DE102010025088A1

DE102010025088A1 - Apparatus for operating electrical load in motor vehicle i.e. car, has energy source whose outlet coil is connected with load, where outlet coil and load are arranged on movable vehicle part and outlet coil is arranged within magnetic field

Info

Publication number: DE102010025088A1
Application number: DE102010025088A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Czerwinski; Michael Dr.-Ing. Kokes; Jürgen Dipl.-Ing. Luka; Alfred Dipl.-Ing. Ott; Holger Dipl.-Ing. Schoepges (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-02-10

Abstract

The apparatus has an electrical energy source (2) coupled with an electrical load (3) and electrically connected with a primary coil that is arranged in a motor vehicle (1). An alternating voltage is applied at the primary coil. An outlet coil of the electrical energy source is arranged in the motor vehicle and electrically connected with the electrical load. The outlet coil is formed as a conductor loop. The outlet coil is arranged within a magnetic field that is formed from the primary coil. The outlet coil and the electrical load are arranged on a movable vehicle part (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Verbrauchers in einem Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for operating an electrical Consumer in a vehicle according to the characteristics of the generic term of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, elektrische Verbraucher des Fahrzeugs über elektrische Leitungen mit einer elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs, d. h. mit der Fahrzeugbatterie oder einem Generator des Fahrzeugs elektrisch zu verbinden und auf diese Weise mit elektrischer Energie zu versorgen.Out In the prior art it is known electrical consumers of the Vehicle over electrical lines with an electrical energy source of the vehicle, d. H. with the vehicle battery or a generator of the vehicle electrically connect and in this way with electrical energy to supply.

Des Weiteren wird eine galvanisch getrennte Energieübertragung zur elektrischen Energieversorgung selbst fahrender Transportsysteme eingesetzt, wobei sich diese entlang einer in den Boden eingelassenen oder an einer Schiene installierten Primärspule bewegen, welche mit einer Energieversorgung verbunden ist und ein wechselndes Magnetfeld erzeugt. Die im Transportsystem angeordnete Abnehmerspule befindet sich aufgrund der Bewegung des Transportsystems entlang der Primärspule stets in diesem Magnetfeld, wodurch in dieser die Spannung induziert wird. Die auf diese Weise übertragene Energie wird zum Antrieb des selbst fahrenden Transportsystems verwendet.Of Furthermore, a galvanically isolated energy transfer to the electrical Energy supply self-propelled transport systems used, wherein these along a sunk in or on one Rail installed primary coil move, which is connected to a power supply and a alternating magnetic field generated. The arranged in the transport system Pickup coil is due to the movement of the transport system along the primary coil always in this magnetic field, which induces the voltage in it becomes. The transmitted in this way Energy is used to drive the self-propelled transport system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Verbrauchers in einem Fahrzeug anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved device to indicate the operation of an electrical consumer in a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Verbrauchers in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved by a Device for operating an electrical consumer in one Vehicle solved with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.preferred Refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Eine Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Verbrauchers in einem Fahrzeug umfasst eine im Fahrzeug angeordnete elektrische Energiequelle, welche für eine Energieübertragung mit dem im Fahrzeug angeordneten elektrischen Verbraucher gekoppelt ist.A Device for operating an electrical consumer in one Vehicle includes an electrical energy source disposed in the vehicle, which for one power transmission coupled with the arranged in the vehicle electrical loads is.

Erfindungsgemäß ist die elektrische Energiequelle mit dem elektrischen Verbraucher induktiv gekoppelt.According to the invention electrical energy source with the electrical consumer inductive coupled.

Durch die induktive Kopplung und die dadurch realisierte induktive Energieübertragung von der elektrischen Energiequelle auf den elektrischen Verbraucher ist eine galvanische Trennung des elektrischen Verbrauchers von der elektrischen Energiequelle ermöglicht und realisiert. Auf diese Weise sind keine elektrischen Leitungen zur Energieübertragung erforderlich, bei welchen eine geeignete Führung erforderlich wäre, um deren Abreißen oder Beschädigung, eine Beschädigung anderer Fahrzeugteile durch die Leitungen sowie durch die Leitungen verursachte Geräusche zu verhindern.By the inductive coupling and the resulting inductive energy transfer from the electrical energy source to the electrical consumer is a galvanic isolation of the electrical load of enables and realizes the electric power source. On this way, no electrical power transmission lines are required, in which a suitable leadership would be required for their demolition or damage, a damage other vehicle parts through the lines and through the lines caused noises to prevent.

