特許 6283102 誘導的電力伝送のためのコイル装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6283102

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】誘導的電力伝送のためのコイル装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 38/14 20060101AFI20180208BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20180208BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20180208BHJP

   B60L 5/00 20060101ALI20180208BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20180208BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180208BHJP

【ＦＩ】

   H01F38/14

   H02J50/10

   B60M7/00 X

   B60L5/00 B

   B60L11/18 C

   H02J7/00 301D

【請求項の数】14

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-517204(P2016-517204)

(86)(22)【出願日】2014年5月8日

(65)【公表番号】特表2016-528715(P2016-528715A)

(43)【公表日】2016年9月15日

(86)【国際出願番号】EP2014059420

(87)【国際公開番号】WO2014195079

(87)【国際公開日】20141211

【審査請求日】2015年12月4日

(31)【優先権主張番号】102013210411.1

(32)【優先日】2013年6月5日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501125231

【氏名又は名称】ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】エッカート、ベルント

(72)【発明者】

【氏名】エプラー、シュテファン

【審査官】 池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０９９１７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−０１３７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０４６３６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２５５９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１０１２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００５０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３０１１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−０１８９８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／００−１７／０２

Ｂ６０Ｌ ５／００

Ｂ６０Ｌ ５／００

Ｂ６０Ｍ ７／００

Ｆ１６Ｋ ３７／００

Ｇ０１Ｍ ３／００−３／４０

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

３８／１８

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘導的電力伝送のためのコイル装置（１００）であって、
前記コイル装置（１００）の伝送側（１０６）で電磁場（１１２）を放出及び／又は受信する電磁コイル（１０２）と、
前記伝送側（１０６）の前記電磁コイル（１０２）を被覆し、前記電磁場（１１２）を通すハウジング壁（１０４）と、
前記ハウジング壁（１０４）に破裂孔（１１０）が形成された際に当該破裂孔（１１０）を通って自身が出ることで前記ハウジング壁（１０４）の損傷を知らせるハウジング媒体（１０８）であって、前記ハウジング壁（１０４）により包接された前記ハウジング媒体（１０８）と、
を備え、
前記ハウジング媒体（１０８）は、顔料を有する、コイル装置（１００）。

【請求項2】

前記ハウジング媒体（１０８）は、大気（１１８）に対して内圧（Ｐ_ｉ）が上げられた流体（１１６）を有する、請求項１に記載のコイル装置（１００）。

【請求項3】

前記流体（１１６）は、液体及び／又はジェルを有する、請求項２に記載のコイル装置（１００）。

【請求項4】

前記内圧（Ｐ_ｉ）を感知する内圧センサ（１２０）と、
前記内圧（Ｐ_ｉ）が所定の内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）を下回る場合には信号（１３２、１３３）を出力する信号ユニット（１２２）と、
をさらに備える、請求項２又は３に記載のコイル装置（１００）。

【請求項5】

前記コイル装置（１００）は、前記大気（１１８）の外圧（Ｐ_ｏ）を感知する外圧センサ（１２１）を更に備え、前記信号ユニット（１２２）は、前記外圧（Ｐ_ｏ）に従って前記内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）を設定する閾値設定ユニット（１２４）を備える、請求項４に記載のコイル装置（１００）。

【請求項6】

誘導的電力伝送のためのコイル装置（１００）であって、
前記コイル装置（１００）の伝送側（１０６）で電磁場（１１２）を放出及び／又は受信する電磁コイル（１０２）と、
前記伝送側（１０６）の前記電磁コイル（１０２）を被覆し、前記電磁場（１１２）を通すハウジング壁（１０４）と、
前記ハウジング壁（１０４）に破裂孔（１１０）が形成された際に当該破裂孔（１１０）を通って大気（１１８）が出るように、前記ハウジング壁（１０４）によって包接されたハウジング真空（１０９）と、
前記ハウジング壁（１０４）に前記破裂孔（１１０）が形成された際の前記ハウジング真空（１０９）の内圧（Ｐ_ｉ）を感知する内圧センサ（１２０）と、
前記内圧（Ｐ_ｉ）が所定の内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）を上回る場合には信号（１３２、１３３）を出力する信号ユニット（１２２）と、
を備え、
前記コイル装置（１００）は、前記大気（１１８）の外圧（Ｐ_ｏ）を感知する外圧センサ（１２１）を更に備え、前記信号ユニット（１２２）は、前記外圧（Ｐ_ｏ）に従って前記内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）を設定する閾値設定ユニット（１２４）を備える、コイル装置（１００）。

