CN104039585A - 用于确定关于具有嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)的感应充电系统的效率的信息，其中，第一感应耦合效率分量是从总效率、依据第二感应耦合效率分量和第三感应耦合效率分量来确定的，该第一感应耦合效率分量归因于所述道路基础设施，该第二感应耦合效率分量归因于次级线圈(102)相对于所述初级线圈(101、112)的位置，该第三感应耦合效率分量归因于包括所述次级线圈(102)的电路。

Description

用于确定关于具有嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品
技术领域
本发明涉及用于确定关于具有嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
用于电动车辆的动态感应充电系统是未来电力移动性概念的选择，并且是大量研究活动和试验项目的全球性的主题。主要地，那些系统由电气化道路组成，该电气化道路以多个单独连续的“初级”线圈(其用于路面下的功率传输)和次级“拾波”线圈(其安装在电动车辆的地板上)为特征。道路中的线圈与充电基础设施连接，一旦两种线圈被最优放置，该充电基础设施就激活移动车辆下的线圈元件，从车辆的角度来看，这创建了几乎静止的配置。最优地，例如，在这种环境中意味着该位置是这样一个位置，在这个位置处，线圈中的一个线圈被由线圈中的另一个线圈产生的电磁场完全穿过，或者在这个位置处，两个线圈位于电磁耦合具有最大值的位置处。取决于道路建设或者车辆配置，该线圈还可以在它们不被最优放置时被激活，例如，无论何时它们处于允许任何电磁耦合的位置中。
为了优化对充电的控制、监测该基础设施的性能、或者监测车辆的充电系统的性能，在功率传输期间，一次侧发起的效率与二次侧发起的效率之间的差异是期望的。
然而，发射功率和接收功率的简单测量仅揭露了，车辆发起的效率、基础设施发起的效率和由于源自于拾波线圈和初级线圈的横向位移的功率损耗的效率值的数学产物。没有办法将单独的功率损耗贡献从该测量中区分出来。
因此，为了确定单独的效率，单独的车辆的效率需要使用标定测试环境(例如，标定道路)来被测量。道路基础设施的效率也需要使用标定车辆和标定测试轨迹来从测量中得出。为了体现初级线圈和次级线圈的横向偏移的效果的特征，预定义的通道或轨道需要由车辆在标定测试轨迹上来驱使。
该方法牵涉高工作量，成本高并且不允许对道路设施和电动车辆的连续监测。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种便宜且可靠的用于提供关于在现实世界环境中的单独的效率项的信息的方法。
因此，本发明的主旨是确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息，其中，从总效率、依据第二感应耦合效率分量和第三感应耦合效率分量，来确定第一感应耦合效率分量，该第一感应耦合效率分量归因于(attribute to)道路基础设施特别山谷包括所述初级线圈的道路基础设施，该第二感应耦合效率分量归因于次级线圈相对于所述初级线圈的位置，该第三感应耦合效率分量归因于包括所述次级线圈的电路。这样，归因于道路基础设施(并且特别是包括所述初级线圈的道路基础设施)的耦合效率被容易地确定。
优选地，当沿行驶方向计数时，所述感应充电系统，特别是所述道路基础设施，包括第一初级线圈，其中，所述第三感应耦合效率分量是从在由所述第一初级线圈或所述次级线圈中的一者产生的电磁场至少部分地穿过另一线圈时，特别是在所述次级线圈和所述第一初级线圈至少部分地重叠时(例如，垂直于连接各个线圈的中心的车轴)，确定的所述总效率的第一值、和所述第一感应耦合效率分量的预定的第一值来确定的，所述第一感应耦合效率分量的预定的第一值归因于在所述第一初级线圈的位置处的所述道路基础设施。归因于包括所述次级线圈的所述电路的第三感应耦合效率分量可以从存储器中读取，或者经由数据链路接收。这样，仅该效率的所述第一值需要被预定，并且所有其他值能够被容易地确定，而无需事先单个标定包括充电系统的整个道路的每个初级线圈。
优选地，所述道路基础设施包括第二初级线圈，其中，归因于在所述第二初级线圈的位置处的所述道路基础设施的所述第一感应耦合效率分量的第二值是从在由所述第二初级线圈或所述次级线圈中的一者产生的电磁场穿过另一线圈时，特别是在所述次级线圈与所述第二初级线圈至少部分地重叠时(例如，垂直于连接各个线圈的中心的车轴)，确定的所述总效率的第二值来确定的。这样，包含充电系统的道路的连续路段的连续效率值被容易地确定。
优选地，所述方法包括以下步骤：确定所述第二感应耦合效率分量，特别是从所述第一线圈的几何形状(geometry)，来确定所述第二感应耦合效率分量，作为相对于所述第一初级线圈的位置的位置的函数(function)；存储特别是在特性曲线中存储位置和各自的第二感应耦合效率分量的至少一个成对的值；以及来从存储器中确定所述第二感应耦合效率分量，因此使得能够基于所存储的特性来确定感应耦合效率贡献(特别是通过对所述特性曲线的所述成对的值进行外推或内插)。这提供了用于计算效率项的简单方法。
优选地，所述总效率是依据关于通过所述初级线圈的第一功率转移的测量信息、以及关于通过所述次级线圈的第二功率转移的测量信息来确定的。这样，关于总效率的信息很容易地从测量值中获得。
优选地，关于功率转移的所述信息是从在基本上相同的时间进行的测量来被确定的。这样，匹配的功率转移值被用于确定更精确的效率值。
优选地，所述方法包括以下步骤：在所述次级线圈经过所述初级线圈(101，112)上的轨道时，例如，至少部分地与所述初级线圈重叠时，特别是当检测到所述次级线圈相对于所述初级线圈的移动时，确定所述总效率的至少两个值特别是特性曲线；以及依据所述总效率的至少两个值特别地是从所述特性曲线的形状，来确定所述第二感应耦合效率分量。这样，归因于所述初级线圈与所述次级线圈的相对位置的效率项被容易地从总效率值中确定。
优选地，所述初级线圈以由所述初级线圈产生的电磁场穿过所述道路基础设施之上的预定区域的方式，被安装在所述道路基础设施附近。
本发明的进一步拓展能够从所附的权利要求和以下描述中得知。
附图说明
在下面将参考附图对本发明进行进一步阐述。
图1示意性地示出了道路基础设施的第一部分。
图2示意性地示出了初级线圈和次级线圈的第一示意图。
图3示意性地示出了效率示意图。
图4示意性地示出了效率示意图。
图5示意性地示出了本发明的方法的一部分的流程图。
具体实施方式
图1示出了道路基础设施100的第一部分，该道路基础设施100包括第一初级线圈101和第二初级线圈112。所述第一初级线圈101经由第一功率计121和电力线123附着于电源(例如，电网)。所述第二初级线圈112经由第二功率计122和所述电力线123附着于所述电源。所述第一功率计121被适配成测量转移通过所述第一初级线圈101的电功率。所述第二功率计122被适配成测量转移通过所述第二初级线圈112的电功率。所述功率计121和122经由数据链路125与设备120连接。所述设备120经由数据链路127与天线126连接。
代替使用所述第二功率计122，所述第二初级线圈112可以附着于所述第一功率计121。在这种情况下，所述第一功率计121还被适配成测量转移通过所述第二初级线圈112的电功率。
所述设备120例如为具有数据接口和处理器的计算机。所述设备120包括存储器，例如用于存储数据和能够在所述设备120上运行的程序代码。
所述道路基础设施100包括道路150，以及被安装在所述道路基础设施100附近的一个或多个初级线圈101、112，例如，被安装在所述道路150之下，以使通过向所述初级线圈101、112提供电功率而产生的电磁场穿过所述道路150之上的区域，到达车辆行驶的一侧。附加地或可替换地，所述初级线圈101、112可以以允许在所述道路基础设备100附近(例如，在车辆行驶的所述道路150之上的区域中)产生的电磁场穿透所述初级线圈101、112的方式来被安装。典型地，所述初级线圈101、112沿道路的路径或道路150的车道彼此临近地安装。代替将它们安装在所述道路150之下，所述初级线圈101、112可以被安装在所述道路150之上，或所述道路150的一侧。
为了简化图1，仅描绘了两个初级线圈101、112。然而，在图1中没有被描绘的多个初级线圈可以被使用。
所述数据链路125可以是数据总线或网络连接，例如，以太网。所述数据链路可以是局域网(LAN)、无线局域网(WLAN，802.11n)或广域网(WAN)中的一部分。经由所述数据链路的连接例如按照公知的网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)、或流控制传输协议(SCTP)。信令例如按照公知的简单对象访问协议(SOAP)、表述性状态转移(REST)或会话发起协议(SIP)或网际协议多媒体子系统(IMS)。寻址可以使用公知的统一资源定位符(URL)、统一资源标识符(URI)来进行。
连接能够但不是必须在设备之间直接进行。在广域网中，多个中间设备可以被使用。
所述初级线圈101和112、所述功率计121和122、所述设备120、所述数据链路125和127以及所述天线126形成充电系统的一部分，该充电系统用于当移动电动车辆在所述道路150的特定路段或所述道路150的车道中驶过所述初级线圈101、112时，对所述移动电动车辆进行充电。
在图1中描绘的车辆130包括次级线圈102、第三功率计132和发送器131。所述次级线圈102经由所述第三功率计132与车载电气系统连接，例如，与没有在图1中描绘的电池连接。
所述第三功率计132被适配成测量转移通过所述次级线圈102的功率。所述发送器131被适配成经由所述天线126发送关于通过所述次级线圈102的所述功率转移的信息，特别地，发送至所述充电系统。所述发送器131和所述天线126例如被适配成经由例如按照IEEE802.11标准的无线连接传输数据。可替换地，所述数据可以通过无线通信的任何其他方式来被传输，例如，通过长期演进(公知为LTE)或通用分组无线电服务(公知为GPRS)连接。
所述设备120被适配成从所述第一功率计121、所述第二功率计122和所述第三功率计132接收功率传输值。此外，所述设备120被适配成从总效率η_TOT、依据第二感应耦合效率分量η_GEO(归因于所述次级线圈102相对于所述初级线圈101的位置)和第三感应耦合效率分量η_VEHICLE(归因于包括所述次级线圈102的电路)，来确定第一感应耦合效率分量η_ROAD(归因于所述道路基础设施)。所述电路可以是所述次级线圈102和从所述次级线圈102到所述板上电气系统(例如，所述电池)的电力线。
所述初级线圈101、112以由所述初级线圈101、112产生的电磁场穿过所述道路基础设施100之上的预定区域的方式，来被安装在所述道路基础设施100附近。对于具有所述次级线圈102的所述车辆130，这意味着所述车辆130、道路基础设施100和所述一次及次级线圈的构建被选择，使得电磁场的预定区域延伸得足够远，以在所述车辆130驶过所述道路160时至少部分地穿过所述次级线圈102。
此外，该构建可以被选择以允许由所述次级线圈102产生的电磁场延伸得足够远，以在所述车辆130在所述道路150上移动时穿过所述初级线圈101、112。这意味着由所述初级线圈101、112或所述次级线圈102中的一者产生的电磁场穿过另一者。因此，在所述车辆130在所述道路150上移动时，电功率可以从所述初级线圈101、112被转移至所述次级线圈102，反之亦然。
根据示例，所述总效率η_TOT和所述第二感应耦合效率分量η_GEO是所述次级线圈102与所述初级线圈101或112的相对位置的函数。所述相对位置例如使用具有X和Y轴的笛卡尔坐标系来被描述，如图2中所描绘的。
图3和4示意地示出了所述第二感应耦合效率分量η_GEO和所述总效率η_TOT沿图2中描绘的轨迹T1(如虚线箭头所示)的特性曲线的规律。
取决于所述次级线圈102相对于所述初级线圈101的移动影响所述次级线圈102在所述笛卡尔坐标系中的位置这一事实，可依据时间来确定各个效率值。
如在图3和4中描绘的，两个效率特性在接近于边界C1的0处开始(也就是所述次级线圈102开始与所述初级线圈101重叠)，并在接近于边界C2的0效率处结束(也就是所述次级线圈102在移动期间停止与所述第一初级线圈101重叠)。在当沿轨道T1的方向移动时，当次级线圈102的一侧S1位于x轴上的位置C1处时的示例中，所述次级线圈102开始与所述初级线圈101重叠。当沿轨道T1的方向移动时，当次级线圈102的一侧S1位于x轴上的位置C2处时，所述次级线圈102停止与所述初级线圈101重叠。
第二感应耦合效率分量η_GEO是次级线圈102分别相对于初级线圈101或112的位置的函数。因此，总效率η_TOT也是所述次级线圈102分别相对于初级线圈101或112的该相对位置的函数。
在示例性曲线中，如在图3和4中描绘的，假设总效率η_TOT与第二感应耦合效率分量η_GEO(归因于次级线圈102相对于所述初级线圈101和112的位置)的商在短时间标度上不改变，并且与次级线圈102分别相对于初级线圈101或112的位置无关。这意味着对于第三感应耦合效率分量η_VEHICLE保持恒定的特定车辆，与车辆的位置无关。此外，这还意味着，对于道路150上安装了单独的初级线圈101或112的路段，所述第一感应耦合效率分量η_ROAD在短时间标度上是时间不变的。值可以在不同的初级线圈101或112的道路路段之间变化。
根据示例，针对所述道路150上安装了所述第一初级线圈101的路段，值η_ROAD是预定的。所述η_ROAD值例如在所述设备120中被存储为η_ROAD1。在示例中，针对所述道路150上位于其他初级线圈的安装位置的路段的η_ROAD值最初是未知的，并且可以在长时间标度上改变，例如，取决于磨损。
该假设的基础在于道路150和车辆130以提供效率值的该短时间不变的方式来被制造。随时间变化，值本身可以例如随道路磨损或车辆130的年龄变化。
总效率η_TOT能够如下被因式分解：
η_TOT＝η_ROAD×η_VEHICLE×η_GEO
代替使用笛卡尔坐标系来描述所述次级线圈102与所述初级线圈101的相对位置，可以使用矢量描述来描述线圈的不对准(misalignment)。例如，从笛卡尔坐标系的原点到次级线圈102的中心的矢量r可以用于描述在图2所描绘的位置。例如，所述矢量r根据所述次级线圈102的中心的位置，按照x轴、y轴和时间来被描述：
r＝(x,y,t)
优选地，针对所述次级线圈102相对于所述初级线圈101和112的所有相对位置，所述第二感应耦合效率分量η_GEO被确定一次，并且被存储在所述设备120上。
可替换地，特性曲线可以使用离散采样值被外推或内插，在该离散采样值处，所述第二感应耦合效率分量η_GEO被确定，并且被存储在所述设备120中。为了这个目的，例如，所述初级线圈101、112和所述次级线圈102的几何形状是已知的，例如，具有预定的边长(以厘米为单位)的矩形形状。所述第二线圈102的所述几何形状可以被从所述发送器131传输到所述设备120，或者所述设备120可以被适配成从关于所述车辆131的信息(该信息由所述发送器131传送到所述设备120)中查找所述几何形状信息。
下面参考图5描述用于确定关于所述感应充电系统的效率的信息的方法。该方法使用所述第一初级线圈101和所述第二初级线圈112来被阐述。所述方法也适用于所述道路150的特定路段的所有其他初级线圈。所述方法例如在由所述第一初级线圈(101)或所述第二初级线圈(112)中的一者产生的电磁场穿过另一线圈时开始，例如，所述次级线圈102被检测到开始至少部分地与所述第一初级线圈101重叠。该检测可以基于来自射频识别设备(公知为RFID)的阅读器的信息(例如，RFID标签)，该阅读器包含该信息并先前附着于所述车辆130。可替换地，该检测可以基于来自所述第三功率计132的指示所述电磁场的穿越开始的信息。
在开始之后，执行步骤501。
在所述步骤501中，关于转移通过所述第一初级线圈101的功率的信息被确定。例如，由所述设备120从所述第一功率计121的计量读数来确定第一功率测量P1。之后，执行步骤502。
在所述步骤502中，执行测试来确定是否已经接收到关于通过所述次级线圈102的功率转移的信息。例如，执行测试来确定是否已经从所述发送器131接收到第二功率值P2。如果已经接收到关于所述功率转移的信息，执行步骤503。否则，执行步骤500。
在所述步骤500中，监测超时条件。如果满足所述超时条件，所述方法结束。代替结束该方法，在接收所述第二功率值P2失败的情况下，可以从存储器中读取默认值或替换值，并且该默认值或替换值用于在下一初级线圈处继续所述方法。否则，执行所述步骤502。
在所述步骤503中，所述总效率η_TOT被确定。例如，根据以下公式来确定所述总效率η_TOT：
η_TOT(t)＝P2(T)÷P1(t)
可以使用当前时间t来区分在不同时间测量的功率值。附加地或可替换地，当前时间t可以用于确保在基本上相同的时间测量的功率值被用于计算总效率η_TOT。这改善了本发明的方法的鲁棒性和可靠性。所述值η_TOT(t)被存储在存储器中，以进行进一步处理。之后，执行步骤504。
在所述步骤504中，执行测试来确定是否已经计算了足够的η_TOT(t)的值，来在一定程度上确定总效率η_TOT的特性的形状，以有效识别第二感应耦合效率分量η_GEO。例如，如果存储了多于预定数量的值η_TOT(t)，则确定了足够的值。所述预定数量的值η_TOT(t)例如是10。可替换地，需要的值η_TOT(t)的数量可以依据所述总效率η_TOT的特性曲线的形状(例如，在图4中所描绘的)与一系列先前存储的所述第二感应耦合效率分量η_GEO的特性曲线的形状的匹配结果来被动态调整。
如之前描述的，存储的所述第二感应耦合效率分量η_GEO的特性与所述总效率η_TOT的商是短时间不变的值，因此，允许从存储的值中识别匹配的第二感应耦合效率分量η_GEO。一旦仅发现单个特性η_GEO，就采样足够的总效率η_TOT的值。例如，可以使用最小二乘算法来判断测量的所述总效率值与所述第二感应耦合效率分量η_GEO之间的相似性。如果已经确定了足够的η_TOT(t)的值，所述第二感应耦合效率分量η_GEO被确定，并且之后，执行步骤505。否则，执行所述步骤501。
在所述步骤505中，确定所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE。例如，所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE确定如下：
η_VEHICLE＝η_TOT(t)÷(η_GEO×η_ROAD)
在该等式中，对于所述第一初级线圈，η_ROAD是从所述设备120中的存储器已知的。这样，位于所述充电系统中的所述第一初级线圈101的位置处的所述第一感应耦合效率分量η_ROAD被用于确定所述车辆130的先前未知的效率分量，即，所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE。
可选地，所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE可以被存储在被分配给车辆标识符的存储器中。根据该选择，在该方法的扩展中，当前值可以与先前存储的同一车辆的值相比较，以矫正错误测量或检测车辆充电系统的劣化或损耗。
为了这个目的，可选地，可用的先前存储的所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE的值可以从存储器中读取，并与当前值比较。如果差值超过某个特定阈值，可选地，先前存储的值的平均值，或最近一个所述先前存储的所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE的值被使用，来代替所述当前值。附加地，关于该差值的信息(例如，状态报告)可以例如作为文本消息被发送至车辆130或中央管理中心。
之后，执行步骤506。
在所述步骤506中，执行测试来确定所述车辆130是否已经移动至所述第二初级线圈112。例如，执行测试来确定所述次级线圈102是否至少部分地与所述第二初级线圈112重叠。例如，所述RFID阅读器信息被用于确定所述车辆130的位置。
如果所述次级线圈102至少部分地与所述第二初级线圈112重叠，执行步骤507。否则，执行步骤508。
在所述步骤508中，监测超时条件。如果满足所述超时条件，认为所述车辆130将不驶过该初级线圈，并且该方法结束。可替换地，所述方法在下一可用的初级线圈处继续。否则，执行所述步骤506。
在所述步骤507中，转移通过所述第二初级线圈112的功率的值例如由所述设备120从所述第二功率计122的计量读数来确定。例如，如在步骤503中描述的，所述功率转移值P1(t)被确定。
之后，执行步骤509。
在所述步骤509中，执行测试来确定是否已经接收到关于通过所述次级线圈102的功率转移的信息。所述测试例如等价于在所述步骤502中描述的测试来被执行。
如果已经接收到关于通过所述次级线圈102的功率转移的信息，执行步骤510。否则，执行步骤511。
在所述步骤511中，监测超时条件。如果满足超时条件，所述方法结束。可替换地，所述方法在下一可用的初级线圈处继续。否则，执行所述步骤509。
在所述步骤510中，例如，如在所述步骤503中所描述的，总效率η_TOT(t)被确定。
之后，执行步骤512。
在所述步骤512中，确定是否足够的所述总效率η_TOT(t)的值可用于确定所述第二感应耦合效率分量η_GEO。
所述测试例如等价于在测试504中描述的测试来被执行。如果足够的值可用，执行步骤513。否则，执行所述步骤507。
在所述步骤513中，例如根据以下等式来确定所述第一感应耦合效率分量η_ROAD。
η_ROAD＝η_TOT÷(η_GEO×η_VEHICLE)
之后，所述方法结束。可替换地，所述方法针对下一可用的初级线圈继续，或者在已经进行到道路150的最后一个初级线圈时结束。
附加地或可选地，所述确定的值可以被存储在所述设备120的存储器上，以供未来使用。优选地，在数据库中，所述η_ROAD值被分配给各自的初级线圈101、112的位置，以用于进一步的计算。
所述方法可以针对多个车辆来被重复。在这种情况下，所确定的值中的每个值可以被分配一个唯一的车辆标识符或随机号，以区分从各个车辆确定的数据集。此外，从各个车辆计算的效率项可以用于精炼所述充电系统的各个路段的第一感应耦合效率值η_ROAD，例如通过对值进行平均。之后，所述第一感应耦合效率的新值可以被存储，而不是之前计算的值。存储器可以被映射到车辆类型，而不是各个车辆。相同品牌和类型的车辆可以包括相同的组件，并且具有相同的效率分量η_VEHICLE。这样，所需要的信息是可用的，而无需追踪各个车辆或存储过多的数据。
可选地，计算的所述第三感应耦合效率分量η_VEHICLE的值可以例如经由所述无线数据链路被发送至所述车辆130。在这种情况下，所述车辆包括被适配成接收所述信息的接收机。此外，误差减小或故障检测可以通过对由多个车辆经过的多个线圈的测量进行平均来被执行。因此，被精炼的测量值可以被传回到车辆，以允许相互更新最终实际的车辆效率值分量η_VEHICLE。
存储所述信息的示例性方式在下面的表格中被给出：
第一初级线圈1的第一感应耦合效率分量η_ROAD1是已知的，并且已经存储在所述数据库中。在从第一初级线圈101所在的位置处的第一感应耦合效率分量η_ROAD1的第一次迭代中，各个车辆的第三感应耦合效率分量η_VEHICLE1、η_VEHICLE2、η_VEHICLE3…针对每个车辆来被确定和存储。之后，针对每个线圈，计算被重复多次。所得到的第三感应耦合效率分量η_VEHICLE1、η_VEHICLE2、η_VEHICLE3…被存储在表格中，并每次迭代用一个附加的星号(*)来被索引。η_ROAD和η_VEHICLE值例如根据以下示例来被计算。
第一次迭代：
计算的第一车辆类型的第三感应耦合效率分量
η_VEHICLE1*＝η_TOT1÷(η_GEO1×η_ROAD1)，其中
η_TOT1和η_GEO1在车辆1通过第一初级线圈101时被确定。
计算的第二初级线圈112的第一感应耦合效率分量
η_ROAD2*＝η_TOT2÷(η_GEO2×η_VEHICLE1*)，其中
η_TOT2和η_GEO2在车辆1通过第二初级线圈112时被确定。
计算的第二车辆类型的第三感应耦合效率分量
η_VEHICLE2*＝η_TOT1÷(η_GEO1×η_ROAD1)，其中
η_TOT1和η_GEO1在车辆2通过第一初级线圈101时被确定。
第二次迭代：
计算的第二初级线圈112的第一感应耦合效率分量
η_ROAD2**＝(η_TOT2÷(η_GEO2×η_VEHICLE2*)+η_ROAD2*)÷2
其中，η_TOT2和η_GEO2在车辆2通过第二初级线圈112时被确定。
计算的第一车辆类型的第三感应耦合效率分量
η_VEHICLE1**＝(η_VEHICLE1*+η_TOT2÷(η_GEO2×η_ROAD2))÷2
其中，η_TOT2和η_GEO2在车辆1通过第二初级线圈112时被确定。
迭代地确定前述值的任何其他方式可以应用。例如，针对通过所述第一初级线圈101的每个车辆，第三感应耦合效率分量η_VEHICLE可以被确定一次。在这种情况下，第一感应耦合效率分量η_ROAD可以针对第二初级线圈112、从通过所述第二初级线圈112的多个车辆被迭代地确定，作为对驶过所述第二初级线圈112的所有车辆的移动平均值。
另外，故障检测可以在所述方法的附加步骤中被执行。为了这一目的，由大量车辆反复确定出异常的初级线圈效率分量η_ROAD严重且始终偏离平均值，可能指示道路中的该线圈元件的劣化或故障。该信息可以经由图形用户界面或其他通信方式(例如，被发送至经由数据链路与所述设备120连接的监测服务器的消息(在图1中未描绘数据链路和监测服务器两者))被传达给系统运营商。
另一方面，由大量充电线圈反复检测到车辆效率分量η_VEHICLE，可能指示车辆侧的充电系统的故障。该信息可以经由图形用户界面或其他通信方式(例如，被发送至经由所述数据链路与所述设备120连接的所述车辆130中的显示单元的消息)被传达给系统运营商或车辆驾驶员。
在这两个情况下，所述附加步骤包括确定各个效率分量的平均值。此外，对于计算出的效率分量值中的每个，其是否偏离该平均值超过预定阈值的测试被执行。如果是，消息(例如，“线圈故障”)被显示在所述图形用户界面上，或者被发送到各自的监测中心或显示单元。可替换地，所述预定阈值可以直接用于确定当前计算的效率分量值是否偏离得太多。在这种情况下，车辆类型或线圈类型可以用于确定该阈值。
在任何情况下，所述预定阈值例如被存储在所述设备120中。
说明书和附图仅仅示出了本发明的原理。因此，应当理解的是，本领域的技术人员将能够设计出各种配置，尽管在这里没有被显式地描述或示出，所述配置体现本发明的原理，并且被包括在本发明的精神和范围内。此外，这里引证的所有示例主要特别仅意图用于教学目的，以帮助读者理解本发明的原理和由发明人贡献的用于促进本领域的概念，并且所述示例被理解为不限于这里专门引证的示例和条件。此外，这里引证本发明的原理、方面和实施方式及其特定示例的所有陈述意图用于包括其等价。
在图中示出的各种元件的功能，包括被标为“处理器”的任何功能块，可以通过使用专用硬件和与合适的软件相关联的能够执行软件的硬件来被提供。当由处理器提供时，可以由单个专用处理器、单个共享处理器、或多个单独的处理器(其中一些可被共享)来提供所述功能。此外，术语“处理器”的显式使用不应当被理解为专门指代能够执行软件的硬件，并且可以隐式地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)以及非易失性存储器。其他常规和/或定制的硬件也可以被包括。
本领域的技术人员应当理解的是，这里的任何框图表示体现本发明的原理的例证性电路的概念视图。类似地，应当理解的是，任何流程图等表示可以实质上被表示在计算机可读媒介并因此由计算机或处理器执行(无论所述计算机或处理器是否被显式地示出)的各种过程。
本领域的技术人员将容易地理解，各种上述方法的步骤能够由程序化计算机来执行。这里，一些实施方式还意图用于覆盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，该程序存储设备是机器或计算机可读的，并且对机器可读或计算机可读的指令的程序进行编码，其中，所述指令执行所述上述方法中的一些或所有步骤。该程序存储设备可以例如是数字存储器、磁存储介质(例如，磁盘和磁带)、硬驱动、或可选地，可读数字数据存储介质。实施方式还意图用于覆盖被程序化以执行上述方法的所述步骤的计算机。

Claims (12)

1.一种用于确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)的感应充电系统的效率的信息的方法，其中，从总效率(η_TOT)、依据第二感应耦合效率分量(η_GEO)和第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)，来确定第一感应耦合效率分量(η_ROAD)，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)归因于道路基础设施(100)，该第二感应耦合效率分量(η_GEO)归因于次级线圈(102)相对于初级线圈(101、112)的位置，该第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)归因于包括所述次级线圈(102)的电路。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感应充电系统特别是所述道路基础设施包括第一初级线圈(101)，其中，所述第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)是从在由所述第一初级线圈(101)或所述次级线圈(102)中的一者产生的电磁场至少部分地穿过另一线圈时确定的所述总效率(η_TOT)的第一值、和所述第一感应耦合效率分量(η_ROAD)的预定的第一值来确定的，所述第一感应耦合效率分量(η_ROAD)的预定的第一值归因于在所述第一初级线圈(101)的位置处的所述道路基础设施。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述感应充电系统包括第二初级线圈(112)，其中，所述第一感应耦合效率分量(η_ROAD)的第二值是从在由所述第二初级线圈(112)或所述次级线圈(102)中的一者产生的电磁场至少部分地穿过另一线圈时确定的所述总效率(η_TOT)的第二值来确定的，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)的第二值归因于在所述第一初级线圈(101)的位置处的所述道路基础设施。
4.根据权利要求1所述的方法，该方法包括以下步骤：
确定(504)所述第二感应耦合效率分量(η_GEO)，特别是从所述第一线圈(101、112)的几何形状，来确定(504)所述第二感应耦合效率分量(η_GEO)，作为所述次级线圈(102)相对于所述初级线圈(101、112)的位置的位置的函数；
存储(504)特别是在特性曲线中存储(504)位置和各自的第二感应耦合效率分量(η_GEO)的至少一个成对的值；以及
从存储器中确定(504)所述第二感应耦合效率分量(η_GEO)，特别是通过对所述特性曲线的所述成对的值进行外推或内插，来从存储器中确定(504)所述第二感应耦合效率分量(η_GEO)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述总效率(η_TOT)是依据关于通过所述初级线圈(101、112)的第一功率转移的测量信息、以及关于通过所述次级线圈(102)的第二功率转移的测量信息来确定的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述信息是从在基本上相同的时间进行的测量来被确定的(501、502)。
7.根据权利要求1所述的方法，该方法包括以下步骤：
在所述次级线圈(102)经过所述初级线圈(101、112)上的轨线时，例如，至少部分地与所述初级线圈(101、112)重叠时，特别是当检测到所述次级线圈(102)相对于所述初级线圈(101、112)的移动时，确定所述总效率(η_TOT)的至少两个值特别是特性曲线；以及
依据所述总效率(η_TOT)的至少两个值特别是从所述特性曲线的形状，来确定所述第二感应耦合效率分量(η_GEO)。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，所述初级线圈(101、112)以由所述初级线圈(101、112)产生的电磁场穿过所述道路基础设施(100)之上的预定区域的方式，被安装在所述道路基础设施(100)附近。
9.一种用于确定关于效率特别是包括被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)的感应充电系统的效率的信息的设备，该设备能运行以从总效率(η_TOT)、依据第二感应耦合效率分量(η_GEO)和第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)，来确定第一感应耦合效率分量(η_ROAD)，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)归因于所述道路基础设施，该第二感应耦合效率分量(η_GEO)归因于次级线圈(102)相对于初级线圈(101)的位置，该第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)归因于包括所述次级线圈(102)的电路。
10.一种用于确定关于效率特别是感应充电系统的效率的信息的系统，该感应充电系统包括初级线圈(101、112)特别是被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)、以及设备，该设备被适配成从总效率(η_TOT)、依据第二感应耦合效率分量(η_GEO)和第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)，来确定(513)第一感应耦合效率分量(η_ROAD)，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)归因于道路基础设施，该第二感应耦合效率分量(η_GEO)归因于次级线圈(102)相对于初级线圈(101)的位置，该第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)归因于包括所述次级线圈(102)的电路。
11.一种用于确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)的感应充电系统的效率的信息的计算机程序，其中，当在计算机上运行时，所述计算机程序促使所述计算机：从总效率(η_TOT)、依据第二感应耦合效率分量(η_GEO)和第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)，来确定(513)第一感应耦合效率分量(η_ROAD)，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)归因于所述道路基础设施，该第二感应耦合效率分量(η_GEO)归因于次级线圈(102)相对于所述初级线圈(101)的位置，该第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)归因于包括所述次级线圈(102)的电路。
12.一种用于确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施(100)中的初级线圈(101、112)的感应充电系统的效率的信息的计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有计算机可读程序的计算机可用媒介，其中，当在计算机上运行时，所述计算机可读程序促使所述计算机：从总效率(η_TOT)、依据第二感应耦合效率分量(η_GEO)和第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)，来确定(513)第一感应耦合效率分量(η_ROAD)，该第一感应耦合效率分量(η_ROAD)归因于所述道路基础设施，该第二感应耦合效率分量(η_GEO)归因于次级线圈(102)相对于所述初级线圈(101)的位置，该第三感应耦合效率分量(η_VEHICLE)归因于包括所述次级线圈(102)的电路。
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