DE102012022479A1 - Vehicle has energy storage device for supplying energy to electric motor, and secondary winding which is arranged at top of vehicle chassis and formed with ring winding on ferrite plate - Google Patents

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Abstract

The vehicle (6) has energy storage device for supplying energy to an electric motor such as traction motor and lifting mechanism motor. A secondary winding (2) is arranged at the top of the vehicle chassis and is formed with ring winding on a ferrite plate. The two or more secondary windings are arranged parallel to each other in equal distance to vehicle wheels. Independent claims are included for the following: (1) a vehicle charging system; and (2) a method for operating vehicle charging system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, ein System und ein Verfahren zum Betreiben eines Systems.The invention relates to a vehicle, a system and a method for operating a system.

Es ist allgemein bekannt, dass Fahrzeuge mit Energiespeicher von Zeit zu Zeit beladen werden müssenIt is well known that vehicles with energy storage must be loaded from time to time

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeug weiterzubilden, wobei eine einfache Beladung ausführbar sein soll.The invention is therefore based on the object to develop a vehicle, with a simple load should be executable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Fahrzeug nach den in Anspruch 1, bei dem System nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren zum Betreiben eines Systems nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the vehicle according to claim 1, in the system according to the claim 1 and in the method for operating a system according to the features indicated in claim 1.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Fahrzeug mit Energiespeicher sind, dass aus dem Energiespeicher ein Elektromotor des Fahrzeugs, insbesondere ein Traktionsmotor und/oder ein Hubwerksmotor, speisbar ist,
wobei an der Oberseite des Fahrzeugs zumindest eine Sekundärwicklung angeordnet ist.Important features of the invention in the vehicle with energy storage are that from the energy storage an electric motor of the vehicle, in particular a traction motor and / or a hoist motor, can be fed,
wherein at least one secondary winding is arranged on the upper side of the vehicle.

Von Vorteil ist dabei, dass keine aufwendige Bodenbearbeitung notwendig ist. Außerdem ist ein einfaches nachrüsten von vorhandenen Fahrzeugen in einfacher Weise ausführbar. Es müssen nur als montierbare Einheiten ausgeführte Sekundärwicklungen an der Oberseite des Fahrzeugs befestigt werden. Das Beladen ist stets ausführbar, wenn das Fahrzeug unter dem Primärleiter angeordnet ist. Außerdem ist eine Spurführung des Fahrzeugs in einfacher Weise ermöglicht, wenn der Spurführungssensor ebenfalls an der Oberseite des Fahrzeugs angeordnet wird.The advantage here is that no expensive tillage is necessary. In addition, a simple retrofit of existing vehicles in a simple manner executable. Only secondary windings designed as mountable units need to be attached to the top of the vehicle. Loading is always possible when the vehicle is placed under the primary ladder. In addition, a tracking of the vehicle is made possible in a simple manner, when the tracking sensor is also arranged at the top of the vehicle.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sekundärwicklung als montierbare Einheit mit Ferritplatte und Ringwicklung ausgeführt, insbesondere mittels Vergussmasse vergossen und/oder in einem Kunststoff oder Aluminium-Gehäuse. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Nachrüstbarkeit erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the secondary winding is designed as a mountable unit with ferrite plate and ring winding, in particular encapsulated by potting compound and / or in a plastic or aluminum housing. The advantage here is that a simple retrofitting is achievable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ringwicklung der Sekundärwicklung mit einer derartigen Kapazität parallel oder in Reihe geschaltet, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingeprägten Wechselstroms entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass die Schwankungen der erreichbaren Position optimaler Kopplung ausgleichbar sind und trotzdem eine hohe induktive Kopplungsstärke erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the ring winding of the secondary winding is connected in parallel or in series with such a capacitance that the resonant frequency of the resonant circuit thus formed substantially corresponds to the frequency of the impressed in the primary conductor alternating current. The advantage here is that the fluctuations of the achievable position optimal coupling can be compensated and still a high inductive coupling strength can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug ein Mittel zur Bestimmung der induktiven Kopplungsstärke zwischen Sekundärwicklung und Primärleiter auf. Von Vorteil ist dabei, dass ein automatisiertes Einparken ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the vehicle has a means for determining the inductive coupling strength between the secondary winding and the primary conductor. The advantage here is that an automated parking is possible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Mittel zur Bestimmung des Ladezustandes des Energiespeichers des Fahrzeugs am Fahrzeug angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein automatisierter Ablauf ausführbar ist.In an advantageous embodiment, a means for determining the state of charge of the energy storage of the vehicle is arranged on the vehicle. The advantage here is that an automated process is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an der Oberseite des Fahrzeugs zwei oder mehr Sekundärwicklungen parallel nebeneinander angeordnet, insbesondere in gleichem Abstand zu der von den Rädern des Fahrzeugs. Von Vorteil ist dabei, dass eine entsprechend höhere Ladeleistung übertragbar ist.In an advantageous embodiment, two or more secondary windings are arranged parallel to each other at the top of the vehicle, in particular at the same distance from that of the wheels of the vehicle. The advantage here is that a correspondingly higher charging power is transferable.