【請求項7】

前記ハウジング壁（１０４）は、内壁（１０４’）と外壁（１０４’’）とを備え、前記内壁（１０４’）と前記外壁（１０４’’）とは、前記伝送側（１０６）の前記電磁コイル（１０２）を被覆する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル装置（１００）。

【請求項8】

前記ハウジング壁（１０４）は、前記電磁コイル（１０２）を包囲する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコイル装置（１００）。

【請求項9】

前記ハウジング媒体（１０８）は、粉末顔料（１１２）を有する、請求項１に記載のコイル装置（１００）。

【請求項10】

電気貯蔵器（２０６）と、前記電気貯蔵器（２０６）への誘導的電力伝送のための、請求項１〜９のいずれか１項に記載のコイル装置（１００）と、を備えた車両（２００）。

【請求項11】

前記コイル装置は、前記車両（２００）のアンダーボディ（２０４）に配置され、前記伝送側（１０６）は下方を向いている、請求項１０に記載の車両（２００）。

【請求項12】

前記ハウジング壁（１０４）は、前記電磁コイル（１０２）の下方及び側方を被覆する、請求項１１に記載の車両（２００）。

【請求項13】

電磁場（１１２）を放出及び／又は受信する電磁コイル（１０２）を準備する工程（３００）と、
前記電磁場（１１２）を通すハウジング壁（１０４）により伝送側（１０６）の前記電磁コイル（１０２）を被覆する工程（３０２）と、
大気（１１８）に対して内圧（Ｐ_ｉ）が変更されている流体（１１６）を前記ハウジング壁（１０４）により包接する工程（３０４）と、
前記ハウジング壁（１０４）に破裂孔（１１０）が形成された際の前記内圧（Ｐ_ｉ）を感知する工程（３０６）と、
前記内圧（Ｐ_ｉ）が所定の内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）に達しているかを判定する工程（３１２）と、
前記内圧（Ｐ_ｉ）が前記内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）に達している場合には、信号（１３２、１３３）を出力する工程（３１６）と、
大気（１１８）の外圧（Ｐ_ｏ）を感知する工程（３０８）と、
前記外圧（Ｐ_ｏ）に従って前記内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）を設定する工程（３１０）と、
を含む、誘導的電力伝送のための方法。

【請求項14】

前記方法は、前記内圧（Ｐ_ｉ）が前記内圧閾値（Ｐ_ｔｈ）に達している場合には、前記電磁コイル（１０２）を停止させる工程（３１４）を更に有する、請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、誘導的電力伝送のための方法及びコイル装置に関する。さらに、本発明は、このようなコイル装置を備えた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、誘導的電力伝送のための任意のコイル装置に適用が可能であるが、一般性を失うことなく、電気的に駆動される車両のバッテリを、非接触式で誘導的に充電するためのコイル装置を例に提示される。

