DE102014000738A1 - Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission - Google Patents
Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014000738A1 DE102014000738A1 DE102014000738.3A DE102014000738A DE102014000738A1 DE 102014000738 A1 DE102014000738 A1 DE 102014000738A1 DE 102014000738 A DE102014000738 A DE 102014000738A DE 102014000738 A1 DE102014000738 A1 DE 102014000738A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shielding device
- shielding
- vehicle
- ground
- energy transmission
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
- B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
- B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods 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
- B60L53/12—Inductive energy transfer
- B60L53/124—Detection or removal of foreign bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
- B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
- B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
- B60L2270/10—Emission reduction
- B60L2270/14—Emission reduction of noise
- B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Abschirmeinrichtung zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung, die bei einer kontaktlosen Energieübertragung von einer stationär in oder an einem Bereich eines Bodens (3) angeordneten Primärspule (4) zu einer an einem Fahrzeug (21) angeordneten Sekundärspule (22) entsteht, wobei die Abschirmeinrichtung (2, 11, 16, 23) als Rahmen ausgebildet ist und derart an einem Boden (3), in oder an einem Bereich dessen stationär eine Primärspule (4) angeordnet ist, befestigbar oder befestigt ist, dass sie den Bereich rahmenförmig umfasst.Shielding device for shielding electromagnetic radiation, which results from contactless energy transfer from a primary coil (4) arranged stationarily in or on a region of a base (3) to a secondary coil (22) arranged on a vehicle (21), wherein the shielding device (2 , 11, 16, 23) is designed as a frame and in such a manner on a base (3), in or on a region of which a primary coil (4) is stationarily arranged, fastened or fastened, that it comprises the region in the form of a frame.
Description
Die Erfindung betrifft eine Abschirmeinrichtung zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung, die bei einer kontaktlosen Energieübertragung von einer stationär in oder an einem Bereich eines Bodens angeordneten Primärspule zu einer an einem Fahrzeug angeordneten Sekundärspule entsteht.The invention relates to a shielding device for shielding electromagnetic radiation, which arises in a contactless energy transfer from a stationary arranged in or at a portion of a floor primary coil to a arranged on a vehicle secondary coil.
Elektromobilität gewinnt insbesondere bei Kraftfahrzeugen zunehmend an Bedeutung. Eine wesentliche Herausforderung im Rahmen der Elektromobilität ist es, Lademöglichkeiten in ausreichender Zahl für elektrisch betriebene Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen. Besonders komfortabel sind für Benutzer dabei Energieübertragungseinrichtungen, die eine kontaktlose Energieübertragung ermöglichen. In diesem Fall müssen keine Kabel oder Ähnliches mit dem Fahrzeug verbunden werden, sondern es ist ausreichend, das Fahrzeug in einem Bereich abzustellen, in dem benachbart zum Fahrzeug, insbesondere im Boden, auf dem sich das Kraftfahrzeug befindet, also beispielsweise in einer Straße, einem Parkplatz oder Ähnlichem, eine Primärspule angeordnet ist, wobei in einem entsprechenden Bereich des Kraftfahrzeugs eine typischerweise bei der Energieübertragung der Primärspule gegenüberliegende Sekundärspule vorgesehen ist. Bei Betrieb der Primärspule mit einer Wechselspannung werden elektromagnetische Wechselfelder erzeugt, die eine Spannung an der Sekundärspule im Kraftfahrzeug und damit insbesondere einen Ladestrom für eine Batterie erzeugen.Electromobility is becoming increasingly important, especially for motor vehicles. An important challenge in the context of electromobility is to provide a sufficient number of charging options for electrically powered vehicles. Users are particularly comfortable with energy transmission devices that enable contactless energy transfer. In this case, no cables or the like need be connected to the vehicle, but it is sufficient to park the vehicle in an area in which adjacent to the vehicle, especially in the ground on which the motor vehicle is located, so for example in a street, a Parking lot or the like, a primary coil is arranged, wherein in a corresponding region of the motor vehicle, a typically in the energy transmission of the primary coil opposite secondary coil is provided. When operating the primary coil with an AC voltage alternating electromagnetic fields are generated, which generate a voltage at the secondary coil in the motor vehicle and thus in particular a charging current for a battery.
Um ein schnelles Laden von Fahrzeugbatterien zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, bei einer derartigen kontaktlosen Energieübertragung starke Wechselfelder zu nutzen. Dabei ist jedoch nachteilig, dass ein Einbringen von leitfähigen Gegenständen, auch von gering leitfähigen Gegenständen wie Körperteilen, in diese starken Wechselfelder dazu führt, dass diese Gegenstände stark erhitzt werden. Zudem können insbesondere Hochfrequenzfelder mit einer großen Amplitude weitere elektronische Komponenten stören. Daher ist es bei der kontaktlosen Energieübertragung häufig notwendig, die Feldstärke der Wechselfelder derart zu begrenzen, dass die Möglichkeit von Verletzungen von Körperteilen, Beschädigungen von in das Feld eingebrachten Gegenständen oder die Störung weiterer Elektronik verhindert werden. Eine derartige Begrenzung der maximalen Feldstärke führt jedoch zugleich dazu, dass in der Sekundärspule geringere Spannungen induziert werden, womit auch geringere Ströme zum Laden einer Batterie oder zum Betrieb weiterer Komponenten zur Verfügung stehen. Lange Ladezeiten, die aufgrund der Nutzung geringer Ladeströme notwendig sind, können jedoch zu Akzeptanzproblemen für Elektrofahrzeuge führen.In order to enable a fast charging of vehicle batteries, it is advantageous to use strong alternating fields in such a contactless energy transfer. However, it is disadvantageous that an introduction of conductive objects, even of low-conductive objects such as body parts, in these strong alternating fields causes that these objects are strongly heated. In addition, in particular high-frequency fields with a large amplitude can disturb other electronic components. Therefore, it is often necessary in the contactless energy transfer to limit the field strength of the alternating fields in such a way that the possibility of injuries to body parts, damage to objects introduced into the field or the disturbance of further electronics is prevented. At the same time, however, such limitation of the maximum field strength results in lower voltages being induced in the secondary coil, with the result that lower currents are also available for charging a battery or for operating further components. However, long charging times, which are necessary due to the use of low charging currents, can lead to acceptance problems for electric vehicles.
