CN107112775A - 用于感应式传输电能的充电设备和使充电设备运行的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于感应式传输电能的充电设备(1)，其具有：布置在第一壳体(2)中的初级导体(3)，在利用交变电流通电时，可通过初级导体(3)产生交变磁场；与初级导体(3)电连接的且可与电网电连接的功率电子设备‑装置(4)以用于利用交变电流为初级导体(3)通电；以及用于使第一壳体(2)从第一位置向第二位置运动的驱动装置(6)，其中，充电设备(1)具有故障识别装置(7)，利用故障识别装置(7)可探测，在通过驱动装置(6)引入运动过程时第一壳体(2)是否运动，并且故障识别装置被设置用于：在尽管通过驱动装置(6)引入了运动过程但第一壳体(2)不进行运动的情况中，如此驱控功率电子设备‑装置(4)，使得利用电流为初级导体(3)通电以提高初级导体(3)的温度。本发明也涉及用于使充电设备1运行的相应的方法。

Description

用于感应式传输电能的充电设备和使充电设备运行的方法
技术领域
本发明涉及一种用于感应式传输电能的充电设备以及用于使充电设备运行的方法。
背景技术
在(也)可电动驱动的车辆中，例如电动车和混合动力车中，为了为在车辆中存在的电牵引电机供电，根据现有技术主要使用用于电能的可再充电的储能器，其通常被称为电池。已知的示例之一是锂离子电池。
为了电池的充电，基本上不同的技术解决方案可供使用，特别是有导线的和感应的(无接触的、无导线的)能量传递。
有导线的能量传输具有的缺点是需要处理电缆线，插头和插座的兼容性问题以及可能由于经常需要插上或拔下电缆线引起的可能的触点磨损的问题。
在感应式地对电池充电时(常常也被称为无线能量转移器“WPT”)，借助于在基础设施侧的初级导体(初级线圈，例如地面线圈)中产生的交变磁场进行能量传输。通过该交变磁场，在次级导体(次级线圈)中感应出电压)电磁感应，其用于为电池充电(所谓的“变压器原理”)。
如果在该申请文献中并且参考本发明使用概念“初级导体”或“次级导体”，则这些概念分别也应包括设计方案或实施形式“初级线圈”或“次级线圈”或“多个初级线圈”或“多个次级线圈”。
如果感应式充电用于(也)可电动驱动的车辆的电池，这对于驾驶员来说是特别舒适的，因为省去了处理电缆线。也可提出，一旦车辆停在带有感应式充电设备的充电位置上，进行自动充电。由此，也可在没有驾驶员辅助运动的情况下将相对短暂的停止用于至少部分地为车辆的电池充电。
与感应式能量传输的所述优点相对地，必须保证对安全性和电磁的(环境)兼容性的特别要求。此外，为了可有效地进行电池的感应式充电，必须使初级导体和次级导体尽可能准确地重叠并且必须在初级导体和次级导体之间保持尽可能小的距离。特别是，常常设置成用于为(也)可电动驱动的车辆的电池充电的、在初级导体和次级导体之间的气隙的大小不应超过预定的最大距离(期望值1.0至2.0cm)。
因此，例如对于其中初级导体布置在位于地面中/上的壳体中的地面充电设备已知的是，如此借助于无线电信号控制或可通过驾驶员控制带有次级导体的车辆(例如电动车)，使得可实现尽可能准确的初级和次级导体重叠。此外，已知一种带有至少一个传感器元件的系统，其例如可为光学作用的传感器，例如激光、雷达或扫描系统，其构造成用于检测距离并且通过该系统可将电动车引导到充电位置。
并且例如通过在车辆停止在充电位置处之后使初级导体向次级线圈的方向运动或使次级线圈向初级线圈的方向运动，可实现在在初级和次级导体之间尽可能最优的距离并且尽可能完全平衡在初级和次级导体之间可能给出的错位，其中，可实现相应的线圈在一个、两个或所有三个方向上的运动。
在例如在道路边缘处和在停车场上安装大量用于电动车的地面充电工位时，得到的问题是，不能实现充分保护地面充电工位不受天气影响。因此，在地面充电工位中、但是也在其它用于感应式地传输电能的、在其中初级导体或带有初级导体的壳体为了达到以上所述的目标可动的充电工位中得到的问题是，在冰点附近或之下的温度时，可出现初级导体或初级导体的壳体冻结在例如周围的地面处、车道覆面处、部分地包围初级导体的壳体的另一装置等处，并且由此不能实现初级导体的运动。
