bei dieser ersten Ausführungsform ist der Sekundärkern 12 plattenförmig ausgebildet und hat eine linke Seite 18, eine rechte Seite 19, eine Vorderseite 20 und eine Rückseite 21. Die linke Seite 18 und die rechte Seite 19 begrenzen den Sekundärkern 12 in y-Richtung. Die Vorderseite 19 und die Rückseite 20 begrenzen den Se- kundärkern 12 in einer x-Richtung, die in der Fig. 1 nach vorne aus der Papierebene heraus und in der Fig. 2 nach unten zeigt. Dabei entspricht die x-Richtung der Fahrtoder Längsrichtung des Fahrzeugs 1 1. Außerdem hat der Sekundärkern 12 in y- Richtung eine Breite, die dem Abstand zwischen der linken Seite 18 und der rechten Seite 19 entspricht, in z-Richtung eine Höhe, die dem Abstand zwischen der Ober- seite 14 und der Unterseite 15 entspricht und deutlich keiner als die Breite ist, und in x-Richtung eine Dicke, die dem Abstand zwischen der Vorderseite 20 und der Rückseite 21 entspricht und deutlich kleiner als die Höhe ist.
Bei dieser ersten Ausführungsform ist die Sekundärspule 13 in drei im Wesentlichen rechteckigen Windungen an der Vorderseite 20 des Sekundärkerns 12 angeordnet. Eine nicht dargestellte Primärtransformatoreinheit, die einen Primärkern und eine an diesem angeordnete Primärspule umfasst, ist derart ausgebildet, dass sie, wenn sie mit geringem Abstand vor der Vorderseite 20 platziert wird und ihre Primärspule von einem Wechselstrom durchflössen wird, ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldlinien in der Fig. 1 durch die Kreise mit Punkt und die Kreise mit Kreuz angedeutet ist. Feldlinien treten beispielsweise an den durch die Kreise mit Kreuz markierten Stellen auf der Vorderseite 20 in die Abschnitte 12' ein und an den durch die Kreise mit Punkt markierten Stellen aus den Abschnitten 12' heraus und verlaufen in den Abschnitten 12' von den Kreisen mit Kreuz zu den Kreisen mit Punkt. Somit umschlie- ßen diese Feldlinien die Windungen der Sekundärspule 13 und induzieren dort eine Wechselspannung, die an ein nicht dargestelltes Hochspannungsbordnetz des Fahrzeugs 1 1 zum Aufladen seiner Traktionsakkumulatoren angelegt wird.
In der Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinheit 10 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Diese zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden.
Bei dieser zweiten Ausführungsform weist der Sekundärkern 12 fünf Solldeformati- onsmittel 16 auf, die jeweils eine Sollbruchlinie 22 in Gestalt einer Perforationslinie aufweisen. Der Sekundärkern 12 ist einstückig und besteht aus Ferrit, und die Sollbruchlinien 22 umfassen in dem Material des Sekundärkerns 12 ausgebildete Perfo- rationsöffnungen oder Durchbrüche.
In der Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 1 mit Elektroantrieb in einer bevorzugten Ausführungsform in Gestalt eines Hybridautos schematisch dargestellt. Dieses Fahrzeug 1 1 umfasst eine Sekundärtransformatoreinheit 10 in der ersten Ausführungsform, ein vorderes Kennzeichenschild 23 und eine vordere Stoßstange 24.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Sekundärtransformatoreinheit 10 an der Front des Fahrzeugs 1 1 angeordnet, indem sie mit ihrer Rückseite 21 an der in x-Richtung nach vorn weisenden Vorderseite der Stoßstange 24 befestigt ist. Außerdem ist das Kennzeichenschild 23 in x-Richtung vor der Sekundärtransformatoreinheit 10 angeordnet, indem es mit seiner, bezogen auf die Fahrtrichtung oder die x-Richtung, Rückseite an der Vorderseite 20 des Sekundärkerns 12 befestigt ist. Dabei ist das Kennzeichenschild 23 derart angeordnet und sind die Windungen der Sekundärspule 13 derart auf der Vorderseite 20 des Sekundärkerns 12 verlegt, dass das Kennzeichenschild 23 an der von der Sekundärspule 13 umschlossenen Teilfläche der Vorderseite 20 anliegt und die Sekundärspule 13 um das Kennzeichenschild 23 herumläuft ohne es zu berühren.

Claims

Sekundärtransformatoreinheit (10) zur Anbringung an einem Fahrzeug (1 1 ) mit Elektroantrieb, umfassend
- wenigstens einen Sekundärkern (12) mit einer Oberseite (14) und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite (15), die den Sekundärkern (12) in einer ersten Richtung begrenzen;
- wenigstens eine Sekundärspule (13), die an dem Sekundärkern (12) an geordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Sekundärkern (12) wenigstens ein Solldeformationsmittel (16) aufweist, das in der ersten Richtung zwischen der Oberseite (14) und der Unterseite (15) verläuft.
Sekundärtransformatoreinheit (10) nach Anspruch 1 , wobei
das Solldeformationsmittel (16) von der Oberseite (14) bis zu der Unterseite (15) verläuft.
Sekundärtransformatoreinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
das Solldeformationsmittel (16) eine Sollbruchlinie (18) und/oder eine Sollbiegelinie aufweist.
Sekundärtransformatoreinheit (10) nach Anspruch 3, wobei
die Sollbruchlinie (18) und/oder die Sollbiegelinie eine Perforationslinie und/oder eine Nut aufweist.
Sekundärtransformatoreinheit (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei
- das Solldeformationsmittel (16) ein Verbindungselement (17) aufweist, das weicher und/oder elastischer als die angrenzenden Abschnitte (12') des Sekundärkerns (12) ist.
Sekundärtransformatoreinheit (10) nach Anspruch 5, wobei
das Material des Verbindungselements (17) ein weichmagnetisches Ma terial enthält.
Sekundärtransformatoreinheit ( 0) nach Anspruch 5 oder 6, wobei
- das Verbindungselement (17) einen Draht aufweist;
- der Draht mit den an das Verbindungselement (17) angrenzenden Abschnitten (12') des Sekundärkerns verbunden ist.
8. Sekundärtransformatoreinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
das Solldeformationsmittel (16) den Sekundärkern (12) in einer y- Richtung in Abschnitte (12') mit gleicher Breite unterteilt. 9. Sekundärtransformatoreinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die Ränder der durch das Solldeformationsmittel (16) verbundenen Abschnitte (12') des Sekundärkerns (12) abgerundet oder abgefast sind.
10. Fahrzeug (1 1 ) mit Elektroantrieb, umfassend wenigstens eine Sekundärtrans- formatoreinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche.
1 1. Fahrzeug (1 1 ) nach Anspruch 10, wobei
- eine der Sekundärtransformatoreinheiten ( 0) an einer Front des Fahrzeugs (1 1) und/oder eine der Sekundärtransformatoreinheiten (10) an einem Heck des Fahrzeugs (1 1) und/oder eine der Sekundärtransforma- toreinheiten (10) an einer linken Seite des Fahrzeugs (1 1) und/oder eine der Sekundärtransformatoreinheiten (10) an einer rechten Seite des Fahrzeugs (1 1) angeordnet ist.
12. Fahrzeug (1 1 ) nach Anspruch 1 1 , weiter umfassend
ein vorderes Kennzeichenschild (23), das in einer Fahrtrichtung vor ei- ner an der Front angeordneten Sekundärtransformatoreinheit (10) angeordnet ist, und/oder ein hinteres Kennzeichenschild, das in Fahrtrichtung hinter einer an dem Heck angeordneten Sekundärtransformatoreinheit angeordnet ist.
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