Dabei ist es bekannt, für Transformatoren, die ebenfalls kontaktlos Energie zwischen zwei Spulen übertragen, ein Gehäuse zur elektromagnetischen Abschirmung vorzusehen, in dem die Primär- und die Sekundärspule angeordnet sind. Eine Nutzung dieser Anordnung ist zur Energieübertragung von einer stationären Primärspule zu einer in einem Fahrzeug angeordneten Sekundärspule jedoch sehr aufwendig, da zumindest vor und nach einer Energieübertragung eine Bewegung des Fahrzeugs relativ zur stationären Primärspule möglich sein muss. Ein entsprechendes Gehäuse müsste also vor einer Energieübertragung aufgebaut und anschließend wieder abgebaut werden.It is known for transformers that also transmit contactless energy between two coils to provide a housing for electromagnetic shielding, in which the primary and the secondary coil are arranged. However, a use of this arrangement is very expensive to transfer energy from a stationary primary coil to a secondary coil arranged in a vehicle, since at least before and after an energy transfer, a movement of the vehicle relative to the stationary primary coil must be possible. A corresponding housing would therefore have to be built up before an energy transfer and then dismantled again.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Abschirmeinrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the object to provide a contrast improved shielding.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abschirmeinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, dass sie als Rahmen ausgebildet ist und derart an einem Boden, in oder an einem Bereich dessen stationär eine Primärspule angeordnet ist, befestigbar oder befestigt ist, dass sie den Bereich rahmenförmig umfasst.The object is achieved by a shielding of the type mentioned above, which is characterized in that it is designed as a frame and so on a floor, in or on a portion of which a stationary primary coil is arranged, fastened or secured that they Area comprises frame-shaped.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Abschirmeinrichtung derart auszubilden, dass sie Teil einer Energieübertragungseinrichtung ist bzw. an einer solchen befestigbar ist. Dabei ist die erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung zur Nutzung mit einer Energieübertragungseinrichtung vorgesehen, die eine in einem Bereich eines Bodens angeordnete Primärspule zur Energieübertragung nutzt. Die Primärspule kann also in oder an jedem durch das Fahrzeug befahrbaren Untergrund angeordnet sein, beispielsweise in oder an Straßen, Parkplätzen oder Schienen. Derartige Energieübertragungseinrichtungen sind besonders vorteilhaft zur Ladung von Kraftfahrzeugen, da sie beispielsweise auf Parkplätzen vorgesehen sein können, womit ein Laden von Kraftfahrzeugen einfach durch ein Abstellen des Kraftfahrzeugs auf dem Parkplatz möglich ist. Eine derartige Energieübertragung kann jedoch auch für Schienenfahrzeuge genutzt werden. So können elektrisch betriebe Züge in einem Abstellbereich geladen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Züge während der Fahrt durch eine derartige Energieübertragungseinrichtung mit Energie zu versorgen.The invention is based on the idea of designing the shielding device in such a way that it is part of an energy transmission device or can be fastened to such a device. In this case, the shielding device according to the invention is intended for use with an energy transmission device which uses a primary coil arranged in an area of a floor for energy transmission. The primary coil can thus be arranged in or on each vehicle passable surface, for example in or on streets, parking lots or rails. Such energy transmission devices are particularly advantageous for the loading of motor vehicles, since they may be provided for example in parking lots, whereby a loading of motor vehicles is simply possible by parking the motor vehicle in the parking lot. However, such energy transfer can also be used for rail vehicles. Thus, electrically operated trains can be loaded in a parking area. However, it is also possible to provide the trains while driving through such a power transmission device with energy.
Wie einleitend erwähnt, ist es dabei bei der Übertragung von großen Mengen von Energie vorteilhaft, wenn verhindert wird, dass Fremdgegenstände in den Bereich zwischen der Primär- und der Sekundärspule eindringen. Zudem ist es vorteilhaft, wenn Streufelder der Primärspule abgeschirmt werden. Daher wird erfindungsgemäß eine Abschirmeinrichtung vorgeschlagen, die als dreidimensionaler Rahmen ausgebildet ist, wobei der Rahmen eine Innenfläche begrenzt und eine Höhe aufweist. Als Höhe wird im Rahmen der Erfindung die Ausdehnung des Rahmens in Richtung senkrecht zum Boden bezeichnet. Der Rahmen kann dabei insbesondere durch eine umlaufende oder mehrere Wände gebildet sein. Vorteilhaft steht die Wand bzw. stehen die Wände dabei senkrecht zum Boden, es ist jedoch auch möglich, eine oder mehrere Wände schräg anzuordnen, so dass die Wand mit einer Senkrechten zum Boden einen Winkel < 90° einschließt. Die vom Rahmen begrenzte Fläche des Rahmens bzw. die Form des Rahmens kann dabei insbesondere rechteckig sein, es ist jedoch auch möglich, Rahmen mit kreisförmiger Fläche oder andere Rahmenformen vorzusehen. Dabei ist die Fläche insbesondere so zu wählen, dass die Primärspule im am Boden befestigten Zustand der Abschirmeinrichtung in Horizontalrichtung vollständig von dem Rahmen umfasst ist. Die Höhe kann dabei mehrere Zentimeter, insbesondere wenigstens 5 cm betragen. Die Höhe kann so gewählt werden, dass sie etwas geringer ist als die Bodenfreiheit eines üblichen Fahrzeugs, an das Energie übertragen werden soll. Es ist jedoch auch möglich, die Höhe anpassbar zu gestalten, indem die Abschirmeinrichtung aus mehreren Teilen, beispielsweise vertikal gegeneinander verschiebbaren Teilrahmen, gebildet ist. Die Abschirmeinrichtung kann auch in Vertikalrichtung gegenüber dem Boden verschiebbar sein, um die Höhe der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs anzupassen. Es ist dabei möglich, verschiedene Abschirmeinrichtungen für verschiedene Fahrzeugtypen vorzusehen. So kann eine Abschirmeinrichtung zur Energieübertragung an einen Sportwagen beispielsweise eine Höhe zwischen 5 und 10 cm aufweisen und eine Abschirmeinrichtung zur Energieübertragung an ein SUV eine Höhe zwischen 15 und 20 cm aufweisen.As mentioned in the introduction, it is advantageous in the transmission of large amounts of energy to prevent foreign objects from entering the area between the primary and secondary coils. In addition, it is advantageous if stray fields of the primary coil are shielded. Therefore, a shielding device according to the invention is proposed, which is designed as a three-dimensional frame, wherein the frame a Inner surface limited and has a height. As height is referred to in the invention, the extension of the frame in the direction perpendicular to the ground. The frame can be formed in particular by a circumferential or several walls. Advantageously, the wall or the walls are perpendicular to the ground, but it is also possible to arrange one or more walls at an angle, so that the wall with an angle to the bottom forms an angle <90 °. The area of the frame bounded by the frame or the shape of the frame may in particular be rectangular, but it is also possible to provide frames with a circular surface or other frame shapes. In this case, the surface is to be chosen in particular such that the primary coil in the state of the shielding device fastened to the bottom is completely enclosed by the frame in the horizontal direction. The height can be several centimeters, in particular at least 5 cm. The height can be chosen to be slightly less than the ground clearance of a conventional vehicle to which energy is to be transferred. However, it is also possible to make the height customizable by the shielding of several parts, for example, vertically mutually displaceable subframe is formed. The shielding device can also be displaceable in the vertical direction relative to the ground in order to adjust the height of the ground clearance of a vehicle. It is possible to provide different shielding devices for different types of vehicles. For example, a shielding device for transmitting energy to a sports car may have a height of between 5 and 10 cm, and a shielding device for transmitting energy to an SUV may have a height of between 15 and 20 cm.
