DE69401332T2 - Innenkühlungssystem eines zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs geeigneten Transformators - Google Patents

Innenkühlungssystem eines zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs geeigneten Transformators

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug mit einem induktiven Ladekoppler der Primärseite des Transformators, der dazu ausgelegt ist, mit einer feststehenden Wechselstrom-Spannungsversorgung verbunden zu werden, wobei der Koppler eine elektrische Primärwicklung aufweist, mit einer induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators, die dazu ausgelegt ist, an dem Kraftfahrzeug montiert zu werden, um die Batterie des Kraftfahrzeugs zu laden, wobei die induktive Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators bezüglich ihrer Größe dazu ausgelegt ist, den Koppler aufzunehmen, wobei eine Sekundärwicklung des Transformators benachbart zu der Buchse angeordnet ist, und mit einem Magnetkern, der der elektrischen Primärwicklung und der elektrischen Sekundärwicklung zugeordnet ist, um den magnetischen Kreis durch die Primär- und die Sekundärwicklung zu vervollständigen, wenn sich der Koppler in der Buchse befindet, wobei der induktive Ladekoppler der Primärseite des Transformators von der induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators trennbar ist, so daß das Kraftfahrzeug sich von der feststehenden Spannungsversorgung entfernen kann.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor, mit einer elektrischen Batterie, die angeschlossen ist, um den Antriebsmotor mit Energie zu versorgen, mit einer Ladeeinrichtung für die Batterie, so daß die Batterie aus einer feststehenden Spannungsquelle geladen werden kann, die mit einem induktiven Ladekoppler der Primärseite eines Transformators verbunden ist, wobei der induktive Ladekoppler wenigstens eine Primärwicklung des Transformators darin aufweist, mit einer induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators, die an dem Fahrzeug montiert ist, wobei die Buchse bezüglich ihrer Größe dazu ausgelegt ist, daß der Koppler in die Buchse eingesetzt werden kann, wobei eine ringförmige Sekundärwicklung des Transformators auf wenigstens einer Seite der Buchse angeordnet ist, so daß die Primärwicklung benachbart zu der Sekundärwicklung liegt, wenn der Koppler in die Buchse eingesetzt ist, und mit Magnetkernmaterial, das der Primärund der Sekundärwicklung zugeordnet ist, um einen magnetischen Kreis durch die Wicklungen zu vervollständigen, so daß die Wicklungen magnetisch gekoppelt sind, wenn der induktive Ladekoppler innerhalb der induktiven Ladebuchse angeordnet ist.
  • Ein solcher Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug und ein solches Elektrofahrzeug sind aus der EP-A-0 552 737 bekannt.
  • Generell wird die Batterie eines Elektrofahrzeuges aus einer externen Quelle über eine magnetische Kopplung mit einem Transformator geladen. Eine induktive Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators befindet sich an dem Automobil.
  • Um die Luftverschmutzung zu reduzieren, geht ein Trend dahin, Kraftfahrzeuge elektrisch anzutreiben. Diese elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge weisen wiederaufladbare Batterien auf. In einem jeweiligen Fahrzeug wird die Leistung bzw. Spannung der Batterien dazu verwendet, das Kraftfahrzeug anzutreiben und andere Leistungsanforderungen des Kraftfahrzeuges zu bedienen. Die Konstruktion eines solchen Kraftfahrzeuges ist ein Balanceakt zwischen Nutzlast, Leistungsfähigkeit, Reichweite zwischen Aufladevorgängen, Beschleunigung und Geschwindigkeit. Unabhängig von der Kombination dieser Kriterien besteht die Notwendigkeit, die Batterien periodisch wiederaufzuladen, so daß das Automobil für eine weitere Ausfahrt herangezogen werden kann. Bei einer vergleichsweise großen Batteriekapazität besteht die Notwendigkeit, mit einer beträchtlichen Leistung wiederauf zuladen. Da die Zeitdauer, für die das Kraftfahrzeug nicht verfügbar ist, minimal sein sollte, sind hohe Ladegeschwindigkeiten wünschenswert. Wenn ein gewöhnlicher Stecker verwendet werden soll, muß dieser Stecker für eine hohe Leistung ausgelegt sein. Dies bringt Sicherheitsrisiken für die Bedienperson und/oder andere Personen in der Nähe durch Berühren von Teilen des elektrischen versorgungssystems mit sich.