Des Weiteren sind Umwelteinflüsse, beispielsweise Feuchtigkeit, insbesondere auf elektrische Kontakte zu berücksichtigen und zu unterbinden. Zudem sind hohe Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, um eine Gefährdung von Personen durch eine Berührung der elektrischen Kontakte auszuschließen, insbesondere bei Hochvoltanwendungen. Dies ist insbesondere bei sich am Fahrzeug bewegenden elektrischen Verbrauchern sehr aufwändig, kostenintensiv und schwer zu realisieren. Des Weiteren erfordert eine Verlegung und Kontaktierung der elektrischen Leitungen mit dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle einen Bauraum, welcher im Fahrzeug nur sehr begrenzt vorhanden ist. Auch ist die Kontaktierung und Leitungsverlegung während einer Herstellung des Fahrzeugs kompliziert und aufwändig, woraus längere Herstellungszeiten und höhere Herstellungskosten resultieren.Of Further are environmental influences, For example, moisture, in particular electrical contacts to take into account and to stop. In addition, high safety precautions are required a danger of persons by a touch to exclude the electrical contacts, especially in high-voltage applications. This is especially in the case of moving on the vehicle electrical consumers very expensive, expensive and hard to realize. Furthermore, requires a relocation and contacting the electrical lines with the electrical Consumer and the electrical energy source space, which in the vehicle is very limited. Also, the contact is and wiring during a production of the vehicle complicated and complex, from which longer Production times and higher Production costs result.

Durch die galvanisch getrennte induktive Energieübertragung ist dies alles nicht erforderlich. Des Weiteren ist auf diese Weise ein einfacher Austausch des elektrischen Verbrauchers zu Instandsetzungs- oder Erneuerungszwecken ermöglicht. Dies erleichtert die Herstellung und eine Wartung des Fahrzeugs und verringert entsprechende Herstellungs- und Wartungszeiten sowie Herstellungs- und Wartungskosten.By the galvanically isolated inductive energy transfer is not all this required. Furthermore, in this way a simple replacement of the electrical consumer for repair or renewal purposes allows. This facilitates the manufacture and maintenance of the vehicle and reduces corresponding manufacturing and maintenance times as well Manufacturing and maintenance costs.

Zudem sind auch mehrere verschiedene elektrische Verbraucher abwechselnd betreibbar, durch eine Entfernung eines elektrischen Verbrauchers und eine Installation eines anderen elektrischen Verbrauchers an dessen Stelle, wobei keine elektrischen Kontaktierungsmaßnahmen erforderlich sind, so dass der Austausch sehr einfach, beispielsweise auch von einem Nutzer des Fahrzeugs, durchführbar ist.moreover are also several different electrical consumers alternately operable by removal of an electrical load and an installation of another electrical consumer its place, with no electrical contacting measures are required, so the exchange is very simple, for example also by a user of the vehicle, is feasible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer elektrischen Energiequelle und einem elektrischen Verbraucher und 1 a schematic representation of a vehicle with an electrical energy source and an electrical consumer and

2 eine schematische Darstellung eines elektrischen Verbrauchers und einer Vorrichtung zu dessen Betrieb. 2 a schematic representation of an electrical load and a device for its operation.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit einer elektrischen Energiequelle 2 und einem elektrischen Verbraucher 3. Die elektrische Energiequelle 2 kann eine Fahrzeugbatterie, ein Generator oder eine Kombination beider sein. 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 with an electrical energy source 2 and an electrical consumer 3 , The electrical energy source 2 may be a vehicle battery, a generator or a combination of both.

