DE102010049041A1

DE102010049041A1 - Ladestation für ein Elektrogerät mit Gehäuseteil und Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts

Info

Publication number: DE102010049041A1
Application number: DE102010049041A
Authority: DE
Inventors: Martin Herrmann; Michael Schneider
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2011-05-12

Abstract

Ladestation für ein Elektrogerät mit Gehäuseteil und Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts,
wobei ein Beladungsteil mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts verbindbar ist, insbesondere magnetisch verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Beladungsteil einen Primärleiter und/oder eine Primärleiterwicklung umfasst, der beziehungsweise die induktiv koppelbar ist, insbesondere mittels des Verbindens, mit einer im Elektrogerät angeordneten Sekundärwicklung zur induktiven Energieübertragung, insbesondere mit einer im inneren des Elektrogeräts angeordneten Sekundärwicklung,
wobei das Beladungsteil zumindest einen Dauermagnet oder zumindest einen Elektromagnet umfasst zur Erzeugung der die Verbindung erzeugenden Kraft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladestation für ein Elektrogerät mit Gehäuseteil und ein Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts.
Als Elektrogeräte sind beispielsweise mittels Elektromotor angetriebene Fahrzeuge bekannt, wie beispielsweise Elektroautomobile, Hybridautomobile und dergleichen. Dabei verfügen die Fahrzeuge über Räder, die entweder schienengeführt oder bodengängig angeordnet sind. Dabei ist zumindest eines der Räder von einem Elektromotor angetrieben. Diese Elektrogeräte umfassen einen Energiespeicher, aus dem der Antrieb, insbesondere umfassend den Elektromotor, versorgbar sind. Bevorzugt werden hier umrichtergespeiste Elektromotoren eingesetzt, die aus einem vom Umrichter erzeugten Drehspannungssystem versorgt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ladestation in einfacher Weise betätigbar zu machen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Ladestation nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts nach den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Ladestation für ein Elektrogerät mit Gehäuseteil sind, dass ein Beladungsteil mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts kraftschlüssig verbindbar ist, insbesondere kraftschlüssig mittels Magnet verbindbar, insbesondere magnetisch verbindbar ist,
wobei das Beladungsteil einen Primärleiter und/oder eine Primärleiterwicklung umfasst, der beziehungsweise die induktiv koppelbar ist, insbesondere mittels des Verbindens, mit einer im Elektrogerät angeordneten Sekundärwicklung zur induktiven Energieübertragung, insbesondere mit einer im Inneren des Elektrogeräts angeordneten Sekundärwicklung,
wobei das Beladungsteil zumindest einen Dauermagnet oder zumindest einen Elektromagnet umfasst zur Erzeugung der zumindest kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts.
Von Vorteil ist dabei, dass eine kraftschlüssige lösbare Verbindung in einfacher Weise herstellbar ist. Denn die Stärke der Magneten ist derart auswählbar, dass ein Bediener das Beladungsteil in einfacher Weise von Hand in Verbindung bringen kann mit dem Elektrogerät und ebenso einfach und leicht mittels des Bedieners im Handbetrieb das Beladungsteil lösbar ist.