从文献DE 24 34 890 B1中已知一种感应式充电设备，在其中，与停车区域相关联的变压器部分设有产生电损失热的以加热线圈的形式的结构元件，以在冬天保持充电板的联接面无冰。
并且文献DE 10 2011 076 186 A1描述了一种用于消除无线能量传输的故障的布置结构，其具有第一部件，该第一部件例如可安装在车道上并且具有故障消除件，其中，除了现有的用于感应的线圈，故障消除件还附加地可以是加热元件，以融解冰或雪或干燥该第一部件。
发明内容
本发明的目标是，给出与已知的现有技术相比更好的、用于感应式传输电能的充电设备和用于使该充电设备运行的新式的根据本发明的方法。
该目标通过根据权利要求1所述的充电设备和根据权利要求11所述的用于使充电设备运行的方法实现。从属权利要求的对象是本发明的有利的改进方案。
根据本发明，提出一种用于感应式传输电能的充电设备，其具有
-布置在第一壳体中的初级导体，在利用交变电流通电时，可通过初级导体产生交变磁场，
-与初级导体电连接的且可与电网电连接的功率电子设备-装置，其用于利用交变电流为初级线圈通电，以及
-用于使第一壳体从第一位置向第二位置运动的驱动装置。
根据本发明的充电设备的突出之处在于，其具有故障识别装置，
-利用故障识别装置可探测，在通过驱动装置引入运动过程时第一壳体是否运动，并且
-故障识别装置被设置用于：在尽管通过驱动装置引入了运动过程但第一壳体不进行运动的情况中，如此驱控功率电子设备-装置，使得利用电流为初级导体通电以提高(升温)初级导体的温度。
根据本发明的充电设备具有的优点是，与已知的现有技术相反地，例如在其中不是不可能存在冰和/或雪并且由此不能排除第一壳体可能冻结在地面(覆面)处和/或驱动装置的元件彼此冻结或冻住的风险的环境条件中，通过合适地且如有可能受控地为初级导体通电，可以对构件无影响地引起初级导体的温度提高并且由此引起在第一壳体中存在的冰和/或雪的融解。
此外，初级导体的热“辐射到”与第一壳体相连接的驱动装置上，从而不仅可融化在第一壳体上/处存在的冰/雪而且也可融化在驱动装置处的冰/雪。
根据充电设备的第一有利的改进方案，故障识别装置被设置用于：在尽管通过驱动装置引入了运动过程但第一壳体不进行运动的情况中，如此驱控功率电子设备-装置，使得利用具有直流电流分量的电流为初级导体通电以提高初级导体的温度。
根据充电设备的第二有利的改进方案，充电设备还具有用于探测初级导体和/或第一壳体的温度的温度检测装置，故障识别装置可接收温度检测装置的信号并且被设置用于：在尽管通过驱动装置引入了运动过程但第一壳体不进行运动并且初级导体和/或第一壳体的温度低于预先规定的第一温度阈值的情况中，如此驱控功率电子设备-装置，使得利用电流为初级导体通电以提高初级导体的温度。
通过充电设备的该改进方案，得到的优点是，在运动过程的干扰中，可区分出与温度相关的干扰和通过其它原因引起的干扰。
根据充电设备的第三有利的改进方案，故障识别装置被设置用于：如此驱控功率电子设备-装置，使得在利用电流为初级导体通电以提高初级导体的温度时，使初级导体和/或第一壳体的温度提高到预先规定的第二温度阈值。
由此可防止，初级导体和/或第一壳体的温度提高到预先规定的第二温度阈值以上。由此，一方面可防止在充电设备的部件处与温度相关的损坏并且另一方面例如可防止由于手与充电设备的部件接触引起烧伤。同时由此可保证，在利用电流为初级导体通电以提高初级导体的温度时使初级导体和/或第一壳体的温度提高到合适的温度(例如+5℃、+10℃、+15℃、+20℃、+25℃、+30℃、+35℃、+40℃、+45℃、+50℃、+55℃或+60℃)，即，可在适当的或期望的时间间隔之内融解现有的冰和/或雪。
根据本发明的另一有利的改进方案，在充电设备中，功率电子设备-装置布置在第二壳体中，其中，第二壳体的至少一个外表面在第一壳体的第一位置中直接邻近第一壳体的至少一个外表面。
在根据本发明为初级导体通电时，不仅初级导体的温度提高而且功率电子设备的各部件的温度提高都与之技术相关。功率电子设备的部件的热可被给出到第二壳体处。特别是当第二壳体至少部分地由金属组成时，被给出到第二壳体处的热由于金属的良好的导热性质快速地分布到第二壳体上。由于第二壳体可利用其外表面中的至少一个直接邻近第一壳体的至少一个外表面，在给出这种相邻的情况中，可特别快速地融化可能位于在第一和第二壳体的相应的外表面之间的间隙中的冰/雪，并且由此也有利地使直至可执行所期望的/所需的运动过程为止所需的持续时间保持很短。