Der elektrische Verbraucher 3 ist im hier dargestellten Beispiel eine auf ein als Glasdach ausgebildetes bewegliches Fahrzeugbauteil 4 des Fahrzeugs 1 aufgebrachte Folie, deren Transmissionsgrad durch Anlegen einer jeweiligen Betriebsspannung einstellbar ist. Bei den Folien handelt es sich um eine so genannte Suspended-Particle-Device (= SPD), in welche Licht absorbierende Partikel eingebracht sind, deren maximale Transparenz bei Anlegen der jeweiligen Betriebsspannung und deren minimale Transparenz im spannungslosen Zustand erzielbar ist. Eine Bewegungsrichtung B des beweglichen Fahrzeugbauteils 4 ist mittels eines Doppelpfeils dargestellt.The electrical consumer 3 is in the example shown here on a designed as a glass roof movable vehicle component 4 of the vehicle 1 applied film whose transmittance is adjustable by applying a respective operating voltage. The films are a so-called Suspended Particle Device (= SPD) in which light-absorbing particles are introduced whose maximum transparency can be achieved when the respective operating voltage is applied and whose minimum transparency in the de-energized state is achieved. A movement direction B of the movable vehicle component 4 is represented by a double arrow.

Um eine Energieversorgung des elektrischen Verbrauchers 3 sicherzustellen, ist die elektrische Energiequelle 2 für eine Energieübertragung mit dem elektrischen Verbraucher 3 gekoppelt. Dies erfolgt im Stand der Technik mittels elektrischer Leitungen. Bei diesen Leitungen ist jedoch eine geeignete Führung erforderlich, um deren Abreißen oder Beschädigung, eine Beschädigung anderer Fahrzeugteile durch die Leitungen sowie durch die Leitungen verursachte Geräusche zu verhindern.To provide a power supply to the electrical load 3 ensuring is the source of electrical energy 2 for an energy transfer with the electrical consumer 3 coupled. This is done in the prior art by means of electrical cables. In these lines, however, a suitable guide is required to prevent their demolition or damage, damage to other parts of the vehicle through the lines and caused by the lines noise.

Des Weiteren sind insbesondere bei elektrischen Verbrauchern 3, welche in Kontakt mit einer Außenumgebung des Fahrzeugs 1 kommen können, wie im hier dargestellten Beispiel in Folge eines geöffneten Glasdachs, Umwelteinflüsse, beispielsweise Feuchtigkeit, insbesondere auf elektrische Kontakte zu berücksichtigen und zu unterbinden. Zudem sind hohe Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, um eine Gefährdung von Personen durch eine Berührung der elektrischen Kontakte auszuschließen, insbesondere bei Hochvoltanwendungen. Dies ist insbesondere bei, wie hier dargestellt, sich am Fahrzeug 1 bewegenden elektrischen Verbrauchern 3 sehr aufwändig, kostenintensiv und schwer zu realisieren.Furthermore, especially in electrical consumers 3 which is in contact with an outside environment of the vehicle 1 can come, as in the example shown here as a result of an open glass roof, environmental factors, such as moisture, in particular to take into account and prevent electrical contacts. In addition, high safety precautions are required to prevent any risk to persons by touching the electrical contacts, especially in high-voltage applications. This is especially at, as shown here, on the vehicle 1 moving electrical consumers 3 very complex, costly and difficult to realize.

Des Weiteren erfordert eine Verlegung und Kontaktierung der elektrischen Leitungen mit dem elektrischen Verbraucher 3 und der elektrischen Energiequelle 2 einen Bauraum, welcher im Fahrzeug 1 nur sehr begrenzt vorhanden ist. Auch ist die Kontaktierung und Leitungsverlegung während einer Herstellung des Fahrzeugs 1 kompliziert und aufwändig, woraus längere Herstellungszeiten und höhere Herstellungskosten resultieren.Furthermore, requires a laying and contacting the electrical wires with the electrical load 3 and the electrical energy source 2 a space, which in the vehicle 1 only very limited. Also, the contacting and wiring during manufacture of the vehicle 1 complicated and complex, resulting in longer production times and higher production costs.