  • Es ist daher wünschenswert, eine Kopplung zwischen der Ladestation und dem Kraftfahrzeug einzurichten, die keine direkte Übertragung von Elektrizität erfordert. Eine magnetische Kopplung ist daher wünschenswert. Erfindungsgemäß kann ein induktiver Ladekoppler manuell gehandhabt und in einen geeigneten, induktiven Ladebuchsenschlitz in dem Automobil eingeführt werden. Der induktive Ladekoppler enthält eine Primärwicklung eines Transformators und enthält einen geeigneten magnetischen Leiter. Die induktive Ladebuchse an dem Automobil enthält die Sekundärwicklung bzw. die Sekundärwicklungen sowie den Rest des Magnetkerns. Die sekundärseitige Buchse des Transformators ist in dem Automobil mittels geeigneter elektrischer Ausrüstung mit der Batterie verbunden, um diese zu laden.
  • Die Freguenz ist vorzugsweise sehr viel höher als die gewöhnliche Netzleitungsfreguenz. Hohe Ladegeschwindigkeiten bzw. -raten liegen über 10 kW. Weiterhin ist aus der DE-A-4 114 576 ein Verfahren zum Kühlen von Transformatoren und Batterieladeinrichtungen oder anderen Spannungsversorgungseinrichtungen bekannt, die Wärme erzeugen und in Gehäusen eingeschlossen sind. In dem Gehäuse der Einrichtung sind Wärmerohre angeordnet und übertragen die Wärme zu einem Hauptkühlelement. Hierzu ist jedes Wärmerohr mit einer unter Vakuum stehenden Kühlflüssigkeit gefüllt. Wenn die Temperatur über 30 bis 50ºC ansteigt, wird die Kühlflüssigkeit gasförmig, steigt in den Wärmerohren auf, wird an dem Hauptkühlelement kondensiert und fließt als Flüssigkeit zurück.
  • Aus der FR-A-1 538 044 ist ein weiterer gekühlter Transformator bekannt. Kühlrohre sind benachbart zu Transformatorspulen in Schleifen angeordnet. Das Kühlmedium ist Wasser.
  • Diese bekannten, gekühlten Transformatoren sind jedoch nicht dazu geeignet, als Ladetransformator für elektrische Kraftfahrzeuge verwendet zu werden, da deren Primärwicklung nicht von der Sekundärwicklung getrennt werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug sowie ein verbessertes Elektrofahrzeug anzugeben, wobei hohe Ladegeschwindigkeiten erreicht werden können, ohne daß das Gewicht des Fahrzeugs ansteigt.
  • Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug durch einen Wärmetauscher erreicht, der benachbart zu der Sekundärwicklung angeordnet ist und einen durch diesen verlaufenden Fluidkanal und Verbindungsglieder aufweist, um Kühlfluid durch diesen zu leiten.
  • Die Aufgabe wird weiterhin bei dem eingangs erwähnten Elektrofahrzeug durch einen Wärmetauscher erreicht, der an der Sekundärwicklung des Transformators auf jener Seite von dieser liegt, die von der Buchse wegzeigt, wobei der Wärmetauscher aus einer Vielzahl von teilringförmigen Abschnitten gebildet ist, wobei an jedem der Abschnitte ein Fluideinlaß des Wärmetauschers und ein Fluidauslaß des Wärmetauschers vorgesehen ist, so daß Wärmetauscherfluid durch jeden der Abschnitte zirkulieren kann.