Die Abschirmeinrichtung kann zusätzlich eine Bodenplatte aufweisen. Diese kann als Abdeckung für die Primärspule oder zur Stabilisierung der Abschirmeinrichtung dienen. Dabei ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Bodenplatte ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung in einem Frequenzbereich, der zur Energieübertragung genutzt wird, nur sehr gering oder gar nicht abzuschirmen.The shielding device may additionally have a bottom plate. This can serve as a cover for the primary coil or to stabilize the shielding. However, it is advantageous if the bottom plate is designed to shield electromagnetic radiation in a frequency range which is used for energy transmission, only very little or not at all.
Durch Nutzung der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung können zwei wesentliche Vorteile erreicht werden. Zum einen kann die Möglichkeit des Eindringens von Fremdgegenständen in den Bereich zwischen Primär- und Sekundärspule verringert werden, da zumindest Teile des Volumens zwischen Primär- und Sekundärspule seitlich durch die Abschirmeinrichtung begrenzt bzw. abgesperrt sind, zum Anderen werden durch die Abschirmeinrichtung Streufelder der Primärspule abgeschirmt. Dabei kann während der Energieübertragung an ein Fahrzeug durch das Fahrzeug, den Boden und die Abschirmeinrichtung das Volumen zwischen Primär- und Sekundärspule vollständig abgeschlossen werden. Alternativ ist es möglich, dass ein insbesondere schmaler Spalte zwischen Abschirmeinrichtung und Fahrzeug verbleibt.By using the shielding device according to the invention two major advantages can be achieved. On the one hand, the possibility of intrusion of foreign objects into the region between the primary and secondary coils can be reduced, since at least parts of the volume between the primary and secondary coils are limited or blocked off laterally by the shielding device, and on the other hand stray fields of the primary coil are shielded by the shielding device , In this case, during the energy transmission to a vehicle by the vehicle, the floor and the shielding device, the volume between the primary and secondary coil can be completely completed. Alternatively, it is possible for a particularly narrow gap to remain between the shielding device and the vehicle.
Abhängig von der Bodenfreiheit des Fahrzeugs und der Höhe über dem Boden, die die Abschirmeinrichtung im am Boden befestigten Zustand erreicht, ist es daher möglich, dass der Unterboden des Fahrzeugs oder weitere Teile des Fahrzeugs, wie beispielsweise Stoßstangen, mit der Abschirmeinrichtung in Berührung kommen. Dabei soll eine Beschädigung des Fahrzeugs vermieden werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Abschirmeinrichtung zumindest abschnittsweise aus einem elastisch biegbaren Material gebildet ist. Als elastisch biegbare Materialien können dabei beispielsweise Silikon, Gummi, Elastomere, Thermoplasten oder Ähnliches genutzt werden. Die verwendeten Materialien sollten dabei flexibel sein und ein Rückstellvermögen aufweisen, so dass sie nach einer Verformung und einem Kontakt mit dem Fahrzeug oder einem anderen Gegenstand in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Dabei kann die Abschirmeinrichtung vollständig aus dem elastisch biegbarem Material gebildet sein, so dass beispielsweise ein problemloses Überfahren der Abschirmeinrichtung ohne Beschädigung des Fahrzeugs und der Abschirmeinrichtung möglich ist. Es ist jedoch auch möglich, nur einen Abschnitt oder mehrere Abschnitte der Abschirmeinrichtung aus einem elastisch biegbaren Material zu bilden, insbesondere im am Boden befestigten Zustand bodenabgewandte Abschnitte, die potentiell bei der normalen Nutzung der Abschirmeinrichtung mit einem Fahrzeug in Kontakt kommen.Therefore, depending on the ground clearance of the vehicle and the height above the ground reaching the shielding means in the ground-mounted state, it is possible that the underbody of the vehicle or other parts of the vehicle, such as bumpers, come into contact with the shielding means. In this case, damage to the vehicle should be avoided. Therefore, it is advantageous if the shielding device is at least partially formed of an elastically bendable material. As elastically bendable materials can be used for example silicone, rubber, elastomers, thermoplastics or the like. The materials used should be flexible and have a resilience, so that they return to their original shape after deformation and contact with the vehicle or other object. In this case, the shielding device may be formed entirely from the elastically bendable material, so that, for example, a trouble-free driving over of the shielding device without damaging the vehicle and the shielding device is possible. However, it is also possible to form only a portion or a plurality of sections of the shielding means of an elastically bendable material, in particular in the ground-mounted state, floor-facing portions which potentially come into contact with a vehicle during normal use of the shielding means.
Die Abschirmeinrichtung kann wenigstens eine metallische Platte und/oder wenigstens eine metallische Folie und/oder metallische Partikel und/oder wenigstens ein metallisches Gewebe umfassen. Durch die Nutzung von leitfähigen, insbesondere flächigen, Strukturen in der Abschirmeinrichtung wird eine besonders effiziente Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung erreicht. Die metallischen Materialien können dabei auch magnetisch sein, aber auch nicht magnetische leitende Materialien wie Aluminium oder Kupfer sind nutzbar. Wie eingangs erwähnt ist es, insbesondere, wenn die Energieübertragung zum Laden von Fahrzeugbatterien dient, vorteilhaft, relativ starke elektromagnetische Felder zur Energieübertragung zu nutzen. Zur Abschirmung starker Felder ist es vorteilhaft, flächige metallische oder anderweitig leitende Strukturen zu nutzen. Dabei können insbesondere flächige Platten, Folien oder, insbesondere engmaschige, Gewebe genutzt werden. Die Platten, Folien und Gewebe können dabei auch durchbrochen sein, wobei jedoch der Flächenanteil des leitenden Materials größer sein sollte als der des nicht leitenden Materials bzw. der Zwischenräume bzw. Durchbrechungen.The shielding device may comprise at least one metallic plate and / or at least one metallic foil and / or metallic particles and / or at least one metallic tissue. By using conductive, in particular flat, structures in the shielding device, a particularly efficient shielding of electromagnetic radiation is achieved. The metallic materials can also be magnetic, but also non-magnetic conductive materials such as aluminum or copper can be used. As mentioned above, it is advantageous, in particular when the energy transmission is used for charging vehicle batteries, to use relatively strong electromagnetic fields for energy transmission. For shielding strong fields, it is advantageous to use planar metallic or otherwise conductive structures. In particular, sheet-like plates, films or, in particular, narrow-meshed, fabrics can be used. The plates, films and fabrics can also be broken through, but the surface portion of the conductive material should be greater than that of the non-conductive material or the interstices or openings.