Um diese Nachteile zu vermeiden und des Weiteren einen einfachen Austausch des elektrischen Verbrauchers 3 zu Instandsetzungs- oder Erneuerungszwecken zu ermöglichen sowie die Herstellung und eine Wartung des Fahrzeugs 1 zu erleichtern und dadurch entsprechende Herstellungs- und Wartungszeiten sowie Herstellungs- und Wartungskosten zu reduzieren, ist die elektrische Energiequelle 2 galvanisch von dem elektrischen Verbraucher 3 getrennt und zur Energieübertragung mit dem elektrischen Verbraucher 3 elektromagnetisch und induktiv gekoppelt. Dies ist in 2 näher dargestellt.To avoid these disadvantages and further a simple replacement of the electrical load 3 for repair or renewal purposes, as well as the manufacture and maintenance of the vehicle 1 To facilitate and thereby reduce manufacturing and maintenance times, as well as manufacturing and maintenance costs, is the source of electrical energy 2 galvanic from the electrical consumer 3 separated and for power transmission with the electrical consumer 3 Electromagnetically and inductively coupled. This is in 2 shown in more detail.

Um die induktive Energieübertragung zu ermöglichen, ist die elektrische Energiequelle 2 mit einer Primärspule 5 elektrisch verbunden, im hier dargestellten Beispiel über einen als Steuergerät ausgebildeten ersten Wandler 6, wobei die Primärspule 5 in einem Gehäuse des ersten Wandlers 6 angeordnet ist. Mittels des ersten Wandlers 6 ist eine Gleichspannung der elektrischen Energiequelle 2 in eine Wechselspannung für die Primärspule 5 umwandelbar.To enable the inductive energy transfer, the electrical energy source 2 with a primary coil 5 electrically connected, in the example shown here via a trained as a controller first converter 6 , wherein the primary coil 5 in a housing of the first converter 6 is arranged. By means of the first converter 6 is a DC voltage of the electrical energy source 2 in an AC voltage for the primary coil 5 convertible.

Auf dem als Glasdach ausgebildeten beweglichen Fahrzeugbauteil 4 des Fahrzeugs 1 ist eine Abnehmerspule 7 angeordnet, welche als eine Leiterschleife ausgebildet ist. Diese Abnehmerspule 7 ist über einen als weiteres Steuergerät ausgebildeten zweiten Wandler 8 mit dem elektrischen Verbraucher 3, d. h. mit der auf dem Glasdach aufgebrachten Folie, verbunden.On the designed as a glass roof movable vehicle component 4 of the vehicle 1 is a pickup coil 7 arranged, which is formed as a conductor loop. This pickup coil 7 is via a trained as another controller second converter 8th with the electrical consumer 3 , ie connected to the foil applied to the glass roof.

Der erste Wandler 6 mit der in dessen Gehäuse integrierten Primärspule 5 ist in der Nähe des beweglichen Fahrzeugbauteils 4 und der darauf angeordneten Abnehmerspule 7 im Fahrzeug 1 positioniert, so dass die Abnehmerspule 7 innerhalb eines von der Primärspule 5 erzeugten sich ständig ändernden Magnetfeldes 9 angeordnet ist. Dieses sich ständig ändernde Magnetfeld 9 ist mittels der an der Primärspule 5 anliegenden, vom ersten Wandler 6 aus der Gleichspannung der elektrischen Energiequelle 2 gebildeten Wechselspannung erzeugbar. Mittels einer derartigen Anordnung ist ein Transformator mit einem großen Luftspalt realisiert.The first converter 6 with the integrated in the housing primary coil 5 is near the movable vehicle component 4 and the pickup coil arranged thereon 7 in the vehicle 1 positioned so that the pickup coil 7 within one of the primary coil 5 generated constantly changing magnetic field 9 is arranged. This constantly changing magnetic field 9 is by means of the primary coil 5 adjacent, from the first transducer 6 from the DC voltage of the electrical energy source 2 generated AC voltage produced. By means of such an arrangement, a transformer is realized with a large air gap.