  • Das Ergebnis der hohen Ladegeschwindigkeiten, die eingangs erwähnt wurden, besteht darin, daß in dem Kopplungssystem Verluste auftreten, die zu Wärme führen. Die abgestrahlte Wärme von den Transformatorspulen, dem Magnetkern und anderen elektronischen Bauteilen, die in dem Behälter des induktiv gekoppelten Verbindungstransformators angeordnet sind, kann 50 Watt überschreiten. Es ist daher vorteilhaft, den gesamten induktiven Ladetransformator zu kühlen, so daß dessen Innentemperaturen den Arbeitsbereich der in dem Verbindergehäuse verwendeten Materialien nicht überschreiten.
  • Zum Verständnis der Erfindung kann folgendes nach der Art einer Zusammenfassung ausgeführt werden. Die Erfindung ist auf das Kühlen der Sekundärwicklung in der induktiven Ladebuchse eines Ladetransformators für ein Elektrofahrzeug gerichtet, wobei ein Wärmetauscher für ein zirkulierendes Fluid benachbart zu der Sekundärwicklung angeordnet und die Wärme aus der Nähe der Sekundärwicklung mittels des zirkulierenden Fluides entfernt wird.
  • Es ist somit ein Zweck und ein Vorteil dieser Erfindung, ein System zum Laden derbattene eines Kraftfahrzeuges anzugeben, das einen Transformator enthält, der einen abnehmbaren und gekühlten primären induktiven Ladekoppler aufweist, so daß die Primärseite von einer stationären Quelle mit Energie versorgt werden kann, und der in die induktive Ladebuchse des Transformators eingesetzt werden kann, um die magnetische Schaltung darin und die elektrische Sekundärschaltung darin mit Energie zu versorgen.
  • Es ist ein weiterer Zweck und Vorteil dieser Erfindung, eine gekühlte, sekundärseitige induktive Ladebuchse eines Ladetransformators für ein elektrisches Fahrzeug anzugeben, wobei ein Fluidwärmetauscher benachbart zu der Sekundärwicklung angeordnet wird, um die Wärme aus der Nähe der Sekundärwicklung zu entfernen.
  • Es ist ein weiterer Zweck und Vorteil dieser Erfindung, einen koppelnden induktiven Ladetransformator mit hoher Leistungsfähigkeit anzugeben, der eine große Energiemenge überträgt, so daß die magnetische Kopplung von einer Spannungsquelle zu einem Fahrzeug ohne die Notwendigkeit erreicht werden kann, einen direkten elektrischen Kontakt nach der Art eines Steckers vorzusehen, um den Personen Sicherheit zu bieten, die in den Ladevorgang involviert sind.
  • Es ist ein weiterer Zweck und Vorteil dieser Erfindung, einen koppelnden induktiven Ladetransformator mit hoher Leistungsfähigkeit anzugeben, der eine beträchtliche Energiemenge in dem Transformator übertragen kann, und dessen Sekundärwicklungsstruktur mit einem Wärmetauscher für ein zirkulierendes Fluid zu kühlen, so daß der Transformator ein minimales Gewicht aufweist, um das Fahrzeugverhalten zu optimieren bzw. dessen Leistungsfähigkeit zu maximieren.
  • Es ist ein weiterer Zweck und Vorteil dieser Erfindung, einen trennbaren Ladetransformator für die Batterie eines Kraftfahrzeuges anzugeben, wobei ein Teil des Transformators an dem Kraftfahrzeug verbleibt und ein anderer Teil hiervon trennbar ist, so daß er permanent mit einer Spannungsversorgung verbunden ist. Der permanent an dem Kraftfahrzeug installierte Teil ist mit einer Kühlung versehen, die auch dazu dient, den abtrennbaren Teil zu kühlen.
  • Weitere Zwecke und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung, in der:
  • FIG. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeuges benachbart zu einer Ladestation ist; und
  • FIG. 2 eine isometrische Explosionsdarstellung des Ladetransformators des Elektrofahrzeugs ist, die die Beziehung zwischen den Einzelteilen zeigt.