Neben der abschirmenden Wirkung haben insbesondere metallische Platten und/oder metallische Gewebe zusätzlich eine mechanische Stabilisierungswirkung. Dadurch führt die Nutzung derartiger metallischer Materialien auch zu einer großen Stabilität und Haltbarkeit der Abschirmvorrichtung. In addition to the shielding effect, in particular metallic plates and / or metallic fabrics additionally have a mechanical stabilizing effect. As a result, the use of such metallic materials also leads to a high stability and durability of the shielding device.
Die Abschirmeinrichtung kann zumindest abschnittsweise aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Laminat gebildet sein, wobei die metallische Platte und/oder die metallische Folie und/oder die metallischen Partikel und/oder das metallische Gewebe in einer Matrix aus elastisch biegbarem Material aufgenommen sind.The shielding device may be at least partially formed of a composite material, in particular a laminate, wherein the metallic plate and / or the metallic foil and / or the metallic particles and / or the metallic tissue are accommodated in a matrix of elastically bendable material.
Die Abschirmeinrichtung kann zudem als elastisch biegbares Material und/oder als Stabilisierungsmaterial ein Textilgewebe umfassen, das eine metallische Platte oder eine metallische Folie und/oder ein metallisches Gewebe und/oder ein elastisch biegbares Material ummantelt oder in ein elastisch biegbares Material zur Stabilisierung eingebracht ist.The shielding device can also comprise as a resiliently bendable material and / or as a stabilizing material a textile fabric, which is encased in a metallic plate or a metallic foil and / or a metallic fabric and / or an elastically bendable material or introduced into an elastically bendable material for stabilization.
Insbesondere kann die metallische Platte und/oder die metallische Folie und/oder die metallischen Partikel und/oder das metallische Gewebe zumindest teilweise von dem oder einem elastisch biegbaren Material umhüllt sein. Damit können die genannten metallischen Bestandteile der Abschirmeinrichtung insbesondere derart umhüllt sein, dass sie vor Flüssigkeiten oder Luft geschützt sind, um eine Oxidation bzw. Korrosion der metallischen Materialien zu verhindern. Alternativ oder ergänzend kann auch ein Kern aus einem elastisch biegbaren Material von metallischem Gewebe oder metallischer Folie ummantelt sein.In particular, the metallic plate and / or the metallic foil and / or the metallic particles and / or the metallic tissue may be at least partially enveloped by the or an elastically bendable material. Thus, the said metallic constituents of the shielding device can be enveloped in particular in such a way that they are protected against liquids or air, in order to prevent oxidation or corrosion of the metallic materials. Alternatively or additionally, a core made of an elastically bendable material of metallic fabric or metallic foil can be sheathed.
Die Abschirmeinrichtung kann insbesondere wenigstens eine metallische Platte umfassen, wobei die Abschirmeinrichtung einen im am Boden befestigten Zustand der Abschirmeinrichtung bodenzugewandten und einen bodenabgewandten Abschnitt des Rahmens aufweist, wobei die metallische Platte im bodenzugewandten Abschnitt vertikal verlaufend angeordnet ist und der bodenabgewandte Abschnitt aus elastisch biegbarem Material gebildet ist. Durch die Nutzung wenigstens einer metallischen Platte im bodenzugewandten Abschnitt kann eine besonders hohe Stabilität der Abschirmeinrichtung und eine besonders gute Absorption elektromagnetischer Strahlung durch die Abschirmeinrichtung erreicht werden. Zugleich wird durch die Nutzung von elastisch biegbarem Material im bodenabgewandten Abschnitt und damit dem einem Fahrzeug, an das Energie übertragen werden soll, zugewandten Abschnitt effektiv eine Beschädigung des Fahrzeugs verhindert, da dieses nur mit dem elastisch biegbaren Material in Kontakt kommen kann.The shielding device may in particular comprise at least one metallic plate, the shielding device having a bottom-mounted state of the shielding device and a floor-facing portion of the frame, wherein the metallic plate is arranged to extend vertically in the floor-facing portion and the floor-facing portion formed of elastically bendable material is. By using at least one metallic plate in the floor-facing section, a particularly high stability of the shielding device and a particularly good absorption of electromagnetic radiation by the shielding device can be achieved. At the same time, the use of elastically bendable material in the portion facing away from the floor, and thus a vehicle to which energy is to be transmitted, effectively prevents damage to the vehicle since it can only come into contact with the elastically bendable material.
