DE102013217713A1 - Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil - Google Patents

Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil Download PDF

Info

Publication number
DE102013217713A1
DE102013217713A1 DE102013217713.5A DE102013217713A DE102013217713A1 DE 102013217713 A1 DE102013217713 A1 DE 102013217713A1 DE 102013217713 A DE102013217713 A DE 102013217713A DE 102013217713 A1 DE102013217713 A1 DE 102013217713A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
vehicle
transmitting coil
pattern
charging station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102013217713.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Ahmet Kilic
Jan Sparbert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102013217713.5A priority Critical patent/DE102013217713A1/en
Publication of DE102013217713A1 publication Critical patent/DE102013217713A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/124Detection or removal of foreign bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/126Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Sendespule zur induktiven Energieübertragung zu einer von der Sendespule beabstandeten Empfangsspule, mit einer oder mehreren Spulenwicklungen, welche in einer Spulenebene angeordnet sind; und einer Musterplatte, welche in einer Ebene über der Spulenebene angeordnet ist, und auf welcher ein optisches Kontrastmuster aufgebracht ist. Die Erfindung schafft weiterhin Verfahren zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung und zum Detektieren eines Fremdobjekts zwischen einer Sendespule und einer Empfangsspule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, welche jeweils von einer derartigen Sendespule Gebrauch machen.The present invention provides a transmitting coil for inductive power transmission to a receiving coil spaced from the transmitting coil, having one or more coil windings arranged in a coil plane; and a pattern plate which is disposed in a plane above the coil plane and on which an optical contrast pattern is applied. The invention further provides methods of positioning an inductive power transfer device and detecting a foreign object between a transmitting coil and a receiving coil of an inductive power transmitting device, each of which makes use of such a transmitting coil.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendespule zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule zu einer von der Sendespule beabstandeten Empfangsspule, eine Ladestation mit einer derartigen Sendespule, ein Verfahren zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Positionieren einer Empfangsspule in Bezug auf eine Sendespule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Detektieren eines Fremdobjekts zwischen einer Sendespule und einer Empfangsspule.The present invention relates to a transmitting coil for inductive energy transmission from the transmitting coil to a receiving coil spaced from the transmitting coil, a charging station with such a transmitting coil, a method for positioning an inductive energy transfer device, in particular for positioning a receiving coil with respect to a transmitting coil of an inductive energy transfer device, and a method of detecting a foreign object between a transmitting coil and a receiving coil.

Stand der TechnikState of the art

Elektrofahrzeuge verfügen üblicherweise über einen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise eine Traktions-Batterie, die die elektrische Energie für den Antrieb bereitstellt. Ist dieser elektrische Energiespeicher ganz oder teilweise entladen, so muss das Elektrofahrzeug eine Ladestation ansteuern, an der der Energiespeicher wieder aufgeladen werden kann. Bisher ist es hierzu üblich, dass an einer solchen Ladestation das Elektrofahrzeug mittels einer Kabelverbindung an die Ladestation angeschlossen wird. Diese Verbindung muss von einem Benutzer üblicherweise manuell hergestellt werden. Dabei ist es auch erforderlich, dass Ladestation und Elektrofahrzeug ein zueinander korrespondierendes Verbindungssystem aufweisen.Electric vehicles usually have an electrical energy storage, such as a traction battery that provides the electrical energy for propulsion. If this electrical energy store is completely or partially discharged, then the electric vehicle has to control a charging station, at which the energy store can be recharged. So far, it is customary for this purpose that the electric vehicle is connected to the charging station by means of a cable connection at such a charging station. This connection must usually be made manually by a user. It is also necessary that charging station and electric vehicle have a mutually corresponding connection system.

Es sind auch kabellose Ladesysteme für Elektrofahrzeuge bekannt. Hierzu wird ein Elektrofahrzeug über einer Spule abgestellt. Diese Spule sendet ein magnetisches Wechselfeld aus. Das magnetische Wechselfeld wird von einer Empfangsspule innerhalb des Fahrzeugs aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt. Mittels dieser elektrischen Energie kann daraufhin eine Traktions-Batterie des Fahrzeugs geladen werden. Die Druckschrift DE 10 2011 010 049 A1 offenbart ein solches System zum Laden einer Fahrzeugbatterie, bei dem die Energie induktiv übertragen wird.There are also known wireless charging systems for electric vehicles. For this purpose, an electric vehicle is placed over a coil. This coil emits a magnetic alternating field. The alternating magnetic field is absorbed by a receiving coil within the vehicle and converted into electrical energy. By means of this electrical energy, a traction battery of the vehicle can then be charged. The publication DE 10 2011 010 049 A1 discloses such a system for charging a vehicle battery, in which the energy is transmitted inductively.

Häufig befinden sich die Empfangsspulen in Elektrofahrzeugen aus Gründen der verbesserten Unfallsicherheit sowie dem erhöhten Schutz gegen Witterungseinflüssen im Unterboden des Fahrzeugs. Beim kabellosen Laden einer Batterie des Elektrofahrzeuges befindet sich deshalb zwischen der im Boden einer Ladestation eingelassenen Sendespule der Ladestation und der Empfangsspule in dem Fahrzeug ein Luftspalt. Aufgrund der erforderlichen Bodenfreiheit von Kraftfahrzeugen beträgt dieser Luftspalt einige Zentimeter. Luftspalte in der Größe von 15–25 cm sind dabei sehr verbreitet, wenn nicht durch Maßnahmen wie Absenken der fahrzeugfesten Spule, des gesamten Fahrzeugs oder Anheben der ortsfesten Spule oder einer Kombination dieser Maßnahmen ein ideal kleiner Luftspalt erreicht wird. Aufgrund der starken magnetischen Felder ist es jedoch nicht erwünscht, dass sich während des Ladevorgangs Objekte, wie beispielsweise Verunreinigungen oder Tiere, in diesem Luftspalt aufhalten.Often the receiving coils are in electric vehicles for reasons of improved accident safety and the increased protection against the weather in the underbody of the vehicle. When wirelessly charging a battery of the electric vehicle is therefore located between the recessed in the bottom of a charging station transmitting coil of the charging station and the receiving coil in the vehicle, an air gap. Due to the required ground clearance of motor vehicles, this air gap is a few centimeters. Air gaps in the size of 15-25 cm are very common, unless an ideal small air gap is achieved by measures such as lowering the vehicle-fixed coil, the entire vehicle or lifting the stationary coil or a combination of these measures. Due to the strong magnetic fields, however, it is not desirable for objects such as contaminants or animals to be in the air gap during the charging process.

Zudem hängt der Wirkungsgrad der Energieübertragung zwischen der Sendespule und der Empfangsspule stark von der relativen Lage der (beweglichen) Empfangsspule im Fahrzeug bezüglich der (ortsfest angebrachten) Sendespule in einer Ladestation ab. Der Wirkungsgrad hängt dabei vom Kopplungsfaktor der Spulen untereinander bzw. von der Größe des magnetischen Streufeldes ab.In addition, the efficiency of the energy transfer between the transmitting coil and the receiving coil depends strongly on the relative position of the (mobile) receiving coil in the vehicle with respect to the (fixedly mounted) transmitting coil in a charging station. The efficiency depends on the coupling factor of the coils with each other or on the size of the magnetic stray field.

Die Druckschrift WO 2012/058466 A1 offenbart eine Spulenpositionierung einer fahrzeuggebundenen Energieübertragungsvorrichtung durch eine mechanische Positionierungsvorrichtung im Unterbau des Fahrzeugs. Die Druckschrift JP 2011 217 452 A offenbart eine Positionierung von Empfängerspulen einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung im Kennzeichenbereich von Fahrzeugen. Die Druckschrift CN 201 966 671 U offenbart eine Positionierung von Empfängerspulen einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung auf dem Fahrzeugdach. Die Druckschrift US 2012/0098483 A1 offenbart eine Positionsbestimmung und eine automatische Einparkfunktion mithilfe von im Fahrzeug verbauten Antennen für das Navigieren des Fahrzeugs in eine Ladeposition bezüglich einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung. Die Druckschriften DE 10 2010 053 058 A1 , JP 2012 005 308 , DE 10 2009 033 239 A1 und DE 10 2009 033 237 A1 offenbaren jeweils zusätzliche Positionierungsspulen in Fahrzeugen zur Erhöhung der Positionierungstoleranz gegenüber induktiven Energieübertragungsvorrichtungen.The publication WO 2012/058466 A1 discloses a coil positioning of a vehicle-mounted power transmission device by a mechanical positioning device in the base of the vehicle. The publication JP 2011 217 452 A discloses a positioning of receiver coils of an inductive power transmission device in the license plate area of vehicles. The publication CN 201 966 671 U discloses a positioning of receiver coils of an inductive power transmission device on the vehicle roof. The publication US 2012/0098483 A1 discloses a position determination and an automatic parking function using in-vehicle antennas for navigating the vehicle to a loading position with respect to an inductive power transmission device. The pamphlets DE 10 2010 053 058 A1 . JP 2012 005 308 . DE 10 2009 033 239 A1 and DE 10 2009 033 237 A1 each disclose additional positioning coils in vehicles to increase the positioning tolerance to inductive power transmission devices.