  • Ein Automobil 10 ist ein Kraftfahrzeug, das zum Transport von wenigen Leuten und einer geringen Gepäckmenge ausgelegt ist. Es trägt Antriebsbatterien, die Motoren versorgen, die mit den auf der Fahrbahn stehenden Rädern verbunden sind. Es sind geeignete elektrische und mechanische Steuereinrichtungen vorgesehen, um die Geschwindigkeit und die Richtung des Fahrzeugs zu steuern. Die an Bord befindliche Batterie muß periodisch wiederaufgeladen werden. Bei dem erfindungsgemäßen System kommt Ladeleistung von einer feststehenden Spannungsquelle bzw. Leistungsquelle 12, die benachbart zu der Position angeordnet ist, in der das Automobil 10 geparkt wird. In der Darstellung von FIG. 1 ist das Kraftfahrzeug 10 auf einer Auffahrt 14 geparkt. Eine feststehende Spannungsquelle 12 kann auch benachbart zu der Parkposition des Kraftfahrzeuges angeordnet sein, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, wenn der Besitzer arbeitet oder einkaufen geht.
  • Es wird bei der Erfindung angenommen, daß das Kraftfahrzeug nicht direkt aus der Spannungsquelle 12 mittels eines direkten Steckers mit Spannung versorgt wird, sondern daß die Ladeverbindung induktiv ausgeführt ist. Ein Transformator ist dazu ausgewählt, Spannung von der Spannungsquelle 12 entgegenzunehmen und die Spannung über eine magnetische Kopplung an eine sekundärseitige Wicklung des Transformators in dem Kraftfahrzeug abzugeben. Die sekundärseitige Wicklung ist geeignet angeschlossen, um die Batterien des Kraftfahrzeuges zu laden. Die Spannungsversorgungsfrequenz wird unter Berücksichtigung der Spannungsversorgungsparameter insgesamt, einschließlich der Parameter des Transformators gewählt. In FIG. 1 ist gezeigt, wie ein induktiver Ladekoppler 16 in eine induktive Ladebuchse bzw. Ladeaufnahme an dem Kraftfahrzeug 10 eingesetzt ist. Der induktive Ladekoppler 16 ist in FIG. 2 in einer isometrischen Explosionsdarstellung gezeigt und ist mittels eines Kabels 18 mit der feststehenden Spannungsquelle verbunden. Das Kabel 18 umfaßt das elektrische Kabel, Kühlrohre (soweit notwendig) und einen Steuerschaltkreis.
  • Der induktive Ladekoppler 16 hat einen "Puck"-förmigen primärseitigen Magnetkern 20, der das Gegenstück zu sekundärseitigen Magnetkernen 22 und 24 bildet.
  • Die sekundärseitigen Kerne weisen kreisförmige zentrale Vorsprünge bzw. Bolzen auf, von denen einer bei 26 gezeigt ist und die das Gegenstück zu dem kreisförmigen primärseitigen Magnetkern 20 bilden. Dies ist am besten in FIG. 2 zu sehen, in der der zentrale Vorsprung 26 gezeigt ist. Die Primärwicklung umgibt den primarseitigen Kern 20. Die Sekundärwicklungen 30 und 32 umgeben ihre jeweiligen Vorsprünge 26 und liegen an der Primärwicklung in dem Koppler 16 an. Die Magnetschaltung wird um das Äußere dieser Wicklungen durch Magnetkernfinger vervollständigt, wie die Finger 34 und 36. Wenn die Sekundärseite zusammengebaut wird, liegen diese Finger Stirnseite an Stirnseite. Auch die primärseitigen und die sekundärseitigen Spulen berühren sich stimseitig. Die Verwendung von zwei sekundärseitigen Spulen erhöht den Wirkungsgrad.