Dabei ist es von Vorteil, die Primärspule 5 und die Abnehmerspule 7 so nahe wie möglich beieinander zu positionieren, vorzugsweise im Bereich weniger Millimeter, um den Luftspalt zwischen diesen möglichst gering zu halten. Auf diese Weise ist ein Wirkungsgrad der induktiven Energieübertragung optimierbar und diese mittels eines in Bezug auf eine Feldstärke und eine räumliche Ausdehnung relativ geringen Magnetfeldes 9 realisierbar, wodurch eine elektromagnetische Verträglichkeit verbessert ist, d. h. Störungen anderer sich in der Nähe befindender elektrischer Geräte und von Funkverbindungen sind reduziert.It is advantageous, the primary coil 5 and the pickup coil 7 To position as close to each other as possible, preferably in the range of a few millimeters, to minimize the air gap between them. In this way, an efficiency of the inductive energy transfer can be optimized and this by means of a relative to a field strength and a spatial extent relatively low magnetic field 9 can be realized, whereby an electromagnetic compatibility is improved, ie interference of other nearby electrical devices and wireless connections are reduced.

Die Primärspule 5 und die Abnehmerspule 7 sind galvanisch voneinander getrennt, so dass auf diese Weise die Energieübertragung von der elektrischen Energiequelle 2 auf den elektrischen Verbraucher 3 über die Primärspule 5 und die Abnehmerspule 7 rein induktiv ist. Dabei erfolgt aufgrund des sich ständig ändernden Magnetfeldes 9 der Primärspule 5, in welchem die Abnehmerspule 7 angeordnet ist, eine Induktion einer Induktionswechselspannung in der Abnehmerspule 7.The primary coil 5 and the pickup coil 7 are galvanically isolated from each other, so that in this way the energy transfer from the electrical energy source 2 on the electrical consumer 3 over the primary coil 5 and the pickup coil 7 is purely inductive. This is due to the constantly changing magnetic field 9 the primary coil 5 in which the pickup coil 7 is arranged, an induction of an induction AC voltage in the pickup coil 7 ,

Um dies vor, während und nach einer Bewegung des beweglichen Fahrzeugbauteils 4 stets zu ermöglichen, ist/sind die Abnehmerspule 7 und/oder die Primärspule 5 derart ausgebildet, dass die Abnehmerspule 7 sowohl während eines Stillstandes als auch während der Bewegung des beweglichen Fahrzeugbauteils 4 stets zumindest teilweise innerhalb des von der Primärspule 5 gebildeten Magnetfeldes 9 angeordnet ist. Dazu ist in dem dargestellten Beispiel die als Leiterschleife ausgebildete Abnehmerspule 7 in einer Längsausdehnung in Bewegungsrichtung B des als Glasdach ausgebildeten beweglichen Fahrzeugbauteils 4 auf und/oder in diesem verlegt. Dabei ist die Längsausdehnung der verlegten Leiterschleife derart bemessen, dass sowohl in einer Anfangsposition des beweglichen Fahrzeugbauteils 4, beispielsweise bei geschlossenem Glasdach, als auch in einer Endposition des beweglichen Fahrzeugbauteils 4, beispielsweise bei vollständig geöffnetem Glasdach, als auch in allen Zwischenpositionen sich noch zumindest ein Teil der Leiterschleife im von der Primärspule 5 gebildeten Magnetfeld 9 befindet.To this before, during and after a movement of the movable vehicle component 4 always allow, is / are the Abnehmerspule 7 and / or the primary coil 5 formed such that the pickup coil 7 both during a standstill and during movement of the movable vehicle component 4 always at least partially within that of the primary coil 5 formed magnetic field 9 is arranged. For this purpose, in the example shown, designed as a conductor loop pickup coil 7 in a longitudinal extension in the direction of movement B of the designed as a glass roof movable vehicle component 4 on and / or relocated in this. The longitudinal extent of the laid conductor loop is dimensioned such that both in an initial position of the movable vehicle component 4 , For example, when the glass roof is closed, as well as in an end position of the movable vehicle component 4 , For example, at fully open glass roof, as well as in all intermediate positions, at least a part of the conductor loop in from the primary coil 5 formed magnetic field 9 located.