Es besteht jedoch ein Bedarf nach Lösungen zur induktiven Energieübertragung, die einerseits zuverlässig einen Gegenstand in dem Übertragungsbereich der induktiven Energieübertragungsstrecke erkennen und andererseits die Positionierung der Sendeund Empfangsspule relativ zueinander verbessern können.However, there is a need for solutions for inductive energy transfer, on the one hand reliably detect an object in the transmission range of the inductive energy transmission path and on the other hand can improve the positioning of the transmitting and receiving coil relative to each other.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Aspekt eine Sendespule zur induktiven Energieübertragung zu einer von der Sendespule beabstandeten Empfangsspule, mit einer oder mehreren Spulenwicklungen, welche in einer Spulenebene angeordnet sind; und einer Musterplatte, welche in einer Ebene über der Spulenebene angeordnet ist, und auf welcher ein optisches Kontrastmuster aufgebracht ist.The present invention provides, in one aspect, a transmit coil for inductive power transfer to a receive coil spaced from the transmit coil, having one or more coil windings disposed in a coil plane; and a pattern plate which is disposed in a plane above the coil plane and on which an optical contrast pattern is applied.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Ladestation zur induktiven Energieübertragung an ein Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Sendespule, deren Spulenebene horizontal im Boden der Ladestation angeordnet ist, und einer Spulensteuereinrichtung, welche mit einem Stromnetz verbindbar ist, und welche dazu ausgelegt ist, die Sendespule mit elektrischem Strom zu versorgen. According to a further aspect, the present invention provides a charging station for inductive energy transmission to a motor vehicle, with a transmitting coil according to the invention, the coil plane is arranged horizontally in the bottom of the charging station, and a coil control device which is connectable to a power network, and which is designed to Supplying coil with electric current.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, mit den Schritten des Erfassens eines optischen Kontrastmusters, welches auf einer Musterplatte in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs, welches eine Empfangsspule zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule aufweist, des Ansteuerns eines automatischen Parkassistenzsystems des Fahrzeugs auf der Basis eines von dem erfassten optischen Kontrastmuster abhängigen Erfassungssignals der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung, und des automatischen Parkens des Fahrzeugs mithilfe des automatischen Parkassistenzsystems, so dass die Empfangsspule zur induktiven Energieübertragung relativ zu der Sendespule positioniert ist.In yet another aspect, the present invention provides a method of positioning an inductive energy transfer device, comprising the steps of detecting an optical contrast pattern applied to a pattern plate in a plane above the coil plane of a stationary transmit coil of an inductive energy transfer device using at least one optical detector of a vehicle having a receiving coil for inductive energy transmission from the transmitting coil, the driving of an automatic parking assistance system of the vehicle on the basis of one of the detected optical contrast pattern dependent detection signal of the at least one optical detection device, and the automatic parking of the vehicle using the automatic parking assistance system, so that the receiving coil is positioned for inductive energy transmission relative to the transmitting coil.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren eines Fremdobjekts zwischen einer Sendespule und einer Empfangsspule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, mit den Schritten des Erfassens eines optischen Kontrastmusters, welches auf einer Musterplatte in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs, welches eine Empfangsspule zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule aufweist, des Vergleichens des erfassten optischen Kontrastmusters mit einem Referenzmuster, und des Feststellens, dass ein Fremdobjekt zwischen der Sendespule und der Empfangsspule befindlich ist, falls das erfasste optische Kontrastmuster gegenüber dem Referenzmuster eine über einem Detektionsschwellwert liegende Abweichung aufweist.In yet another aspect, the present invention provides a method of detecting a foreign object between a transmitting coil and a receiving coil of an inductive power transmitting device, comprising the steps of detecting a contrast optical pattern formed on a pattern plate in a plane above the coil plane of a stationary transmitting coil of an inductive power transmitting device is applied, by means of at least one optical detection device of a vehicle having a receiving coil for inductive energy transmission from the transmitting coil, comparing the detected optical contrast pattern with a reference pattern, and determining that a foreign object between the transmitting coil and the receiving coil is located, if detected optical contrast pattern relative to the reference pattern has a deviation lying above a detection threshold.

Es ist eine Idee der vorliegenden Erfindung, eine Sendespule mit einem optisch detektierbaren Muster zu versehen, so dass optische Detektionseinrichtungen eines Fahrzeugs über eine Mustererkennung eine automatische Fahrzeugpositionierung vornehmen können. Überdies kann nach erfolgter Positionierung das optisch detektierbare Muster dazu eingesetzt werden, Fremdobjekte über der Sendespule zu erkennen, welche das Muster gegenüber Kameras des Fahrzeugs ganz oder teilweise abschirmen, so dass über einen Vergleich mit einem Referenzmuster Fremdobjekte detektiert werden können.It is an idea of the present invention to provide a transmission coil with an optically detectable pattern, so that optical detection devices of a vehicle can perform an automatic vehicle positioning via pattern recognition. Moreover, after positioning, the optically detectable pattern can be used to detect foreign objects above the transmitting coil, which completely or partially shield the pattern from cameras of the vehicle, so that foreign objects can be detected by comparison with a reference pattern.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Positionierung der Sende- und Empfangsspulen zueinander deutlich verbessert werden kann, ohne dass zusätzliche Elemente oder Komponenten in dem Fahrzeug vorgesehen werden müssen. Beispielsweise können ohnehin vorhandene Systeme wie beispielsweise Parkassistenzsysteme mit zugehörigen Parkassistenzkameras des Fahrzeugs genutzt werden, um die Spulenpositionierung durchführen zu können. Dies ermöglicht ein sehr kosteneffizientes Implementieren eines Positioniersystems für induktive Energieübertragungsvorrichtungen in Fahrzeugen.An essential advantage of the present invention is that the positioning of the transmitting and receiving coils relative to each other can be significantly improved without having to provide additional elements or components in the vehicle. For example, already existing systems such as parking assistance systems with associated parking assistance cameras of the vehicle can be used to perform the coil positioning can. This enables a very cost-effective implementation of a positioning system for inductive power transmission devices in vehicles.

Darüber hinaus wird der Komfort für den Fahrzeuglenker erhöht, der durch das automatische Positionieren des Fahrzeugs über der Sendespule einerseits Zeit durch den beschleunigten Einparkvorgang und andererseits Kosten durch den verbesserten Ladewirkungsgrad einsparen kann.In addition, the comfort for the vehicle driver is increased, which can save time by the accelerated parking operation and on the other hand costs by the improved charging efficiency by the automatic positioning of the vehicle over the transmitting coil on the one hand.

Zusätzliche Sensorsysteme können ebenfalls eingespart werden, was zusätzliche störende Einflüsse auf die elektromagnetische Verträglichkeit der induktiven Energieübertragungsvorrichtung eliminiert. Außerdem sind die Positionier- und Fremdobjektdetektionsverfahren zuverlässig, schnell und effizient.Additional sensor systems can also be saved, which eliminates additional disturbing influences on the electromagnetic compatibility of the inductive energy transfer device. In addition, the positioning and foreign object detection methods are reliable, fast and efficient.

Gemäß einer Ausführungsform der Sendespule kann das optische Kontrastmuster ein periodisches Kachelmuster von in der Helligkeit kontrastierten geometrischen Formen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das optische Kontrastmuster eine periodische Gitterstruktur von in der Helligkeit kontrastierten Linien aufweisen. Dabei kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass das optische Kontrastmuster Linien oder Formen unterschiedlicher Stärke oder Ausdehnung aufweist. Die verschiedenen Arten und Typen von Kontrastmustern können je nach Parksituation der Ladestation unterschiedlich fein oder grob ausgeführt werden, um die Positionierungsgenauigkeit des Fahrzeugs zu optimieren.According to an embodiment of the transmit coil, the optical contrast pattern may comprise a periodic tile pattern of brightness contrasted geometric shapes. Alternatively or additionally, the optical contrast pattern may comprise a periodic lattice structure of lines contrasted in brightness. In this case, according to a further embodiment, it may be provided that the optical contrast pattern has lines or shapes of different thickness or extent. Depending on the parking situation of the charging station, the different types and types of contrast patterns can be made differently fine or coarse in order to optimize the positioning accuracy of the vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Ladestation kann die Ladestation weiterhin eine Kommunikationseinrichtung aufweisen, welche mit der Spulensteuereinrichtung gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, drahtlos ein Positions- und/oder Identifikationsfunksignal auszusenden. Dabei kann die Kommunikationseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform weiterhin dazu ausgelegt sein, ein Referenzfunksignal über die geometrische Beschaffenheit des optischen Kontrastmusters der Musterplatte auszusenden. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, dem Fahrzeug vorab Informationen über die Positionierung des Fahrzeugs auf der speziellen Ladestation mitzuteilen, ohne dass das Fahrzeug die Details der Ladestation und insbesondere des Musters auf der Sendespule vorab kennen muss.According to an embodiment of the charging station, the charging station may further comprise a communication device which is coupled to the coil control device and which is designed to transmit a position and / or identification radio signal wirelessly. In this case, according to a further embodiment, the communication device can furthermore be designed to emit a reference radio signal via the geometric nature of the optical contrast pattern of the sample plate. This allows it in a simple way to tell the vehicle in advance information about the positioning of the vehicle on the special charging station, without the vehicle needs to know the details of the charging station and in particular the pattern on the transmitting coil in advance.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung in der Nähe einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of a plan view of a vehicle with an inductive power transmission device in the vicinity of a charging station according to an embodiment of the invention;

2 eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 2 a schematic representation of a cross-sectional view of an inductive power transmission device according to another embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung einer Sendespule mit einer Musterplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 3 a schematic representation of a transmitting coil with a pattern plate according to another embodiment of the invention;

4 eine schematische Darstellung einer weiteren Sendespule mit einer Musterplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 4 a schematic representation of another transmitting coil with a pattern plate according to another embodiment of the invention;

5 eine schematische Darstellung noch einer weiteren Sendespule mit einer Musterplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 5 a schematic representation of yet another transmitting coil with a pattern plate according to another embodiment of the invention;

6 eine schematische Darstellung einer optischen Überwachung einer Sendespule gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 6 a schematic representation of an optical monitoring of a transmitting coil according to another embodiment of the invention;

7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und 7 a schematic representation of a method for positioning an inductive power transmission device according to another embodiment of the invention; and

8 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Detektieren eines Fremdobjekts zwischen einer Sendespule und einer Empfangsspule einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 8th a schematic representation of a method for detecting a foreign object between a transmitting coil and a receiving coil of an inductive power transmission device according to another embodiment of the invention.

Die in den Figuren dargestellten Zeichnungen sind zum Teil perspektivische Darstellungen von Elementen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht notwendigerweise maßstabsgetreu abgebildet sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen im Allgemeinen gleichartige oder gleichwirkende Komponenten.The drawings shown in the figures are partly perspective views of elements that are not necessarily drawn to scale for the sake of clarity. Like reference numerals generally designate like or equivalent components.

1 zeigt ein Fahrzeug 20, das über einer induktiven Ladestation 100 abgestellt werden kann bzw. soll. Das Fahrzeug 20 kann insbesondere ein elektrisch betreibbares Fahrzeug sein, wie beispielsweise ein Elektroauto, ein Hybridfahrzeug oder ein sonstiges Fahrzeug mit einem elektrischen und wieder aufladbaren Energiespeicher. Das Fahrzeug 20 umfasst eine Empfangsspule 21, welche beispielsweise in einem Unterboden des Fahrzeugs 20 angeordnet ist, so dass die Spulenebene parallel zum Boden bzw. Fahruntergrund verläuft. 1 shows a vehicle 20 that over an inductive charging station 100 can be turned off or should. The vehicle 20 may in particular be an electrically operable vehicle, such as an electric car, a hybrid vehicle or other vehicle with an electric and rechargeable energy storage. The vehicle 20 includes a receiver coil 21 which, for example, in an underbody of the vehicle 20 is arranged so that the coil plane is parallel to the ground or driving surface.

Das Fahrzeug 20 ist für die induktive Energieübertragung über einer Sendespule 10 der Ladestation 100 so abzustellen, dass die Empfangsspule 21 des Fahrzeugs 20 über der Sendespule 10 angeordnet ist. Wenn die Sendespule 10 im Boden der Ladestation 100 angeordnet ist, ist es aufgrund der erforderlichen Bodenfreiheit des Fahrzeugs 20 erforderlich, dass zwischen der Sendespule 10 und der Unterseite des Fahrzeugs 20, in dem sich die Empfangsspule 21 befindet, ein Zwischenraum mit einem Luftspalt befindet. The vehicle 20 is for inductive energy transfer via a transmitting coil 10 the charging station 100 so turn off the receiver coil 21 of the vehicle 20 above the transmitting coil 10 is arranged. When the transmission coil 10 in the bottom of the charging station 100 is arranged, it is due to the required ground clearance of the vehicle 20 required that between the transmitter coil 10 and the bottom of the vehicle 20 in which the receiver coil 21 is located, a gap with an air gap.

Nachdem das Fahrzeug 20 so abgestellt wurde, dass die Empfangsspule 21 in dem Fahrzeug 20 sich über der Sendespule 10 befindet, kann das Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs 20, beispielsweise einer Traktionsbatterie, beginnen. Hierzu erzeugt die Sendespule 10 ein magnetisches Wechselfeld. Dieses magnetische Wechselfeld wird von der Empfangsspule 21 aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt. Die elektrische Energie steht daraufhin über eine geeignete Schaltung zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs 20 zur Verfügung.After the vehicle 20 so turned off that the receiving coil 21 in the vehicle 20 above the transmitter coil 10 can, charging the electrical energy storage of the vehicle 20 , For example, a traction battery begin. For this purpose, the transmission coil generates 10 a magnetic alternating field. This alternating magnetic field is from the receiving coil 21 absorbed and converted into electrical energy. The electrical energy is then via a suitable circuit for charging the electrical energy storage of the vehicle 20 to disposal.

Für eine Rückspeisung elektrischer Energie vom Fahrzeug 20 in ein Energieversorgungsnetz kann auch umgekehrt die Spule 21 im Fahrzeug 20 als Sendespule dienen, die ein magnetisches Feld erzeugt. Die Spule 10 in der Ladestation 100 arbeitet dann als Empfangsspule, die die Energie des magnetischen Felds empfängt und in elektrische Energie umwandelt, welche daraufhin in ein Energieversorgungsnetz eingespeist werden kann.For a return of electrical energy from the vehicle 20 in a power supply network can also reverse the coil 21 in the vehicle 20 serve as a transmitting coil that generates a magnetic field. The sink 10 in the charging station 100 then operates as a receiving coil, which receives the energy of the magnetic field and converts it into electrical energy, which can then be fed into a power grid.

Ist nun das Fahrzeug 20 mit der Empfangsspule 21 an der Ladestation 100 über der Sendespule 10 abgestellt, so kann das Aufladen des elektrischen Energiespeichers begonnen werden. Hierzu wird gegebenenfalls zunächst eine Datenverbindung zwischen dem Fahrzeug 20 und der Ladestation 100 aufgebaut. Eine solche Datenverbindung kann vorzugsweise eine kabellose Verbindung sein. Beispielsweise kann die Verbindung optisch, zum Beispiel auf Basis von infrarotem Licht hergestellt werden, mittels einer Funkverbindung, wie zum Beispiel WLAN, GSM, Bluetooth etc., oder mittels einer induktiven Verbindung zwischen Fahrzeug 20 und Ladestation 100. Durch eine solche Datenverbindung können zunächst eine Autorisierung des Fahrzeugs 20 und/oder des Fahrzeugführers erfolgen. Weiterhin sind auch der Austausch von fahrzeugspezifischen Parametern sowie die Übertragung von Parametern für eine spätere Abrechnung der Kosten möglich.Is now the vehicle 20 with the receiver coil 21 at the charging station 100 above the transmitting coil 10 turned off, so the charging of the electrical energy storage can be started. For this purpose, if necessary, initially a data connection between the vehicle 20 and the charging station 100 built up. Such a data connection may preferably be a wireless connection. For example, the connection can be made optically, for example on the basis of infrared light, by means of a radio connection, such as WLAN, GSM, Bluetooth, etc., or by means of an inductive connection between the vehicle 20 and charging station 100 , By such a data connection can first an authorization of the vehicle 20 and / or the driver. Furthermore, the exchange of vehicle-specific parameters and the transmission of parameters for a later billing of the costs are possible.

Beispielhaft ist in 1 hierzu eine der Ladestation 100 zugehörige Kommunikationseinrichtung 12 gezeigt, welche über eine Funkverbindung mit einer Fahrzeugkommunikationseinrichtung 23 kommunizieren kann und dabei Positions- und/oder Identifikationsfunksignale RF an die Fahrzeugkommunikationseinrichtung 23 übermitteln kann. Die Positions- und/oder Identifikationsfunksignale RF können beispielsweise dazu dienen, ein sich weiter als eine Schwellwertdistanz D, beispielsweise 2 Meter bis 10 Meter, von der Ladestation 100 entfernt befindliches Fahrzeug 20 über die Lage der Ladestation 100 zu informieren, so dass der Fahrzeugführer des Fahrzeugs 20 in der Lage ist, sich durch manuelle Fahrtätigkeit an die Ladestation 100 anzunähern.Exemplary is in 1 this one of the charging station 100 associated communication device 12 shown communicating via radio communication with a vehicle communication device 23 can communicate and thereby position and / or identification radio signals RF to the vehicle communication device 23 can transmit. For example, the position and / or identification radio signals RF may serve to extend beyond a threshold distance D, for example 2 meters to 10 meters, from the charging station 100 remote vehicle 20 about the location of the charging station 100 to inform so that the driver of the vehicle 20 is able to move to the charging station by manual driving 100 to approach.