Bei einer Befestigung der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung an dem Boden kann insgesamt eine wannenartige Struktur ausgebildet werden. Während diese Struktur einerseits gut geeignet ist, elektromagnetische Felder während der Energieübertragung abzuschirmen, ist es andererseits möglich, dass sich in dieser Struktur bei Benutzung im Außenbereich Wasser oder andere Flüssigkeiten sammeln. Es ist daher vorteilhaft, wenn an der Abschirmeinrichtung Öffnungen vorgesehen sind, um innerhalb des Rahmens angesammeltes oder sich ansammelndes Wasser entweichen zu lassen. Ein besonders guter Ablauf des Wassers ist dabei möglich, wenn sich die Öffnungen in wenigstens einem im am Boden befestigten Zustand zum Boden benachbarten Bereich der Abschirmeinrichtung befinden. Ist eine Verschiebung der Abschirmeinrichtung bezüglich des Bodens in Vertikalrichtung vorgesehen, können vorteilhaft Öffnungen in verschiedenen Bereichen an der Abschirmvorrichtung vorgesehen sein, um unabhängig von der vertikalen Stellung der Abschirmeinrichtung stets einen Wasserablauf zu ermöglichen. Die Öffnungen können dabei Abmessungen von wenigen Zentimetern, insbesondere 1 bis 2 cm haben. Es ist jedoch auch möglich, Öffnungen mit kleineren Durchmessern, beispielsweise von 0,5 mm, oder auch größeren Durchmessern vorzusehen. Es kann besonders einfach sein, kreisförmige Öffnungen vorzusehen, es sind jedoch auch eine Vielzahl anderer Formen möglich. Es können beispielsweise rechteckige, ovale, halbkreisförmige oder halbovalförmige Öffnungen vorgesehen werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Öffnungen direkt am bodenseitigen Rand der Abschirmeinrichtung angeordnet sind.When mounting the shielding device according to the invention on the ground, a trough-like structure can be formed overall. On the one hand, while this structure is well suited for shielding electromagnetic fields during energy transfer, it is possible for water or other liquids to collect in this structure when used outdoors. It is therefore advantageous if openings are provided on the shielding device in order to allow accumulated or accumulating water to escape within the frame. A particularly good drainage of the water is possible if the openings are located in at least one in the ground-mounted state adjacent to the ground area of the shielding. If there is a displacement of the shielding device with respect to the bottom in the vertical direction, it is advantageous to provide openings in different areas on the shielding device in order to always allow a drainage of water independent of the vertical position of the shielding device. The openings may have dimensions of a few centimeters, in particular 1 to 2 cm. However, it is also possible to provide openings with smaller diameters, for example of 0.5 mm, or larger diameters. It may be particularly easy to provide circular openings, but a variety of other shapes are possible. For example, rectangular, oval, semicircular or semi-oval openings may be provided. It is particularly advantageous if the openings are arranged directly on the bottom edge of the shielding.
Um eine Anpassbarkeit der Höhe der Abschirmeinrichtung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Abschirmeinrichtung wenigstens einen ersten rahmenförmigen und einen zweiten rahmenförmigen Teilrahmen umfasst, wobei im am Boden befestigten Zustand der Abschirmeinrichtung der erste Teilrahmen am Boden befestigt ist und der zweite Teilrahmen derart geführt ist, dass er senkrecht zum Boden gegenüber dem ersten Teilrahmen zur Anpassung der Höhe teleskopartig verschiebbar ist. Dabei ist der zweite Teilrahmen insbesondere am ersten Teilrahmen direkt oder indirekt gelagert. Es ist ergänzend möglich, einen Aktor zur Verschiebung des zweiten Teilrahmens bezüglich des ersten Teilrahmens an der Abschirmeinrichtung vorzusehen. Es ist jedoch auch möglich, die relative Lage des ersten und des zweiten Teilrahmens durch mechanische Rückstellelemente wie Federn oder Ähnliches festzulegen. Wird ein Aktor zur relativen Verschiebung vorgesehen, kann die Steuerung des Aktors dabei insbesondere durch eine Steuereinrichtung erfolgen, die eine Kommunikationseinrichtung umfasst oder mit dieser kommuniziert. Die Kommunikationseinrichtung kann mit einer Komponente eines Fahrzeugs, an das Energie übertragen werden soll, kommunizieren. So ist es beispielsweise möglich, an der Abschirmeinrichtung ein Auslesegerät zum Auslesen eines an einem Fahrzeug angeordneten RFID-Chips vorzusehen. Der Vorteil hierbei ist, dass RFID-Chips rein passiv ausgebildet werden können, so dass an eine Karosserie oder einem Fahrwerk eines Fahrzeugs eine passive Komponente vorgesehen werden kann, die durch die Abschirmeinrichtung ausgelesen werden kann, um eine fahrzeugseitig vorgebbare Höhe der Abschirmeinrichtung einzustellen.In order to achieve an adaptability of the height of the shielding device, it is advantageous if the shielding device comprises at least a first frame-shaped and a second frame-shaped subframe, wherein fixed in the ground state of the shielding the first subframe is fixed to the ground and the second subframe is guided in that it is telescopically displaceable perpendicular to the floor opposite the first subframe for adjusting the height. In this case, the second subframe is mounted directly or indirectly in particular on the first subframe. It is additionally possible to provide an actuator for displacing the second subframe with respect to the first subframe to the shielding device. However, it is also possible to determine the relative position of the first and the second sub-frame by mechanical restoring elements such as springs or the like. If an actuator is provided for the relative displacement, the control of the actuator can be effected in particular by a control device which comprises or communicates with a communication device. The communication device can with a component of a Vehicle to which energy is to be transmitted communicate. It is thus possible, for example, to provide a read-out device on the shielding device for reading out an RFID chip arranged on a vehicle. The advantage of this is that RFID chips can be formed purely passive, so that a passive component can be provided on a body or a chassis of a vehicle, which can be read by the shielding to set a height of the shielding device predetermined by the vehicle.
Selbstverständlich wäre es auch möglich, an der Abschirmeinrichtung Sensoren wie Kraftsensoren, Kameras oder Ähnliches vorzusehen, um eine Höheneinstellung der Abschirmeinrichtung zu steuern.Of course, it would also be possible to provide sensors such as force sensors, cameras or the like on the shielding device in order to control a height adjustment of the shielding device.
Daneben betrifft die Erfindung eine Energieübertragungseinrichtung zur kontaktlosen Energieübertragung an ein Fahrzeug, umfassend eine Primärspule zur kontaktlosen Übertragung von Energie über einen Zwischenraum zu einer fahrzeugseitigen Sekundärspule, wobei die Primärspule in oder an einem Bereich des Bodens angeordnet ist, wobei an dem Boden eine erfindungsgemäße Abschirmeinrichtung relativ zum Boden fest oder in wenigstens eine Richtung verschiebbar befestigt ist, die den Bereich rahmenförmig umgibt.In addition, the invention relates to a power transmission device for contactless energy transmission to a vehicle, comprising a primary coil for contactless transmission of energy via a gap to a vehicle-side secondary coil, wherein the primary coil is disposed in or on a portion of the bottom, wherein at the bottom of a shielding according to the invention relative fixed to the ground or slidably mounted in at least one direction, which surrounds the area frame-shaped.
Durch die erfindungsgemäße Nutzung einer erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung als Teil der Energieübertragungseinrichtung wird zum einen ein Schutz gegen ein Einbringen von Gegenständen, Körperteilen oder Kleintieren in den Bereich zwischen der Primär- und der Sekundärspule während des Ladevorgangs bereitgestellt. Dadurch wird die Sicherheit beim Betrieb der Energieübertragungseinrichtung erhöht. Zudem wird die Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung zur Energieübertragung im Wesentlichen auf den Bereich innerhalb des Rahmens eingeschränkt. Außerhalb des Rahmens ist die elektromagnetische Strahlung stark abgeschirmt. Dadurch kann die erfindungsgemäße Energieübertragungseinrichtung wesentlich stärkere elektromagnetische Wechselfelder zur Energieübertragung nutzen. Insbesondere kann so erreicht werden, dass Batterien eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, schneller geladen werden können.The inventive use of a shielding device according to the invention as part of the energy transmission device on the one hand provides protection against the introduction of objects, body parts or small animals in the area between the primary and the secondary coil during the charging process. As a result, the safety during operation of the energy transmission device is increased. In addition, the propagation of the electromagnetic radiation for energy transmission is substantially restricted to the area within the frame. Outside the frame, the electromagnetic radiation is strongly shielded. As a result, the energy transmission device according to the invention can use much stronger alternating electromagnetic fields for energy transmission. In particular, can be achieved so that batteries of an electrically powered vehicle, in particular a motor vehicle, can be charged faster.
Durch eine verschiebbare Anordnung der Abschirmeinrichtung am Boden wird insbesondere erreicht, dass die Höhe der Abschirmeinrichtung über den Boden angepasst werden kann, um eine Anpassung der Energieübertragungseinrichtung an Fahrzeuge mit unterschiedlichen Bodenfreiheiten zu ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, die Abschirmeinrichtung horizontal über den Boden verschiebbar anzuordnen, so dass die Abschirmeinrichtung beispielsweise seitlich unter ein über der Energieübertragungseinrichtung angeordnetes Fahrzeug eingebracht werden kann. Dies kann vorteilhaft sein, da manche Fahrzeuge im Heck bzw. Frontbereich weniger Bodenfreiheit aufweisen als im seitlichen Bereich bzw. dem Bereich der Sekundärspule. Zudem ist es durch ein solches horizontales Einfahren der Abschirmeinrichtung auch möglich, verschiedene Abschirmeinrichtungen vorzusehen und abhängig von der Art und/oder der Bodenfreiheit und/oder der Größe der Sekundärspule des Fahrzeugs unterschiedliche Abschirmeinrichtungen zu wählen und horizontal unter das Fahrzeug zu führen.By a displaceable arrangement of the shielding device on the ground, in particular, it is achieved that the height of the shielding device can be adapted via the ground in order to allow an adaptation of the energy transmission device to vehicles with different ground clearances. However, it is also possible to arrange the shielding device so that it can be displaced horizontally over the ground so that the shielding device can be introduced laterally, for example, under a vehicle arranged above the energy transmission device. This can be advantageous since some vehicles have less ground clearance in the rear or front area than in the lateral area or the area of the secondary coil. Moreover, such a horizontal retraction of the shielding device also makes it possible to provide different shielding devices and, depending on the type and / or ground clearance and / or size of the secondary coil of the vehicle, to select different shielding devices and to guide them horizontally under the vehicle.
Die Primärspule der Energieübertragungseinrichtung kann dabei in den Boden eingelassen sein, wobei ein direktes Einlassen der Primärspule in den Boden möglich ist, die Primärspule jedoch auch in einem Gehäuse angeordnet sein kann. Zudem ist es möglich, dass die Primärspule in einem separaten Gehäuse oder freiliegend auf dem Boden angeordnet ist.The primary coil of the energy transmission device can be embedded in the ground, wherein a direct admission of the primary coil is possible in the ground, but the primary coil can also be arranged in a housing. In addition, it is possible that the primary coil is arranged in a separate housing or exposed on the floor.
Die Abschirmeinrichtung kann dabei gemeinsam mit dem Boden eine wannenförmige Anordnung bilden, die ein einseitig auf der dem Boden abgewandten Seite offenes inneres Volumen begrenzt. Die wannenförmige Anordnung kann dabei abgesehen von der offenen Seite im Wesentlichen geschlossen sein, wobei jedoch Öffnungen zum Wasserabfluss vorgesehen werden können.The shielding device can form a trough-shaped arrangement together with the bottom, which limits an inner volume open on one side on the side facing away from the bottom. The trough-shaped arrangement can be substantially closed except for the open side, although openings for water drainage can be provided.
Die Abschirmeinrichtung oder eine Komponente der Abschirmeinrichtung kann dabei senkrecht zum Boden verschiebbar sein. Es ist möglich, dass die Abschirmeinrichtung beispielsweise in den Boden ein- und aus dem Boden ausfahrbar ist. Es ist jedoch auch möglich, dass nur Teile der Abschirmeinrichtung, beispielsweise die oben beschriebenen Teilrahmen, relativ zueinander verschoben werden. Dabei beschreibt eine senkrechte Verschiebung auch solche Verschiebungen, die nur im Wesentlichen senkrecht sind, d. h. bei denen eine Verschiebung mit einem kleinen Winkel zur Senkrechten zum Boden, von insbesondere weniger als 30° erfolgt.The shielding device or a component of the shielding device can be displaceable perpendicular to the ground. It is possible that the shielding device, for example, in the ground on and out of the ground is extendable. However, it is also possible for only parts of the shielding device, for example the subframes described above, to be displaced relative to one another. In this case, a vertical displacement also describes those displacements which are only substantially perpendicular, d. H. in which a shift takes place with a small angle to the vertical to the ground, in particular less than 30 °.
Die Energieübertragungseinrichtung kann dabei wenigstens einen Aktor zur Verschiebung der Abschirmeinrichtung oder der verschiebbaren Komponente der Abschirmeinrichtung in Richtung senkrecht zum Boden umfassen.The energy transmission device may comprise at least one actuator for displacing the shielding device or the displaceable component of the shielding device in the direction perpendicular to the ground.
Es ist insbesondere möglich, dass die Energieübertragungseinrichtung eine Kommunikationseinrichtung zur Drahtloskommunikation mit einem Fahrzeug und eine Steuereinrichtung umfasst, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Kommunikationsinformation den Aktor anzusteuern. Die Kommunikation mit dem Fahrzeug kann dabei erfolgen, wie bereits bezüglich einer relativen Verschiebung von Teilrahmen der Abschirmeinrichtung beschrieben.In particular, it is possible that the energy transmission device comprises a communication device for wireless communication with a vehicle and a control device, wherein the control device is designed to control the actuator in response to a communication information received by the communication device. Communication with the vehicle can take place, as already described with respect to a relative displacement of subframe of the shielding.
Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die relative Position der Abschirmeinrichtung oder der verschiebbaren Komponenten in Richtung senkrecht zum Boden durch wenigstens ein mechanisches Rückstellelement festgelegt ist. Das mechanische Rückstellelement kann dabei insbesondere eine Feder sein, es ist jedoch auch ein Verschieben gegen ein Gegengewicht oder Ähnliches möglich. Die Positionsfestlegung durch ein Rückstellelement kann auch mit einer Vertikalverschiebung durch einen Aktor kombiniert werden. Beispielsweise kann die grundsätzliche Festlegung der Höhe der Abschirmeinrichtung über dem Boden durch einen Aktor festgelegt werden. Durch ein Anordnen eines Rückstellelements zwischen dem Aktor und der verschiebbaren Komponente bzw. der Abschirmeinrichtung gibt die Abschirmeinrichtung jedoch in Vertikalrichtung nach, wodurch Beschädigungen an der Energieübertragungseinrichtung oder dem Fahrzeug verhindert werden können.Alternatively or additionally, it is possible that the relative position of the shielding device or of the displaceable components in the direction perpendicular to the ground is determined by at least one mechanical return element. The mechanical return element may in particular be a spring, but it is also possible to move against a counterweight or the like. The position fixing by a return element can also be combined with a vertical displacement by an actuator. For example, the basic definition of the height of the shielding device above the ground can be determined by an actuator. By arranging a return element between the actuator and the displaceable component or the shielding device, however, the shielding device yields in the vertical direction, whereby damage to the energy transmission device or the vehicle can be prevented.
Daneben betrifft die Erfindung eine Anordnung zur kontaktlosen Energieübertragung, umfassend ein Fahrzeug mit einer Sekundärspule zur kontaktlosen Energieübertragung, wobei das Fahrzeug derart über einer der beschriebenen Ausführungsformen einer Energieübertragungseinrichtung angeordnet ist, dass die Sekundärspule oberhalb der Primärspule der Energieübertragungseinrichtung angeordnet ist. Damit ist eine kontaktlose Energieübertragung von der Primärspule zur Sekundärspule möglich, wobei der Bereich zwischen der Primärspule und der Sekundärspule zumindest teilweise von der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung umgeben ist, wodurch zum einen ein Eindringen von Gegenständen oder Körperteilen in den Bereich zwischen Primärspule und Sekundärspule verhindert werden kann und zum anderen die elektromagnetischen Wechselfelder der Primärspule im Wesentlichen auf den Bereich innerhalb der Abschirmeinrichtung eingeschränkt werden.In addition, the invention relates to an arrangement for contactless energy transmission, comprising a vehicle with a secondary coil for contactless energy transmission, wherein the vehicle is arranged over one of the described embodiments of a power transmission device, that the secondary coil is disposed above the primary coil of the energy transmission device. In order for a contactless energy transfer from the primary coil to the secondary coil is possible, wherein the area between the primary coil and the secondary coil is at least partially surrounded by the shielding device according to the invention, whereby on the one hand penetration of objects or body parts in the region between the primary coil and secondary coil can be prevented and on the other hand, the electromagnetic alternating fields of the primary coil are essentially restricted to the area within the shielding device.
Dabei kann sich die Abschirmeinrichtung von dem Boden bis zu einem Unterboden oder einer die Sekundärspule tragenden Komponente des Fahrzeugs erstrecken. Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen der Oberkante der Abschirmeinrichtung und dem Unterboden bzw. der die Sekundärspule tragende Komponente ein schmaler Spalt von wenigen Zentimetern, beispielsweise 1 bis 2 cm vorgesehen ist.In this case, the shielding device may extend from the ground to an underbody or a component of the vehicle carrying the secondary coil. However, it is also possible that a narrow gap of a few centimeters, for example 1 to 2 cm, is provided between the upper edge of the shielding device and the subfloor or the component carrying the secondary coil.
Insgesamt kann erreicht werden, dass die Abschirmeinrichtung und das Fahrzeug insbesondere der Unterboden des Fahrzeugs, gemeinsam mit dem Boden ein auf allen Seiten abgeschlossenes Volumen begrenzen. Dabei kann das Volumen insbesondere nur im Wesentlichen abgeschlossen sein, wobei, wie oben beschrieben, zum einen Öffnungen für das Ablaufen von angesammeltem Wasser vorgesehen sein können und zum anderen ein schmaler Spalt zwischen dem oberen Rand der Abschirmeinrichtung und dem Fahrzeug vorgesehen sein kann.Overall, it can be achieved that the shielding device and the vehicle, in particular the underbody of the vehicle, together with the bottom limit a volume closed on all sides. In this case, the volume can in particular only be essentially completed, wherein, as described above, openings for the drainage of accumulated water can be provided on the one hand and on the other hand a narrow gap can be provided between the upper edge of the shielding device and the vehicle.
Insgesamt wird in der erfindungsgemäßen Anordnung ein guter Eindringschutz gegen das Eindringen von Gegenständen, Tieren und Körperteilen in den felddurchfluteten Bereich erreicht und es wird der felddurchflutete Bereich im Wesentlichen auf den Bereich innerhalb der Abschirmeinrichtung begrenzt.Overall, in the arrangement according to the invention, a good penetration protection against the penetration of objects, animals and body parts into the field-flooded area is achieved and the field-flooded area is essentially limited to the area within the shielding device.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details will become apparent from the following embodiments and the accompanying drawings. Showing:
An die Platten
Insbesondere ist es möglich, dass eine Befestigung am Boden derart erfolgt, dass eine horizontale Verschiebung der Abschirmeinrichtung unterbunden ist, d. h., dass ein vertikales Einschieben oder Herausziehen der Abschirmeinrichtung
In der Abschirmeinrichtung
Durch die Abschirmeinrichtung
Zur Verdeutlichung des rahmenförmigen Aufbaus der Abschirmeinrichtung
Alternativ wäre es möglich, zwischen dem ersten Teilrahmen
Die Abschirmeinrichtung
In der gezeigten Anordnung ist daher im Fahrzeug
Claims (16)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014000738.3A DE102014000738A1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission |
PCT/EP2015/000054 WO2015110252A1 (en) | 2014-01-21 | 2015-01-14 | Shielding device for shielding off electromagnetic radiation during wireless power transfer, power transferring device, and arrangement for wireless power transfer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014000738.3A DE102014000738A1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014000738A1 true DE102014000738A1 (en) | 2015-08-06 |
Family
ID=52350080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014000738.3A Withdrawn DE102014000738A1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014000738A1 (en) |
WO (1) | WO2015110252A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016223039A1 (en) | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Audi Ag | Shielding device for an arranged on the underbody of a motor vehicle induction coil and thus equipped motor vehicle |
DE202017106936U1 (en) * | 2017-11-15 | 2018-12-18 | Bombardier Primove Gmbh | Device for inductive energy transfer and stationary part |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110296380B (en) * | 2018-03-21 | 2020-08-07 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | Lamp heat dissipation structure and explosion-proof lighting terminal |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100065352A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Noncontact electric power receiving device, noncontact electric power transmitting device, noncontact electric power feeding system, and electrically powered vehicle |
DE102010020122A1 (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Contactless energy transmission arrangement for bottom-moved primary conductor of car, has secondary winding linked with primary conductor in bottom turned surface area, and secondary winding arranged in surface area protection unit |
DE102011076186A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement and method for eliminating a disturbance of a wireless energy transmission |
DE102012105615A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-29 | Avl Software And Functions Gmbh | Device for contactless energy transmission to battery of e.g. electrically drivable vehicle, has detection device attached to primary and/or secondary coil arrangements and for monitoring intermediate space between coil arrangements |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6389318B1 (en) * | 1998-07-06 | 2002-05-14 | Abiomed, Inc. | Magnetic shield for primary coil of transcutaneous energy transfer device |
TWI523368B (en) * | 2010-01-05 | 2016-02-21 | 通路實業集團國際公司 | Inductive charging system for electric vehicle and the support structure thereof |
US9178369B2 (en) * | 2011-01-18 | 2015-11-03 | Mojo Mobility, Inc. | Systems and methods for providing positioning freedom, and support of different voltages, protocols, and power levels in a wireless power system |
US9496732B2 (en) * | 2011-01-18 | 2016-11-15 | Mojo Mobility, Inc. | Systems and methods for wireless power transfer |
JP5666355B2 (en) * | 2011-03-15 | 2015-02-12 | 長野日本無線株式会社 | Non-contact power transmission device |
JP2012222956A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Vehicle-side coil unit, equipment-side coil unit, and power transmission system |
KR101212205B1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-12-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | Charging apparatus for electric motorcar |
DE102011056807A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh | Magnetic field shield for electromagnetic fields and vehicle with integrated magnetic field shielding |
JP6009174B2 (en) * | 2012-02-23 | 2016-10-19 | 矢崎総業株式会社 | Shield case for non-contact power feeding system and non-contact power feeding system |
GB2503484A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-01 | Bombardier Transp Gmbh | Inductive vehicle charging station and method with lateral electromagnetic shielding |
WO2014006895A1 (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | パナソニック株式会社 | Wireless power transmission device, wireless power sending device and power receiving device |
CN103442543A (en) * | 2013-08-19 | 2013-12-11 | 长春轨道客车股份有限公司 | Electromagnetic compatibility shield plate for city railway vehicle |
-
2014
- 2014-01-21 DE DE102014000738.3A patent/DE102014000738A1/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-01-14 WO PCT/EP2015/000054 patent/WO2015110252A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100065352A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Noncontact electric power receiving device, noncontact electric power transmitting device, noncontact electric power feeding system, and electrically powered vehicle |
DE102010020122A1 (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Contactless energy transmission arrangement for bottom-moved primary conductor of car, has secondary winding linked with primary conductor in bottom turned surface area, and secondary winding arranged in surface area protection unit |
DE102011076186A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement and method for eliminating a disturbance of a wireless energy transmission |
DE102012105615A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-29 | Avl Software And Functions Gmbh | Device for contactless energy transmission to battery of e.g. electrically drivable vehicle, has detection device attached to primary and/or secondary coil arrangements and for monitoring intermediate space between coil arrangements |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016223039A1 (en) | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Audi Ag | Shielding device for an arranged on the underbody of a motor vehicle induction coil and thus equipped motor vehicle |
WO2018095611A1 (en) | 2016-11-22 | 2018-05-31 | Audi Ag | Shielding device for an induction coil arranged on the underbody of a motor vehicle, and motor vehicle equipped therewith |
DE202017106936U1 (en) * | 2017-11-15 | 2018-12-18 | Bombardier Primove Gmbh | Device for inductive energy transfer and stationary part |
WO2019096899A1 (en) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | Bombardier Primove Gmbh | Device for inductive energy transfer, and stationary part, and method for producing a stationary part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015110252A1 (en) | 2015-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3084919B1 (en) | Arrangement of an inductive coil at the underbody of a motor vehicle | |
DE102012202472B4 (en) | Device for contactless transmission of energy to a corresponding device | |
DE102017106917A1 (en) | Coil unit, wireless power supply device, wireless power reception device and wireless power transmission device | |
DE102013219542A1 (en) | Charging device for inductive wireless delivery of energy | |
DE102013216953A1 (en) | Inductive energy transfer device and method for operating an inductive energy transfer device | |
WO2015154900A1 (en) | Shear panel for a forward structure of a body of a vehicle, and vehicle | |
DE102013101152A1 (en) | Coil unit and device for inductive transmission of electrical energy | |
DE102014000738A1 (en) | Shielding device for shielding electromagnetic radiation in a contactless energy transmission, energy transmission device and arrangement for contactless energy transmission | |
DE102020215074A1 (en) | Electromagnetic induction charging device | |
EP3500449A1 (en) | Energy storage device for a motor vehicle, and motor vehicle | |
DE102013214311A1 (en) | Charging device for charging a battery of a vehicle | |
DE102015208834A1 (en) | Motor vehicle with an induction coil | |
DE102016205863B4 (en) | Wireless charging magnet structure | |
DE102004006322B4 (en) | Imaging device for use of nuclear magnetic resonance | |
EP3041007A1 (en) | Shield for a contactless energy transmission system with improved coupling and improved leakage field | |
DE102012219985A1 (en) | Device for inductive transfer of energy to electrical drivable vehicle i.e. bicycle, has coil comprising shield made of ferromagnetic material to reduce stray field outside of energy transmission unit and extended along contact surface | |
DE102012103302B4 (en) | Coil unit and device for inductive transmission of electrical energy | |
DE102014000347A1 (en) | Primary part, in particular ground-based primary part, for a system for contactless energy transmission | |
DE102014104437A1 (en) | Magnetic circuit for the dynamic charging of electric vehicles | |
EP2768691B1 (en) | Vehicle with electric drive train | |
DE102015000437A1 (en) | Charging device for the inductive transmission of electrical energy and method for operating the charging device | |
DE102012105037B4 (en) | Non-contact energy transfer device, printed circuit board with a primary coil arrangement and a charging station | |
WO2016162409A1 (en) | Covering for electromagnetic coil | |
DE102017106726A1 (en) | Power transmission device | |
DE102016219748A1 (en) | Sensor device for a door handle for a vehicle, door handle and method for producing a sensor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |