CN107683221A - 对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备和运行充电设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备(10)，具有初级线圈(12)，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电；升降机构(14)，该升降机构被设计用于，使初级线圈(12)在收起位置和充电位置之间运动，充电设备(10)具有至少一个加热导体(20)，尤其是加热丝，该加热导体被布置在升降机构(14)上并且能由充电设备(10)的控制装置(22)控制。本发明此外涉及一种用于运行充电设备(10)的方法。

Description

对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备和运行充电设 备的方法

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中给出的类型的、用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备。此外，本发明涉及一种用于运行这种充电设备的方法。

背景技术

US6619342B2公开了一种具有可竖直运动并且可加热的连接站的服务终端。

EP1061631A1公开了一种用于电动车的连接设备和一种连接方法。连接设备包括用于定位连接设备的初级线圈的升降机构。

DE4236286A1公开了用于对机动车的电池自动地无接触地充电的方法和装置，该装置包括由传感器控制的升降元件，借助于该升降元件可以使初级线圈移动，以感应地传输电流。

DE2434890B1公开了一种用于将布置在机动车中的充电设备与交流电网或三相电网变压器部件连接的设备。在拱顶表面的区域中可以设置加热线圈，以保持拱顶表面上无冰。

DE102011076186A1示出一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备，其具有初级线圈，该初级线圈被设计用于在机动车的次级线圈中感生出电压以对电蓄能器充电。充电设备此外包括升降机构，该升降机构被设计用于，使初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。初级线圈在此被布置在底部感应板中，借助于升降机构可以使该底部感应板运动。充电设备包括风扇，该风扇可以将借助于加热元件加热的空气输送到底部感应板的顶面上，即与要充电的机动车面对的一侧上，以加热底部感应板的顶面。

在这种具有升降机构的充电设备中，在冰点左右或以下的温度下和尤其是在潮湿的天气情况和在升降机构的区域中的湿气下，升降机构可能出现问题。尤其是如果升降机构的可运动的部件，例如铰接结构、波纹件或类似部件结冰，那么会限制或甚至阻碍升降机构的无干扰的操作。由此会极大地限制在对机动车的蓄能器进行感应充电时的效率或者这种充电过程在某些情况下甚至是不可能的，因为在升降机构结冰的情况下不再能够使初级线圈运动到充电位置上，在该充电位置上在初级线圈和次级线圈之间的间隙是尽可能小的。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电设备以及一种用于运行充电设备的方法，借此，即使在寒冷的天气条件下也可以保证对机动车的电蓄能器进行可靠的感应充电。

该目的通过具有独立权利要求的特征的充电设备以及通过用于运行充电设备的方法来实现。具有本发明的符合目的的并且非普通的改进的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备包括初级线圈，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电。充电设备此外包括升降机构，该升降机构被设计用于，使初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。为了保证充电设备的升降机构的可靠的和尤其是与天气情况相关的工作方式，根据本发明规定，充电设备具有至少一个加热导体，尤其是加热丝，该加热导体被布置在升降机构上并且可以被充电设备的控制装置控制。借助于加热导体可以防止升降机构结冰或溶解在升降机构上的冰。加热导体尤其可以用于防止升降机构的可运动的部件和升降机构的可彼此相对运动的部件结冰或对它们进行除冰。尤其地，由此也可以在不利的天气情况下，即在冰点左右或低于冰点的温度下以及在相对较高的空气湿度和/或在升降机构的区域中的相对较高的湿度下使升降机构的可运动的和可彼此相对运动的部件可靠地保持无冰状态。因此，即使在寒冷的条件下也可以可靠地使用充电设备，因为升降机构由于至少一个可借助于控制装置控制的加热导体而能保持无冰状态并且因此保持可运转状态。

本发明的一个有利的实施方式规定，至少一个加热导体被布置在升降机构的至少一个可运动的部件上。例如加热导体可以被布置在升降机构的铰接结构中或可运动的支撑结构的区域中。优选地，加热导体由加热丝构造成，它例如可以围绕升降机构的可运动的或可相对运动的部件卷绕地布置。备选地，也可能的是，在升降机构的至少部分中空地构造的元件中将这个加热导体或多个加热导体布置在内周面侧。在这种情况下可以可靠地防止这个加热导体或这些加热导体被损坏。由于这个加热导体或多个加热导体被布置在升降机构的一个或多个可运动的部件上，所以尤其是这些部件可以保持无冰状态或被除冰。因此可以在寒冷的温度下以及在湿度条件下保证升降机构可靠地工作。至少一个加热导体可以在此根据需要被激活和被去激活，从而升降机构可以保持无冰状态和因此可以保持运转良好。

本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，根据所提供的，尤其是关于环境温度和/或环境空气湿度的天气数据运行加热导体。优选地，充电设备包括用于检测温度和空气湿度的传感器装置，其中，控制装置接收传感器装置的表征温度和空气湿度的数据并且依赖于该数据运行至少一个加热导体。备选地或附加地，也可以规定，充电设备具有通信装置，借助于该通信装置可以接收关于温度或空气湿度的数据，其中，这些数据也被提供给控制装置，控制装置依赖于所提供的数据运行至少一个加热导体。除了测量或检测环境空气湿度以外，也检测可以升降机构的湿度，因此在冰点左右或低于冰点的温度下仍然可以可靠地估计，是否即将发生升降机构的冻结。尤其是如果不仅设置传感器装置而且设置所述的通信装置，那么通过冗余地提供关于天气数据的数据，即尤其是温度和空气湿度，可以实现充电设备的特别可靠的工作方式，因为随时可以提供相应的天气数据，依赖于该天气数据可以进行至少一个加热导体的激活。由此可以可靠地防止升降机构结冰和尤其是升降机构的可运动的或可彼此相对运动的部件结冰。

在本发明的另外的有利的设计方案中规定，控制装置被设置用于，在即将进行的充电过程之前在预先确定的持续时间中激活加热导体。例如可以经由通信系统与充电设备交换关于机动车专有的信息。如果机动车位于充电设备附近或者要接近充电设备，那么控制装置可以收到相应的信号。在这种情况下很可能的是，很快就要借助于充电设备对相关的机动车，准确地说，对相关的机动车的电蓄能器进行充电过程。还在实际的充电过程开始之前，借助于控制装置这样地控制至少一个加热导体，即使得之前可能还是结冰的或者部分地结冰的升降机构被除冰。因此，可以由此保证，即将进行的充电过程在任何情况下都可以无问题地实施。

根据本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，如果为调节升降机构施加的力大于预先给定的力值，那么激活加热导体。例如可以规定，控制装置与电机连接，借助于该电机可以调节升降机构。由此，控制装置可以获取表明此时为了调节升降机构被施加的或必需的力的信息或数据。预先给定的力值在此大于通常为了调节没有被结冰的升降机构要施加的力。但是，如果在调节升降机构时施加的力大于预先给定的力值，那么这可能表明：升降机构至少部分地已经结冰并且因此与平常相比不太灵活。因此最迟在调节升降机构时检测，是否升降机构已经结冰。对于这种情况，控制装置被设置用于激活至少一个加热导体，从而升降机构可以被尽可能快地除冰并且可以借助于充电设备保证可靠的充电过程。

本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，如果充电电流在机动车的电蓄能器充电期间下降到低于预先给定的充电电流值，则激活加热导体。因此其原因可能是，升降机构不能被完全地从收起位置运动到最终的充电位置，例如因为升降机构已经结冰。对于这种情况，控制装置被设置用于，激活至少一个加热导体，从而可能已经结冰的升降机构可以被尽可能快地除冰。由此升降机构可以相对较快速地被运动到按照希望的或按照规定的充电位置和保证特别高效的充电过程。

本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，以预先给定的周期性的间隔激活和去激活加热导体。由此可以在没有大的测量和控制成本的情况下保证升降机构保持无冰状态。控制装置的用于运行加热导体的上面所述的运行方式在此也可以相互组合。

在根据本发明的用于运行根据本发明的充电设备的方法或根据本发明的充电设备的一个有利的实施方式中，为了加热升降机构，借助于控制装置控制至少一个加热导体。根据本发明的充电设备的有利的设计方案在此也可以被看作为根据本发明的方法的有利的实施方案，其中，充电设备尤其具有用于实施方法步骤的手段。

本发明的其它优点、特征和细节从以下对优选实施例的描述中以及借助于附图得出。以上在描述中提到的特征和特征组合以及以下在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以在分别给出的组合中使用，而且可以在其它组合中或单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

在唯一的附图中以示意性的侧剖视图示出了用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备，其中，充电设备具有升降机构，该升降机构被设计用于使充电设备的初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。

具体实施方式

用于对在此处没有示出的机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备10包括初级线圈12，该初级线圈被设计用于，在此处未示出的机动车的次级线圈中感生出电压，以对相关的电蓄能器进行充电。为了在充电过程中实现特别高的效率，重要的是，在初级线圈12和次级线圈之间的间距尽可能地小。因此，充电设备10还具有升降机构14，该升降机构被设计用于，使初级线圈12在充电设备10的高度方向z上，即在竖直方向上，在此处示出的收起位置和伸出的充电位置之间运动。因此，借助于升降机构14可以使初级线圈12运动得更靠近要对其电蓄能器进行感应充电的那个机动车的次级线圈。

如在此处示意性地表示的那样，升降机构14例如可以以一种剪式升降台的形式设计。但是升降机构14的其它的设计方案或作用原理也是可能的。充电设备10包括驱动装置16，借助于该驱动单元可以使升降机构14在此处示出的收起位置和在高度方向z上伸出的充电位置之间来回运动。升降机构14包括一些可运动的部件，例如在此处没有详细标示的铰接结构、支撑结构、波纹件和类似部件。尤其是在寒冷的天气条件下，即在冰点左右或低于冰点的温度和相对高的空气湿度下，存在危险，即除了其它方面以外，升降机构14的可彼此相对运动的部件或可运动的部件冻结并且因此升降机构14的可靠的工作受到危害。

充电设备10还包括铝板22，它用作充电设备10的底板。铝板22对在充电过程期间产生的充电设备10的磁场具有正面影响并且优选被设计成充电设备10的壳体部件。

为了在寒冷的天气条件下也实现升降机构14的可靠的操作，即防止升降机构14被冻住或能够除去升降机构14上的冰，充电设备10具有至少一个加热导体20，该加热导体被布置在升降机构14上并可以借助于充电设备的控制装置22来控制。加热导体20例如可以由加热丝构造成。此外也可以设置多个不同的、可借助于控制装置22控制的加热导体20。加热导体20在此优选被布置在升降机构14的一个或多个可运动的部件上，例如铰接结构、可运动的支撑结构、波纹件和类似部件。加热导体20在此可以或者被从外周侧布置在所述的部件上或者被从内周侧布置在该部件上。如果相关部件是至少部分中空地构造成的，则后者是有意义的，使得加热导体20可以布置在内侧上并且因此被特别好地保护以免受外部影响。因此，借助于这个加热导体20或多个加热导体20，一方面可以防止提升机构14的冻结，或者通过借助于这个加热导体20或多个加热导体20提供的余热也可以使在升温机构14上的结冰再次融化。

充电设备10此外包括用于检测温度和空气湿度的传感器装置24。传感器装置24此外也可以被设置用于，直接地在升降机构14上检测湿度。备选地或附加地，充电设备10也可以具有在此处没有示出的通信装置，借助于该通信装置例如可以接收在线天气数据。

控制装置22被设置用于，根据通过传感器装置24和/或所述的通信装置提供的天气数据运行至少一个加热导体20。例如可以规定，预先给定温度限值，例如2度、1度或0度，其中，一旦在充电设备10的区域中的温度下降到低于这个温度限值，则借助于控制装置22自动地激活加热导体20。此外也可以规定，如果在充电设备10的区域中所测量的空气湿度高于预先给定的阈值并且在充电设备10的区域中的温度低于所述的温度限值，那么控制装置22激活加热导体20。

此外，控制装置22可以被设置用于，在即将进行的充电过程之前在预先确定的持续时间中将加热导体20激活。充电设备10例如可以通过没有详细标示的通信系统与其它的要充电的机动车通信。如果例如机动车接近充电设备10或者紧位于附近，那么控制装置22可以预防性地激活加热导体20，以便充电设备10和尤其是升降机构14是可良好运转的并且是无冰的。控制装置22例如可以被设置用于，在假定的即将进行的充电过程之前使加热导体20激活五分钟或也十分钟或也几秒钟。加热导体20在假定的即将进行的充电过程之前被激活的这种预先确定的持续时间例如可以根据加热导体20的加热功率和/或充电设备10的被检测的环境天气条件来预先给定。

此外，控制装置22也可以被设置用于，如果为调节升降机构14施加的力大于预先给定的力值，则激活加热导体20。该预先给定的力值在此情况下优选比通常为了调节无冰的升降机构14所需要的力更大。因此，如果在操作升降机构14时为了使初级线圈12从收起位置运动到充电位置借助于驱动单元16施加了一个大于预先给定的力值的力，那么这可能表明升降机构14已经结冰。由此，控制装置22控制加热导体20并且激活加热导体。如果由于对升降机构14的加热，现在检测到，为了进一步调节升降机构14要施加的力再次小于预先给定的力值，则控制装置22必要时也可以再次使加热导体20去激活或者至少仅仅还继续运行一个短的时间，例如一分钟或类似时间。

此外，控制装置22可以被设置用于，如果充电电流在机动车的电蓄能器的充电期间下降到低于预先给定的充电电流值，则激活加热导体20。这可能表明，不能够使升降机构14完全运动到充电位置，例如因为升降机构14的某些可运动的或可相对运动的部件已经结冰。因为如果在初级线圈12和要充电的机动车的相关的次级线圈之间的间隙过大，那么在机动车的相关的蓄能器的充电期间会出现减小的充电电流。在这种情况下可以规定，由控制装置22激活加热导体20，以便必要时使升降机构14能够完全地伸出到充电位置上。

此外也还可以规定，控制装置22被设置用于，以预先给定的周期性的间隔来激活和去激活加热导体20。这例如也可以依据天气情况来进行，即如果存在零下的温度下并且测量到增大的空气湿度。通过周期性地激活和去激活加热导体20，可以持久地保证使升降机构14不冻结并且充电装置10因此一般地即使在寒冷的温度下也能保持随时可运行。

Claims (10)

1.一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备(10)，具有

-初级线圈(12)，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电；

-升降机构(14)，该升降机构被设计用于，使初级线圈(12)在收起位置和充电位置之间运动；

其特征在于，

充电设备(10)具有至少一个加热导体(20)，尤其是加热丝，该加热导体被布置在升降机构(14)上并且能由充电设备(10)的控制装置(22)控制。

2.根据权利要求1所述的充电设备(10)，其特征在于，所述至少一个加热导体(20)被布置在升降机构(14)的至少一个可运动的部件上。

3.根据权利要求1或2所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(22)被设置用于，根据所提供的——尤其是关于环境温度和环境空气湿度——的天气数据运行加热导体(20)。

4.根据权利要求3所述的充电设备(10)，其特征在于，充电设备(10)包括用于提供天气数据的传感器装置(24)。

5.根据权利要求3或4所述的充电设备(10)，其特征在于，充电设备(10)包括用于接收天气数据的通信装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(22)被设置用于，在即将进行的充电过程之前以一预先确定的持续时间激活加热导体(20)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(22)被设置用于，在为调节升降机构(14)而施加的力大于预先给定的力值时激活加热导体(20)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(22)被设置用于，在对机动车的电蓄能器充电期间充电电流下降到低于预先给定的充电电流值时激活加热导体(10)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(22)被设置用于，以预先给定的周期性的间隔激活和去激活加热导体(10)。

10.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)的方法，其中，借助于控制装置(22)控制至少一个加热导体(20)，以加热升降机构(14)。