Wenn sich das Fahrzeug 20 näher als die Schwellwertdistanz D an die Ladestation 100 angenähert hat, ist es vorgesehen, dass optische Erfassungseinrichtungen 22 des Fahrzeugs, beispielsweise Parkassistenzkameras (sogenannte „Near Real Cameras“, NRCs), dazu genutzt werden, um das Fahrzeug 20 mithilfe eines Parkassistenzsystems automatisch einzuparken. Es können wie in 1 dargestellt, sechs optische Erfassungseinrichtungen 22 um die Karosserie des Fahrzeugs 20 herum angeordnet sein. Es sollte jedoch klar sein, dass die Anzahl und Position der optischen Erfassungseinrichtungen 22 am Fahrzeug 20 variieren können. Die optischen Erfassungseinrichtungen 22 können beispielsweise Parkmarkierungen 16 der Ladestation 100 nutzen, zum Beispiel auf dem Boden aufgebrachten farbigen bzw. verschieden farbigen Linien oder Einfassungen, um das Parkassistenzsystem mit Ansteuersignalen zu versorgen. Dies kann über eine Triangulation über entsprechende Abstands- oder Winkelmessungen M verschiedener Erfassungseinrichtungen 22 gegenüber den jeweiligen Parkmarkierungen 16 erfolgen. Das Parkassistenzsystem kann zudem mit Lenkrad und Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs 20 verbunden sein, um entsprechende Lenk- und Antriebseingriffe an dem Fahrzeug 20 automatisch vornehmen zu können. Das Parkassistenzsystem kann dabei den Fahrer des Fahrzeugs 20 über eine mögliche automatische Positionierung informieren, die der Fahrer mit einem entsprechenden Steuerbefehl initiieren kann.When the vehicle 20 closer than the threshold distance D to the charging station 100 It is envisaged that optical detection devices 22 of the vehicle, for example parking assist cameras (so-called "near real cameras", NRCs), can be used to drive the vehicle 20 automatically park using a parking assistance system. It can be like in 1 shown, six optical detection devices 22 around the body of the vehicle 20 be arranged around. It should be understood, however, that the number and position of the optical detectors 22 at the vehicle 20 can vary. The optical detection devices 22 For example, parking marks 16 the charging station 100 use, for example, on the floor applied colored or different colored lines or borders, to provide the parking assistance system with drive signals. This can be done by triangulation via corresponding distance or angle measurements M of different detection devices 22 opposite the respective parking markings 16 respectively. The parking assistance system can also be equipped with steering wheel and speed control of the vehicle 20 be connected to appropriate steering and driving operations on the vehicle 20 to be able to make automatically. The parking assistance system can be the driver of the vehicle 20 inform about a possible automatic positioning, which the driver can initiate with a corresponding control command.

Die optischen Erfassungseinrichtungen 22 können überdies ein optisches Kontrastmuster, welches auf einer Musterplatte der Sendespule 10 aufgebracht ist, erfassen und auswerten.The optical detection devices 22 Furthermore, an optical contrast pattern, which on a pattern plate of the transmitting coil 10 is applied, record and evaluate.

Eine Detailansicht der induktiven Energieübertragungsvorrichtung mit der im Fahrzeugboden 24 angeordneten Empfangsspule 21 sowie der im Boden der Ladestation angeordneten Sendespule 10 ist in 2 dargestellt. Der Fahrzeugboden 24 kann dabei insbesondere einem wie in 1 illustrierten Fahrzeug 20 und die Sendespule 10 insbesondere einer wie in 1 illustrierten Ladestation 100 zugeordnet sein.A detailed view of the inductive energy transfer device with the in the vehicle floor 24 arranged receiving coil 21 as well as arranged in the bottom of the charging station transmitting coil 10 is in 2 shown. The vehicle floor 24 can in particular a as in 1 illustrated vehicle 20 and the transmitting coil 10 especially one like in 1 illustrated charging station 100 be assigned.

Die Sendespule 10 wird über eine Steuerschaltung 14 mit einem Energieversorgungsnetz 15a, 15b gekoppelt. Die Steuerschaltung 14 ist für die Kommunikation mit dem Fahrzeug mit der Kommunikationseinrichtung 12 verbunden. Die Kommunikationseinrichtung 12 weist ferner eine Antenne 13 für die drahtlose Kommunikation mit der Fahrzeugkommunikationseinrichtung 23 auf, die ihrerseits eine entsprechende Antenne 27 aufweist.The transmitting coil 10 is via a control circuit 14 with a power supply network 15a . 15b coupled. The control circuit 14 is for communication with the vehicle with the communication device 12 connected. The communication device 12 also has an antenna 13 for wireless communication with the vehicle communication device 23 on, in turn, a corresponding antenna 27 having.

Die Empfangsspule 21 ist ihrerseits mit einer Ladeschaltung 25 im Fahrzeug 20 verbunden, die mit der Fahrzeugkommunikationseinrichtung 23 gekoppelt ist. Die Ladeschaltung 25 kann weiterhin über eine geeignete Steuereinrichtung verfügen, die die Ladevorgänge sowie die Energieübertragung zwischen der Sendespule 10 und der Empfangsspule 21 überwacht und steuert.The receiver coil 21 is in turn with a charging circuit 25 in the vehicle 20 connected to the vehicle communication device 23 is coupled. The charging circuit 25 can also have a suitable control device, the charging processes and the energy transfer between the transmitting coil 10 and the receiving coil 21 monitors and controls.

Eine optimale Positionierung der Empfangsspule 21 über der Sendespule 10 erfordert eine relativ genaue Positionierung in einem Positionierungsbereich R, in welchem die elektrischen Spulenparameter wie Induktivität, Güte, Widerstand, Resonanzfrequenz für einen möglichst hohen Kopplungsfaktor zwischen den Spulen sorgen. Um den Positionierungsbereich R möglichst zielgenau erreichen zu können, ist auf der Sendespule 10 eine Musterplatte 11 aufgebracht. Die Sendespule 10 selbst kann ein oder mehrere Spulenwicklungen aufweisen, welche in einer Spulenebene angeordnet sind. Die Musterplatte 11 kann dann in einer Ebene über der Spulenebene angeordnet sein. Die Musterplatte 11 kann beispielsweise eine transparente Platte, eine aufklebbare Plastikfolie oder eine sonstige geeignete Abdeckung für die Sendespulenwicklungen umfassen.Optimal positioning of the receiver coil 21 above the transmitting coil 10 requires a relatively accurate positioning in a positioning region R, in which the electrical coil parameters such as inductance, quality, resistance, resonance frequency ensure the highest possible coupling factor between the coils. In order to achieve the positioning region R as accurately as possible, is on the transmission coil 10 a sample plate 11 applied. The transmitting coil 10 itself may have one or more coil windings, which are arranged in a coil plane. The pattern plate 11 can then be arranged in a plane above the coil plane. The pattern plate 11 For example, it may comprise a transparent plate, a plastic adhesive sheet, or other suitable cover for the transmitting coil windings.

Auf der Musterplatte 11 ist ein optisches Kontrastmuster aufgebracht. Beispielhafte Ausgestaltungen für das optische Kontrastmuster sind in den 3 bis 5 illustriert. Die Musterplatten 11 können beispielsweise jeweils ein grobes Kontrastmuster mit die Sendespulenflächen einfassenden groben oder dicken Linien aufweisen. Zudem kann die grobe Linienstruktur ein Positionierungskreuz aufweisen, welches ein Zentrum der Sendespulenfläche markieren kann.On the pattern plate 11 is applied an optical contrast pattern. Exemplary embodiments for the optical contrast pattern are in the 3 to 5 illustrated. The sample plates 11 For example, each may have a coarse contrast pattern with coarse or thick lines surrounding the transmitting coil surfaces. In addition, the coarse line structure may have a positioning cross, which may mark a center of the transmitting coil surface.