【0003】

今日試作品として又は走行試験において検査される電気自動車には、このようなコイル装置が備えられており、このコイル装置は、絶縁性のプラスチックハウジング内に組み込まれた１つ以上の電磁コイルを含み、通常では、車両アンダーボディに取り付けられ又は車両アンダーボディに嵌め込まれており、従って、車両のアンダーボディの最も奥に存在する部品である。これにより、地面に配置された対応する他のコイル装置を備える充電ポイントに車両が停止され次第、快適なやり方で充電過程を直ちに開始することが可能となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、縁石又は劣悪な走行区間の上方を走行する際には、従来の構造形態の道路車両は通常、底部が接触し又は底部に沿ってかすり傷が付くことが予想される。このような接触によって、車両のアンダーボディの最も奥に存在する部品が損傷を被ることになる。コイル装置の絶縁に対するダメージにより機械的な損傷が生じた際には、電圧が充分に絶縁されていないため、接触した際に感電することが予想される。同様のことが、地面に配置されたコイル装置にも当てはまり、この地面に配置されたコイル装置は、ガレージ又は駐車場の地面の上に存在し又は地中に埋め込まれおり、その上を走行され又はその上方をかすめて走行されることで損傷を被ることが予想される。従って、誘導的電力伝送のためにコイル装置が利用される際には、感電による電気事故の危険を防止することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

これに応じて、誘導的電力伝送のためのコイル装置であって、コイル装置の伝送側で電磁場を放出及び／又は受信する電磁コイルと、伝送側のコイルを被覆し電磁場を通すハウジング壁と、を備える上記コイル装置が設けられる。コイル装置は、複数のコイルを含んでもよく、誘導的電力伝送のために、更なる別の側の方に向けて設計されてもよい。コイル装置は、ハウジング壁に破裂孔が形成された際に当該破裂孔を通ってハウジング媒体が出るようにハウジング壁により包接されたハウジング媒体を有する。従ってハウジング媒体は、破裂孔を通って流出することで、ハウジング壁が自身を包接する空間を出る。ハウジング媒体は、適切な化学物質、又は、適切な物質の混合物であってもよく、その際に、ハウジング媒体の種類と、当該ハウジング媒体を包接する条件と、が相互に調整され、ハウジング媒体を流出させるための破裂孔の形成は、例えば、拡散によって、破裂孔自体が形成される間の振動によって、又は、既に存在する圧力差若しくは後に生じる圧力差によって起こる。

【0006】

更なる別の観点において、誘導的電力伝送のための方法が提供される。本方法は、電磁場を放出及び／又は受信する電磁コイルを準備する工程と、電磁場を通すハウジング壁により伝送側のコイルを被覆する工程と、大気に対して内圧が変更されている流体をハウジング壁により包接する工程と、内圧を感知する工程と、内圧が所定の内圧閾値に達しているかを判定する工程と、内圧が内圧閾値に達している場合には信号を出力する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るコイル装置は、伝送側からの機械的損傷が生じた際にも、誘導的電力伝送のために利用されるコイルによる電気事故を確実に防止することを可能にする。まず、通常駆動時には、ハウジング壁が伝送側のコイルを被覆しているため、このハウジング壁によって、コイルの、電圧が流れる部分にユーザが直接的に接触することが予防される。例えばハウジング壁が破れるほどではない機械的衝撃によって損傷がより小さい際にも、伝送側のコイルの未だ完全な被覆をもたらすハウジング壁によって、ユーザは電気事故から守られる。最後に、場合によりコイルが剥き出しになる大きな損傷が発生した場合には、必然的に、コイルと、伝送側から機械的に作用する物体と、の間に存在するハウジング壁に破裂孔も生じ、本発明に基づいて、ハウジング媒体が破裂孔を通って出る。このことによって、ハウジング媒体の適切な監視によって損傷の存在を確認することが可能となり、その際に、損傷自体の位置を厳密に特定する必要はなく、従ってコイル装置の停止によって誘導的電力伝送が速やかに終了し、電圧が流れる剥き出しになった部分による危険な状態が続くことが回避される。

【0008】

コイル装置の好適な発展形態において、ハウジング媒体は顔料を有する。このことによって、コイル装置のユーザは、ハウジング壁が破られるというコイル装置の損傷を、流出した顔料によって、特に簡単なやり方で目視するだけで認識することが可能であり、引き続いて、例えばコイル装置の停止又は修理等の安全対策を促すことが可能である。好適に、顔料は、特に簡単に認識される粉末顔料として構成される。なぜならば、粉末顔料は、破裂孔を通じて流出した後に、非常に速く大きなエリアに拡散するからである。