Die in die Abnehmerspule 7 induzierte Energie ist mittels des zweiten Wandlers 8 in die benötigte Energie zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers 3 umwandelbar. D. h. die in der Abnehmerspule 7 induzierte Induktionswechselspannung ist mittels des zweiten Wandlers 8 in die Betriebsspannung für den elektrischen Verbraucher 3 umzuwandeln, in diesem Ausführungsbeispiel in eine von der Folie benötigte Betriebswechselspannung, um dadurch deren Transparenz zu verändern, und ein in der Abnehmerspule 7 fließender Induktionswechselstrom ist mittels des zweiten Wandlers 8 in einen Betriebsstrom für den elektrischen Verbraucher 3 umzuwandeln. Dabei sind/ist lediglich ein Spannungswert und/oder eine Frequenz und/oder eine Stromstärke mittels des zweiten Wandlers 8 zu verändern, um aus der Induktionswechselspannung und dem Induktionswechselstrom die für die Folie benötigte Betriebswechselspannung und den entsprechenden Betriebswechselstrom zu erzeugen. Bei anderen elektrischen Verbrauchern 3 sind mittels eines entsprechenden zweiten Wandlers 8 aber auch eine als Betriebsgleichspannung ausgebildete Betriebsspannung aus der Induktionswechselspannung und entsprechend ein Betriebsgleichstrom aus dem Induktionswechselstrom erzeugbar oder es ist kein zweiter Wandler 8 erforderlich, da die Induktionswechselspannung direkt als Betriebsspannung und auch der Induktionswechselstrom direkt als Betriebsstrom nutzbar ist.The in the pickup coil 7 induced energy is by means of the second transducer 8th into the energy required to operate the electrical load 3 convertible. Ie. in the pickup coil 7 Induced induction AC voltage is by means of the second transducer 8th in the operating voltage for the electrical consumer 3 to convert, in this embodiment, into an alternating operating voltage required by the film to thereby change its transparency, and one in the pickup coil 7 flowing induction alternating current is by means of the second converter 8th in an operating current for the electrical load 3 convert. In this case, / is merely a voltage value and / or a frequency and / or a current intensity by means of the second converter 8th to change from the induction AC voltage and the AC induction current required for the film AC operating voltage and the corresponding AC operating current to produce. For other electrical consumers 3 are by means of a corresponding second transducer 8th but also designed as a DC operating voltage operating voltage from the induction AC voltage and correspondingly a DC operating current from the induction AC generated or it is not a second converter 8th required because the induction AC voltage directly as operating voltage and the induction AC is directly usable as operating current.

Diese induktive Energieübertragung ist neben dem hier dargestellten besonders vorteilhaften Anwendungsbeispiel überall dort vorteilhaft verwendbar, wo eine Energieübertragung mittels elektrischer Leitungen störend ist, z. B. bei einer Ansteuerung und/oder Energieversorgung von Lichtquellen im oder am Fahrzeug 1, von Sensoren, von Antennenverstärkern im Fahrzeug 1, von Aktoren oder Steuergeräten des Fahrzeugs 1, sowie der Energieversorgung von weiteren, nicht im Fahrzeug 1 verbauten Verbraucher, wie Telefonen, Navigationsgeräten, mobile Computer oder Getränkehalter mit Wärme- bzw. Kühlfunktion. Dabei können die elektrische Energiequelle 2 und der elektrische Verbraucher 3, auch wenn diese sich berühren sollten, vollständig elektrisch voneinander isoliert ausgebildet sein, da die Energieübertragung induktiv erfolgt.This inductive energy transfer is advantageously used in addition to the particularly advantageous application example shown here, where an energy transfer by means of electrical lines is disturbing, z. B. in a control and / or power supply of light sources in or on the vehicle 1 , sensors, antenna amplifiers in the vehicle 1 , of actuators or control units of the vehicle 1 , as well as the power supply of others, not in the vehicle 1 installed consumers, such as telephones, navigation devices, mobile computers or drink holders with heating or cooling function. In this case, the electrical energy source 2 and the electrical consumer 3 even if they should touch each other, they should be completely electrically isolated from each other, since the energy transfer is made inductively.

Zudem sind auch mehrere verschiedene elektrische Verbraucher 3 abwechselnd betreibbar, durch eine Entfernung eines elektrischen Verbrauchers 3 und eine Installation eines anderen elektrischen Verbrauchers 3 an dessen Stelle, wobei keine elektrischen Kontaktierungsmaßnahmen erforderlich sind, so dass der Austausch sehr einfach, beispielsweise auch von einem Nutzer des Fahrzeugs 1, durchführbar ist.There are also several different electrical consumers 3 alternately operable by removal of an electrical load 3 and an installation of another electrical consumer 3 in its place, wherein no electrical contacting measures are required, so that the exchange very simple, for example, by a user of the vehicle 1 , is feasible.