Weiterhin kann das optische Kontrastmuster über das grobe Kontrastmuster hinaus ein feineres Kontrastmuster aus feineren Linien oder Formen aufweisen. Zum Beispiel kann das optische Kontrastmuster eine periodische Gitterstruktur von in der Helligkeit kontrastierten Linien aufweisen. Diese Gitterstruktur kann verschiedene Gitterrichtungen aufweisen, wie mit den Musterbeispielen 11a und 11b angedeutet. Zudem kann das optische Kontrastmuster auch ein periodisches Kachelmuster 11c von in der Helligkeit kontrastierten geometrischen Formen aufweisen. Insgesamt kann das optische Kontrastmuster Linien oder Formen unterschiedlicher Stärke oder Ausdehnung aufweisen, wobei die Linien oder Formen einer Strichstärke oder Formenausdehnung oberhalb eines bestimmten ersten Schwellwerts dem groben Kontrastmuster und Linien oder Formen einer Strichstärke oder Formenausdehnung unterhalb eines bestimmten zweiten Schwellwerts dem feinen Kontrastmuster zugerechnet werden können.Furthermore, the optical contrast pattern can be finer beyond the coarse contrast pattern Have contrasting patterns of finer lines or shapes. For example, the optical contrast pattern may have a periodic lattice structure of lines contrasted in brightness. This lattice structure may have different lattice directions, as with the pattern examples 11a and 11b indicated. In addition, the optical contrast pattern can also be a periodic tile pattern 11c having contrasted in the form of geometric shapes. Overall, the optical contrast pattern may comprise lines or shapes of varying thickness or extent, wherein the lines or shapes of line width or shape extent above a particular first threshold may be attributed to the coarse contrast pattern and lines or shapes of line width or shape extent below a particular second threshold value to the fine contrast pattern ,

Das grobe Kontrastmuster kann beispielsweise für die Annäherung des Fahrzeugs 20 an die Sendespule 10 verwendet werden, da die groben Linien von den Erfassungseinrichtungen 22 auf eine größere Distanz erkannt und aufgelöst werden könne. Die feinen Kontrastmuster können dann einerseits für eine Feinjustierung der Fahrzeugposition über der Sendespule 10 genutzt werden, wenn die Empfangsspule 21 bereits nahe dem idealen Positionierungsbereich R befindlich ist. Andererseits können die feinen Kontrastmuster auch für eine Fremdobjekterkennung genutzt werden, wie im Zusammenhang mit den 6 und 8 weiter unten genauer erläutert.The rough contrast pattern can, for example, for the approach of the vehicle 20 to the transmitting coil 10 be used because the rough lines of the detection devices 22 could be recognized and resolved at a greater distance. The fine contrast patterns can then on the one hand for a fine adjustment of the vehicle position on the transmission coil 10 be used when the receiving coil 21 already near the ideal positioning range R is located. On the other hand, the fine contrast pattern can also be used for a Fremdobjekterkennung, as in connection with the 6 and 8th explained in more detail below.

Die Kommunikationseinrichtung 12 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, ein Referenzfunksignal über die geometrische Beschaffenheit des optischen Kontrastmusters der jeweiligen in der Ladestation verwendeten Musterplatte 11 auszusenden, so dass sich der Ladestation nähernde Fahrzeuge über die Art des optischen Kontrastmusters informiert werden und die Erfassungseinrichtungen 22 bzw. das Parkassistenzsystem entsprechend konfigurieren können.The communication device 12 For example, it may be configured to provide a reference radio signal on the geometric nature of the optical contrast pattern of the respective pattern plate used in the loading station 11 so that the charging station approaching vehicles are informed about the type of optical contrast pattern and the detection devices 22 or configure the parking assistance system accordingly.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 30 zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, wie beispielsweise im Zusammenhang mit den 1 bis 5 erläutert. Das Verfahren 30 umfasst als ersten Schritt 31 ein Erfassen eines optischen Kontrastmusters 11a, 11b, 11c, welches auf einer Musterplatte 11 in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule 10 der induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung 22 eines Fahrzeugs 20, welches eine Empfangsspule 21 zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule 10 aufweist. Als zweiter Schritt 32 kann ein automatisches Parkassistenzsystem des Fahrzeugs 20 auf der Basis eines von dem erfassten optischen Kontrastmuster 11a, 11b, 11c abhängigen Erfassungssignals der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung 22 angesteuert werden, so dass in einem Schritt 33 ein automatisches Parken des Fahrzeugs 20 mithilfe des automatischen Parkassistenzsystems erfolgen kann. Dadurch kann die Empfangsspule 21 zur induktiven Energieübertragung relativ zu der Sendespule 10 optimal positioniert werden. 7 shows a schematic representation of a method 30 for positioning an inductive energy transfer device, such as in connection with the 1 to 5 explained. The procedure 30 includes as a first step 31 detecting a contrast optical pattern 11a . 11b . 11c which is on a pattern plate 11 in a plane above the coil plane of a stationary transmission coil 10 the inductive energy transmission device is applied, using at least one optical detection device 22 of a vehicle 20 which is a receiving coil 21 for inductive energy transfer from the transmitting coil 10 having. As a second step 32 can be an automatic parking assistance system of the vehicle 20 based on one of the detected optical contrast pattern 11a . 11b . 11c dependent detection signal of the at least one optical detection device 22 be controlled, so that in one step 33 an automatic parking of the vehicle 20 can be done using the automatic parking assistance system. This allows the receiver coil 21 for inductive energy transmission relative to the transmitting coil 10 be optimally positioned.

Für die optimale Positionierung kann es darüber hinaus vorgesehen sein, zusätzliche elektrische Spulenparameter wie Induktivität, Güte, Widerstand oder Resonanzfrequenz während des Parkvorgangs zu messen bzw. auszuwerten und in die Justierung des Parkassistenzsystems einfließen zu lassen. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Ladestation 100 bei der Annäherung des Fahrzeugs 20 über ein entsprechendes Annäherungssignal, welches über die Fahrzeugkommunikationseinrichtung 23 an die Kommunikationseinrichtung 14 der Ladestation 100 übertragen werden kann, in einen Bereitschaftsbetrieb versetzt wird, in dem durch die Sendespule 10 beispielsweise ein Magnetfeld geringerer Stärke erzeugt wird. Durch die Messung dieses Magnetfelds und die entsprechende Auswertung der Spulenparameter der Empfangsspule 21 im Fahrzeug 20 kann die Positionierung über die erfassten optischen Kontrastmuster 11a, 11b, 11c unterstützt werden.For optimal positioning, it may additionally be provided to measure or evaluate additional electrical coil parameters such as inductance, quality, resistance or resonance frequency during the parking process and to incorporate them into the adjustment of the parking assistance system. This can be done in particular by the fact that the charging station 100 at the approach of the vehicle 20 via a corresponding approach signal, which via the vehicle communication device 23 to the communication device 14 the charging station 100 is transferred, is placed in a standby mode, in which by the transmitting coil 10 For example, a magnetic field of lesser strength is generated. By measuring this magnetic field and the corresponding evaluation of the coil parameters of the receiver coil 21 in the vehicle 20 can be positioning over the captured optical contrast pattern 11a . 11b . 11c get supported.

Die Größe des Zwischenraums zwischen einer Sendespule 10 und einer Empfangsspule 21 einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, wie im Zusammenhang mit den 1 bis 5 gezeigt, kann mehrere Zentimeter betragen. Bei heute üblichen Fahrzeugtypen sind Luftspalte zwischen 15 und 25 cm zu erwarten. Aber auch andere Größen für den Zwischenraum zwischen Ladestationsboden und Fahrzeugunterseite sind ebenso möglich. Dieser Zwischenraum ist dabei normalerweise frei zugänglich. Daher besteht die Möglichkeit, dass in diesem Zwischenraum jederzeit Lebewesen oder Gegenstände eindringen können. So können beispielsweise Tiere, wie Katzen oder Mäuse, eindringen. Weiter besteht auch die Gefahr, dass aufgrund von äußeren Einflüssen Objekte, wie beispielsweise Schmutz, Unrat, Laub oder ähnliches, in diesen Zwischenraum eindringen können. Insbesondere leicht brennbare, metallhaltige Gegenstände stellen während des induktiven Ladevorgangs dabei eine große Gefahr dar, da sich diese Gegenstände stark erwärmen und daraufhin gegebenenfalls entzünden können.The size of the gap between a transmitter coil 10 and a receiving coil 21 an inductive energy transfer device, as in connection with the 1 to 5 shown, can be several centimeters. In typical vehicle types today, air gaps between 15 and 25 cm are to be expected. But other sizes for the space between the charging station floor and vehicle underside are also possible. This gap is usually freely accessible. Therefore, there is a possibility that living things or objects may invade at any time in this space. For example, animals, such as cats or mice, can invade. Further, there is also the danger that due to external influences objects, such as dirt, debris, leaves or the like, can penetrate into this space. In particular, flammable, metal-containing objects pose a great danger during the inductive charging process, since these objects heat up strongly and can then ignite if necessary.

Um während der induktiven Energieübertragung von der Sendespule 10 zu der Empfangsspule 21 sicherzustellen, dass sich in dem Zwischenraum keinerlei unerwünschte Objekte befinden, wird dieser Zwischenraum von einer optischen Erfassungsvorrichtung 26 überwacht, die beispielsweise im Unterboden 24 des Fahrzeugs 20 angebracht werden kann, wie im Zusammenhang mit 6 beispielhaft dargestellt. Die optische Erfassungsvorrichtung 26 kann dabei beispielsweise eine Kamera oder ein optischer Sensor sein.To during the inductive energy transfer from the transmitting coil 10 to the receiving coil 21 To ensure that there are no unwanted objects in the gap, this gap is from an optical detection device 26 monitored, for example, in the subsoil 24 of the vehicle 20 be attached can, as related to 6 exemplified. The optical detection device 26 may be, for example, a camera or an optical sensor.