根据充电设备的再另一有利的改进方案，功率电子设备-装置被设置用于：利用具有在50kHz至100kHz的、优选地70kHz至100kHz的、特别优选地80kHz至90kHz的范围中的频率的交变电流为初级导体通电以用于感应式地传输电能。
充电设备可以有利的方式设计成地面充电设备并且驱动装置在地面充电设备的安装状态中被设置用于：通过第一壳体的运动(从第一位置到第二位置)建立第一壳体与一装置的与充电设备分开的次级导体之间的尽可能最优的距离和/或尽可能准确的重叠，在其中，通过初级导体的交变磁场感生出电流并且可将该电流传输到装置的用于(储存)电能的可重复充电的储存装置处。
也可提出，在充电设备中，驱动装置也被设置用于：使第一壳体翻转、摆动或摇晃。
根据充电设备的另一有利的改进方案，充电设备可具有传感器装置，借助于该传感器装置可探测在第一壳体的至少一个外表面上的物体。
本发明也涉及一种用于使根据本发明的充电设备或其有利的改进方案中的一个运行的方法，其包括以下步骤：
-提供根据本发明的充电设备或其有利的改进方案，
-借助于充电设备的故障识别装置探测，在通过驱动装置引入第一壳体的运动过程时第一壳体是否运动，以及
-在探测到在通过驱动装置引入了运动过程时第一壳体不进行运动的情况下，如此通过故障识别装置驱控功率电子设备-装置，使得利用电流为初级导体通电以提高(升温)初级导体的温度。
根据方法的第一有利的改进方案，
-在探测到在通过驱动装置引入了运动过程时第一壳体不进行运动的情况下，如此通过故障识别装置驱控功率电子设备-装置，使得利用具有直流电流分量的电流为初级导体通电以提高初级导体的温度。
根据第二有利的改进方案，该方法还可包括：
-借助于温度检测装置探测初级导体和/或第一壳体的温度，以及
-在探测到在通过驱动装置引入了运动过程时第一壳体不进行运动并且初级导体和/或第一壳体的温度在预先规定的第一温度阈值以下的情况下，如此通过故障识别装置驱控功率电子设备-装置，使得利用电流为初级导体通电以提高初级导体的温度。
同样可提出，如此通过故障识别装置驱控功率电子设备-装置，使得在利用电流通电以提高初级导体的温度时将初级导体和/或第一壳体的温度提高到预先规定的第二温度阈值。
其它被本发明包括的、根据本发明的方法的改进方案和设计方案是这样的，即，本领域技术人员可毫无疑问地基于对充电设备、其部件的功能和/或共同作用的描述、对充电设备的有利的改进方案和设计方案的描述以及附图及其描述而得到的改进方案和设计方案。
附图说明
借助于附图详细解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的充电设备的一个例子的示意性剖面视图；以及
图2示出了充电设备的功率电子设备-装置的一个例子的示意性简图。
具体实施方式
在附图中的图示是纯粹示意性的并且不是按正确比例的。在图中，相同或相似的元件设有相同的附图标记。
以下解释的实施例是本发明的优选的实施形式。本发明显然不限于这些实施形式。
在图1中示意性地且不按正确比例地示出了根据本发明的充电设备1的一个实施例。根据该示例的充电设备1具有第一壳体2，在所述第一壳体中布置初级导体3。第一壳体2可由任意合适的材料构成。对于第一壳体2，仅仅应注意的是，至少第一壳体2的在感应式充电过程中朝次级导体的方向指向的侧对于电磁场来说是可穿透的。第一壳体2例如可完全或部分地由合适的塑料构成。为了避免污物和/或湿气进入第一壳体2中，所述第一壳体优选完全封闭并且用于穿过导线的必要时存在的开口以合适的方式密封。
初级导体3通常为初级线圈3，所述初级线圈例如可绕铁氧体磁芯或铁芯缠绕。一种用于初级导体的优选材料是铜。
为了可感应式传输电能，需要以交变电流对初级导体3通电，所述交变电流的频率可在从几十kHz起(例如从30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz起)直至MHz范围的范围内取值。根据充电设备1的一个优选的实施形式，功率电子设备-装置4被设置用于：为了感应式传输电能，以具有在50kHz至100kHz、优选地70kHz至100kHz、特别优选地80kHz到90kHz范围内的频率的交变电流对初级导体3通电。