Wichtige Merkmale bei dem System zur Beladung eines Fahrzeugs sind, dass das System eine stationär angeordnete Haltevorrichtung aufweist, an welchem ein Primärleiter, insbesondere eine Primärleiterwicklung oder ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem, aufweisend als Linienleiter ausgeführter Hinleiter und Rückleiter, angeordnet ist.Important features in the system for loading a vehicle are that the system has a stationarily arranged holding device, on which a primary conductor, in particular a primary conductor winding or an elongated executed primary conductor system, comprising designed as a line conductor Hinleiter and return conductor is arranged.

Von Vorteil ist dabei, dass während der Beladung ein Bewegen des Fahrzeugs ausführbar ist.The advantage here is that while loading a moving of the vehicle is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Primärleiter höher angeordnet als die Sekundärwicklung des Fahrzeugs. Von Vorteil ist dabei, dass die Beladung von einer Oberleitung aus ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the primary conductor is arranged higher than the secondary winding of the vehicle. The advantage here is that the load from an overhead line is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Haltevorrichtung ein Hubwerk, mit welcher der Primärleiter höhenverstellbar ist,
insbesondere wobei das Hubwerk einen Zahnriementrieb aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass verschieden hohe Fahrzeuge beladbar sind.In an advantageous embodiment, the holding device comprises a hoist with which the primary conductor is height-adjustable,
in particular wherein the hoist has a toothed belt drive. The advantage here is that different levels of vehicles are loaded.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen einer elektronischen Schaltung des Fahrzeugs und einer stationär angeordneten Steuerung, insbesondere also einer mit der Haltevorrichtung verbundenen Steuerung, ein Kommunikationskanal vorhanden, wobei die Datenübertragung mittels Aufmodulation höher frequenter Stromanteile auf den in der Sekundärwicklung oder auf den im Primärleiter fließenden Wechselstrom. Von Vorteil ist dabei, dass ein automatisierter Ablauf ausführbar ist und insbesondere der Beginn und/oder die Beendigung der Beladung sowie das Absenken oder Anheben des Primärleiters automatisiert ausführbar ist.In an advantageous embodiment, a communication channel is present between an electronic circuit of the vehicle and a stationarily arranged control, in particular a controller connected to the holding device, the data transmission by means of modulating higher frequency current components to the alternating current flowing in the secondary winding or in the primary conductor , The advantage here is that an automated process is executable and in particular the beginning and / or termination of the loading and the lowering or raising of the primary conductor is automated executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Primärleitung in Fahrtrichtung oder quer zur Fahrtrichtung breiter ausgedehnt als die Sekundärwicklung samt Ferritplatte, insbesondere wobei das Fahrzeug in einer Position optimaler Kopplung oder maximaler Kopplung zwischen Primärleiter und Sekundärwicklung angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass für das Fahrzeug die Position optimaler Kopplung an die Primärwicklung, insbesondere also eine Position maximaler Kopplung in einfacher Weise erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the primary line is wider in the direction of travel or transverse to the direction of travel than the Secondary winding including ferrite plate, in particular wherein the vehicle is arranged in a position of optimal coupling or maximum coupling between the primary conductor and the secondary winding. The advantage here is that for the vehicle, the position of optimal coupling to the primary winding, ie in particular a position of maximum coupling is easily accessible.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines Systems sind, dass nach Einparken, insbesondere mit einer Einparkhilfe, welche einen Regler aufweist, der die induktive Kopplungsstärke durch Verfahren des Fahrzeugs auf einen Sollwert an Kopplungsstärke hinregelt,

