CN110248838A - 用于检查感应式充电系统的初级单元或次级单元的方法 - Google Patents

用于检查感应式充电系统的初级单元或次级单元的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检查对电能量存储器(103)充电的感应式测试充电系统的测试次级单元(120)的方法(510)。测试充电系统包括带有测试次级线圈(121)的测试次级单元(120)和带有参考初级线圈(411)的参考初级单元(410)。所述方法(510)包括检测(511)测试充电系统的在参考初级线圈(411)上的、针对测试充电系统的运行参数(401、402、403)的值的相应的多个测试组合的多个实际初级单元阻抗值。此外，所述方法(520)包括将所述多个实际初级单元阻抗值与针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)相比较(512)。

Description

用于检查感应式充电系统的初级单元或次级单元的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检查用于对车辆的能量存储器进行感应式充电的感应式耦合系统的初级单元和/或次级单元的方法和评估单元。
背景技术
带有电动驱动器的车辆通常具有电池(也就是说具有电能量存储器)，用于运行车辆的电动机的电能可以储存在所述电池中。车辆的电池可以用来自电源网络的电能充电。为了这个目的，电池与电源耦联，以便将来自电源的电能传输到车辆的电池中。所述耦联可以有线地(通过充电电缆)和/或无线地(借助在充电站和车辆之间的感应式耦合)进行。
用于自动地、无线地、感应地对车辆的电池充电的一种方案在于，从地面到车辆底板通过电磁感应经由底板间隙将电能传递给电池。这示例性地在图1中示出。图1尤其示出了车辆100，其带有电能存储器103(例如带有能充电的电池103)。车辆100包括在车辆底板中的次级线圈121，其中，该次级线圈121通过未示出的阻抗匹配装置和整流器101与电能存储器103连接。次级线圈121通常是所谓的“无线电能传输”(WPT)车辆单元120或次级单元120的一部分。
WPT车辆单元120的次级线圈121可以通过初级线圈111定位，其中，初级线圈111例如安装在车库的地面上。初级线圈111通常是所谓的WPT地面单元110或初级单元110的一部分。初级线圈111与电源113连接。电源113可以包括射频发生器或逆变器，其在WPT地面单元110的初级线圈中产生AC(交流电流)电流(这在本文献中也称为初级电流)，由此感应出了磁场(特别是磁充电场)。磁充电场可以具有在预定的充电场频率范围内的频率。电磁充电场的充电场频率可以处在80-90kHz的范围内(特别是85kHz)。
在底板间隙130在WPT地面单元110的初级线圈111和WPT车辆单元120的次级线圈121之间充分的磁耦合下，通过磁场在次级线圈121中感应出了相应的电压并且因此也感应出了电流(这在本文献中也称为次级电流)。在WPT车辆单元120的在次级线圈121中感应出的电流通过整流器101整流并且储存在存储器103中。因此电能可以无线地从电源113传输给车辆100的能量存储器103。充电过程可以在车辆100中通过充电控制器105控制。该充电控制器105为此目的可以设置用于例如无线地(例如通过WLAN)与WPT地面单元110通信。
为了能为跨接底板间隙130建立起磁充电场的尽可能大的场强，可以使用谐振系统。在此，初级线圈111和次级线圈121均包含到振荡电路中，振荡电路通过初级线圈111和次级线圈121相互耦合。在此，尤其在WPT地面单元110的初级振荡电路中基于在初级线圈111和次级线圈121之间的较小的耦合系数而通常使用较高的初级电流来产生有足够的场强的磁充电场。
构造相同的次级单元120可以安装在不同的车型(例如豪华轿车、SUV等)中并且基于不同车型的不同结构而大多具有与初级单元110不同的耦合特性。此外，可以由不同的制造商提供有不同的耦合特性的不同的初级单元110和/或次级单元120。
发明内容
本文献致力于研究的技术任务是，提供一种方法和一种评估单元，通过其能以有效和可靠的方式确保在不同的初级单元和次级单元对之间的互用性。
该任务通过独立权利要求解决。有利的实施方式此外在从属权利要求中说明。要指出的是，独立权利要求的从属权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征或者仅与独立权利要求的特征的一部分组合时，可以形成自己的并且独立于独立权利要求的所有特征的组合的发明，所述发明可以是独立权利要求的、分案申请的或后续申请的主题。这同样适用于在说明书中说明的技术教导，所述技术教导可以形成独立于独立权利要求的特征的发明。
按照一个方面，说明了一种用于检查用于对电能量存储器充电的感应式测试充电系统的测试次级单元的方法。测试充电系统包括有测试次级线圈的测试次级单元和有参考初级线圈的参考初级单元。在此，可以通过参考初级线圈生成磁充电场，该磁充电场在测试次级线圈中感应出电流，从而电能可以从参考初级单元传输给测试次级单元。参考初级单元可以是带有参考初级单元的参考充电系统的和带有参考次级线圈的参考次级单元的一部分。
测试充电系统可以设置用于将用于对能量存储器充电的实际充电功率调节到理论充电功率。为了这个目的，可以进行从次级单元到初级单元(例如通过无线的通信)的反馈，以便提供用于调节实际充电功率的调节回路。调节可以通过充电控制器进行。
所述方法包括检测测试充电系统的在参考初级线圈上的、针对测试充电系统的运行参数的值的相应的多个测试组合的多个(复值的)实际初级单元阻抗值。运行参数例如包括在能量存储器上的充电电压(能量存储器用该充电电压充电)。充电电压可以在参考电压范围内变化，也就是说，充电电压可以取在参考电压范围内的任意值。运行参数可以进一步包括用于给能量存储器充电的理论充电功率。在此，理论充电功率可以取在参考功率范围内的任意值。参考功率范围在此可以分成不同的分区(例如分成WPT1分区、WPT2分区和WPT3分区)。此外，运行参数可以包括在测试次级线圈和参考初级线圈之间的偏移位置。偏移位置在此可以在参考偏移范围内的两个或三个维度内变化。
因此可以调整运行参数的值的不同的测试组合，并且测量分别为此产生的实际初级单元阻抗值。值的测试组合在此可以处在一个参考运行范围内，该参考运行范围由参考功率范围、参考电压范围和/或参考偏移范围的组合得出。运行参数的值的代表性的测试组合尤其是可以被选为抽样，从而参考运行范围被尽可能广泛地涵盖。
所述方法还包括将所述多个实际初级单元阻抗值与针对初级单元阻抗的一个参考值域进行比较。在此，针对初级单元阻抗的参考值域可以表明实际初级单元阻抗值，当参考充电系统用来自整个参考运行范围的运行参数的值的组合运行时，得出了所述实际初级单元阻抗值。换句话说，针对初级单元阻抗的参考值域可以表明参考充电系统的针对运行参数的值的多个参考组合(特别是在整个参考运行范围内的值的参考组合)的实际初级单元阻抗值。
确定实际初级单元阻抗值和考虑到针对初级单元阻抗的参考值域，使得能以有效和可靠的方式检查在充电系统内的测试次级单元的互用性。
运行参数可以尤其包括能量存储器的理论充电功率和/或在能量存储器上的充电电压。针对初级单元阻抗的参考值域可以与在参考次级线圈上的针对理论充电功率的和/或充电电压的不同的值的实际次级单元阻抗值有关。换句话说，在参考充电系统的运行的范畴内，可以在针对理论充电功率和/或充电电压的不同的值的参考次级线圈上分别测量实际次级单元阻抗值。当理论充电功率和/或充电电压在整个参考运行范围内变化时，可以因此确定针对次级单元阻抗的参考值域。针对初级单元阻抗的参考值域可以与针对次级单元阻抗的参考值域(例如通过针对在参考初级线圈和参考次级线圈之间的耦合的耦合公式)有关。因此能以有效的和精确的方式提供针对初级单元阻抗的参考值域。
运行参数可以包括在参考次级线圈和参考初级线圈之间的偏移位置，其中，所述偏移位置可以在参考偏移范围内变化。针对初级单元阻抗的参考值域然后可以与针对由参考次级线圈和参考初级线圈构成的耦合系统的耦合参数的参考值域有关。
耦合参数可以例如包括参考次级线圈和参考初级线圈的等效电路图、特别是T形等效电路图的参数。耦合参数可以尤其包括初级漏感(L1-M)、次级漏感(L2-M)和/或互感(M)。针对耦合参数的参考值域的一个值然后可以包括多个不同的耦合参数的可能的值元组。
偏移位置可以在整个参考偏移范围内变化。作为结果由此得出了多个不同的耦合参数的不同的值元组。所有测得的值元组的点云然后得出了针对耦合系统在参考初级线圈和参考次级线圈之间的耦合参数的参考值域。此外，所述参考值域可以相对所测得的值元组扩大，以便考虑到公差(例如测量公差)。通过考虑到针对耦合参数的参考值域，可以以精确和有效的方式提供针对初级单元阻抗的参考值域。
针对初级单元阻抗的参考值域可以针对唯一一个(来自针对次级单元阻抗的参考值域)次级单元阻抗值包括多个初级单元阻抗值。在此，所述多个初级单元阻抗值可以借助耦合公式由次级单元阻抗值计算得出。耦合公式例如为：
其中，ZGA是初级单元阻抗值，其中，ZVA是次级单元阻抗值，其中，Lσ1是初级漏感以及其中Lσ2是次级漏感。该耦合公式因此与耦合参数有关。
因此借助所述耦合公式并且借助在针对耦合参数的参考值域内的耦合参数的可能的值元组，可以为次级单元阻抗值确定多个不同的初级单元阻抗值。耦合参数因此可以针对所述多个初级单元阻抗值取在针对耦合参数的参考值域内的相应的多个值元组。通过考虑到耦合公式，可以以精确和有效的方式确定针对初级单元阻抗的参考值域。
按照另一个方面，说明了一种用于检查用于对电能量存储器充电的感应式测试充电系统的测试初级单元的方法。在这个文献中陈述的涉及到测试充电系统的方面，相应地适用于用于检查测试初级单元的方法。测试充电系统包括带有测试初级线圈的测试初级单元和带有参考次级线圈的参考次级单元。
所述方法包括调整在参考次级线圈上的次级单元阻抗的不同的实际次级单元阻抗值。在此，实际次级单元阻抗值是在针对次级单元阻抗的参考值域内的值。尤其能调整实际次级单元阻抗值，由此确保了：覆盖针对次级单元阻抗的整个参考值域。针对次级单元阻抗的参考值域在此可以借助参考充电系统确定(如在本文献中陈述的那样)。此外，针对次级单元阻抗的参考值域与用来运行测试充电系统的理论充电功率和/或充电电压有关。
此外，所述方法还包括，检查对所述多个不同的实际次级单元阻抗值而言，是否能将能量存储器的实际充电功率调节到理论充电功率。换句话说，可以确定：特定的理论充电功率在不同的实际次级单元阻抗值时是否能传输给次级单元的输出端(并且例如可以作为DC充电功率提供)。因此能有效和可靠地检查测试初级单元的互用性。
可以针对在参考功率范围内的不同的理论充电功率进行检查。备选或补充性地可以针对在参考偏移范围内的在参考次级线圈和测试初级线圈之间的不同偏移位置进行检查。备选或补充性地可以针对在参考电压范围内的不同的充电电压进行检查。因此可以进行测试初级单元在整个参考运行范围内的检查。
按照另一个方面，说明了一种评估单元或试验台，该评估单元或试验台设置用于，实施在本文献中说明的方法。
按照另一个方面，说明了一种软件(SW)程序。所述SW程序可以设置用于在处理器上运行并且由此实施在本文献中说明的方法。
按照另一个方面，说明了一种存储介质。该存储介质可以包括SW程序，SW程序设置用于，在处理器上运行并且由此实施在本文献中说明的方法。
要注意的是，在本文献中说明的方法、设备和系统既能单独地使用，也能与在本文献中说明的其它方法、设备和系统组合使用。此外，在本文献中说明的方法、设备和系统的每个方面均能以多样的方式相互组合。权利要求的特征尤其能以多样的方式相互组合。
附图说明
借助实施例进一步详细说明本发明。图中：
图1示出了感应式充电系统的示例性的元件；
图2示出了WPT地面单元和WPT车辆单元的示例性的元件；
图3a示出了示例性的感应式耦合系统；
图3b示出了针对感应式耦合系统的示例性的模型；
图3c示出了感应式耦合系统的耦合参数的示例性的参数变化曲线；
图3d示出了针对耦合参数的示例性的参考值域；
图3e示出了针对次级单元阻抗的示例性的参考值域；
图3f示出了针对初级单元阻抗的示例性的参考值域；
图4a示出了用于检查测试次级单元的示例性的试验台；
图4b示出了用于检查测试初级单元的示例性的试验台；
图5a示出了用于检查测试次级单元的示例性的方法的流程图；
图5b示出了用于检查测试初级单元的示例性的方法的流程图；以及
图6示出了用于确定在感应式充电系统中的损耗的示例性的等效电路图。
具体实施方式
如本文开头所陈述的那样，本文献致力于，以有效和可靠的方式测试在WPT地面单元(或初级单元)110和WPT车辆单元(或次级单元)120之间的互用性。在此应考虑到的是，由初级单元110和次级单元120构成的感应式充电系统，
·能以在参考功率范围内(例如在0kW至12kW之间)的不同的充电功率P运行；
·能以在车辆100的能量存储器103上的参考电压范围内的不同的充电电压运行(例如在300V和400V之间)；
·能以在参考频率范围内的不同的充电场频率运行(例如在80kHz和90kHz之间)；和/或
·能以在初级线圈111和次级线圈121之间的不同的空间偏移(例如用在参考偏移范围内的不同的偏移位置)和因此用不同的耦合参数运行。
因此针对感应式充电系统得到了一个特定的参考运行范围，该参考运行范围可以通过上述参数和上述参数的参考参数范围加以说明。通过互用性测试应当以有效和可靠的方式确保：有待测试的测试次级单元120和所有有资格的或所允许的(参考)初级单元110一起在确定的参考运行范围内达到了预定义的最低效率或者有待测试的测试初级单元110和所有有资格的或所允许的(参考)次级单元120一起在确定的参考运行范围内达到了预定义的最低效率。
图2示出了示例性的WPT地面单元110(作为初级单元的示例)和示例性的WPT车辆单元120(作为次级单元的示例)的线路图。WPT地面单元110包括逆变器213，该逆变器设置用于，由直流电(例如在约500V的直流电压下)生成有充电场频率的交流电。此外，WPT地面单元110还包括初级线圈111和初级电容器212。此外，在图2中还示例性地示出了WPT地面单元110的滤波器214。WPT地面单元110因此包括一个串联的振荡电路(在此也称为初级振荡电路)，该振荡电路的频率由总电容C(特别是电容器212的电容)和总电感L(特别是初级线圈111的电感)得出为充电场频率优选接近谐振频率f0，以便通过初级线圈111产生尽可能高的初级电流(通过谐振)。通常需要高的初级电流，因为在初级线圈111和次级线圈121之间的耦合系数k 230基于大的气隙130而较小，例如k～0.1。
WPT车辆单元120以相似的方式包括一个振荡电路(在此也称为次级振荡电路)，该振荡电路由次级线圈121和次级电容器222形成。所述次级振荡电路的谐振频率优选与WPT地面单元110的初级振荡电路的谐振频率相匹配，以便达到尽量好的能量传输。此外，在图2中还示出了滤波器电容器224、整流器101和要充电的能量存储器103。
初级线圈111和次级线圈121的有效电感L1、L2与初级线圈111相对次级线圈121的布置有关。初级线圈111的有效电感L1或次级线圈121的有效电感L2尤其与底板间隙130和/或初级线圈111相对次级线圈121的横向偏移有关。变化的有效电感导致了初级振荡电路的变化的谐振频率。初级线圈111的驱控应当为了优化的能效而相应地加以调整。在此，尤其能调整充电场频率、调整(例如滤波器214的)匹配网络和/或调整电压。
在初级线圈111和次级线圈121之间的相对定位、特别是偏移位置，可以如在图3a中那样例如通过笛卡尔坐标X、Y、Z说明。在此，Z坐标说明了底板间隙130的大小。X坐标和Y坐标说明了初级线圈111相对次级线圈121的横向偏移。
在初级线圈111和次级线圈121之间的感应式耦合系统可以例如通过T形等效电路图(参看图3b)说明或模型化。所述模型330具有初级线圈111的有效电感L1、次级线圈121的有效电感L2和耦合系数k(带有互感)作为参数331。参数L1、L2、M 331在此是初级线圈111和次级线圈121之间的相对位置的函数，也就是说，x、y、z的函数。
图3c是针对参数M、L1、L2331的示例性变化曲线/特性曲线300、310、320、所述变化曲线/特性曲线300、310、320可以事先针对特定的感应式耦合系统确定。尤其能为参考地面单元110和参考车辆单元120构成的特定的组合测出针对参数M、L1、L2331的变化曲线300、310、320。因此可以为耦合参数331确定参考特性曲线M(x、y、z)300、L1(x、y、z)310和L2(x、y、z)320。参考特性曲线300、310、320可以针对由分别一个参考地面单元110和分别一个参考车辆单元120构成的一个或多个组合加以确定。
针对参考地面单元110/参考车辆单元120的一个或多个组合的参考特性曲线300、310、320可以综合成一条参考特性曲线351，该参考特性曲线说明了耦合参数M、L1、L2331的可能的值元组。值元组在此由针对特定的偏移位置x、y、z的参数值M(x、y、z)、L1(x、y、z)和L2(x、y、z)得出。然后针对多个偏移位置和必要时针对参考地面单元110/参考车辆单元120的多个组合得出了多个值元组，所述多个值元组能综合成一个参考特性曲线351。
由针对耦合参数M、L1、L2 331的可能的值组合的所述参考特性曲线351可以确定用于在初级线圈111和次级线圈121之间的感应式耦合系统的耦合参数331的参考值域352。参考值域352在此表明，耦合参数M、L1、L2 331的哪些值组合对在初级线圈111和次级线圈121之间的不同的偏移位置是允许的。参考值域352必要时可以相对参考特性曲线351扩大特定的公差值(例如3％、5％或更多)，以便例如考虑到制造公差和由周围的车辆结构引起的影响。
在图2中定义了在感应式充电系统内的不同的阻抗。尤其在图2中定义了次级单元阻抗ZVA 252，该次级单元阻抗在次级线圈121上产生。此外，在图2中还定义了初级单元阻抗ZGA251，该初级单元阻抗在初级单元111上产生。初级单元阻抗ZGA251在此可以通过线圈111、121的耦合特性由次级单元阻抗ZVA 252计算得出。为此目的尤其能使用下列耦合公式：
其中，Lσ1＝L1-M和Lσ2＝L2-M是耦合系统的漏感。
针对参考地面单元110/参考车辆单元120的一个或多个组合可以确定可能的次级单元阻抗ZVA 252(针对不同的充电功率和/或针对不同的充电电压)，以便确定针对次级单元阻抗ZVA 252的参考特性曲线。图3e示出了针对次级单元阻抗ZVA 252(针对固定的充电功率和针对不同的充电电压)的示例性的参考值域361。
针对次级单元阻抗ZVA 252的参考值域361然后可以转化成针对初级单元阻抗ZGA251的参考特性曲线371(例如借助上述公式)。在此，考虑到了来自针对耦合参数M、L1、L2331的可能的值组合的参考特性曲线351的所有可能的值元组。因此可以针对不同的充电电压、针对不同的充电功率和/或针对不同的偏移位置确定针对初级单元阻抗ZGA 251的参考特性曲线371(参看图3f)。此外，在使用(扩大了一个公差范围的)针对耦合参数M、L1、L2 331的可能的值组合的参考值域352的情况下，在将次级单元阻抗值换算成初级单元阻抗值时，确定针对初级单元阻抗ZGA 251的参考值域372。
为了检查测试车辆单元120，测试车辆单元120可以结合参考地面单元410进行测试(参看图4a)。若不是，为了检查测试地面单元110，测试地面单元110可以结合参考车辆单元420进行测试(参看图4b)。在此，可以为了测试而调整在初级线圈411、111和次级线圈121、421之间的不同的偏移位置402。不同的偏移位置402的调整必要时可以自动地通过调整单元415进行。
为了测试测试车辆单元120(参看图4a)，车辆100的能量存储器103能用特定的充电电压UDC403充电。充电电压403可以用电压测量单元416进行测量。此外，充电电流IDC可以用电流测量单元417进行测量。然后由充电电压和充电电流得出了实际充电功率。此外，可以在参考地面单元410上规定理论充电功率401。测试车辆单元120和参考地面单元410可以通过调节回路将实际充电功率调节到预定的理论充电功率401。
由测试车辆单元120和参考地面单元410构成的测试组合(参看图4a)现在可以用
·在参考电压范围内的不同的充电电压403；
·在参考偏移范围内的不同的偏移位置402；和/或
·在参考功率范围内的不同的理论充电功率401
运行。在此，可以借助阻抗测量单元430针对特定的运行点(由运行参数401、402、403的值的特定的组合所定义)测量在参考初级线圈411上的(复值的)实际初级单元阻抗值。阻抗测量单元403(例如阻抗分析器)在此可以例如检测在参考初级线圈411上的电压UGA的值、流过参考初级线圈411的电流IGA的值和在电压和电流之间的相移
因此可以为由不同的充电电压403、偏移位置402和/或理论充电功率401定义的运行范围确定实际初级单元阻抗值。这样确定的实际初级单元阻抗值然后可以与针对初级单元阻抗值ZGA251的参考值域372相比较。尤其可以检查，所有已确定的实际初级单元阻抗值是否处在参考值域372内。若是，那么可以交付使用该测试车辆单元120。若不是，可能需要对测试车辆单元120修正。因此能以有效和精确的方式确保在测试车辆单元120和不同的地面单元110之间的互用性。
为了测试测试地面单元110，可以如在图4b中示出那样，借助阻抗调整单元440调整不同的次级单元阻抗值，次级单元阻抗值又可以借助阻抗测量单元430测得。在此，可以借助所述阻抗调整单元440调整在针对次级单元阻抗ZVA252的参考值域361内的所有可能的次级单元阻抗值。在图4b中示出的示例中，阻抗调整单元440包括能调整的电容器和能调整的电阻。
测试地面单元110可以用不同的理论充电功率401运行。然后可以(针对不同的偏移位置402)确定：是否可以在参考车辆单元420的次级线圈421的输出端上提供相应的理论充电功率402。因此能以有效和可靠的方式检查测试地面单元110的互用性。
图4a因此示出了用于检验次级系统、也就是说检验测试次级单元120的试验台。在试验台上，有待测试的次级系统120用参考初级线圈411运行并且在此调整在次级侧例如应当输出给能量存储器103的理论充电功率401。在此可以再调节所述理论充电功率401。DC充电电压403可以在次级侧调整到特定的值。此外，相对间距(也就是说偏移位置402)可以在特定的参考偏移范围内变化。作为互用性标准可以检验，对所有经测试的工作点而言，在参考初级线圈411上的初级单元阻抗值是否处在允许的阻抗值域372内。
图4b示出了用于检验初级系统、也就是说检验测试初级单元110的试验台。在试验台上，初级系统110用参考次级线圈411运行。在参考次级线圈411的输出端上，可以通过阻抗调整单元440相应地能调整的元件(例如通过能调整的充电电阻和/或通过能调整的电容)使次级单元阻抗252在整个阻抗值域361内变化。在此，在阻抗调整单元440中，基于线圈电感，通常始终需要一个容性负载。此外，相对间距、也就是说偏移位置402可以改变。因此然后可以检查，是否能针对所有的运行点(也就是说，针对所有的次级单元阻抗值、针对所有的偏移位置402和/或针对不同的理论充电功率401)充分传输功率，以便将实际充电功率调整到相应的理论充电功率401。
若一个设计(也就是说测试次级单元120或测试初级单元110)应当与多个参考设计交互使用，那么在图4a或4b的试验台上的测量能以相应的方式用多个参考配合线圈411、421进行测试。然后应当用所有的参考设计满足相应的互用性条件。
在测量的范畴内，也能求出充电系统的局部效率。充电系统可以运行并且可以测量充电系统的输入电压和输出电压连同初级侧的输入功率和次级侧的DC输出功率。能基于所述测量值确定在充电系统内的损耗。此外，通过所确定的电流和电压用图6的等效电路也能确定在初级线圈和次级线圈111、121内的损耗部分。所述测量可以分别仅使用于充电系统的一侧(初级侧或次级侧)。
例如可以测量在初级线圈111、411的输入端上的电流和电压(例如通过图4a的阻抗测量单元430)。此外，可以测量在次级线圈121、421的输出端上和/或能量存储器103的输入端上的电流和电压(例如通过图4a的电压测量单元416和电流测量单元417)。此外，可以确定通过感应式充电系统从电网提取的功率。此外，可以考虑到感应式耦合系统的一个模型(例如在图6中示出的模型)。然后可以确定：在耦合系统的初级侧上出现了怎样的损耗部分并且在耦合系统的次级侧上出现了怎样的损耗部分。尤其可以例如用图4a的试验台确定耦合系统的次级侧的损耗功率。
图5a示出了用于检查用于对电能量存储器103充电的感应式测试充电系统的测试次级单元120的示例性的方法510的流程图。在此，测试充电系统包括带有测试次级线圈121的测试次级单元120(例如车辆单元)和带有参考初级线圈411的参考初级单元410(例如地面单元)。测试次级单元120在此包括所有影响磁性耦合系统的传输性能的元件(例如车辆部件或车身部件)。参考初级单元410也以相应的方式包括所有影响磁性的耦合系统的传输性能的元件(例如线圈遮盖装置)。所述方法510可以自动地执行。尤其测试充电系统的运行参数401、402、403、特别是理论充电功率401、在测试次级线圈421和参考初级线圈111之间的偏移位置402和/或充电电压403，能自动地变化，以便在特定的预定义的参考运行范围内测试测试次级单元120。
所述方法510包括，检测511测试充电系统的在参考初级线圈411上的针对测试充电系统的运行参数401、402、403的值的相应的多个测试组合的多个实际初级侧阻抗值。如上文所陈述的那样，运行参数401、402、403在此可以至少部分自动地变化。针对运行参数401、402、403的值的每个测试组合，可以测量在参考初级线圈411上的相应的实际初级单元阻抗值。在此可以(提纲式)观察在整个参考运行范围内的测试组合。实际初级单元阻抗值可以用阻抗测量单元430测量。
此外，所述方法510还包括将所述多个实际初级单元阻抗值与针对初级单元阻抗251的参考值域372相比较512。参考值域372可以在此基于一个或多个参考充电系统确定。在此，针对初级单元阻抗251的参考值域372可以表明在一个或多个参考充电系统中施加在相应的参考初级线圈411上的实际初级单元阻抗值。针对初级单元阻抗251的参考值域372尤其可以表明一个或多个参考充电系统的针对整个参考运行范围的实际初级单元阻抗值。
可以检查：所述多个实际初级单元阻抗值是否全部或者大于X％(X例如等于90或更高)地在针对初级单元阻抗251的参考值域372内。若是，那么可以确定，测试次级单元120是能互用的。若不是，则可以确定，测试次级单元120不能互用。
图5b示出了一种用于检查用于给电能量存储器103充电的感应式测试系统的测试初级单元110的示例性的方法520的流程图。在此，测试充电系统包括带有测试初级线圈111的测试初级单元110和带有参考次级线圈421的参考次级单元420。测试初级单元110包括所有影响磁性的耦合系统的传输性能的元件(例如线圈遮盖装置)。参考次级单元420也以相应的方式包括所有影响磁性的耦合系统的传输性能的元件(例如车辆100的车身部件)。
所述方法520包括调整521在参考次级线圈421上的次级单元阻抗252的多个不同的实际次级单元阻抗值。在此，实际次级单元阻抗值处在针对次级单元阻抗252的参考值域361内。针对次级单元阻抗252的参考值域361可以表明，参考充电系统在整个参考运行范围内运行时(也就是说，针对参考运行参数401、402、403的所有可能的值组合)具有怎样的实际次级单元阻抗值。不同的实际次级单元阻抗值可以借助阻抗调整单元440加以调整。
所述方法520还包括检查522，是否能针对所述多个不同的实际次级单元阻抗值将能量存储器103的实际充电功率调节到理论充电功率401。尤其可以检查，是否能针对不同的实际次级单元阻抗值将相应经调整的理论功率401传输给次级单元120。
在此可以针对在参考运行范围的参考功率范围内的不同的理论充电功率401进行检查522。此外，可以针对在参考运行范围的参考偏移范围内的在参考次级线圈421和测试初级线圈111之间的不同的偏移位置402进行检查522。针对次级单元阻抗252的参考值域361在此可以针对不同的理论充电功率401和/或针对不同的偏移位置402可以是不同的。换句话说，针对次级单元阻抗252的参考值域361可以与测试充电系统的运行参数401、402、403有关，特别是与理论充电功率401、偏移位置402和/或充电电压403有关。
当检查522表明，当在参考功率范围内的理论充电功率401始终或者在所有情形下或至少在X％(X例如等于90或更大)的情形下可以作为实际充电功率提供，因此可以确定，测试初级单元110是能互用的。备选或补充性地可以在确定互用性时考虑到关于参考功率范围的公差(例如结合100％提供理论充电功率401)。若不是，可以确定：测试初级线圈110不能互用。
用在本文献中说明的措施能以有效的方式结合参考配合单元420、410测试测试初级单元110或测试次级单元120。在此，可以确定相应的测试单元110、120的特性(例如效率、屏蔽结构和金属部件的影响、互用性标准的遵循)。因此可以简化初级单元110或次级单元120的研发，因为两个子系统110、120能独立于彼此地研发。此外，可以这样以有效和可靠的方式测试初级单元110或次级单元120的互用性。
本发明并不局限于所示的实施例。尤其要注意的是，说明书和附图仅应当阐明所建议的方法、设备和系统的原理。

Claims (10)

1.一种用于检查感应式测试充电系统的测试次级单元(120)的方法(510)，所述感应式测试充电系统用于对电能量存储器(103)进行充电，其中，测试充电系统包括带有测试次级线圈(121)的测试次级单元(120)和带有参考初级线圈(411)的参考初级单元(410)，其中，所述方法(510)包括：
-检测(511)测试充电系统的在参考初级线圈(411)上的、针对测试充电系统的运行参数(401、402、403)的值的相应的多个测试组合的多个实际初级单元阻抗值；以及
-将所述多个实际初级单元阻抗值与针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)相比较(512)。
2.按照权利要求1所述的方法(510)，其中，所述运行参数(401、402、403)包括：
-在所述能量存储器(103)上的充电电压(403)；
-用于对所述能量存储器(103)充电的理论充电功率(401)；和/或
-在测试次级线圈(121)和参考初级线圈(411)之间的偏移位置(402)。
3.按照前述权利要求中任一项所述的方法(510)，其中，
-所述针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)表明了参考充电系统的针对所述运行参数(401、402、403)的值的多个参考组合的初级单元阻抗值；以及
-参考充电系统包括参考初级单元(410)和带有参考次级线圈(421)的参考次级单元(420)。
4.按照权利要求3所述的方法(510)，其中，
-所述运行参数(401、402、403)包括所述能量存储器(103)的理论充电功率(401)和/或在所述能量存储器(103)上的充电电压(403)；以及
-所述针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)与在参考次级线圈(421)上的针对理论充电功率(401)和/或充电电压(403)的不同的值的次级单元阻抗值有关。
5.按照权利要求4所述的方法(510)，其中
-所述运行参数(401、402、403)包括在参考次级线圈(421)和参考初级线圈(411)之间的偏移位置(402)；
-所述针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)与参考次级线圈(421)和参考初级线圈(411)的针对不同偏移位置(402)的耦合参数(331)的参考值域(352)有关；以及
-针对耦合参数(331)的参考值域(352)的值尤其包括多个不同的耦合参数(331)的可能的值元组。
6.按照权利要求5所述的方法(510)，其中，
-所述耦合参数(331)是参考次级线圈(421)和参考初级线圈(411)的等效电路图的、特别是T形等效电路图的参数；和/或
-所述耦合参数(331)包括初级漏感(L1-M)、次级漏感(L2-M)和/或互感(M)。
7.按照权利要求5至6中任一项所述的方法(510)，其中，
-所述针对初级单元阻抗(251)的参考值域(372)针对一个次级单元阻抗值包括多个初级单元阻抗值；
-所述多个初级单元阻抗值能借助耦合公式由次级单元阻抗值计算得出；
-耦合公式与耦合参数(331)有关；以及
-耦合参数(331)针对多个初级单元阻抗值取来自针对耦合参数(331)的参考值域(352)的相应的多个值。
8.按照前述权利要求中任一项所述的方法(510)，其中，所述测试充电系统设置用于，将用于对所述能量存储器(103)充电的实际充电功率调节到理论充电功率(401)。
9.一种用于检查感应式充电系统的测试初级单元(110)的方法(520)，所述感应式充电系统用于对电能量存储器(103)进行充电，其中，测试充电系统包括带有测试初级线圈(111)的测试初级单元和带有参考次级线圈(421)的参考次级单元(420)，其中，所述方法(520)包括：
-调整(521)在参考次级线圈(421)上的次级单元阻抗(252)的多个不同的实际次级单元阻抗值；其中，所述实际次级单元阻抗值是来自针对次级单元阻抗(252)的参考值域(361)的值；
-检查(522)，是否能针对所述多个不同的实际次级单元阻抗值将能量存储器(103)的实际充电功率调节到理论充电功率(401)。
10.按照权利要求9所述的方法(520)，其中，
-针对在参考功率范围内的不同的理论充电功率(401)，和/或
-针对在参考偏移范围内的在参考次级线圈(421)和测试初级线圈(111)之间的不同的偏移位置(402)
进行检查(522)。
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