【0009】

好適な発展形態によれば、ハウジング媒体は、大気に対して内圧が上げられた流体を有する。例えば、圧力が掛かった流体は、空気、他の気体、又は、液体で構成されてもよい。破裂孔が形成された場合には、流体は破裂孔を通って外へ流出し、ハウジング壁により包接された空間内の内圧の低下が、例えば圧力計によって特に確実に確認出来るようになる。好適に、流体は、液体及び／又はジェルを有する。このことによって、最小の破裂孔によって、損傷を特に確実に確認出来るようになる。なぜならば、ジェルや液体の著しい非圧縮性により、破裂孔を通って流出する流体の量が最小量であっても、内圧は急激に低下し当該低下が容易に確認出来るからである。

【0010】

好適な発展形態によれば、コイル装置は、内圧を感知する内圧センサと、内圧が所定の内圧閾値を下回る場合には信号を出力する信号ユニットと、をさらに備える。このことによって、潜在的に危険な損傷の存在について、継続的かつ自動的にコイル装置を監視することが可能となり、従って、快適に利用しながら特に高い安全性が実現される。

【0011】

代替的な観点において、本発明は、ハウジング壁に破裂孔が形成された際に当該破裂孔を通ってハウジング媒体が出るようにハウジング壁により包接されたハウジング媒体の代わりに、ハウジング壁に破裂孔が形成された際に当該破裂孔を通って大気が出るようにハウジング壁により包接されたハウジング真空が利用されるコイル装置を提供する。その際に、信号ユニットは、上記の実施形態とは異なって、内圧が所定の内圧閾値を上回る場合に信号を出力するよう構成される。「ハウジング真空」（Ｇｅｈａｅｕｓｅｖａｋｕｕｍ）とは、理想的な真空状態としてのみならず、広義において、大気圧に対して内圧が下げられた流体、特に空気又は他の気体又は混合気体を有するハウジング媒体としても理解される。

【0012】

好適な発展形態によれば、コイル装置は、大気の外圧を感知する外圧センサを更に備える。その際に、信号ユニットは、外圧に従って内圧閾値を設定する閾値設定ユニットを備える。このことによって、大気圧の変動による誤った信号が防止され、このようにして、特に高い安全性が実現され、その際に、大気圧とは異なる余剰の内圧と、例えばハウジング壁の余剰の強度のような、対応する構造面でのコストと、は必要ではない。

【0013】

好適な発展形態によれば、ハウジング壁は内壁と外壁とを備え、この内壁と外壁とは、伝送側のコイルを被覆する。即ちハウジング壁は、伝送側では二重に実現される。このことによって、一方では、非常に少量のハウジング媒体を有するコイル装置を構成することが可能となり、利用されるハウジング媒体に従って、コイル装置の材料コスト及び総重量に鑑みて有利である。さらに、コイル自体が、ハウジング媒体で満たされた空間の外に存在しているため、コイルの保守及び検査が容易になる。代替的な発展形態によれば、ハウジング壁はコイルを包囲し、このことにより、壁の材料を節約することが可能となる。なぜならば、ハウジング壁を二重に実現する必要がないからである。

【0014】

更なる別の観点において、本発明は、電気貯蔵器への誘導的電力伝送のためのこのようなコイル装置を備えた、電気貯蔵器を有する車両を提供する。好適に、コイル装置は、車両のアンダーボディに配置され、その際に、伝送側は下方を向いている。このことにより、地面の上又は地中に存在する他のコイル装置との効率の良い電力伝送のために、地面の上方の特に奥深くにコイル装置を配置することが可能となり、その際に、電気事故のリスクが上がることはない。さらに好適に、ハウジング壁は、コイルの下方及び側方を被覆する。これにより、下からのみならずサイドからのコイル装置への機械的な損傷にまで、電気事故からの保護の範囲が広がる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】本発明の一実施形態に係るコイル装置の概略的な断面図を示す。

【図1B】損傷を受けた状態の図１Ａのコイル装置の概略的な断面図を示す。

【図2】一実施形態に係るコイル装置の概略的な断面図を示す。

【図3】一実施形態に係るコイル装置の概略的な断面図を示す。

【図4】一実施形態に係る車両の概略的な側面図を示す。

【図5】一実施形態に係る誘導的電力伝送のための方法のフロー図を示す。

【0016】

図面では、他に明示的に言及されない限り、同じ符号は同一又は等価の構成要素に関わる。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１Ａは、地面１１９の上に置いて配置されたコイル装置１００であって、図示されない他のコイルへの、電磁場１１２を用いた誘導的電力伝送のための上記コイル装置１００の概略的な断面図を示しており、図示されない他のコイルは、伝送側１０６と呼ばれるコイル装置１１０の上側の上方に配置することが可能であり、例えば、コイル１００の上方に停められた図示されない電気自動車に取り付けられる。コイル装置１００は、その対称軸１０１が投影面上に存在する平坦な円筒の形状に巻線全体が巻回するコイル１０２と、当該コイル１０２を包囲し、同じように円筒形状の壁１０４を有するハウジングと、を備える。

【0018】

コイル装置１００のハウジングの壁１０４は、非伝導性材料から成る内壁１０４’と外壁１０４’’との二重の壁により環状に実現されており、その際に、伝送側とは反対に向いたコイル装置の下側で内壁１０４’を支持するために、内壁１０４’と外壁１０４’’との間にスペーサ１０７が挿入されている。コイル１０２に電力を供給するための二心の供給線１０３が、スペーサ１０７の一方を通って外へと案内される。内壁１０４’の内部に存在する空間であって、コイル１０２がその中に存在する上記空間は、適切な媒体で、例えば、油、遮蔽ガスで満たされ、又は、例えばスペーサ１０７を介して大気１１８の外気に連通した空気又は外気に対して気密しうる空気で満たされている。

【0019】

ハウジングの内壁１０４’と外壁１０４’’との間に存在する空間は、大気１１８に対して密閉され、かつ、大気圧が掛かった空気の他に目立つ色彩の粉末顔料１１４の形態による顔料を含むハウジング媒体１０８によって充填されている。粉末顔料１１４は、外壁１０４’’への損傷があった場合に、場合により放出された際に非常に速く半径数ｃｍ又は数ｄｍに渡って拡散して知覚し易い形跡を残すように、選択されている。代替的な実施形態において、過剰圧力が掛かったハウジング媒体が、内壁１０４’と外壁１０４’’との間に挿入されてもよい。

【0020】

図１Ｂは、上から、即ち伝送側１０６から機械的な力が作用した後の、損傷を受けた状態の図１Ａのコイル装置を示している。力の作用によって、ハウジング壁１０４には小さな破裂孔１１０が形成され、この破裂孔１１０は、外壁１０４’’の穴と、内壁１０４’のやや小さな穴と、を貫通して、内壁１０４’内に作られた空間にまで達しているため、当該空間内に存在するコイル１０２は、部分的に剥き出しになっている。力が作用する間の振動によって、外壁１０４’’と内壁１０４’との間に存在するハウジング媒体１０８が、破裂孔１１０を通って外壁１０４’’の外の大気１１８へと流出し、ハウジング媒体１０８に含まれる粉末顔料１１４が、外壁１０４’’の外側で、半径数センチに渡って拡散する。大気１１８に対してハウジング媒体に過剰圧力が掛かっている実施形態の場合は、この過剰圧力によって、外部へのハウジング媒体１０８へ流出、及び、粉末顔料１１４の拡散が支えられる。その目立つ色彩から、粉末顔料１１４は色がついた汚れとしてコイル装置１００のユーザに容易に知覚され、ユーザは、供給線１０３を介した電力供給を停止しコイル１００の修理又は交換を促すことで、危急の電気事故から自身を守ることが可能となる。