  • – ein Startsignal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird,
  • – die Primärleitung herabgesenkt wird,
  • – bei Erreichen eines Sollwerts an induktiver Kopplungsstärke zwischen Sekundärwicklung und Primärleitung ein Signal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird, woraufhin das Herabsenken beendet wird und die Aufladung des Energiespeichers ausgeführt wird,
  • – bei Erreichen eines Sollladezustandes des Energiespeichers ein Stopsignal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird und das Aufladen beendet wird, insbesondere wobei die Primärleitung angehoben wird.
Important features in the method for operating a system are that after parking, in particular with a parking aid, which has a controller that regulates the inductive coupling strength by moving the vehicle to a target value of coupling strength,
  • A start signal is transmitted from the vehicle to the stationarily arranged control,
  • - the primary line is lowered,
  • - Upon reaching a target value of inductive coupling strength between the secondary winding and the primary line, a signal is transmitted from the vehicle to the stationarily arranged control, whereupon the lowering is stopped and the charging of the energy storage is performed,
  • - Upon reaching a nominal state of charge of the energy storage, a stop signal is transmitted from the vehicle to the stationarily arranged control and the charging is terminated, in particular wherein the primary line is raised.

Von Vorteil ist dabei, dass verschieden hohe Fahrzeuge einsetzbar sind und somit die Höhe der Primärleitung auf das Fahrzeug anpassbar ist, insbesondere in automatisierter Weise.The advantage here is that different levels of vehicles can be used and thus the height of the primary line is adaptable to the vehicle, especially in an automated manner.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination possibilities of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or posing by comparison with the prior art task arise.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist ein Fahrzeug 6 in Schrägansicht gezeigt, das in einer von zwei Ladestationen geparkt ist, um den Energiespeicher des Fahrzeugs aufzuladen, wobei die Energie an das Fahrzeug 6 induktiv übertragen wird von einer Primärleiterwicklung 1 zu einer am Fahrzeug vorgesehenen Sekundärwicklung. 2. Dabei ist die langgestreckt ausgeführte Primärleiterwicklung 1 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 6 orientiert.The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In the 1 is a vehicle 6 shown in an oblique view, which is parked in one of two charging stations to charge the energy storage of the vehicle, wherein the energy to the vehicle 6 is inductively transmitted from a primary conductor winding 1 to a provided on the vehicle secondary winding. 2 , Here is the elongated executed primary conductor winding 1 in the direction of travel of the vehicle 6 oriented.

In der 2 ist eine zur 1 gehörige Seitenansicht gezeigt.In the 2 is one to 1 associated side view shown.

In der 3 ist eine zur 1 zugehörige Vorderansicht gezeigt.In the 3 is one to 1 associated front view shown.

In der 4 ist eine zur 1 zugehörige Draufsicht gezeigt.In the 4 is one to 1 shown associated top view.

In der 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel in Schrägansicht gezeigt, bei dem die die langgestreckt ausgeführte Primärleiterwicklung 1 quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 6 orientiert.In the 5 another embodiment is shown in an oblique view, in which the elongated executed primary conductor winding 1 transverse to the direction of travel of the vehicle 6 oriented.

In der 6 ist eine zur 5 zugehörige Vorderansicht gezeigt.In the 6 is one to 5 associated front view shown.

In der 7 ist eine zur 5 zugehörige Draufsicht gezeigt.In the 7 is one to 5 shown associated top view.

In der 8 ist eine zur 1 gehörige Seitenansicht gezeigt.In the 8th is one to 1 associated side view shown.

In der 9 sind als Primärleitersystem ein als Linienleiter ausgeführter Hinleiter und ein parallel hierzu als Linienleiter ausgeführter Rückleiter vorgesehen, so dass an ein Fahrzeug 6 während der Fahrt aus diesem Primärleitersystem (90, 91) Energie zuführbar ist.In the 9 are provided as a primary conductor system designed as a line conductor Hinleiter and a parallel executed as a line conductor return conductor, so that to a vehicle 6 while driving out of this primary conductor system ( 90 . 91 ) Energy can be supplied.

Wie in 1 gezeigt weist das Fahrzeug 6 eine mehrstückig ausgeführte Sekundärwicklung 2 auf.As in 1 shown points the vehicle 6 a multi-piece secondary winding 2 on.

Dabei ist jede Sekundärwicklung 2 als Ringwicklung, insbesondere Flachwicklung, ausgeführt, wobei ein Spulenkern aus Ferrit an der Sekundärwicklung 2 angeordnet ist. Hierbei ist die Ringwicklung auf einer Ferritplatte aufgelegt und um einen Mittelschenkel herum vorgesehen, insbesondere gewickelt. Dabei ist die Ferritplatte also auf einer Seite der Ringwicklung angeordnet, wobei diese Seite von der stationär angeordneten Primärleiterwicklung 1 der Ladestation abgewandt ist. Somit ist also die Ferritplatte weiter innen als die Sekundärwicklung 2 angeordnet. Der Mittelschenkel ist ebenfalls aus Ferrit ausgeführt und ragt somit von der von der Primärleiterwicklung 1 abgewandten Seite durch die Ringwicklung hindurch und auf der anderen Seite hervor.Every secondary winding is here 2 designed as a ring winding, in particular flat winding, wherein a coil core of ferrite to the secondary winding 2 is arranged. Here, the ring winding is placed on a ferrite plate and provided around a center leg around, in particular wound. In this case, the ferrite plate is thus arranged on one side of the ring winding, said side of the stationarily arranged primary conductor winding 1 the charging station is facing away. Thus, therefore, the ferrite plate is further inside than the secondary winding 2 arranged. The middle leg is also made of ferrite and thus protrudes from that of the primary conductor winding 1 opposite side through the ring winding and on the other side.

Die Ferritplatte mit Mittelschenkel ist aus einzelnen Ferritelementen zusammensetzbar oder einstückig herstellbar.The ferrite plate with center leg is composed of individual ferrite elements or produced in one piece.

Die Ferritplatte samt Mittelschenkel und Ringwicklung sind vorzugsweise miteinander vergossen und als montierbare Einheit ausgeführt, die in den Figuren jeweils mit Sekundärwicklung 2 bezeichnet ist.The ferrite plate together with center leg and ring winding are preferably cast together and designed as a mountable unit, which in the figures each with secondary winding 2 is designated.

Wie in den Figuren gezeigt, sind an der Oberseite des Fahrzeugs 6 zwei solcher als montierbare Einheiten vorgesehene Sekundärwicklungen 2 nebeneinander angeordnet. Alternativ sind aber auch mehrere solcher Sekundärwicklungen 2 in einer ebenen Anordnung nebeneinander vorsehbar.As shown in the figures, are at the top of the vehicle 6 two such as mountable units provided secondary windings 2 arranged side by side. Alternatively, they are also several such secondary windings 2 in a planar arrangement next to each other vorsehbar.

Wie in den Figuren gezeigt, ist die Ausdehnung der von den Sekundärwicklungen 2 samt ihrer jeweiligen Ferritplatte überdeckten Fläche, insbesondere in Draufsicht und/oder in zur Gravitationsrichtung paralleler Blickrichtung, in einer ersten Richtung breiter als das Primärleitersystem.As shown in the figures, the extension is that of the secondary windings 2 covered with their respective ferrite plate surface, in particular in plan view and / or in the direction of gravity parallel viewing direction, in a first direction wider than the primary conductor system.

Somit ist also die Ausdehnung der von den Sekundärwicklungen 2 samt ihrer jeweiligen Ferritplatte überdeckten Fläche in einer in der Flächenebene liegenden Richtung größer als die Ausdehnung der vom Primärleitersystem 1 überdeckte, in die Flächenebene projizierte Fläche.Thus, therefore, the extent of the secondary windings 2 covered with their respective ferrite plate surface in a lying in the plane surface direction greater than the extent of the primary conductor system 1 covered surface projected into the surface plane.

Hingegen ist die Ausdehnung der von den Sekundärwicklungen 2 samt ihrer jeweiligen Ferritplatte überdeckten Fläche in einer zur vorgenannten Richtung senkrecht liegenden, in der Flächenebene liegenden Richtung kleiner als die entsprechende Ausdehnung der vom Primärleitersystem 1 überdeckte, in die Flächenebene projizierte Fläche.On the other hand, the extent of the secondary windings 2 covered with their respective ferrite plate surface in a direction perpendicular to the aforementioned direction, lying in the plane surface direction smaller than the corresponding extent of the primary conductor system 1 covered surface projected into the surface plane.

Auf diese Weise ist das vom Primärleitersystem erzeugte Magnetfeld mittels des Mittelschenkels durch die Ringwicklung jeweils leitbar und mittels der Ferritplatte hinter der Ringwicklung herum zurück auf die Seite des Primärleitersystems.In this way, the magnetic field generated by the primary conductor system by means of the central leg through the ring winding is in each case conductive and by means of the ferrite plate behind the ring winding around back to the side of the primary conductor system.

Diese längere Ausdehnung der Sekundärwicklung einer ersten Richtung und die längere Ausdehnung des Primärleitersystems in einer hierzu senkrechten Richtung ermöglicht, dass die induktive Kopplung nicht verringert wird, wenn das Fahrzeug in der vom Primärleitersystem längeren Richtung verschoben wird. Somit ist ein absolut präzises Erreichen der Einparkposition in der Ladestation nicht notwendig.This longer extension of the secondary winding of a first direction and the longer extension of the primary conductor system in a direction perpendicular thereto allows the inductive coupling not to be reduced when the vehicle is displaced in the longer direction from the primary conductor system. Thus, an absolutely precise reaching the parking position in the charging station is not necessary.