  • Um den Transformator zu kühlen, und insbesondere um die sekundärseitigen Spulen zu kühlen, sind Mittel vorgesehen, um Wärme hiervon abzuziehen. Wärmetauscher 38, 40, 42 und 44 sind direkt in dem Transformator angeordnet und liegen an den jeweiligen Sekundärseiten an. Wie es in FIG. 2 gezeigt ist, bilden die Wärmetauscher 38-44 jeweils eine Ringhälfte. Der Wärmetauscher 42 wirkt mit dem Wärmetauscher 44 zusammen, so daß der dem Vorsprung 26 entsprechende Vorsprung in dem Kern 24 hiervon umgeben wird. Die Wärmetauscher 42 und 44 liegen direkt an dem Kern 24 und liegen direkt an der sekundärseitigen Wicklung 32 an. Jeder der Wärmetauscher bildet die Hälfte eines geraden, kreisförmigen, rohrförmigen Rings, und ist an die Form der Sekundärwicklung angepaßt, der er zugeordnet ist. Jeder der Wärmetauscher hat einen Fluideinlaß und einen Fluidauslaß. Der Fluideinlaß 46 und der Fluidauslaß 48 des Wärmetauschers 42 sind in FIG. 2 dargestellt. Jeder der Einlässe und Auslässe der Wärmetauscher ist mit einer geeigneten Kühlfluidquelle verbunden, so daß die Wärme abgeführt wird.
  • In jedem Wärmetauscher ist vorzugsweise eine Reihe von länglichen Wärmetauscherflächenelementen wie Finnen oder Stiften vorgesehen, um den Wärmeaustausch von dem Körper bzw. dem Gehäuse des Wärmetauschers an das in diesem zirkulierende Fluid zu verstärken. Die Wärmetauscher liegen in der Form eines Halbringes vor, um einen ringförmigen elektrischen Kreis zu öffnen. Hierdurch wird verhindert, daß die Wärmetauscher eine vollständige Stromschleife bilden. Die Wärmetauscher sind zwischen der Sekundärwicklung und dem Kern angeordnet, um die Erwärmung durch Streufelder in dem Kernspalt zu reduzieren, in den der induktive Ladekoppler eingeführt wird. Die Muster der Finnen im Inneren des Wärmetauschers können in Übereinstimmung mit den Anforderungen an die Einrichtung ausgewählt werden. Bei großen Stückzahlen können gegossene Wärmetauscher aus Aluminium mit Stiftfinnen zu relativ geringen Kosten eingesetzt werden. Bei kleineren Stückzahlen können maschinell bearbeitete Finnen oder tauchgelötete versetzte Finnen verwendet werden.
  • Bei dem gezeigten Transformator ist die Temperatur der Sekundärwicklungen 30 und 32 gleich der Summe des thermischen Widerstandes von der Sekundärwicklung zu dem Fluid, multipliziert mit der Wärmeabstrahlung. Ohne diese Wärmetauscher muß Wärme an die Luft außerhalb des Kerns geleitet werden. Die thermische Leitfähigkeit des Ferritkerns liegt typischerweise in der Größenordnung von 3,9 W/mºC (0,1 W/Inch/ºC). Fur eine ebene Fläche des Kerns von etwa 101,60 mm x 101,60 mm (4" x 4"), eine Dicke des Abschnittes von 19,05 mm (0,75 Zoll) und einer Wärmeabstrahlung von 25 Watt beträgt der zusätzliche Temperaturanstieg durch den Kern 11,8ºC, wenn die Wärmetauscher 38-44 nicht verwendet werden. Durch Verwendung dieser Wärmetauscher wird dieser Temperaturanstieg eliminiert. Dies ermöglicht, daß die gleiche magnetische Kopplung mehr Leistung überträgt oder größenmäßig reduziert werden kann. Das Kühlen der Sekundärwicklungen 30 und 32 führt weiterhin dazu, daß der induktive Ladekoppler 16 auf einer geringeren Temperatur gehalten wird, so daß die Wahrscheinlichkeit geringer ist, eine Verletzung bzw. Verbrennung zu erfahren, wenn dieser entfernt wird.
  • Die Sekundärwicklungen 30 und 32 sind mit den Fahrzeugbatterien elektrisch durch Schienen 50 und 52 verbunden. Untereinander sind sie durch eine Schiene 54 verbunden, wie es durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
  • Die Fluideinlässe der Wärmetauscher sind mit einer Kühlfluidquelle verbunden, wie einem Konvektions- und/oder Strahlungs-Wärmetauscher, wenn das Fluid eine zurückzirkulierte Flüssigkeit oder ein Gas ist. Zur Bewegung des Kühlfluides kann eine Pumpe oder ein Gebläse eingesetzt werden. In einem geschlossenen oder einem offenen System kann Luft als das Fluid verwendet werden. Die Fluidauslässe der Wärmetauscher sind so angeschlossen, daß das erwärmte Kühlfluid abgeführt wird. Das Kühlfluid kann zur erneuten Verwendung durch einen Kühl-Wärmetauscher geführt werden. Hierdurch wird eine kleinere und verläßlichere magnetische Kopplung mit größerem Wirkungsgrad erreicht. Die Anordnung des Wärmetauschers beeinflußt das Verhalten des Transformators nicht, da der Primärstrom mit dem Sekundärstrom über eine Flußkopplung an dem zentralen Kernvorsprung gekoppelt ist. Die hinzugefügten Wärmetauscher unterbrechen diese Flußkopplung nicht.

Claims (10)

1. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug, mit:
einem induktiven Ladekoppler (16) der Primärseite des Transformators, der dazu ausgelegt ist, mit einer feststehenden Wechselstrom-Spannungsversorgung (12) verbunden zu werden, wobei der Koppler (16) eine elektrische Primärwicklung aufweist;
einer induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators, die dazu ausgelegt ist, in dem Kraftfahrzeug (10) montiert zu werden, um die Batterie des Kraftfahrzeugs (10) zu laden, wobei die induktive Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators bezüglich ihrer Größe dazu ausgelegt ist, den Koppler (16) aufzunehmen, wobei eine Sekundärwicklung (30, 32) des Transformators benachbart der Buchse angeordnet ist; und
einem Magnetkern (20, 22, 24, 26, 34, 36), der der elektrischen Primärwicklung und der elektrischen Sekundärwicklung (30, 32) zugeordnet ist, um den magnetischen Kreis durch die Primär- und die Sekundärwicklung (30, 32) zu vervollständigen, wenn sich der Koppler (16) in der Buchse befindet, wobei der induktive Ladekoppler (16) der Primarseite des Transformators von der induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators trennbar ist, so daß das Kraftfahrzeug (10) sich von der feststehenden Spannungsversorgung (12) entfernen kann,
gekennzeichnet durch
einen Wärmetauscher (38-44), der benachbart zu der Sekundärwicklung (30, 32) angeordnet ist und einen durch diesen verlaufenden Fluidkanal und Verbindungsglieder (46, 48) aufweist, um Kühlfluid durch diesen zu leiten.
2. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sekundärwicklungen (30, 32) vorhanden sind, die jeweils auf einer Seite der Buchse angeordnet sind, und daß zwei Wärmetauscher (38-44) vorhanden sind, die jeweils einer der Sekundärwicklungen (30, 32) zugeordnet sind.
3. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (38-44) zwischen der Sekundärwicklung (30, 32) und dem Kern (20) angeordnet sind, um eine Streustromerwärmung der Wärmetauscher (38-44) zu minimieren.
4. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (30, 32) ringförmig sind und daß die Wärmetauscher (38-44) halbringförmig sind.
5. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (30, 32) ringförmig ist und daß der Wärmetauscher (38-44) aus zwei im wesentlichen halbringförmigen Abschnitten besteht, um ein Kurzschließen des Transformators zu verhindern.
6. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators eine ringförmige Sekundärwicklung (30, 32) vorhanden ist und daß ein Paar von halbringförmigen Wärmetauschern (38-44) jeweils an der Sekundärwicklung (30, 32) auf jener Seite von dieser liegt, die von der Buchse weg weist, und daß sich der Magnetkern (26) durch die Wärmetauscher (38-44) und die Sekundärwicklungen (30, 32) hindurch erstreckt.
7. Ladetransformator für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß:
die elektrische Primärwicklung ringförmig ist;
zumindest eine ringförmige Sekundärwicklung (30, 32) benachbart der Buchse positioniert ist, so daß sie im wesentlichen an dem induktiven Ladekoppler (16) liegt, wenn sich der induktive Ladekoppler (16) in einer Ladeposition befindet;
der Wärmetauscher (38-44) an der Sekundärwicklung (30, 32) auf jener Seite von dieser liegt, die von der Primärwicklung weg weist, wobei der Kühlfluid-Wärmetauscher (38-44) ringförmig und in zwei halbringförmige Abschnitte (38-44) unterteilt ist, wobei jeder dieser Abschnitte (38-44) einen Fluideinlaß (46) und einen Fluidauslaß (48) zur Verbindung mit einer Kühlfluidversorgungsquelle aufweist; und
der Magnetkern (20, 22, 24) sich durch den ringförmigen Wärmetauscher (38-44) und durch die ringförmige Sekundärwicklung (30, 32) hindurch erstreckt.
8. Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer elektrischen Batterie, die angeschlossen ist, um den Antriebsmotor mit Energie zu versorgen, und mit einer Ladeeinrichtung für die Batterie, so daß die Batterie aus einer feststehenden Spannungsquelle (12) geladen werden kann, die mit einem induktiven Ladekoppler (16) der Primärseite eines Transformators verbunden ist, wobei der induktive Ladekoppler wenigstens eine Primärwickung des Transformators darin aufweist, mit:
einer induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators, die an dem Fahrzeug (10) montiert ist, wobei die Buchse bezüglich ihrer Größe dazu ausgelegt ist, daß der Koppler (16) in die Buchse eingesetzt werden kann;
einer ringförmigen Sekundärwicklung (30, 32) des Transformators auf wenigstens einer Seite der Buchse, so daß die Primärwicklung benachbart zu der Sekundärwicklung (30, 32) liegt, wenn der Koppler (16) in die Buchse eingesetzt ist; und
Magnetkernmaterial (20, 22, 24, 26, 34, 36), das der Primär- und der sekundärwicklung (30, 32) zugeordnet ist, um einen magnetischen Kreis durch die Wicklungen (30, 32) zu vervollständigen, so daß die Wicklungen (30, 32) magnetisch gekoppelt sind, wenn der induktive Ladekoppler (16) innerhalb der induktiven Ladebuchse angeordnet ist;
gekennzeichnet durch
einen Wärmetauscher (38-44), der an der Sekundärwicklung (30, 32) des Transformators auf jener Seite von dieser liegt, die von der Buchse weg zeigt, wobei der Wärmetauscher (38-44) aus einer Vielzahl von teilringförmigen Abschnitten (38-44) gebildet ist, wobei an jedem der Abschnitte (38-44) ein Fluideinlaß (46) des Wärmetauschers und ein Fluidauslaß (48) des Wärmetauschers vorgesehen sind, so daß Wärmetauscher fluid durch jeden der Abschnitte (38-44) zirkulieren kann.
9. Elektrofahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sekundärwicklungen (30, 32) des Transformators vorgesehen sind, die jeweils auf einer Seite der induktiven Ladebuchse der Sekundärseite des Transformators angeordnet sind, und daß an jeder der Sekundärwicklungen (30, 32) des Transformators ein Wärmetauscher (38-44) auf jener Seite von diesen liegt, die von der Buchse weg zeigt, wobei jeder der Wärmetauscher (38-44) aus einer Vielzahl von Teilen (38-44) gebildet ist, die jeweils einen Ringabschnitt bilden.
10. Elektrofahrzeug nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (20, 22, 24) sich durch die Wärmetauscher (38-44) und durch die Sekundärwicklungen (30, 32) hindurch erstreckt, so daß er benachbart der Buchse endet und die Buchse definiert.
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