【0021】

図２は、更なる別の実施形態に係るコイル装置１００を示し、この更なる別の実施形態に係るコイル装置１００は、地中１１９に完全に埋められて配置されているため、伝送側１０６のハウジング壁１０４が地面１１９とぴったり重なる。図１Ａ、図１Ｂの実施形態とは異なって、ハウジング壁１０４は一重の壁として実現され、この一重の壁は、コイル１０２がその中に配置された内部空間を密閉して包囲する。ハウジング壁１０４により包囲される内部空間の内部には、ハウジング真空１０９が存在するが、その際に、この概念は、理想的な真空に限定されず、一般的に、内部空間が、大気１１８に対して内圧Ｐ_ｉが下げられた空気又はその他の気体又は混合気体によって満たされていることを示す。本実施形態では、内圧Ｐ_ｉは、例えば１００ｈＰａである。供給線１０３は、密閉された状態でハウジング壁１０４を通って案内される。

【0022】

本実施形態のコイル装置１００は、ハウジング壁１０４により包囲された内部空間内に、内圧Ｐ_ｉを感知しその出力口で対応する圧力信号を提供する内圧センサ１２０と、内圧センサ１２０の出力口と接続された信号ユニット１２２であって、圧力センサから受信された圧力信号に従って、内圧Ｐ_ｉを、事前に自身に格納された閾値Ｐ_ｔｈ、例えば５５０ｈＰａと比較し、比較結果に対応する信号１３２をその出力口で提供する上記信号ユニット１２２と、信号ユニット１２２の出力口に接続された警報装置１３４及び切り替え素子１２３と、をさらに備える。警報装置１３４は、本実施形態では例えば警報ランプとして構成され、代替的な実施形態では、この警報ランプは、音波発生装置のような他の警報装置で置換又は補充されてもよい。切り替え素子１２３は、本実施形態では、例えば、供給線１０３内に配置されたスイッチ接点１３３を有するリレーとして構成され、代替的な実施形態において、このリレーは、例えば半導体スイッチ素子で置換されてもよい。

【0023】

コイル装置１００が障害なく動作する場合には、スイッチ接点１３３が閉鎖され、従って、コイル１０２には供給線１０３を介して電力が供給され、伝送側１０６へと広がる電磁場１１２が発生する。内圧センサ１２０は連続的に、ハウジング壁１０４内で支配する内圧値Ｐ_ｉ＝１００ｈＰａを、信号ユニット１２２へとシグナリングし、信号ユニット１２２は、内圧Ｐ_ｉが内圧閾値Ｐ_ｔｈ＝５５０ｈＰａを下回ることを確認し、対応して自身の出力口では信号を放出ない。切り替え素子１２３が信号ユニット１２２の信号を獲得しない限りは、スイッチ接点１３３は閉鎖されたままであるため、コイル装置１００は、誘導的電力伝送のための電磁場１１２を生成し続ける。

【0024】

ハウジング壁１０４に破裂孔（図示せず）が生じるという、コイル装置１００への機械的な損傷があった場合には、例えば、１０００ｈＰａの典型的な圧力が掛かった大気１１８からの空気が、ハウジング壁１０４により包囲される内部空間に流入し、これにより、内圧Ｐ_ｉが大気圧に適合される。内圧センサ１２０は、内圧Ｐ_ｉ＝１０００を、信号ユニット１２２へとシグナリングし、信号ユニット１２２は、内圧Ｐ_ｉが、内圧閾値Ｐ_ｔｈ＝５５０ｈＰａに達し又は当該内圧閾値を上回ったことを確認し、対応する信号１３２を切り替え素子１２３及び警報装置１３４へと出力する。この信号１３２に応じて、切り替え素子１２３は、コイル１０２への電力供給を停止し、警報装置１３４は、ユーザへの報知のために警報灯を点灯させる。

【0025】

代替的な実施形態において、内圧Ｐ_ｉは大気圧よりも高く調整されてもよい。例えば、内圧Ｐ_ｉ＝２０００ｈＰａであってもよく、内圧閾値Ｐ_ｔｈは、本実施形態のように、調整された内圧Ｐ_ｉと１０００ｈＰａの典型的な大気圧との間の中央値、即ち１５００ｈＰａに設定されてもよく、その際に、信号ユニット１２２は、内圧Ｐ_ｉが内圧閾値Ｐ_ｔｈに達し又は当該内圧閾値Ｐ_ｔｈを下回った場合には信号を出力するよう構成される。

【0026】

図３は、全高のほぼ半分が地中１１９に埋められて配置された、更なる別の実施形態に係るコイル装置１００を示している。本実施形態では、地中１１９に埋められた壁の部分のハウジング壁１０４は一重の壁として実現されるが、地面１１９の上に存在する側壁及び伝送側１０ｔ６の部分は、二重の壁として実現される。内壁１０４’と外壁１０４’’との間に存在する空間は、ハウジング媒体１０８としての、大気１１８の典型的な圧力に対して上げられた内圧Ｐ_ｉが掛かった液体で満たされている。例えば、ハウジング媒体１０８の充填時に設定された内圧はＰ_ｉ＝３０００ｈＰａとなる。内圧センサ１２０は、内壁１０４’と外壁’’との間のハウジング媒体１０８の中に配置され、内圧センサ１２０と接続された信号ユニット１２２は、コイル１０２と共に、大気圧が掛かった空気で満たされたコイル空間１０５内に存在し、このコイル空間１０５は、内壁１０４’と、ハウジング壁１０４の、一重の壁として実現された部分と、によって包囲されている。

【0027】

図２の実施形態とは異なって、本実施形態のコイル装置１００は、大気１１８中で支配する外圧Ｐ_ｏを感知するための、コイル装置１００の外側に繋がった外圧センサ１２１と、外圧Ｐ_ｏに従って内圧閾値Ｐ_ｔｈを設定するための、コイル空間１０５内に配置された閾値設定ユニット１２４と、を有し、この目的のために、外圧センサ１２１の出力口は、閾値設定ユニット１２４の入力口と接続され、閾値設定ユニット１２４の出力口は、信号ユニット１２２の入力口と接続されている。代替的な実施形態において、コイル空間１０５は、適切な圧力補正孔によって、外気１１８に連通してもよく、この場合には、外圧センサ１２１は、コイル空間１０５内に配置されてもよい。同様に、ハウジング媒体１０８は、代替的に、ジェル又は気体又は、例えば空気のような混合気体であってもよく、更に安全性を上げるために、粉末顔料又は他の顔料を含んでいてもよい。

【0028】

コイル装置１００が障害なく動作する際には、外圧センサ１２１は、大気１１８の気圧Ｐ_ｏを連続的に定め、当該気圧Ｐ_ｏを閾値設定ユニット１２４にシグナリングする。閾値設定ユニット１２４は、外圧Ｐ_ｏと、事前に信号ユニットに格納された基準内圧Ｐ_ｓであって、コイル装置１００が損傷を受けていない状態で設定されたハウジング媒体１０８の内圧Ｐ_ｉに相当する上記基準内圧Ｐ_ｓと、の中央値を例えば形成することで、外圧Ｐ_ｏに従って内圧閾値Ｐ_ｔｈを設定する。

【0029】

図４は、車両２００の概略的な側面図を示しており、この車両２００は、当該車両２００を駆動するための電動機２０２であって、電気貯蔵器として充電可能なバッテリ２０６によって電力供給される上記電動機２０２を有する。バッテリ２０６は、当該バッテリ２０６を充電するための供給線１０３を介して、車両アンダーボディ２０４に取り付けられたコイル装置１００と接続されている。コイル装置１００は、この場合は下方を向いた伝送側１０６からの誘導的電力受信のためのコイル１０２を含む。図３のコイル装置のように、車両２００のコイル装置１００は、伝送側１０６及びサイドの方向が２重のハウジング壁１０４によって被覆され、ハウジング壁１０４内には、過剰圧力が掛かったジェル１０８がハウジング媒体として存在する。

【0030】

図４は、地面１１９の上に設置された更なる別のコイル装置１００’の上方に停められた状態の車両２００を示しており、更なる別のコイル装置１００’は、地中１１９を通る供給線１０３’を介して電気系統と接続されている。更なる別のコイル装置１００’も同様に、本発明の一実施形態に従って構成されていてもよい。

【0031】

充電動作時には、更なる別のコイル装置１００’は、供給線１０３’を介して供給されるネット電力を用いて交番磁界１１２を生成し、この交番磁界１１２は、車両アンダーボディ２０４に取り付けられたコイル装置１００のコイル１０２も通る。これにより、コイル１０２内で電圧が誘導され、この電圧によって、バッテリ２０６を充電するための、コイル１０２及び供給線１０３を通って流れる充電電流がもたらされる。コイル装置１００の信号ユニット１２２は、内圧Ｐ_ｉを所定の閾値と比較し当該閾値を下回る際には、車両２００の計器盤に警報ランプ１３２を点灯させる信号１３２を発することで、内圧Ｐ_ｉを監視する。

【0032】

図５は、誘導的電力伝送のための方法のフロー図を示している。本方法の開始に際して、工程３００において、１のコイルが、他のコイルと協働による誘導的電力伝送のために準備される。工程３０２において、伝送側のコイルがハウジング壁によって被覆され、この伝送側には、更なる別のコイルが誘導的電力伝送の間配置される。

【0033】

工程３０４において、ハウジング壁により包囲された空間であって、コイルを共に包囲してもよく又はハウジング壁の中にコイルから離して形成されてもよい上記空間の中に、所定の内圧が掛かった流体がハウジング媒体として配置される。所定の内圧は、意図された適用について大気圧の変動が見込まれる範囲を上回っている。工程３０８において、現在の周囲の大気の外圧が、外圧センサを用いて定められる。工程３１０において、所定の内圧と検知された外圧との間に存在する内圧閾値が、例えば、所定の内圧と工程３０８で検知された外圧とから中央値を形成することで、設定される。

【0034】

工程３０５では、工程３０２でハウジング壁により被覆された伝送側に、更なる別のコイルが配置され、一方のコイルにより交番磁界が生成されることで、誘導的な電力伝送が開始され、この交番磁界は他方のコイルを通り、当該他方のコイル内で電圧が誘導される。工程３０６において、ハウジング媒体内に配置された内圧センサによって、そこで現在支配する内圧が検知される。判定工程３１２では、工程３０６で検知された内圧が、工程３１０で設定された内圧閾値を上回っているのかが判定される。工程３０６で検知された内圧が、工程３１０で設定された内圧閾値を上回っている場合には、本方法は工程３０６に戻る。しかしながら判定工程３１２で、ハウジング媒体が包接されてからの内圧が、例えばハウジング壁の損傷により、内圧閾値に達する程度又は内圧閾値を既に下回る程度にまで下がったことが確認された場合には、本方法は工程３１４に飛び、工程３１４ではコイルへの電力供給が断たれ、誘導的電力伝送が中断される。工程３１６では、ユーザに事故を報知するために、例えば音響的又は光学的な警報信号が出力される。

【0035】

本方法の変更された実施形態において、工程３０４において、意図された適用について大気圧の変動が見込まれる範囲を下回る所定の内圧が掛かったハウジング媒体が包接される。このように変更された実施形態では、本方法は、判定工程３１２において、工程３０６で検知された内圧が、工程３１０で設定された内圧閾値を下回る場合には工程３０６に戻り、検知された内圧が内圧閾値に達する程度又は内圧閾値を既に上回る程度にまで上がった場合には工程３１４に飛ぶ。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】