Darüber hinaus ist der Sekundärwicklung 2 beziehungswiese den Sekundärwicklungen 2 jeweils eine Kapazität parallel oder in Reihe zugeschaltet, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen übereinstimmt mit der Frequenz des in das Primärleitersystem eingespeisten mittelfrequenten Stromes. Vorzugsweise wird hierbei eine Frequenz zwischen 10 und 1000 kHz verwendet. Infolge dieser resonanten induktiven Energieübertragung ist somit auch bei Abstandsveränderungen zwischen einer jeweiligen Sekundärwicklung 2 und dem Primärleitersystem 1 eine nur geringfügige Veränderung der induktiven Kopplung die Folge.In addition, the secondary winding 2 Refer to the secondary windings 2 each one capacitor connected in parallel or in series, that the resonance frequency of the resonant circuit thus formed substantially coincides with the frequency of the fed into the primary conductor system medium-frequency current. Preferably, a frequency between 10 and 1000 kHz is used here. As a result of this resonant inductive energy transfer is thus also at distance changes between a respective secondary winding 2 and the primary conductor system 1 a slight change in the inductive coupling the result.

Durch die Zuführung von Energie an der Oberseite des Fahrzeugs ist keine Bodenverlegung des Primärleitersystems 1 notwendig.By supplying energy at the top of the vehicle, there is no floor laying of the primary conductor system 1 necessary.

Als Fahrzeug ist in den Figuren ein Gabelstapler gezeigt. Dabei weist dieses Fahrzeug ein Hubwerk auf, dessen Antrieb ebenfalls aus dem den Fahrantrieb, also Traktionsantrieb, des Fahrzeugs versorgenden Energiespeicher versorgt wird. Der Antrieb des Hubwerks arbeitet beim Heben der Last motorisch, beim Senken der Last jedoch generatorisch, wobei die dabei vom Antrieb, insbesondere Elektromotor, erzeugte Energie im Energiespeicher gespeichert wird.As a vehicle, a forklift truck is shown in the figures. In this case, this vehicle has a hoist, the drive is also supplied from the the drive, so traction drive, the vehicle supplying energy storage. The drive of the hoist works when lifting the load motor, when lowering the load, however, a generator, the case of the drive, in particular electric motor, energy generated in the energy storage is stored.

Der Energiespeicher besteht hierbei aus zwei Speichereinheiten auf. Dabei ist die erste Speichereinheit ein Doppelschichtkondensator, wie Ultracap, und die zweite Speichereinheit ein Akkumulator. Somit ist die erste Speichereinheit in der Lage größere Leistungsströme aufzunehmen als die zweite Speichereinheit. Jedoch ist die in der ersten Speichereinheit speicherbare Energiemenge kleiner als die in der zweiten Speichereinheit speicherbare Energiemenge.The energy storage consists of two storage units. In this case, the first storage unit is a double-layer capacitor, such as Ultracap, and the second storage unit is an accumulator. Thus, the first memory unit is capable of receiving larger power currents than the second memory unit. However, the amount of energy storable in the first storage unit is smaller than the amount of energy storable in the second storage unit.

Wie in den 1 bis 4 gezeigt, ist die Primärleiterwicklung 1 an einer Haltevorrichtung 4 aufgehängt angeordnet. Eine mit dieser stationär angeordneten Haltevorrichtung 4 ebenfalls stationär angeordnete mittelfrequente Stromquelle 3 speist die Primärleiterwicklung 1, die als Ringwicklung ausgeführt ist, welche parallel zur am Fahrzeug 6 angeordneten Sekundärwicklung 2 angeordnet ist.As in the 1 to 4 shown is the primary conductor winding 1 on a holding device 4 arranged suspended. A stationary with this holding device 4 also stationary arranged medium-frequency power source 3 feeds the primary conductor winding 1 , which is designed as a ring winding, which parallel to the vehicle 6 arranged secondary winding 2 is arranged.

Die Sekundärwicklung 2 ist mittels eines Kabels 80 mit Anschlussleitung elektrisch verbunden mit einer elektronischen Schaltung 5 des Fahrzeugs 6.The secondary winding 2 is by means of a cable 80 with connecting cable electrically connected to an electronic circuit 5 of the vehicle 6 ,

Die elektronische Schaltung 5 umfasst dabei die genannte Kapazität zur Bildung eines Resonanzkreises zusammen mit der Sekundärwicklung. Außerdem wird der aus dem Resonanzkreis entnommene Wechselstrom einem Gleichrichter zugeführt, der eine Gleichspannung zur Versorgung der Motoren des Fahrzeugs, insbesondere zur Versorgung des Traktionsmotors und des Hubwerkantriebmotors, zur Verfügung stellt. Die Motoren sind vorzugsweise wechselrichtergespeiste Elektromotoren, insbesondere Synchronmotoren und/oder Asynchronmotoren.The electronic circuit 5 in this case comprises said capacity for forming a resonant circuit together with the secondary winding. In addition, the AC current drawn from the resonant circuit is supplied to a rectifier which provides a DC voltage for supplying the motors of the vehicle, in particular for supplying the traction motor and the Hubwerkantriebmotors available. The motors are preferably inverter-fed electric motors, in particular synchronous motors and / or asynchronous motors.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 ist in dem Ausführungsbeispiel nach 5 bis 8 die Primärleiterwicklung 1 mit ihrer langgestreckten Seite nicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs sondern quer dazu, also zur Haltevorrichtung 4 hin oder von dieser weg ausgerichtet. Somit muss das Fahrzeug in dieser Querrichtung nicht so präzise eingeparkt werden als in der Fahrtrichtung.In contrast to the embodiment of the 1 to 4 is in the embodiment according to 5 to 8th the primary conductor winding 1 with its elongated side not in the direction of travel of the vehicle but across it, so the holding device 4 towards or away from it. Thus, the vehicle does not have to be parked as precisely in this transverse direction as in the direction of travel.

Wie in 9 gezeigt, ist auch ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem verwendbar, wobei ein Hinleiter 90 des Primärleitersystems parallel zu einem Rückleiter 91 des Primärleitersystems als Oberleitung in der Anlage verlegt ist. Somit ist das Fahrzeug mit seinem Mittelschenkel mittig zum Hinleiter 90 und Rückleiter 91 verfahrbar und trotzdem induktiv beladbar. Auf diese Weise sind beispielsweise auch mehrere gleichartige Fahrzeuge 6 hintereinander entlang der Oberleitung langsam verfahrbar und gleichzeitig deren Energiespeicher aufladbar, wobei jedes der Fahrzeuge 6 ein Spurführungsmittel aufweist, das das Primärleitersystem als Geberleitungssystem verwendet. Außerdem ist an jedem Fahrzeug ein Antikollisionssystem angeordnet, so dass der Abstand zum benachbarten Fahrzeug keinen kritischen Mindestwert unterschreitet. Hinleiter 90 und Rückleiter 91 sind hierbei Teil einer Stromleiterschleife, in welche von der mittelfrequenten Stromquelle ein Wechselstrom konstanter Amplitude eingeprägt wird.As in 9 Also shown is an elongated executed primary conductor system can be used with a forward conductor 90 of the primary conductor system parallel to a return conductor 91 of the primary conductor system is laid as a catenary in the system. Thus, the vehicle with its middle leg centered to the lead 90 and return conductor 91 moveable and nevertheless inductive loadable. In this way, for example, several similar vehicles 6 one behind the other along the overhead line slowly movable and at the same time rechargeable their energy storage, each of the vehicles 6 has a tracking means that uses the primary conductor system as a donor conduit system. In addition, an anti-collision system is arranged on each vehicle, so that the distance to the adjacent vehicle does not fall below a critical minimum value. go conductor 90 and return conductor 91 are here part of a conductor loop, in which of the medium-frequency power source, an alternating current of constant amplitude is impressed.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist im Fahrzeug ein Anzeigemittel angeordnet, welches als Einparkhilfe fungiert. Dabei wird die Abweichung von der optimalen Parkposition oder die Abweichung von dem optimalen Parkpositionsbereich angezeigt.In further embodiments of the invention, a display means is arranged in the vehicle, which acts as a parking aid. The deviation from the optimum parking position or the deviation from the optimum parking position range is displayed.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Primärwicklung zumindest höhenverfahrbar, wobei ein an der stationär angeordneten Haltevorrichtung 4 angeordneter Antriebsmotor als Hubwerksantrieb fungiert. Somit wird die Primärwicklung 1 erst nach Einparken des Fahrzeugs von oben herab zur Oberseite des Fahrzeugs 6 verfahren. Auf diese Weise sind verschieden hohe Fahrzeuge in der Ladestation aufladbar. Vorzugsweise ist hierzu ein Eingabemittel im Fahrzeug angeordnet, das manuell oder automatisch auslösbar ist, sobald die optimale oder endgültige Einparkposition erreicht ist. Vom Fahrzeug 6, insbesondere von der elektronischen Schaltung 5, wird dann über einen Kommunikationssignal zur Ladestation, insbesondere zu einer Steuerung derselben, ein Signal übertragen, welches das Herabsenken der Primärwicklung 1 auslöst. Bei Erreichen einer genügend starken induktiven Kopplung der Primärleiterwicklung an die Sekundärwicklung 2, insbesondere wobei die Erkennung dieser genügend starken Kopplung mittels der elektronischen Schaltung 5 am Fahrzeug ausgeführt wird, wird ein entsprechendes Signal vom Fahrzeug über den Kommunikationskanal an die stationär angeordnete Ladestation übertragen und daraufhin das Herabsenken gestoppt. Ebenso wird nach Erreichen der vollen Aufladung des Energiespeichers oder nach Betätigen eines Freigabemittels durch den Fahrer des Fahrzeugs ein entsprechendes Signal vom Fahrzeug über den Kommunikationskanal an die stationär angeordnete Ladestation übertragen und daraufhin die Primärleiterwicklung 1 angehoben, so dass das Fahrzeug 6 ohne Beschädigungsrisiko für die Ladestation wegfahrbar ist.In further embodiments of the invention, the primary winding is at least vertically movable, with a stationary on the holding device 4 arranged drive motor acts as a hoist drive. Thus, the primary winding 1 only after parking the vehicle from the top down to the top of the vehicle 6 method. In this way, different levels of vehicles in the charging station can be charged. Preferably for this purpose an input means is arranged in the vehicle, which can be triggered manually or automatically as soon as the optimum or final parking position is reached. From the vehicle 6 , in particular of the electronic circuit 5 , is then transmitted via a communication signal to the charging station, in particular to a control of the same, a signal which is the lowering of the primary winding 1 triggers. Upon reaching a sufficiently strong inductive coupling of the primary conductor winding to the secondary winding 2 in particular wherein the detection of this sufficiently strong coupling by means of the electronic circuit 5 is carried out on the vehicle, a corresponding signal is transmitted from the vehicle via the communication channel to the stationarily arranged charging station and then the lowering is stopped. Likewise, after reaching the full charge of the energy storage device or after actuation of a release agent by the driver of the vehicle, a corresponding signal is transmitted from the vehicle via the communication channel to the stationarily arranged charging station and then the primary conductor winding 1 raised, leaving the vehicle 6 can be moved away without risk of damage to the charging station.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt des Herabsenkens und Anhebens der Primärleiterwicklung 1 ein Wegklappen beziehungsweise Hinklappen oder Wegdrehen beziehungsweise Hindrehen ausgeführt, so dass ein an der Haltevorrichtung 4 angeordneter Drehantrieb ausreicht.In further embodiments of the invention, instead of lowering and raising the primary conductor winding 1 executed a folding away or Hinklappen or turning away or Hindrehen so that a on the holding device 4 arranged rotary drive sufficient.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PrimärleiterwicklungPrimary conductor winding
22
Sekundärwicklungsecondary winding
33
mittelfrequente Stromquellemedium-frequency power source
44
Haltevorrichtungholder
55
elektronische Schaltungelectronic switch
66
Fahrzeugvehicle
8080
Kabel mit AnschlussleitungCable with connection cable
9090
Hinleiter des PrimärleitersystemsHinleiter of the primary conductor system
9191
Rückleiter des PrimärleitersystemsReturn conductor of the primary conductor system

Claims (12)

Fahrzeug mit Energiespeicher, aus dem ein Elektromotor des Fahrzeugs, insbesondere ein Traktionsmotor und/oder ein Hubwerksmotor, speisbar ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Fahrzeugs zumindest eine Sekundärwicklung angeordnet ist.Vehicle with energy storage, from which an electric motor of the vehicle, in particular a traction motor and / or a hoist motor, can be fed, characterized in that at least one secondary winding is arranged at the top of the vehicle. Fahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklung als montierbare Einheit mit Ferritplatte und Ringwicklung ausgeführt ist, insbesondere mittels Vergussmasse vergossen und/oder in einem Kunststoff- oder Aluminium-Gehäuse.Vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that the secondary winding is designed as a mountable unit with ferrite plate and ring winding, in particular encapsulated by potting compound and / or in a plastic or aluminum housing. Fahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwicklung der Sekundärwicklung mit einer derartigen Kapazität parallel oder in Reihe geschaltet ist, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingeprägten Wechselstroms entspricht.Vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring winding of the secondary winding is connected in parallel or in series with such a capacitance that the resonant frequency of the resonant circuit thus formed substantially corresponds to the frequency of the impressed in the primary conductor alternating current. Fahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Bestimmung der induktiven Kopplungsstärke zwischen Sekundärwicklung und Primärleiter aufweist.Vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that it comprises a means for determining the inductive coupling strength between the secondary winding and the primary conductor. Fahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Bestimmung des Ladezustandet des Energiespeichers des Fahrzeugs.Vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that a means for determining the state of charge of the energy storage of the vehicle. Fahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Fahrzeugs zwei oder mehr Sekundärwicklungen parallel nebeneinander angeordnet sind, insbesondere in gleichem Abstand zu der von den Rädern des Fahrzeugs.Vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that at the top of the vehicle two or more secondary windings parallel to each other are arranged, in particular at the same distance from that of the wheels of the vehicle. System zur Beladung eines Fahrzeugs, insbesondere nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine stationär angeordnete Haltevorrichtung aufweist, an welchem ein Primärleiter, insbesondere eine Primärleiterwicklung oder ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem, aufweisend als Lininenleiter ausgeführter Hinleiter und Rückleiter, angeordnet ist.System for loading a vehicle, in particular according to at least one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a stationarily arranged holding device on which a primary conductor, in particular a primary conductor winding or an elongated executed primary conductor system, comprising as a line conductor executed Hinleiter and return conductor is arranged , System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärleiter höher angeordnet ist als die Sekundärwicklung des Fahrzeugs.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the primary conductor is arranged higher than the secondary winding of the vehicle. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ein Hubwerk umfasst, mit welcher der Primärleiter höhenverstellbar ist, insbesondere wobei das Hubwerk einen Zahnriementrieb aufweist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the holding device comprises a lifting mechanism with which the primary conductor is height-adjustable, in particular wherein the lifting mechanism has a toothed belt drive. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer elektronischen Schaltung des Fahrzeugs und einer stationär angeordneten Steuerung, insbesondere also einer mit der Haltevorrichtung verbundenen Steuerung, ein Kommunikationskanal vorhanden ist, wobei die Datenübertragung mittels Aufmodulation höher frequenter Stromanteile auf den in der Sekundärwicklung oder auf den im Primärleiter fließenden Wechselstrom.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that between an electronic circuit of the vehicle and a stationary control, in particular a controller connected to the holding device, a communication channel is present, wherein the data transmission by modulating higher frequency current components in the in the Secondary winding or on the alternating current flowing in the primary conductor. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärleitung in Fahrtrichtung oder quer zur Fahrtrichtung breiter ausgedehnt ist als die Sekundärwicklung samt Ferritplatte, insbesondere wobei das Fahrzeug in einer Position optimaler Kopplung oder maximaler Kopplung zwischen Primärleiter und Sekundärwicklung angeordnet ist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the primary line in the direction of travel or transverse to the direction of travel is broader than the secondary winding including ferrite plate, in particular wherein the vehicle is arranged in a position of optimal coupling or maximum coupling between the primary conductor and secondary winding. Verfahren zum Betreiben eines Systems nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einparken, insbesondere mit einer Einparkhilfe, welche einen Regler aufweist, der die induktive Kopplungsstärke durch Verfahren des Fahrzeugs auf einen Sollwert an Kopplungsstärke hinregelt, – ein Startsignal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird, – die Primärleitung herabgesenkt wird, – bei Erreichen eines Sollwerts an induktiver Kopplungsstärke zwischen Sekundärwicklung und Primärleitung ein Signal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird, woraufhin das Herabsenken beendet wird und die Aufladung des Energiespeichers ausgeführt wird, – bei Erreichen eines Sollladezustandes des Energiespeichers ein Stopsignal vom Fahrzeug an die stationär angeordnete Steuerung übermittelt wird und das Aufladen beendet wird, insbesondere wobei die Primärleitung angehoben wird.Method for operating a system according to at least one of the preceding claims, characterized in that after parking, in particular with a parking aid, which has a regulator which regulates the inductive coupling strength by moving the vehicle to a desired value of coupling strength, - a start signal from the vehicle the stationarily arranged control is transmitted, - the primary line is lowered, - a signal from the vehicle is transmitted to the stationarily arranged control upon reaching a desired value of inductive coupling strength between secondary winding and primary line, whereupon the lowering is terminated and the charging of the energy store is carried out, - Upon reaching a nominal state of charge of the energy storage, a stop signal is transmitted from the vehicle to the stationarily arranged control and the charging is terminated, in particular wherein the primary line is raised.
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