Im vorliegenden Fall einer induktiven Energieübertragung von einer Ladestation 100 zu einem Elektrofahrzeug 20 sind dabei die Elemente der optischen Erfassungsvorrichtung 26 sehr stark Umwelteinflüssen ausgesetzt. Daher kann es beispielsweise durch Staub oder aufgewirbelten Schmutz zu Verunreinigungen der optischen Erfassungsvorrichtung 26 kommen. In diesem Falle wäre eine zuverlässige Überwachung des Zwischenraums zwischen Sendespule 10 und Empfangsspule 21 nicht mehr möglich. Daher kann weiterhin eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen werden, die die Elemente der optischen Erfassungsvorrichtung 26 reinigt und somit von Verunreinigungen befreit. Beispielsweise kann eine solche Reinigungsvorrichtung die Elemente der optischen Erfassungsvorrichtung 26 mittels eines Wasserstrahls reinigen. Hierzu kann die Reinigungsvorrichtung eine oder mehrere Düsen aufweisen, aus denen Wasser mit einem geeigneten Druck herausgestrahlt wird. Eine solche Reinigungsvorrichtung kann beispielsweise einen Tank für eine Reinigungsflüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, eine Pumpe sowie eine oder mehrere Düsen aufweisen. Weitere Möglichkeiten zur Reinigung der optischen Erfassungsvorrichtung 26 wie beispielweise mechanische Wischerblätter, Luftdüsen oder andere geeignete Mittel sind ebenso möglich.In the present case, an inductive energy transfer from a charging station 100 to an electric vehicle 20 are the elements of the optical detection device 26 very strongly exposed to environmental influences. Therefore, for example, dust or whirled up dirt may cause contamination of the optical detection device 26 come. In this case would be a reliable monitoring of the gap between the transmitting coil 10 and receiver coil 21 not possible anymore. Therefore, furthermore, a cleaning device may be provided which comprises the elements of the optical detection device 26 cleans and thus freed of impurities. For example, such a cleaning device, the elements of the optical detection device 26 clean with a water jet. For this purpose, the cleaning device may have one or more nozzles, from which water is emitted with a suitable pressure. Such a cleaning device may comprise, for example, a tank for a cleaning liquid, such as water, a pump and one or more nozzles. Further possibilities for cleaning the optical detection device 26 such as mechanical wiper blades, air jets or other suitable means are also possible.

Zur Reinigung der optischen Überwachungsvorrichtung ist es dabei beispielsweise möglich, dass die optische Erfassungsvorrichtung 26 am Fahrzeug 20 bereits während der Fahrt gereinigt wird. Somit steht die optische Erfassungsvorrichtung 26 beim Abstellen des Fahrzeugs 20 unmittelbar zur Verfügung und kann sofort genutzt werden. Alternativ ist es auch möglich, die optische Erfassungsvorrichtung 26 erst beim Abstellen des Fahrzeuges 20, oder erst beim Initiieren des Ladevorgangs zu reinigen.For cleaning the optical monitoring device, it is possible, for example, that the optical detection device 26 at the vehicle 20 already cleaned while driving. Thus stands the optical detection device 26 when parking the vehicle 20 immediately available and can be used immediately. Alternatively, it is also possible to use the optical detection device 26 only when parking the vehicle 20 , or to clean only when initiating the charging process.

Durch die optische Erfassungsvorrichtung 26 kann vor einem Ladevorgang zunächst überprüft werden, ob der Zwischenraum zwischen Sendespule 10 und Empfangsspule 21 frei von Fremdobjekten ist. Erkennt die optische Erfassungsvorrichtung 26 dabei, dass sich in dem Zwischenraum ein unerwünschter Gegenstand oder ein Tier befindet, so wird der Ladevorgang nicht gestartet.By the optical detection device 26 can be checked before charging, whether the space between the transmitter coil 10 and receiver coil 21 is free of foreign objects. Detects the optical detection device 26 doing so that there is an undesirable object or animal in the space, so the charging process is not started.

Wird während dieses Ladevorgangs durch die optische Erfassungsvorrichtung 26 erkannt, dass ein Fremdobjekt in dem Zwischenraum zwischen Sendespule 10 und Empfangsspule 21 eindringt, so kann die optische Erfassungsvorrichtung 26 zunächst ein Warnsignal ausgeben. Wird daraufhin der Zwischenraum innerhalb einer vorbestimmten Zeit von dem detektierten Objekt befreit, so wird der Ladevorgang ohne Unterbrechung fortgesetzt. Beispielsweise ist es somit denkbar, dass ein eingedrungenes Tier durch das Warnsignal erschrickt und daraufhin den Zwischenraum wieder verlässt. Eine weitere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass ein sich in der Nähe aufhaltender Benutzer beim Ertönen des Warnsignals unmittelbar den eindringenden Gegenstand entfernen kann, bevor größerer Schaden entsteht.Will during this charging by the optical detection device 26 detected that a foreign object in the space between the transmitter coil 10 and receiver coil 21 penetrates, so the optical detection device 26 first give a warning signal. If the intermediate space is subsequently freed from the detected object within a predetermined time, the charging process is continued without interruption. For example, it is therefore conceivable that an invaded animal is frightened by the warning signal and then leaves the gap again. Another possibility is, for example, that a nearby user can immediately remove the penetrating object when the warning signal sounds, before major damage occurs.

Wird dagegen das detektierte Objekt nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne aus dem Zwischenraum entfernt, so wird daraufhin der Ladevorgang unterbrochen, indem die Sendespule 10 deaktiviert wird. Somit kann verhindert werden, dass durch das eingedrungene Objekt größerer Schaden entsteht.If, on the other hand, the detected object is not removed from the intermediate space within a predetermined period of time, then the charging process is interrupted by the transmission coil 10 is deactivated. Thus it can be prevented that caused by the penetrated object greater damage.

Alternativ ist es auch möglich, bei der Detektion eines eindringenden Objektes sofort die Sendespule 10 zu deaktivieren und den Ladevorgang zu stoppen. Auch bei der sofortigen Abschaltung des Ladevorgangs und dem Deaktivieren der Sendespule 10 kann dabei optional ein geeignetes Warnsignal ausgegeben werden.Alternatively, it is also possible, in the detection of a penetrating object immediately the transmitting coil 10 to disable and stop the charging process. Also with the immediate shutdown of the charging process and the deactivation of the transmitting coil 10 Optionally, a suitable warning signal can be output.

Weiterhin kann die optische Erfassungsvorrichtung 26 auch mit einer zusätzlichen Benachrichtigungsvorrichtung (nicht dargestellt) gekoppelt werden, die bei der Detektion eines Objektes im Zwischenraum eine Benachrichtigung an einen Benutzer aussendet. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Benachrichtigung des Benutzers über eine Mobiltelefonverbindung handeln oder das Aussenden einer Nachricht über eine geeignete weitere Funkverbindung. Somit kann der Benutzer selbst dann über das Eindringen eines Objektes in dem Zwischenraum Erfassungsvorrichtung 26 informiert werden, wenn er sich nicht in unmittelbarer Nähe des Fahrzeuges 20 aufhält. Da der Ladevorgang eines Elektrofahrzeuges in der Regel mehrere Stunden dauern kann, ist es möglich, dass sich der Benutzer während dieser Zeit auch an einem entfernten Ort aufhält. Durch eine zuvor beschriebene Benachrichtigung mittels eines Funksignals kann der Benutzer auch in diesen Fällen über eine auftretende Störung in formiert werden. Der Benutzer kann daraufhin zu seinem Fahrzeug kommen, die Störung beseitigen und anschließend den Ladevorgang erneut fortsetzen.Furthermore, the optical detection device 26 also be coupled with an additional notification device (not shown) which sends a notification to a user upon detection of an object in the space. For example, this may be a notification of the user via a mobile telephone connection or the sending of a message via a suitable further radio connection. Thus, even then, the user can know about the intrusion of an object in the gap detection device 26 be informed if he is not in the immediate vicinity of the vehicle 20 staying. Since the charging process of an electric vehicle can usually take several hours, it is possible that the user is also at a remote location during this time. By means of a previously described notification by means of a radio signal, the user can also be formed in these cases via an occurring fault. The user can then come to his vehicle, eliminate the fault and then resume charging.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 40 zum Detektieren eines Fremdobjekts F zwischen einer Sendespule 10 und einer Empfangsspule 21 einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung. In einem ersten Schritt kann ein optisches Kontrastmuster, welches auf einer Musterplatte 11 in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule 10 einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung 26 eines Fahrzeugs 20, welches eine Empfangsspule 21 zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule 10 aufweist, erfasst werden. Dabei kann beispielsweise die im Zusammenhang mit den 1 bis 5 dargestellte Sendespule 10 eingesetzt werden. 8th shows a schematic representation of a method 40 for detecting a foreign object F between a transmitting coil 10 and a receiving coil 21 an inductive energy transfer device. In a first step, an optical contrast pattern, which is on a pattern plate 11 in a plane above the coil plane of a stationary transmission coil 10 an inductive energy transfer device is applied, using at least one optical detection device 26 of a vehicle 20 which is a receiving coil 21 for inductive energy transfer from the transmitting coil 10 has to be detected. Here, for example, in connection with the 1 to 5 illustrated transmission coil 10 be used.