Des Weiteren ist auch bei einer räumlich veränderbaren Anordnung von elektrischen Verbrauchern 3 im Fahrzeug 1 deren Energieversorgung auf diese Weise sicherstellbar, ohne eine Vielzahl von elektrischen Leitungen und elektrischen Anschlüssen installieren zu müssen. Dadurch ist beispielsweise in einem Bus eine wechselnde Bestuhlung realisierbar, d. h. eine Anzahl und Anordnung von Bussitzen an jeweilige Erfordernisse flexibel anpassbar, wobei elektrische Funktionen der Bussitze jeweils aufgrund der realisierten induktiven Energieversorgung sichergestellt sind. Dabei sind beispielsweise eine oder mehrere Primärspulen 5 in einem Fahrzeuginnenboden des Busses angeordnet und die Abnehmerspulen 7 jeweils in den Bussitzen selbst oder in Halterungen der Bussitze zu deren Befestigung am Fahrzeuginnenboden.Furthermore, even with a spatially variable arrangement of electrical consumers 3 in the vehicle 1 their energy supply can be ensured in this way, without having to install a variety of electrical cables and electrical connections. As a result, for example, a changing seating can be realized in a bus, ie, a number and arrangement of bus seats can be flexibly adapted to respective requirements, electric functions of the bus seats being ensured in each case on the basis of the realized inductive energy supply. In this case, for example, one or more primary coils 5 arranged in a vehicle interior floor of the bus and the Abnehmerspulen 7 in each case in the bus seats themselves or in brackets of the bus seats for their attachment to the vehicle interior floor.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeugvehicle
22: Energiequelleenergy
33: Verbraucherconsumer
44: Fahrzeugbauteilvehicle component
55: Primärspuleprimary coil
66: erster Wandlerfirst converter
77: Abnehmerspulepickup coil
88th: zweiter Wandlersecond converter
99: Magnetfeldmagnetic field
BB: Bewegungsrichtungmovement direction

Claims

Device for operating an electrical consumer ( 3 ) in a vehicle ( 1 ), comprising one in the vehicle ( 1 ) arranged electrical energy source ( 2 ), which for energy transfer with that in the vehicle ( 1 ) arranged electrical consumers ( 3 ), and the electrical energy source ( 2 ) with the electrical consumer ( 3 ) is inductively coupled, and that the electrical energy source ( 2 ) with one in the vehicle ( 1 ) arranged primary coil ( 5 ) is electrically connected such that on the primary coil ( 5 ) is applied to an AC voltage, and that in the vehicle ( 1 ) and connected to the electrical consumer ( 3 ) electrically connected pickup coil ( 7 ) from the electrical energy source ( 2 ) and the primary coil ( 5 ) galvanically isolated within one of the primary coil ( 5 ) formed magnetic field ( 9 ), characterized in that the pickup coil ( 7 ) and the electrical consumer ( 3 ) on a movable vehicle component ( 4 ) are arranged.

Device according to claim 1, characterized in that the pickup coil ( 7 ) and / or the primary coil ( 5 ) are formed such that the Abnehmerspule ( 7 ) during a standstill and during a movement of the movable vehicle component ( 4 ) always at least partially within that of the primary coil ( 5 ) formed magnetic field ( 9 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Abnehmerspule ( 7 ) is formed as a conductor loop.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the electrical energy source ( 2 ) and the primary coil ( 5 ) a first transducer connected to both ( 6 ) for converting a DC voltage of the electrical energy source ( 2 ) in the AC voltage for the primary coil ( 5 ) is arranged.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that between the Abnehmerspule ( 7 ) and the electrical consumer ( 3 ) a second transducer connected to both ( 8th ) for converting a in the pickup coil ( 7 ) induced induction AC voltage in an operating voltage for the electrical load ( 3 ) is arranged.