为了产生这种交变电流，充电设备1具有功率电子设备-装置4，所述功率电子设备-装置与初级导体3电连接并且可与电网电连接。在图2中示意性地示出了合适的功率电子设备-装置4的可能的示例。根据在图2中示出的示例，被设置用于可与交变电网或三相电网相连接的功率电子设备-装置4在输入侧具有有源的或无源的功率因数校正滤波器(PFC＝Power Factor Correction)。在功率因数校正滤波器的输出端上存在的直流电流(直流电流中间回路)被馈入到逆变器(DC/AC)中，借助于所述逆变器可产生用于感应式传输能量的所期望的高频交变电流。
通过由故障识别装置7合适地驱控逆变器，也可产生至少在很大程度上仅仅用于提高初级导体3的温度的电流。
对于用于提高初级导体3的温度的电流的类型以及对于其控制，本身不存在特别的限制。因此例如不仅可使用交变电流而且可使用直流电流。当没有次级导体与初级导体3相邻地布置时，也可对初级导体3通电以提高所述初级导体的温度。因此可行的是，通过初级导体3产生的磁场不被次级导体“吸收”。在该背景下，显然在根据本发明运行充电设备1时，本领域技术人员将关注分别对于电磁兼容性(EMV)和电磁环境兼容性(EMUV)有效的规定。
根据本发明，带有直流电流分量的电流例如可为“纯”直流电流，其在可预定的第一持续时间内被引导到初级导体3并且在可预定的第二持续时间内保持关断。第一和第二持续时间可选择得同样长或不同长，并且可使用所有合适的占空比。也可行的是，使用“脉冲式”直流电流作为具有直流电流分量的电流。
在功率电子设备-装置被控制成使得具有直流电流分量的电流用于加热初级导体时，或者出现静态的电磁场(例如在使用直流电流时)或者可实现产生低频的电磁交变场，其中，“低频”应理解成大于0Hz小于30kHz(包含30kHz)的频率。这种电磁交变场与较高频率的、例如在50kHz至100kHz范围(其例如用于感应式传输能量)内的电磁交变场相比在电磁兼容性(EMV)或电磁环境兼容性(EMUV)方面可具有优点。
用于提高初级导体3的温度的电流例如可接通0.2s、0.3s、0.4s、0.5s、0.6s、0.7s、0.8s、0.9s、1.0s、1.1s、1.2s、1.3s、1.4s、1.5s、1.6s、1.7s、1.8s、1.9s或2.0s，并且然后保持关断0.2s、0.3s、0.4s、0.5s、0.6s、0.7s、0.8s、0.9s、1.0s、1.1s、1.2s、1.3s、1.4s、1.5s、1.6s、1.7s、1.8s、1.9s或2.0s的持续时间。在此，可使用所有可设想的组合，并且在通电的过程中，可改变用于接通的持续时间和用于关断的持续时间。
当然，同样可行的是，无中断地如此长时间地使电流保持接通，直至可执行运动过程。
用于提高初级导体的温度的电流的强度原则上仅仅受到逆变器中的半导体的设计或性能如有效功率的限制。也如此选择用于提高初级导体的温度的电流的强度和/或持续时间，使得避免充电设备1的元件损坏或提前老化。也可借助于已有的温度检测装置5监测初级导体3和/或第一壳体2的温度并且如此选择用于提高初级导体的温度的电流的强度和/或持续时间，使得避免初级导体3和/或第一壳体2的温度过度提高。显然也可对于功率电子设备-装置4存在温度检测装置，并且也可相应地考虑所述功率电子设备-装置的温度来调整用于提高初级导体的温度的电流的强度和/或持续时间。
通过以上所述受控地以用于提高初级导体的温度的电流对初级导体3通电，可以对构件无影响地实现：初级导体3升温。由于初级导体3位于第一壳体2中并且所述第一壳体与用于使第一壳体2运动的驱动装置6相连接，所以可相对较快速地将初级导体3的热量传递到第一壳体2上并且可能情况下也传递到驱动装置6上。
如果例如在第一壳体2的在图1中通过虚线圆圈指出的部位处存在结冰，则可能情况下不能进行第一壳体的应通过驱动装置6执行的例如向上的运动，这是因为第一壳体2被冻结在第二壳体8上。
利用根据本发明的充电设备1特别是解决下述问题：所述问题在实际使用没有受到保护以免天气影响的充电设备1时与充电设备1上/处的冰和/或雪相关联。这些问题特别是包括充电设备1的“结冰”，由此，第一壳体2不可运动以靠近次级导体和/或朝次级导体取向。因此，根据本发明，以用于提高初级导体的温度的电流对初级导体3通电的前提条件是，通过故障识别装置7探测到：尽管通过驱动装置6起动运动过程(例如在电池的感应式充电的准备阶段中或在试验程序的范围中)，但第一壳体2不运动。该探测可利用所有已知的设备和方法来执行。例如可实施转矩调节，或测量第一壳体2的表面与预定的点的距离随时间的变化，等等。
作为根据本发明以用于提高初级导体的温度的电流对初级导体3通电的另一前提条件，可提出，初级导体3的和/或第一壳体2的温度在可预先规定的第一温度阈值之下。
例如，可选择4.0℃、3.5℃、3.0℃、2.5℃、2.0℃、1.5℃、1.0℃、0.5℃或0.0℃的温度作为所述第一温度阈值。初级导体3和/或第一壳体2的温度可借助于在根据图1的示例中指出的温度检测装置5来探测。该温度检测装置5可具有一个或多个温度传感器，所述温度传感器布置在初级导体3和/或第一壳体2上和/或中。温度检测装置5的信号由故障识别装置7接收(传输到所述故障识别装置)并且可由所述故障识别装置分析处理。
充电设备1的驱动装置6没有特别限制，例如可以为电动地或气动地驱动的驱动装置6，并且例如包括螺杆、液压系统或剪式升降装置。由于冰和/或雪在驱动装置6中引起的故障可在驱动装置6的所有子部件中以及所有子部件之间出现。例如，剪式升降装置的腿可彼此冻结住，但是还有用于使剪式升降装置运动的螺杆与剪式升降装置相接触的接触部位。
如果尽管通过驱动装置6起动运动过程但第一壳体2不进行运动，并且如果可选地探测到：初级导体3和/或第一壳体2的温度在可预先规定的第一温度阈值之下，则通过故障识别装置7如此驱控功率电子设备-装置4，使得以用于提高初级导体3的温度的电流对初级导体3通电。以优选的方式如此长时间地进行初级导体3的所述通电，直至可执行第一壳体2的运动过程。
在此，如以上已经解释的那样，可使用带有直流电流分量的电流，其选择性地具有合适的占空比。此外可提出，在每次对初级导体3通电可预定的持续时间之后尝试通过驱动装置6起动第一壳体2的运动。如果可执行运动过程，则停止以用于提高初级导体3的温度的电流对初级导体3通电，否则，继续以用于提高初级导体3的温度的电流对初级导体3通电。
但是，显然也可如此长时间地无中断地以用于提高初级导体3的温度的电流对初级导体3通电，直至可执行第一壳体2的运动过程。在这两种情况中，显然也可考虑在初级导体3、第一壳体2和/或功率电子设备-装置4中的温度(发展)。也可提出，使初级导体3和/或第一壳体2(以及可能情况下还有功率电子设备-装置4)的温度仅仅提高直至可预先规定的第二温度阈值。对于第二温度阈值例如可设置+5℃、+10℃、+15℃、+20℃、+25℃、+30℃、+35℃、+40℃、+45℃、+50℃、+55℃或+60℃的温度。
如果尽管通过驱动装置6起动运动过程但第一壳体2不可运动，然而不存在低于初级导体3和/或第一壳体2的可预先规定的第一温度阈值的上述第二条件，则可认为，所述故障不是通过冰和/或雪引起的。在这种情况中，故障识别装置7例如可被设置用于：仅仅输出故障信号。这种故障信号可以为对于人类可感知的光学和/或声学的故障信号，然而也可为或包括无线电信号、电信号或电子信号，其例如被传输给维护装置。
也可提出，故障识别装置7被设置用于：当在试图消除故障的可预先规定的持续时间之后第一壳体2还是不可运动时，输出故障信号并且结束以用于加热初级导体3的电流对初级导体3的通电。
如在图1中也示意性地示出的那样，功率电子设备-装置4可布置在第二壳体8中，其中，第二壳体8的至少一个外表面在第一壳体2处于第一位置(例如移入或被拉入的位置)时与第一壳体2的至少一个外表面直接相邻。在图1中示出的示例中，第二壳体8具有凹入部9，所述凹入部具有合适的形状和深度，以便将第一壳体2如此接收在所述第一壳体的第一位置(移入或被拉入的位置)中，使得第一壳体2的上侧和第二壳体8的至少一个上侧彼此齐平。由此，可提供面齐平的、紧凑的且鲁棒的充电设备1，所述充电设备例如能承受高的机械应力(例如在被车辆的轮胎碾过时)。第二壳体8可由任意合适的材料或由任意合适的材料组合/材料混合物构成，其中，特别有利的是，第二壳体8至少部分地由金属制成，其中，金属优选地从铝、铝合金或优质钢中选择。
然而在充电设备1的这种设计方案中不排除的是，在相应低的温度时，第一壳体2(在其第一位置中)和第二壳体8的分别彼此对置的表面彼此冻结。在此，用虚线圆圈标记的边缘区域是特别危险的。
在根据本发明对初级导体3通电时，不仅引起所述初级导体温度提高而且引起功率电子设备-装置4的各部件温度提高。功率电子设备-装置4的部件的热量可排出给第二壳体8。特别是当第二壳体8至少部分地由金属制成时，由功率电子设备-装置4排出给第二壳体8的热量可由于金属的良好导热性质而快速地分布到第二壳体8上。由于第二壳体8可以以其外表面至少之一与第一壳体2的至少一个外表面直接相邻，所以在存在这种相邻的情况中，可能情况下位于相应外表面之间的间隙中的冰/雪可特别快速地融化并且因此直至可执行所期望/所需的运动过程为止所需的持续时间也可保持有利地短。
根据充电设备1的优选的设计方案，所述充电设备设计成地面充电设备，并且驱动装置6在地面充电设备的安装状态中被设置用于：通过第一壳体2的(从第一位置到第二位置的)运动，建立第一壳体2相对于一装置的与充电设备分开的次级导体的尽可能最优的距离和/或尽可能准确的重叠，在该次级导体中通过初级导体3的交变磁场可感生出电流并且可将该电流传输给该装置的可重复充电的电能储存装置。
充电设备1的驱动装置6也可被设置用于：使第一壳体2翻转、摆动或摇晃。由此，可至少部分地从第一壳体2除去物体、树叶、垃圾或水分或者驱赶动物。
同样，充电设备1也可具有传感器装置，借助于所述传感器装置可探测第一壳体2的至少一个外表面上的物体或者位于第一壳体2与具有次级导体的装置(例如(也)可电动地驱动的车辆的、具有布置在其中的次级导体的充电板或壳体)之间的气隙中的物体。传感器装置例如可包括2D或3D摄像机装置(所述2D或3D摄像机装置的数据被数字计算装置处理以进行对象识别)、光栅、运动检测器和/或金属探测器。
根据本发明的充电设备1也可具有如在未在先公布的文献DE 10 2014 000 747中公开的传感器装置或系统，该文献的整体内容通过明确的参考援引而被包含在本申请中。
因此，充电设备1可具有一个系统，该系统具有至少一个产生图像的传感器装置和控制器，其中，产生图像的传感器装置被设置用于：检测第一壳体2与所停放的车辆的次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板(概念“充电板”始终也包括带有布置在其中的次级导体的壳体)之间的间隙并且将所检测到的数据传输给控制器，其中，控制器被设置用于：如下地分析处理所述形成图像的传感器装置的数据，即，在第一壳体2与所停放的车辆的次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板之间的间隙中是否存在至少一个对象(或物体)和/或第一壳体2与所停放的车辆的次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板相对于彼此具有怎样的垂直距离。
控制器也可被设置用于：如果和/或一旦在第一壳体2与所停放的车辆的次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板之间的间隙中存在有对象(或物体)，则将至少一个用于停止或禁止通过初级导体3产生交变磁场的控制信号传输到故障识别装置7。
控制器也可被设置用于：可将至少一个控制信号传输到充电设备1和/或车辆，在所述车辆中次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板相对于位于其下方的地面的距离是可调整的，借助于该控制信号，通过第一壳体2的特别是竖直的运动，并且可能情况下通过车辆的次级导体或带有布置在其中的次级导体的充电板的特别是竖直的运动以及可能情况下车辆底板的竖直运动，改变第一壳体2与次级导体或车辆的带有次级导体的充电板之间的垂直距离。
形成图像的传感器装置优选地包括至少一个用于可见光的3D摄像机装置、用于红外光的3D摄像机装置、雷达装置和/或飞行时间装置、特别优选地至少一个激光扫描仪、特别是3D激光扫描仪。
根据本发明的充电设备1也可具有根据文献DE 10 2014 000 747的可用于本发明的系统，该系统另外被设置用于：可执行以下功能中的至少一个子功能：停车辅助、车库门状态检查、在车辆环境中的对象检测、停车位空闲/占用识别和/或对象的运动识别。
本发明也包括用于运行根据本发明的充电设备以及其有利的改进方案和设计方案的方法。在该方法及其有利的改进方案方面参考以上描述。
根据方法，可以以优选的方式如此长时间地执行初级导体的通电，直至可执行第一壳体的运动过程。
作为附加的步骤，该方法的其它有利的改进方案和设计方案例如包括：
借助于具有至少一个形成图像的传感器装置和控制器的系统来监测充电设备的第一壳体与所停放的车辆的次级导体或带有次级导体的充电板之间的间隙，所述车辆的充电板如此相对于第一壳体定位，使得通过由初级导体产生的交变磁场在车辆的次级导体中产生交变磁场。
借助于形成图像的传感器装置来检测第一壳体与所停放的车辆的次级导体或带有次级导体的充电板之间的间隙，将所检测到的数据传输给控制器，并且如下地通过控制器分析处理形成图像的传感器装置的数据，即，在静止不动的感应充电设备的充电板与所停放的车辆的充电板之间的间隙中是否存在至少一个对象(或物体)和/或静止不动的感应充电设备的充电板和所停放的车辆的充电板彼此于相对具有怎样的垂直距离。
在此，在另一步骤中，如果和/或一旦在第一壳体2与所停放的车辆的次级导体或带有次级导体的充电板之间的间隙中存在有对象(或物体)，则将至少一个控制信号由控制器传输到充电设备和/或充电设备的故障识别装置以停止或禁止通过初级导体产生交变磁场。
从充电设备、其改进方案和设计方案的公开内容、所描述的实施形式、附图及其说明中得到根据本发明的方法的其它设计方案和改进方案。
充电设备1的故障识别装置7例如可以是数字计算装置，可运行的程序安装在该数字计算装置上。计算装置在此具有所需的输入端和输出端。故障识别装置7和控制器可以是分开的装置，或者其功能可集成在唯一的装置中。
由于本领域技术人员已知对于根据本发明的充电设备1所需的装置、设备、结构元件、构件等、其可能的共同作用和信号产生和信号传输的可能方案(有线地、无线地、借助于总线系统、加密地、未加密地、电地、电子地、光学地等)，所以在本申请中不需要对此进行详细阐述。
在发展和使用用于感应式传输电能的、带有至少可在一个方向上(在地面充电设备中在安装状态中至少在竖直方向上)运动的、其中布置有初级导体的壳体的充电设备时，问题是，由于冰和/或雪妨碍第一壳体运动并且由此不能保证充电设备的正常功能。
根据本发明，在用于感应式传输电能的充电设备中，以用于提高初级导体的温度的电流对由于系统原因而已经存在的初级导体(初级线圈)通电。由此，初级导体变热并且在第一壳体和/或驱动装置中存在的冰和/或雪能以对构件无影响的方式融化。

Claims (14)

1.一种用于感应式传输电能的充电设备(1)，其具有
-布置在第一壳体(2)中的初级导体(3)，在以交变电流通电时，能通过所述初级导体产生交变磁场，
-与所述初级导体(3)电连接的且能与电网电连接的功率电子设备-装置(4)，该功率电子设备-装置用于以交变电流对所述初级导体(3)通电，以及
-用于使所述第一壳体(2)从第一位置向第二位置运动的驱动装置(6)，
其特征在于，
所述充电设备(1)具有故障识别装置(7)，
-利用所述故障识别装置能够探测：在通过所述驱动装置(6)起动运动过程时所述第一壳体(2)是否运动，以及
-所述故障识别装置被设置用于：在尽管通过所述驱动装置(6)起动运动过程但所述第一壳体(2)不发生运动的情况中，如此驱控所述功率电子设备-装置(4)，使得以用于提高所述初级导体(3)的温度的电流对所述初级导体(3)通电。
2.根据权利要求1所述的充电设备(1)，其特征在于，所述故障识别装置(7)被设置用于：在尽管通过所述驱动装置(6)起动运动过程但所述第一壳体(2)不发生运动的情况中，如此驱控所述功率电子设备-装置(4)，使得以具有直流电流分量的、用于提高所述初级导体(3)的温度的电流对所述初级导体(3)通电。
3.根据权利要求1或2所述的充电设备(1)，其特征在于，
-所述充电设备还具有用于探测所述初级导体(3)的和/或所述第一壳体(2)的温度的温度检测装置(5)，
-所述故障识别装置(7)能接收所述温度检测装置(5)的信号并且被设置用于：在尽管通过所述驱动装置(6)起动运动过程但所述第一壳体(2)不发生运动并且所述初级导体(3)和/或所述第一壳体(2)的温度低于能预先规定的第一温度阈值的情况中，如此驱控所述功率电子设备-装置(4)，使得以用于提高所述初级导体(3)的温度的电流对所述初级导体(3)通电。
4.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述故障识别装置(7)被设置用于：如此驱控所述功率电子设备-装置(4)，使得在以用于提高所述初级导体(3)的温度的电流对所述初级导体(3)通电时，所述初级导体(3)的和/或所述第一壳体(2)的温度提高到能预先规定的第二温度阈值。
5.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述功率电子设备-装置(4)布置在第二壳体(8)中，其中，所述第二壳体(8)的至少一个外表面在所述第一壳体(2)处于第一位置时与所述第一壳体(2)的至少一个外表面直接相邻。
6.根据权利要求5所述的充电设备(1)，其特征在于，所述第二壳体(8)至少部分地由金属制成。
7.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述功率电子设备-装置(4)被设置用于：以具有在50kHz至100kHz、优选地70kHz至100kHz、特别优选地80kHz至90kHz的范围中的频率的交变电流对所述初级导体(3)通电，用于感应式地传输电能。
8.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述充电设备被设计成地面充电设备，所述驱动装置(6)在该地面充电设备的安装状态中被设置用于：通过所述第一壳体(2)的运动建立所述第一壳体(2)相对于一装置的与所述充电设备分开的次级导体的尽可能最优的距离和/或与所述次级导体的尽可能准确的重叠，在所述次级导体中能通过所述初级导体(3)的交变磁场感生出电流并将感生出的电流传输到该装置的可重复充电的电能储存装置。
9.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述驱动装置(6)也被设置用于：使所述第一壳体(2)翻转、摆动或摇晃。
10.根据上述权利要求中任一项所述的充电设备(1)，其特征在于，所述充电设备具有传感器装置，借助于所述传感器装置能探测所述第一壳体(2)的至少一个外表面上的物体。
11.一种用于运行充电设备的方法，其包括以下步骤：
-提供具有根据权利要求1至10中任一项所述的特征的充电设备(1)，
-借助于所述充电设备的故障识别装置探测：在通过所述驱动装置起动第一壳体的运动过程时所述第一壳体是否运动，以及
-在探测到在通过所述驱动装置起动运动过程时所述第一壳体不发生运动的情况中，如此通过所述故障识别装置驱控所述功率电子设备-装置，使得以用于提高所述初级导体的温度的电流对所述初级导体通电。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
-在探测到在通过所述驱动装置起动运动过程时所述第一壳体不发生运动的情况中，如此通过所述故障识别装置驱控所述功率电子设备-装置，使得以具有直流电流分量的、用于提高所述初级导体的温度的电流对所述初级导体通电。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其还包括以下步骤：
-借助于温度检测装置探测所述初级导体的和/或所述第一壳体的温度，以及
-在尽管通过所述驱动装置起动运动过程但所述第一壳体不发生运动并且所述初级导体和/或所述第一壳体的温度低于能预先规定的第一温度阈值的情况中，如此通过所述故障识别装置驱控所述功率电子设备-装置，使得以用于提高所述初级导体的温度的电流对所述初级导体通电。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，如此通过所述故障识别装置驱控所述功率电子设备-装置，使得在以用于提高所述初级导体的温度的电流对所述初级导体通电时，所述初级导体的和/或所述第一壳体的温度提高到能预先规定的第二温度阈值。
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