In einem zweiten Schritt erfolgt ein Vergleichen des erfassten optischen Kontrastmusters mit einem Referenzmuster, welches beispielsweise in der optischen Erfassungseinrichtung 26 gespeichert sein kann. In einem dritten Schritt 43 kann dann festgestellt werden, dass ein Fremdobjekt F zwischen der Sendespule 10 und der Empfangsspule 21 befindlich ist, falls das erfasste optische Kontrastmuster gegenüber dem Referenzmuster eine über einem Detektionsschwellwert liegende Abweichung aufweist.In a second step, the detected optical contrast pattern is compared with a reference pattern, which is for example in the optical detection device 26 can be stored. In a third step 43 can then be found that a foreign object F between the transmitting coil 10 and the receiving coil 21 is located, if the detected optical contrast pattern with respect to the reference pattern has a deviation lying above a detection threshold.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011010049 A1 [0003] DE 102011010049 A1 [0003]
  • WO 2012/058466 A1 [0006] WO 2012/058466 A1 [0006]
  • JP 2011217452 [0006] JP 2011217452 [0006]
  • CN 201966671 U [0006] CN 201966671 U [0006]
  • US 2012/0098483 A1 [0006] US 2012/0098483 A1 [0006]
  • DE 102010053058 A1 [0006] DE 102010053058 A1 [0006]
  • JP 2012005308 [0006] JP 2012005308 [0006]
  • DE 102009033239 A1 [0006] DE 102009033239 A1 [0006]
  • DE 102009033237 A1 [0006] DE 102009033237 A1 [0006]

Claims (9)

Sendespule (10) zur induktiven Energieübertragung zu einer von der Sendespule (10) beabstandeten Empfangsspule (21), mit: ein oder mehreren Spulenwicklungen, welche in einer Spulenebene angeordnet sind; und einer Musterplatte (11), welche in einer Ebene über der Spulenebene angeordnet ist, und auf welcher ein optisches Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) aufgebracht ist.Transmitting coil ( 10 ) for inductive energy transmission to one of the transmitting coil ( 10 ) spaced receiving coil ( 21 ), comprising: one or more coil windings arranged in a coil plane; and a pattern plate ( 11 ), which is arranged in a plane above the coil plane, and on which an optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) is applied. Sendespule (10) nach Anspruch 1, wobei das optische Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) ein periodisches Kachelmuster von in der Helligkeit kontrastierten geometrischen Formen aufweist.Transmitting coil ( 10 ) according to claim 1, wherein the optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) has a periodic tile pattern of brightness contrasted geometric shapes. Sendespule (10) nach Anspruch 1, wobei das optische Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) eine periodische Gitterstruktur von in der Helligkeit kontrastierten Linien aufweist.Transmitting coil ( 10 ) according to claim 1, wherein the optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) has a periodic lattice structure of lines contrasted in brightness. Sendespule (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das optische Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) Linien oder Formen unterschiedlicher Stärke oder Ausdehnung aufweist.Transmitting coil ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) Has lines or shapes of different thickness or extension. Ladestation (100) zur induktiven Energieübertragung an ein Kraftfahrzeug (20), mit: einer Sendespule (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Spulenebene horizontal im Boden der Ladestation (100) angeordnet ist; und einer Spulensteuereinrichtung (14), welche mit einem Stromnetz (15a; 15b) verbindbar ist, und welche dazu ausgelegt ist, die Sendespule (10) mit elektrischem Strom zu versorgen.Charging station ( 100 ) for inductive energy transmission to a motor vehicle ( 20 ), comprising: a transmitting coil ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, the coil plane horizontally in the bottom of the charging station ( 100 ) is arranged; and a coil control device ( 14 ), which are connected to a power grid ( 15a ; 15b ) is connectable, and which is adapted to the transmitting coil ( 10 ) to supply with electric current. Ladestation (100) nach Anspruch 5, weiterhin mit: einer Kommunikationseinrichtung (12), welche mit der Spulensteuereinrichtung (14) gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, drahtlos ein Positions- und/oder Identifikationsfunksignal (RF) auszusenden. Charging station ( 100 ) according to claim 5, further comprising: a communication device ( 12 ), which with the coil control device ( 14 ) and which is adapted to wirelessly transmit a position and / or identification radio signal (RF). Ladestation (100) nach Anspruch 6, wobei die Kommunikationseinrichtung (12) weiterhin dazu ausgelegt ist, ein Referenzfunksignal über die geometrische Beschaffenheit des optischen Kontrastmusters (11a; 11b; 11c) der Musterplatte (11) auszusenden.Charging station ( 100 ) according to claim 6, wherein the communication device ( 12 ) is further adapted to provide a reference radio signal on the geometric nature of the optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) of the sample plate ( 11 ). Verfahren (30) zum Positionieren einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, mit den Schritten: Erfassen (31) eines optischen Kontrastmusters (11a; 11b; 11c), welches auf einer Musterplatte (11) in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule (10) einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung (22) eines Fahrzeugs (20), welches eine Empfangsspule (21) zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule (10) aufweist; Ansteuern (32) eines automatischen Parkassistenzsystems des Fahrzeugs (20) auf der Basis eines von dem erfassten optischen Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) abhängigen Erfassungssignals der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung (22); und automatisches Parken (33) des Fahrzeugs mithilfe des automatischen Parkassistenzsystems, so dass die Empfangsspule (21) zur induktiven Energieübertragung relativ zu der Sendespule (10) positioniert ist.Procedure ( 30 ) for positioning an inductive power transmission device, comprising the steps of: detecting ( 31 ) of an optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ), which is mounted on a sample plate ( 11 ) in a plane above the coil plane of a stationary transmitting coil ( 10 ) is applied to an inductive energy transmission device, by means of at least one optical detection device ( 22 ) of a vehicle ( 20 ), which is a receiving coil ( 21 ) for inductive energy transmission from the transmitting coil ( 10 ) having; Drive ( 32 ) of an automatic parking assistance system of the vehicle ( 20 ) based on one of the detected optical contrast patterns ( 11a ; 11b ; 11c ) dependent detection signal of the at least one optical detection device ( 22 ); and automatic parking ( 33 ) of the vehicle using the automatic parking assistance system, so that the receiving coil ( 21 ) for inductive energy transmission relative to the transmitting coil ( 10 ) is positioned. Verfahren (40) zum Detektieren eines Fremdobjekts (F) zwischen einer Sendespule (10) und einer Empfangsspule (21) einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung, mit den Schritten: Erfassen (41) eines optischen Kontrastmusters (11a; 11b; 11c), welches auf einer Musterplatte (11) in einer Ebene über der Spulenebene einer ortsfesten Sendespule (10) einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung aufgebracht ist, mithilfe mindestens einer optischen Erfassungseinrichtung (26) eines Fahrzeugs (20), welches eine Empfangsspule (21) zur induktiven Energieübertragung von der Sendespule (10) aufweist; Vergleichen (42) des erfassten optischen Kontrastmusters (11a; 11b; 11c) mit einem Referenzmuster; und Feststellen (43), dass ein Fremdobjekt (F) zwischen der Sendespule (10) und der Empfangsspule (21) befindlich ist, falls das erfasste optische Kontrastmuster (11a; 11b; 11c) gegenüber dem Referenzmuster eine über einem Detektionsschwellwert liegende Abweichung aufweist.Procedure ( 40 ) for detecting a foreign object (F) between a transmitting coil ( 10 ) and a receiving coil ( 21 ) of an inductive energy transmission device, comprising the steps of: detecting ( 41 ) of an optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ), which is mounted on a sample plate ( 11 ) in a plane above the coil plane of a stationary transmitting coil ( 10 ) is applied to an inductive energy transmission device, by means of at least one optical detection device ( 26 ) of a vehicle ( 20 ), which is a receiving coil ( 21 ) for inductive energy transmission from the transmitting coil ( 10 ) having; To compare ( 42 ) of the detected optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) with a reference pattern; and determining ( 43 ) that a foreign object (F) between the transmitting coil ( 10 ) and the receiving coil ( 21 ) is located, if the detected optical contrast pattern ( 11a ; 11b ; 11c ) has a deviation above the detection threshold with respect to the reference pattern.
DE102013217713.5A 2013-09-05 2013-09-05 Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil Pending DE102013217713A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013217713.5A DE102013217713A1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013217713.5A DE102013217713A1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013217713A1 true DE102013217713A1 (en) 2015-03-05