Weiter vorteilig ist, dass die Aufgabe der Zentrierung des Beladungsteils in einer derartigen Position, dass ein hoher Wirkungsgrad erreichbar ist bei der induktiven Energieübertragung, ebenfalls mittels der kraftschlüssigen magnetischen Zentrierung erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil des Beladungsteils aus Kunststoff oder einem anderen unmagnetischen Material ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass in kostengünstiger Weise ein für Magnetfelder durchlässiges Material verwendbar ist, so dass Gehäusefunktion ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil des Elektrogeräts aus Metall ausgeführt und umfasst eine Ausnehmung, in der ein weiteres Gehäuseteil aus Kunststoff oder einem unmagnetischen Werkstoff eingesetzt ist. Von Vorteil ist dabei, dass in kostengünstiger Weise ein für Magnetfelder durchlässiges Material verwendbar ist, so dass die Ausnehmung mit dem weiteren Gehäuseteil verschließbar ist und weiterhin Gehäusefunktion ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausnehmung zwischen Primärleiterwicklung und Sekundärwicklung angeordnet,
insbesondere wobei der Hauptfluss und/oder der wesentliche Anteil des Magnetflusses von der Primärleiterwicklung zur Sekundärwicklung durch die Ausnehmung und das in die Ausnehmung eingesetzte weitere Gehäuseteil hindurchdringt, insbesondere fließt,
insbesondere wobei jede direkte Verbindungslinie zwischen einem Raumpunkt der Sekundärwicklung und einem Raumpunkt der Primärleiterwicklung den Raumbereich des die Ausnehmung ersetzenden weiteren Gehäuseteils schneidet. Von Vorteil ist dabei, dass der Magnetfluss für die induktive Übertragung hindurchleitbar ist durch die Ausnehmung und andererseits seitlich neben der Ausnehmung angeordnete magnetempfindliche Geräte abschirmbar sind. Denn mittels magnetfeldinduzierten Wirbelströmen sind bei hoher Leitfähigkeit des Metalls gute abschirmende Wirkungen erzielbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Elektrogerät ein Fahrzeug, insbesondere wobei das Fahrzeug innerhalb einer Ladestation derart positionierbar ist, dass das Beladungsteil verbindbar ist,
wobei das Beladungsteil mittels eines den Primärleiter umfassenden Kabels mit einem von der Ladestation umfassten Einspeisegerät verbunden ist, insbesondere das einen mittelfrequenten Wechselstrom in den Primärleiter einprägt, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 10 und 500 kHz. Von Vorteil ist dabei, dass auch bei schwacher Kopplung zwischen Primärleiter und Sekundärwicklung hohe Wirkungsgrade bei der induktiven Energieübertragung erreichbar sind. Dabei tragen auch Abweichungen von der zentrischen Lage, also seitliche Fehlpositionierungen, des Beladungsteils bei zur Schwächung der Kopplung.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Beladungsteil Dauermagnete oder Elektromagnete, die mit einem metallischen Bereich des Elektrogeräts und/oder mit zumindest einem Elektromagneten oder Dauermagneten des Elektrogeräts Wechselwirken, insbesondere die Verbindung bewirkende zum Gehäuseteil gerichtete Kraft erzeugen. Von Vorteil ist dabei, dass eine kraftschlüssige mittels des oder der Magneten bewirkten Verbindung hergestellt ist, die somit einfach und leicht lösbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der metallische Bereich des Elektrogeräts magnetisierbar und/oder im Gehäuseteil des Elektrogeräts angeordnet oder innerhalb des in der Ausnehmung angeordneten weiteren Gehäuseteils angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine Zentrierung sehr gut erreichbar ist, da um das weitere Gehäuseteil herum kein magnetisiertes oder magnetisierbares Material vorsehbar ist und somit beim Verbinden die anziehenden Kräfte auf das weitere Gehäuseteil hin wirken und somit die Zentrierung bewirken. Unter Zentrierung wird hierbei das Hinbewegen auf diejenige Position verstanden, die dem besten Wirkungsgrad erreichbar macht, also die stärkste induktive Kopplung zwischen Primärleiter und Sekundärwicklung bewirkt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Gehäuseteil kreisförmig, insbesondere hohlzylindrisch oder ananasscheibenförmig, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders genaue Zentrierung erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Gehäuseteil aus separaten, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, insbesondere auf einem Kreis angeordneten, Teilbereichen gebildet. Von Vorteil ist dabei, dass sogar die relative Winkellage in Umfangsrichtung, also um die Verbindungsachse herum, also um die die Sekundärwicklung und die Primärwicklung verbindende Achse herum, vorgebbar ist und die zentrierenden Kräfte in die Vorzugswinkellage oder in eine von mehreren Vorzugswinkellagen hin zentrierend und gegebenenfalls auch um die Verbindungsachse drehend wirken.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels des Beladungsteils ein Energiespeicher des Elektrogeräts aufladbar. Von Vorteil ist dabei, dass ein induktives Aufladen ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Elektrogerät, insbesondere ein von diesem umfasster Elektromotor zum Antreiben des Elektrogeräts, aus dem Energiespeicher versorgbar. Von Vorteil ist dabei, dass das Elektrogerät als Fahrzeug, wie Automobil oder Elektroauto, ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind der Dauermagnet, der Elektromagnet und/oder das metallische Teil, insbesondere magnetisierbare Teil, derart angeordnet, dass eine Zentrierung des Beladungsteils beim Verbinden des Beladungsteils mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts bewirkt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine automatische Zentrierung erreichbar ist, so dass ein hoher Wirkungsgrad bei der Energieübertragung gewährleistbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird in den Primärleiter ein Wechselstrom eingeprägt, wobei der Sekundärwicklung eine Kapazität derart parallel oder in Reihe zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingespeisten Stromes entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass eine resonante Übertragung ausgeführt wird und somit auch bei schwacher Kopplung und Abweichungen von der Ideallage ein hoher Wirkungsgrad erreichbar ist.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts mittels Ladestation sind, dass folgende Verfahrensschritte nacheinander ausgeführt werden:

– Positionieren des Elektrogeräts in der Ladestation, insbesondere Anfahren der Position mittels des vom Elektrogerät umfassten Antriebs,
– magnetisches Verbinden eines Beladungsteils mit einem Gehäuseteil des Elektrogeräts, insbesondere unter Verwendung eines Magneten,
– Bestromen eines vom Beladungsteil umfassten Primärleiters zur Aufladung eines Energiespeichers im Elektrogerät, insbesondere zur induktiven Energieübertragung an eine im Elektrogerät angeordnete Sekundärwicklung, insbesondere an eine im Inneren des Elektrogeräts angeordnete Sekundärwicklung,
– Beenden der Bestromung
– Trennen der Verbindung
– Versorgen des Antriebs des Elektrogeräts aus dem Energiespeicher.

Von Vorteil ist dabei, dass eine kraftschlüssige und somit leicht lösbare magnetische Verbindung hergestellt wird, wobei beim Verbinden das Zentrieren gleichzeitig ausgeführt wird, so dass die Energieübertragung mit hohem Wirkungsgrad ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vor dem Verbinden ein Elektromagnet betätigt, insbesondere bestromt, insbesondere zum Trennender Verbindung die Bestromung des Elektromagneten beendet wird. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Zu- beziehungsweise Abschaltens des Elektromagneten die Verbindung steuerbar ist.
Beispielsweise ist zum Verbinden der Elektromagnet schwach bestrombar, damit das Beladungsteil nicht mit hoher Kraft und somit Geschwindigkeit auf das Gehäuseteil sich hinzubewegt und dann mit hohem Ruck gestoppt wird, was das Gehäuseteil beschädigen könnte. Mittels Vorgabe des Stromverlaufs ist also ein sanftes Verbinden erreichbar. Nach Bewirken der kraftschlüssigen Verbindung ist dann der Strom im Elektromagneten auf einen höheren Wert steuerbar, so dass die kraftschlüssige Verbindung sehr fest wird und somit eine gegen äußere Kräfte sehr stabile Fixierung des Beladungsteils am Gehäuseteil erzielbar ist während der Aufladung des Energiespeichers. In Weiterbildung ist es sogar ermöglicht, die Induktivität der Sekundärwicklung und/oder der Primärleiterwicklung während des Verbindens zu vermessen und daraus einen Wert für den Abstand zwischen den Wicklungen zu bestimmen. Dieser Messwert ist einem Regler zuführbar, der den Stromwert für den Elektromagneten auf einen vom Abstandswert abhängigen Sollwerteverlauf hin regelt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist das Prinzip einer erfindungsgemäßen Ladestation als schematischer Querschnitt skizziert für eine Vorrichtung mit Gehäuseteil 1.
In 2 ist eine schematische Draufsicht auf das Beladungsteil gezeigt.
In 3 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in schematischer Ansicht angedeutet.
Gemäß 1 wird ein Elektrogerät induktiv mit Energie versorgt aus einem Beladungsteil der Ladestation, das mit dem Elektrogerät magnetisch verbindbar ist, also lösbar verbindbar ist. Das Elektrogerät umfasst einen Energiespeicher, insbesondere eine Batterie, einen Akkumulator oder dergleichen, und ist beispielhaft als Elektroauto oder Hybridauto. Allgemein gesprochen ist also das Elektrogerät als bodengängiges Fahrzeug mit elektrischem Antrieb ausgeführt. Der Antrieb des Autos oder Fahrzeugs ist aus dem Energiespeicher versorgbar, so dass das Fahrzeug hierdurch bewegbar ist.
Bevorzugt werden die Räder des Fahrzeugs durch einen Elektromotor angetrieben, der aus einem Wechselrichter gespeist wird, wobei der Wechselrichter aus dem Energiespeicher versorgbar ist. Bei Bremsvorgängen ist im Gegensatz zu Beschleunigungsvorgängen Energie vom dann generatorisch arbeitenden Elektromotor über den Wechselrichter an den Energiespeicher rückspeisbar.
Zur Beladung des Energiespeichers mit Energie wird das Fahrzeug an eine Ladestation herangefahren, so dass eine im Fahrzeug integriert angeordnete Sekundärwicklung 2 induktiv koppelbar ist mit einem an einem Kabelendbereich eines Kabels 6 vorgesehenen Beladungsteil.
Dieses Beladungsteil umfasst innerhalb seines Gehäuseteils eine Primärleiterwicklung 4, die über den Primärleiter gespeist wird, der über das Kabel 6 zugeführt wird. Dabei ist der Primärleiter als Hinleiter und Rückleiter ausgeführt, so dass er im Wesentlichen als geschlossene Stromschleife verlegt ist.
Das Beladungsteil umfasst Dauermagnete 5, die zum Ausführen einer Haltefunktion für die Zeitdauer der Beladung ausführen.
Das Gehäuseteil 1 weist eine Ausnehmung im Bereich der induktiven Übertragung zwischen Primärleiterwicklung 4 des Beladungsteils und der Sekundärwicklung 2 auf. Hierbei ist diese Ausnehmung mit einem ebenfalls gehäusebildenden, unmagnetischen Gehäuseteil 3, insbesondere also ein diamagnetisches, paramagnetisches oder antiferromagnetisches Gehäuseteil, befüllt und somit das Gehäuseteil 1 sozusagen fortgesetzt. Beispielhaft ist das metallisch ausgeführte Gehäuseteil 1, das beispielsweise aus Stahl ausführbar ist, im Bereich der Ausnehmung mit Kunststoff fortgesetzt. Das Gehäuseteil 3 ist dabei aus einem derart unmagnetischen Werkstoff, dass die Magnetfelder zur induktiven Übertragung sich im Wesentlichen ungestört ausbreiten durch das Gehäuseteil 3 hindurch.
Hierzu sind die Dauermagnete 5 auf einem Kreis angeordnet, wobei der Durchmesser des Kreises größer ist als die Ausdehnung der Ausnehmung. Somit üben die Dauermagnete ihre Haltefunktion im Wesentlichen im Bereich der Berandung der Ausnehmung aus.
Ein in 1 nicht gezeigtes Einspeisegerät prägt einen mittelfrequenten Strom ein, der eine Frequenz zwischen 10 und 500 kHz aufweist. Innerhalb des Fahrzeugs ist der Sekundärwicklung 2 eine Kapazität derart parallel und/oder in Reihe zugeschaltet, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des eingeprägten Primärstromes entspricht. Auf diese Weise ist auch bei nicht-zentrischer Anordnung des Beladungsteils relativ zum Mittelpunkt des Gehäuseteils 3 und der somit schwächeren Kopplung ein hoher Wirkungsgrad erreichbar.
Das Gehäuseteil 7 des Beladungsteils ist vorzugsweise aus Kunststoff oder einem sonstigen unmagnetischen Material gemäß obengenannter Definition.
Vorzugsweise ist die Primärleiterwicklung 4 zumindest teilweise von einem U-förmigen, E-förmigen oder C-förmigen Ferritkern umgeben. Auch im Bereich der Sekundärwicklung ist ein Ferritkern vorteilhaft verwendbar, insbesondere ein topfförmiger Ferritkörper, der einen Mittelschenkel aufweist, so dass die Sekundärwicklung als Ringwicklung ausführbar ist. Analog ist auch eine ebensolche Ausführung mit entsprechendem Ferritkörper vorteilhaft für die Primärleiterwicklung 4.
In 2 ist eine Draufsicht auf das Beladungsteil gezeigt, so dass die Anordnung der Dauermagnete 5 in Kreisform sichtbar ist. Dabei ist das Gehäuseteil 7 des Beladungsteils durchsichtig ausgeführt.
In 3 ist im Unterschied zur 1 das Gehäuseteil 1 ersetzt durch ein Gehäuseteil 30, welches keine zur 1 beschriebene Ausnehmung umfasst sondern selbst aus unmagnetischem Material gemäß obengenannter Definition ausgeführt ist. Innerhalb des Gehäuseteils 30 weist das Fahrzeug Dauermagnete 31 auf, die wiederum auf einer Kreiskontur angeordnet sind. Somit üben die in axialer Richtung zu den Dauermagneten 31 entgegengesetzt polarisierten Dauermagnete 5 des Beladungsteils anziehende Wirkung aus und halten das Beladungsteil auf der vorgesehenen Position.
Anstatt der Dauermagnete 31 ist auch ein magnetisierbares Teil, beispielsweise ein Stahlteil eingegossen oder sonstig verbunden am Gehäuseteil 30 vorsehbar, so dass die Dauermagnete 5 anziehende Wirkung und somit Haltefunktion ausübbar machen.
Mittels Formgebung des Stahlteils, beispielsweise als schmaler Ring, ist eine besonders genaue Positionierung ermöglicht.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind statt der Kreisform auch andere Geometrieen vorteilhaft verwendbar.
Das Fahrzeug ist in weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen auch als schienengeführtes Fahrzeug ausführbar.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die Dauermagnete (5, 31) in Verbindungsrichtung verjüngt ausgeführt, also spitz zulaufend, wobei das spitze Ende des Dauermagneten 5 auf das Gehäuseteil 1 gerichtet ist beziehungsweise das spitze Ende des Dauermagneten 31 auf das Beladungsteil 7 hin gerichtet ist. Somit ist eine noch weiter verbesserte Zentrierung erreichbar.
Anstatt der Dauermagnete (5, 31) sind auch Elektromagnete verwendbar, die mittels entsprechender Betätigungselemente anschaltbar oder abschaltbar sind. Die Betätigungselemente sind vorzugsweise von einem Bediener betätigbar und/oder bei Ansetzen des Beladungsteils auf das Gehäuseteil 1 betätigbar.
In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind am Beladungsteil an dessen dem Gehäuseteil 1 zugewandten Seite Wälzlager zur Reduzierung der Gleitreibung für die Bewegung des Beladungsteiles entlang der Oberfläche des Gehäuseteils vorgesehen. Somit ist die Zentrierung weiter verbessert und noch genauer ausgeführt. Vorzugsweise werden die Wälzlager durch in Mulden vorgesehene Kugeln ausgeführt. Alternativ wird die Reibung durch entsprechende Materialpaarung der Gehäuseteiloberfläche und der Oberfläche des Beladungsteils reduziert. Besonders bevorzugt sind hierbei auch Teflonbeschichtungen.
In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird der Elektromagnet integriert mit der Primärwicklung und/oder Sekundärwicklung ausgeführt. Beispielsweise wird zumindest ein Teil einer der Wicklungen oder beide Wicklungen mit einem Gleichstrom beaufschlagt, wodurch dann eine anziehende Wirkung erreicht ist. Nach dem hierdurch bewirkten kraftschlüssigen Verbinden wird zusätzlich eine Wechselstromanteil überlagert, der zur induktiven Energieübertragung in der oben beschriebenen Weise verwendet wird.
Nach erfolgter Beladung wird der Wechselstromanteil abgeschaltet und ein kleiner Gleichstromanteil aufrechterhalten, damit das Beladungsteil nicht herunterfällt. Der hierbei notwendige Gleichstromwert darf auch geringer sein als der zu Beginn beim Zentrieren und kraftschlüssigen Verbinden verwendete Gleichstromwert.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuseteil
2: Sekundärwicklung
3: unmagnetisches Gehäuseteil, insbesondere diamagnetisches, paramagnetisches oder antiferromagnetisches Gehäuseteil
4: Primärleiterwicklung
5: Dauermagnet
6: Kabel, umfassend Primärleiter
7: Gehäuseteil
31: Dauermagnet

Claims

Ladestation mit Beladungsteil für ein Elektrogerät mit Gehäuseteil, wobei das Beladungsteil zumindest einen Dauermagnet oder zumindest einen Elektromagnet umfasst zur Erzeugung der zumindest kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts wobei das Beladungsteil mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts kraftschlüssig verbindbar ist, insbesondere kraftschlüssig mittels Magnet verbindbar, insbesondere magnetisch verbindbar ist, wobei das Beladungsteil einen Primärleiter und/oder eine Primärleiterwicklung umfasst, der beziehungsweise die induktiv koppelbar ist, insbesondere mittels des Verbindens, mit einer im Elektrogerät angeordneten Sekundärwicklung zur induktiven Energieübertragung, insbesondere mit einer im Inneren des Elektrogeräts angeordneten Sekundärwicklung,
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil des Beladungsteils aus Kunststoff oder einem anderen unmagnetischen Material ausgeführt ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil des Elektrogeräts, insbesondere Karosserie, aus Metall ausgeführt ist und eine Ausnehmung umfasst, in der ein weiteres Gehäuseteil aus Kunststoff oder einem unmagnetischen Werkstoff eingesetzt ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung zwischen Primärleiterwicklung und Sekundärwicklung angeordnet ist, insbesondere wobei der Hauptfluss und/oder der wesentliche Anteil des Magnetflusses von der Primärleiterwicklung zur Sekundärwicklung durch die Ausnehmung und das in die Ausnehmung eingesetzte weitere Gehäuseteil hindurchdringt, insbesondere fließt, insbesondere wobei jede direkte Verbindungslinie zwischen einem Raumpunkt der Sekundärwicklung und einem Raumpunkt der Primärleiterwicklung den Raumbereich des die Ausnehmung ersetzenden weiteren Gehäuseteils schneidet.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrogerät ein Fahrzeug ist, insbesondere wobei das Fahrzeug innerhalb einer Ladestation derart positionierbar ist, dass das Beladungsteil verbindbar ist, wobei das Beladungsteil mittels eines den Primärleiter umfassenden Kabels mit einem von der Ladestation umfassten Einspeisegerät verbunden ist, insbesondere das einen mittelfrequenten Wechselstrom in den Primärleiter einprägt, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 10 und 500 kHz.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladungsteil Dauermagnete oder Elektromagnete umfasst, die mit einem metallischen Bereich des Elektrogeräts und/oder mit zumindest einem Elektromagneten oder Dauermagneten des Elektrogeräts Wechselwirken, insbesondere die Verbindung bewirkende zum Gehäuseteil gerichtete Kraft erzeugen.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Bereich des Elektrogeräts magnetisierbar ist und/oder im Gehäuseteil des Elektrogeräts angeordnet ist oder innerhalb des in der Ausnehmung angeordneten weiteren Gehäuseteils angeordnet ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gehäuseteil kreisförmig, insbesondere hohlzylindrisch oder ananasscheibenförmig, ausgeführt ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gehäuseteil aus separaten, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, insbesondere auf einem Kreis angeordneten, Teilbereichen gebildet ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Beladungsteils ein Energiespeicher des Elektrogeräts aufladbar ist, und/oder dass das Elektrogerät, insbesondere ein von diesem umfasster Elektromotor zum Antreiben des Elektrogeräts, aus dem Energiespeicher versorgbar ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet, der Elektromagnet und/oder das metallische Teil, insbesondere magnetisierbare Teil, derart angeordnet ist oder sind, dass eine Zentrierung des Beladungsteils beim Verbinden des Beladungsteils mit dem Gehäuseteil des Elektrogeräts bewirkt ist.
Ladestation nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Primärleiter ein Wechselstrom eingeprägt wird, wobei der Sekundärwicklung eine Kapazität derart parallel oder in Reihe zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingespeisten Stromes entspricht.
Verfahren zum Beladen eines Elektrogeräts mittels Ladestation, wobei folgende Verfahrensschritte nacheinander ausgeführt werden: – Positionieren des Elektrogeräts in der Ladestation, insbesondere Anfahren der Position mittels des vom Elektrogerät umfassten Antriebs, – magnetisches Verbinden eines Beladungsteils mit einem Gehäuseteil des Elektrogeräts, insbesondere unter Verwendung eines Magneten, – Bestromen eines vom Beladungsteil umfassten Primärleiters zur Aufladung eines Energiespeichers im Elektrogerät, insbesondere zur induktiven Energieübertragung an eine im Elektrogerät angeordnete Sekundärwicklung, insbesondere an eine im Inneren des Elektrogeräts angeordnete Sekundärwicklung, – Beenden der Bestromung – Trennen der Verbindung – Versorgen des Antriebs des Elektrogeräts aus dem Energiespeicher.
Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden ein Elektromagnet betätigt, insbesondere bestromt, wird, insbesondere zum Trennen der Verbindung die Bestromung des Elektromagneten beendet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – zumindest beim Verbinden die Induktivität der Sekundärwicklung und/oder der Primärleiterwicklung bestimmt wird, insbesondere so dass ein Abstandswert abschätzbar ist, – der Strom in einem im Beladungsteil oder Elektrogerät angeordneten Elektromagneten auf einen vom bestimmten Induktivitätswert beziehungsweise Abstandswert abhängigen Sollwert hin geregelt wird.