Family

ID=52470463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013217713.5A Pending DE102013217713A1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013217713A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014216422A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method and device for securing a charging process of an electrically driven motor vehicle
DE102015216480A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Concept for inductive charging of an electric motor vehicle
DE102016202460A1 (en) 2016-02-17 2017-08-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Assistance to the driver of a motor vehicle when positioning the motor vehicle at a predetermined target position
DE102016202247A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with an induction coil
WO2018010881A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Method for operating a charging apparatus for inductive energy transfer
DE102017115909A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 easE-Link GmbH A method for producing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device for electrically connecting a vehicle contact unit and vehicle with a vehicle connection device
CN109532525A (en) * 2018-12-06 2019-03-29 四川兴华福科技有限公司 A kind of charge control method, wireless charging emitter and reception device
CN109895642A (en) * 2019-04-18 2019-06-18 北京有感科技有限责任公司 A kind of electric car wireless charging positioning system and method
DE102018206591A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Audi Ag Assistance system and method for supporting non-contact charging of a battery of a motor vehicle and motor vehicle
CN113665564A (en) * 2021-08-10 2021-11-19 东风汽车集团股份有限公司 Magnetic track memory parking method and system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033239A1 (en) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
DE102009033237A1 (en) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
DE102010053058A1 (en) 2010-12-01 2011-08-25 Daimler AG, 70327 Electric und/or hybrid motor car device, has positioning unit including guide coil that determines position of electric und/or hybrid motor car, and inductive contact retaining inductive guide element of charging device
CN201966671U (en) 2011-03-30 2011-09-07 河北新宇宙电动车有限公司 Wireless charging system of electric vehicle
JP2011217452A (en) 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd Contactless charging system
DE102011010049A1 (en) 2011-02-01 2011-11-03 Daimler Ag Vehicle e.g. electric vehicle, has vehicle communication unit providing information about charging condition or charging parameter of battery, where information is inductively transmitted to charging device over vehicle coil
JP2012005308A (en) 2010-06-21 2012-01-05 Panasonic Corp Wireless power transmission system
US20120098483A1 (en) 2010-10-21 2012-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle alignment for inductive charging
WO2012058466A1 (en) 2010-10-29 2012-05-03 Qualcomm Incorporated Wireless energy transfer via coupled parasitic resonators

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033239A1 (en) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
DE102009033237A1 (en) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
JP2011217452A (en) 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd Contactless charging system
JP2012005308A (en) 2010-06-21 2012-01-05 Panasonic Corp Wireless power transmission system
US20120098483A1 (en) 2010-10-21 2012-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle alignment for inductive charging
WO2012058466A1 (en) 2010-10-29 2012-05-03 Qualcomm Incorporated Wireless energy transfer via coupled parasitic resonators
DE102010053058A1 (en) 2010-12-01 2011-08-25 Daimler AG, 70327 Electric und/or hybrid motor car device, has positioning unit including guide coil that determines position of electric und/or hybrid motor car, and inductive contact retaining inductive guide element of charging device
DE102011010049A1 (en) 2011-02-01 2011-11-03 Daimler Ag Vehicle e.g. electric vehicle, has vehicle communication unit providing information about charging condition or charging parameter of battery, where information is inductively transmitted to charging device over vehicle coil
CN201966671U (en) 2011-03-30 2011-09-07 河北新宇宙电动车有限公司 Wireless charging system of electric vehicle

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014216422A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method and device for securing a charging process of an electrically driven motor vehicle
DE102015216480A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Concept for inductive charging of an electric motor vehicle
DE102016202247A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with an induction coil
US11318956B2 (en) 2016-02-17 2022-05-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Assistance system and method for assisting the driver of a motor vehicle when positioning the motor vehicle at a predefined target position
DE102016202460A1 (en) 2016-02-17 2017-08-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Assistance to the driver of a motor vehicle when positioning the motor vehicle at a predetermined target position
WO2017140470A1 (en) 2016-02-17 2017-08-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Assistance system and method for assisting the driver of a motor vehicle when positioning the motor vehicle at a predefined target position
WO2018010881A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Method for operating a charging apparatus for inductive energy transfer
US11427098B2 (en) 2017-07-14 2022-08-30 Easelink Gmbh Method for producing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device, and vehicle
CN110914102A (en) * 2017-07-14 2020-03-24 易链接有限责任公司 Method for establishing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device and vehicle
DE102017115909A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 easE-Link GmbH A method for producing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device for electrically connecting a vehicle contact unit and vehicle with a vehicle connection device
US11904714B2 (en) 2017-07-14 2024-02-20 Easelink Gmbh Method for producing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device, and vehicle
DE102017115909B4 (en) 2017-07-14 2024-02-22 Easelink Gmbh Method for establishing an electrical connection of a vehicle contact unit, vehicle connection device for electrically connecting a vehicle contact unit and vehicle with a vehicle connection device
DE102018206591A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Audi Ag Assistance system and method for supporting non-contact charging of a battery of a motor vehicle and motor vehicle
CN110406398A (en) * 2018-04-27 2019-11-05 奥迪股份公司 The auxiliary system and method and motor vehicle of auxiliary machine motor-car battery non-contact type charging
US10940769B2 (en) 2018-04-27 2021-03-09 Audi Ag Assistance system and method for supporting non-contact charging of a battery of a motor vehicle, and motor vehicle
CN109532525A (en) * 2018-12-06 2019-03-29 四川兴华福科技有限公司 A kind of charge control method, wireless charging emitter and reception device
CN109895642A (en) * 2019-04-18 2019-06-18 北京有感科技有限责任公司 A kind of electric car wireless charging positioning system and method
CN109895642B (en) * 2019-04-18 2023-11-17 合肥有感科技有限责任公司 Wireless charging positioning system and method for electric automobile
CN113665564A (en) * 2021-08-10 2021-11-19 东风汽车集团股份有限公司 Magnetic track memory parking method and system
CN113665564B (en) * 2021-08-10 2023-04-18 东风汽车集团股份有限公司 Magnetic track memory parking method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013217713A1 (en) Inductive power transmission coil, charging station, method of positioning an inductive power transmission device, and method of detecting a foreign object between a transmission coil and a reception coil
EP2692573B1 (en) Method for positioning a motor vehicle, system with such a motor vehicle as well as a motor vehicle
DE102016218603A1 (en) Device for detecting the position of a first or second vehicle to be coupled together
DE102015111259A1 (en) Ultrasonic and infrared object detection for wireless charging of electric vehicles
DE102014213195A1 (en) Device and method for operating an inductive charging system
DE102013217718A1 (en) Charging station for inductive energy transfer and method for positioning an inductive energy transfer device
EP3353006A1 (en) Method and device for determining the absolute position of a vehicle
WO2017041932A1 (en) Method for inductive energy transmission and device for operating an inductive energy transmission device
DE102015006298B4 (en) Charging station for motor vehicles and method for operating a charging station
DE102015111118A1 (en) INFRARED TRIANGULATION METHOD FOR POSITIONING VEHICLES FOR THE CONTACTLESS LOADING OF ELECTRIC VEHICLES
DE102014212821A1 (en) Device and method for detecting a swivel angle between a vehicle and a trailer device
DE102016221732B4 (en) Method for guiding a motor vehicle into a charging position at an inductive charging station as well as control device and motor vehicle
DE102017212221A1 (en) Remote control method for a driver assistance system, driver assistance system and thus provided motor vehicle
DE102013219727A1 (en) Positioning system for positioning a vehicle to an inductive charging device
DE102017218536A1 (en) Method for automatically and / or remotely moving a driverless first vehicle in the longitudinal direction
WO2014206611A1 (en) System for detecting components of a vehicle
DE102013207907A1 (en) Vehicle positioning for inductive charging with the help of a vehicle camera
DE102014220265A1 (en) Method for controlling a system for inductive energy transmission
DE102018208166A1 (en) Seat recognition system, vehicle, vehicle seat recognition method, computer program and storage means
WO2014173615A2 (en) Device for inductively transmitting energy and method for operating an inductive energy-transmission device
DE102018007874A1 (en) Method for positioning a motor vehicle relative to a charging station for inductive energy-technical coupling of the motor vehicle with the charging station and positioning device therefor
DE102015223993A1 (en) Monitoring device for monitoring a power transmission device
DE112020005623T5 (en) PARKING ASSISTANCE DEVICE, PARKING ASSISTANCE METHOD, AND PROGRAM
DE102018106063B4 (en) Sensor arrangement for a contactless charging system
DE102014207440A1 (en) Creating a charging and an associated communication connection

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed