DE102012003240A1 - Support device for a sunshade - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für einen Sonnenschutz mit einem Wandprofil und einem Ausfallprofil, wobei in einem eingefahrenen Zustand von Wandprofil auf das Ausfallprofil induktiv kontaktlos elektrische Energie übertragen werden kann. Hierzu dienen eine erste und eine zweite elektrische Spule, wobei diese jeweils eine Resonanzbeschaltung aufweisen, um jeweils einen Schwingkreis zu bilden.The invention relates to a support device for a sunshade with a wall profile and a front rail, wherein in a retracted state of wall profile on the front rail inductively contactless electrical energy can be transmitted. Serve for this purpose, a first and a second electrical coil, which each have a resonant circuit to each form a resonant circuit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für einen Sonnenschutz. Eine solche Trägervorrichtung weist ein Wandprofil, ein Ausfallprofil und eine zwischen dem Wandprofil und dem Ausfallprofil angeordnete Verbindungseinrichtung auf, mittels welcher ein Abstand des Ausfallprofils zum Wandprofil zumindest zwischen einem eingefahrenen Zustand und einem ausgefahrenen Zustand verändert werden kann. Im eingefahrenen Zustand sind das Wandprofil und das Ausfallprofil zueinander benachbart.The invention relates to a support device for a sunshade. Such a carrier device has a wall profile, a frontal profile and a connection device arranged between the wall profile and the front profile, by means of which a distance of the front profile from the wall profile can be changed at least between a retracted state and an extended state. When retracted, the wall profile and the drop profile are adjacent to each other.
Das Ausfallprofil weist zumindest eine Heb- und Senkeinrichtung für einen von dem Ausfallprofil herabsenkbaren Volanten, zumindest einen Elektromotor zum Antreiben der Heb- und Senkeinrichtung und zumindest eine Energiespeichereinrichtung zur Energieversorgung des Elektromotors auf. Ferner weist das Wandprofil eine erste elektrische Spule und das Ausfallprofil eine zweite elektrische Spule auf, welche jeweils so angeordnete sind, dass die erste elektrische Spule und die zweite elektrische Spule zumindest dann, wenn sich das Ausfallprofil im eingefahrenen Zustand befindet, eine induktive Kopplung ausbilden können. Die zweite elektrische Spule ist mit der Energiespeichereinrichtung elektrisch verbunden, so dass die zweite elektrische Spule die Energiespeichereinrichtung elektrisch aufladen kann, wenn ein Induktionsstrom in der zweiten elektrischen Spule induziert wird.The front rail has at least one lifting and lowering device for a ramp down from the profile Volanten, at least one electric motor for driving the lifting and lowering device and at least one energy storage device for powering the electric motor. Further, the wall profile, a first electrical coil and the front rail on a second electric coil, which are each arranged so that the first electrical coil and the second electrical coil, at least when the front rail is in the retracted state, can form an inductive coupling , The second electrical coil is electrically connected to the energy storage device so that the second electrical coil can electrically charge the energy storage device when an induction current is induced in the second electrical coil.
Derartige Trägervorrichtungen werden beispielsweise für Markisen verwendet.Such carrier devices are used, for example, for awnings.
Dabei kann zwischen dem Wandprofil und dem Ausfallprofil ein Markisentuch vorgesehen sein. Das Wandprofil kann hierzu beispielsweise eine Wickelwelle aufweisen, auf welche das Markisentuch im eingefahrenen Zustand aufgewickelt ist und von welcher es beim Übergang zum ausgefahrenen Zustand abgewickelt wird. Ein solches Markisentuch kann dazu dienen, eine unterhalb des Markisentuchs liegende Fläche vor Sonneneinstrahlung oder Regen zu schützen.It can be provided between the wall profile and the front rail awning cloth. For this purpose, the wall profile may, for example, have a winding shaft on which the awning cloth is wound up in the retracted state and from which it is unwound during the transition to the extended state. Such an awning cloth can serve to protect a lying below the awning surface from sunlight or rain.
Durch einen Volanten kann der Schutz vor Sonneneinstrahlung oder Regen verbessert werden. Hierzu kann ein solcher Volant von dem Ausfallprofil heruntergelassen werden, was zu einer zusätzlichen Abschirmwirkung führt. Damit können auch Winde, welche ansonsten die Fläche unterhalb des Markisentuchs treffen würden, abgehalten werden. Zur Stabilisierung weist ein solcher Volant typischerweise einen Fallstab auf, welcher an einem vom Ausfallprofil entfernten Ende des Volanten angebracht ist.A valance can improve the protection from sun or rain. For this purpose, such a valance can be lowered from the front rail, which leads to an additional shielding effect. This also winds that would otherwise hit the area below the awning cloth, can be held. For stabilization, such a valance typically has a drop bar attached to an end of the valance remote from the drop profile.
Durch den Elektromotor, welcher die Heb- und Senkeinrichtung antreiben kann, wird der Komfort für den Benutzer verbessert. Es nicht notwendig, den Volanten beispielsweise mit Hilfe eines einzuhängenden Kurbelstabs anzutreiben. Vielmehr kann der Volant automatisch herabgelassen werden.By the electric motor, which can drive the lifting and lowering device, the comfort for the user is improved. It is not necessary, for example, to drive the Volanten with the help of a suspended crank rod. Rather, the valance can be lowered automatically.
Die Energiespeichereinrichtung sorgt dafür, dass der Elektromotor auch im ausgefahrenen Zustand mit Energie versorgt werden kann. Zur Ladung der Batterie dienen die erste und die zweite elektrische Spule, welche eine Ladung der Energiespeichereinrichtung durch induktive Übertragung von elektrischer Energie ermöglichen.The energy storage device ensures that the electric motor can be supplied with energy even in the extended state. To charge the battery, the first and the second electrical coil, which allow a charge of the energy storage device by inductive transmission of electrical energy.
Derartige Trägervorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt das Dokument
Allerdings hat es sich gezeigt, dass eine induktive Übertragung mit zwei Spulen gemäß dem Stand der Technik nicht die nötige Effizienz hat, um einen Akkumulator zuverlässig in den zur Verfügung stehenden Zeitabschnitten mit der zum Betrieb des Volanten nötigen Energie aufzuladen. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass der Volant im ausgefahrenen Zustand nicht mehr heruntergelassen oder hochgezogen werden kann, und die Trägervorrichtung erst in den eingefahrenen Zustand zurückgefahren werden muss, um einen langwierigen Ladevorgang des Akkumulators durchführen zu können. Gerade wenn sich der Volant im herabgesenkten Zustand befindet kann dies problematisch sein. Außerdem sind damit unweigerlich Unannehmlichkeiten verbunden.However, it has been found that an inductive transmission with two coils according to the prior art does not have the necessary efficiency to reliably charge an accumulator in the available time periods with the energy required to operate the valance. This can lead, for example, to the fact that the valance can no longer be lowered or pulled up in the extended state, and the carrier device must first be retracted to the retracted state in order to be able to carry out a lengthy charging process of the accumulator. Especially when the valance is in the lowered state, this can be problematic. In addition, this inevitably inconvenience.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, eine Trägervorrichtung für einen Sonnenschutz vorzusehen, in welcher eine ausreichende Effizienz der induktiven Übertragung sichergestellt ist.It is accordingly an object of the invention to provide a solar shading support device in which sufficient inductive transfer efficiency is ensured.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Trägervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen können beispielsweise den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. This is achieved by a carrier device according to claim 1. Advantageous developments can be taken, for example, the dependent claims.
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für einen Sonnenschutz. Die Trägervorrichtung weist ein Wandprofil, ein Ausfallprofil und eine zwischen dem Wandprofil und dem Ausfallprofil angeordnete Verbindungsvorrichtung auf, mittels welcher ein Abstand des Ausfallprofils zum Wandprofil zumindest zwischen einem eingefahrenen Zustand und einem ausgefahrenen Zustand verändert werden kann. Im eingefahrenen Zustand sind das Wandprofil und das Ausfallprofil zueinander benachbart.The invention relates to a support device for a sunshade. The carrier device has a wall profile, a drop profile and a connection device arranged between the wall profile and the drop profile, by means of which a distance of the drop profile to the wall profile can be changed at least between a retracted state and an extended state. When retracted, the wall profile and the drop profile are adjacent to each other.
Das Ausfallprofil weist zumindest eine Heb- und Senkeinrichtung für einen von dem Ausfallprofil herabsenkbaren Volanten, zumindest einen Elektromotor zum Antreiben der Heb- und Senkeinrichtung und zumindest eine Energiespeichereinrichtung zur Energieversorgung des Elektromotors auf.The front rail has at least one lifting and lowering device for a ramp down from the profile Volanten, at least one electric motor for driving the lifting and lowering device and at least one energy storage device for powering the electric motor.
Ferner weist das Wandprofil eine erste elektrische Spule und das Ausfallprofil eine zweite elektrische Spule auf, welche jeweils so angeordnet sind, dass die erste elektrische Spule und die zweite elektrische Spule zumindest dann, wenn sich das Ausfallprofil im eingefahrenen Zustand befindet, eine induktive Kopplung ausbilden können.Furthermore, the wall profile has a first electrical coil and the outgoing profile has a second electrical coil which are each arranged such that the first electrical coil and the second electrical coil can form an inductive coupling at least when the front-end profile is in the retracted state ,
Die zweite elektrische Spule ist mit der Energiespeichereinrichtung elektrisch verbunden, so dass die zweite elektrische Spule die Energiespeichereinrichtung elektrisch aufladen kann, wenn ein Induktionsstrom in der zweiten elektrischen Spule induziert wird.The second electrical coil is electrically connected to the energy storage device so that the second electrical coil can electrically charge the energy storage device when an induction current is induced in the second electrical coil.
Die erste elektrische Spule ist mit einer ersten Resonanzbeschaltung elektrisch verbunden und die zweite elektrische Spule ist mit einer zweiten Resonanzbeschaltung elektrisch verbunden. Die erste elektrische Spule bildet somit zusammen mit der ersten Resonanzbeschaltung einen ersten Schwingkreis mit einer ersten Resonanzfrequenz aus. Ebenso bildet die zweite elektrische Spule zusammen mit der zweiten Resonanzbeschaltung einen zweiten Schwingkreis mit einer zweiten Resonanzfrequenz aus.The first electrical coil is electrically connected to a first resonant circuit and the second electrical coil is electrically connected to a second resonant circuit. The first electrical coil thus forms, together with the first resonant circuit, a first resonant circuit having a first resonant frequency. Likewise, the second electrical coil forms, together with the second resonant circuit, a second resonant circuit with a second resonant frequency.
Bei der erfindungsgemäßen Trägervorrichtung wird die Energie nicht mehr wie im Stand der Technik zwischen einer Senderspule, welche lediglich mit einer Anregungsschaltung verbunden ist, und einer Empfängerspule, welche lediglich mit Ladeschaltung verbunden ist, übertragen. Vielmehr sind sowohl die erste Spule, welche die Funktion einer Senderspule übernimmt, wie auch die zweite Spule, welche die Funktion einer Empfängerspule übernimmt, jeweils mit einer Resonanzbeschaltung elektrisch verbunden, so dass jeweilige Schwingkreise ausgebildet werden. Dies führt dazu, dass die beiden Spulen nicht mehr separat, sondern als Teil eines Schwingkreises angesteuert werden. Dementsprechend kann senderseitig der Aufbau eines größeren Magnetfelds erreicht werden, und empfängerseitig kann eine effizientere Aufnahme des empfangenen Magnetfelds erreicht werden. Zudem ermöglichen die jeweiligen Resonanzbeschaltungen ein Einstellen der Resonanzfrequenzen der Schwingkreise, was eine bessere Abstimmung von Sender- und Empfängerseite erlaubt.In the carrier device according to the invention, the energy is no longer transmitted as in the prior art between a transmitter coil, which is connected only to an excitation circuit, and a receiver coil, which is connected only with charging circuit. Rather, both the first coil, which takes over the function of a transmitter coil, as well as the second coil, which takes over the function of a receiver coil, each electrically connected to a resonant circuit, so that respective resonant circuits are formed. This means that the two coils are no longer controlled separately, but as part of a resonant circuit. Accordingly, the construction of a larger magnetic field can be achieved on the transmitter side, and a more efficient reception of the received magnetic field can be achieved on the receiver side. In addition, the respective resonant circuits allow adjusting the resonant frequencies of the resonant circuits, which allows a better tuning of the transmitter and receiver sides.
Das Wandprofil der Trägervorrichtung ist typischerweise ausgebildet, um an einer Gebäudewand befestigt zu werden. Hierzu kann es beispielsweise geeignete Bohrungen oder Haken aufweisen. Das Ausfallprofil ist mittels der Verbindungseinrichtung an dem Wandprofil befestigt. Die Verbindungseinrichtung ermöglicht dabei, einen Abstand des Ausfallprofils vom Wandprofil zu verändern. Eine solche Verbindungseinrichtung kann beispielsweise aus zwei oder mehreren Gelenkstangen bestehen. Derartige Gelenkstangen weisen sowohl an ihren Befestigungen zum Wandprofil und zum Ausfallprofil wie auch etwa mittig zwischen dem Wandprofil und dem Ausfallprofil jeweilige Gelenke auf, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Die Verbindungseinrichtung kann sowohl manuell, beispielsweise mit Hilfe einer Kurbel, wie auch elektrisch angetrieben werden. Der eingefahrene Zustand entspricht typischerweise demjenigen, in welchen der Sonnenschutz gebracht wird, wenn ein Schutz nicht benötigt wird. Der ausgefahrene Zustand entspricht typischerweise demjenigen, in welchem der Sonnenschutz seine Schutzfunktion für einen darunterliegenden Bereich ausüben soll, wobei es sich bei einem solchen Bereich beispielsweise um eine Terrasse handeln kann. Im eingefahrenen Zustand ist typischerweise ein zwischen dem Ausfallprofil und dem Wandprofil aufspannbares Markisentuch in eine entsprechend vorgesehene Einrichtung, beispielsweise eine Wickelwelle, des Bandprofils aufgewickelt, so dass das Markisentuch gegenüber Witterungseinflüssen geschützt ist.The wall profile of the support device is typically designed to be attached to a building wall. For this purpose, it may for example have suitable holes or hooks. The front profile is fastened by means of the connecting device to the wall profile. The connecting device makes it possible to change a distance of the drop profile from the wall profile. Such a connection device may for example consist of two or more link rods. Such joint bars have both at their attachments to the wall profile and the frontal profile as well as approximately in the middle between the wall profile and the front rail respective joints, as is known in the art. The connecting device can be driven both manually, for example by means of a crank, as well as electrically. The retracted condition typically corresponds to that in which the sunshade is placed when protection is not needed. The extended state is typically the same as that in which the sunshade is to perform its protective function for a subjacent area, such as an area being, for example, a terrace. When retracted, an awning cloth which can be tensioned between the front profile and the wall profile is typically wound into a correspondingly provided device, for example a winding shaft, of the band profile, so that the awning cloth is protected against the effects of the weather.
Bei der Heb- und Senkeinrichtung für den von dem Ausfallprofil herabsenkbaren Volanten kann es sich beispielsweise um eine Wickelwelle handeln. Eine solche Wickelwelle ist einfach mittels des Elektromotors antreibbar, wobei ein solcher Elektromotor beispielsweise unmittelbar auf eine Welle der Wickelwelle montiert werden kann oder auch mit Hilfe eines Getriebes, eines Zahnriemens, eines Keilriemens oder einer Kette mit der Wickelwelle verbunden werden kann.The lifting and lowering device for the ramps which can be lowered from the front profile may, for example, be a winding shaft. Such a winding shaft can be driven easily by means of the electric motor, wherein such an electric motor can for example be mounted directly on a shaft of the winding shaft or can be connected by means of a gear, a toothed belt, a V-belt or a chain with the winding shaft.
Bei der Energiespeichereinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Akkumulator handeln. Auch andere Ausführungen sind jedoch denkbar, beispielsweise ein hochkapazitiver Kondensator oder eine Energiespeichereinrichtung, welche auf der elektrolytischen Zerlegung von Wasserstoff und Sauerstoff und deren Verstromung in einer Brennstoffzelle beruht.The energy storage device may be, for example, an accumulator. Other embodiments are conceivable, for example, a high-capacitance capacitor or an energy storage device, which is based on the electrolytic decomposition of hydrogen and oxygen and their power generation in a fuel cell.
Die erste elektrische Spule bildet zusammen mit der ersten Resonanzbeschaltung den ersten Schwingkreis. Der ersten elektrischen Spule kommt dabei die Aufgabe zu, elektrische Energie zu der zweiten elektrischen Spule induktiv zu übertragen. Somit kann bei der ersten elektrischen Spule auch von einer Senderspule gesprochen werden.The first electrical coil forms the first resonant circuit together with the first resonant circuit. The task of the first electrical coil is to inductively transmit electrical energy to the second electrical coil. Thus, in the first electrical coil can also be spoken by a transmitter coil.
Der erste Schwingkreis ist dabei bevorzugt mit einer Anregungsschaltung elektrisch verbunden, wobei die Anregungsschaltung ausgebildet ist, den ersten Schwingkreis einer Anregungsfrequenz anzuregen. Eine solche Anregungsschaltung weist vorzugsweise eine Halbbrückenschaltung auf, welche im Stand der Technik bekannt ist. Eine Halbbrückenschaltung ermöglicht die Anregung des ersten Schwingkreises mit einer Rechteck- oder Wechselspannung. Damit kann der erste Schwingkreis angeregt werden, was zu entsprechenden wechselnden Magnetfeldern führt, welche von einem durch die erste elektrische Spule fließenden Strom aufgebaut werden.The first resonant circuit is preferably electrically connected to an excitation circuit, wherein the excitation circuit is designed to excite the first resonant circuit of an excitation frequency. Such an excitation circuit preferably has a half-bridge circuit, which is known in the prior art. A half-bridge circuit allows the excitation of the first resonant circuit with a rectangular or AC voltage. Thus, the first resonant circuit can be excited, which leads to corresponding alternating magnetic fields, which are built up by a current flowing through the first electrical coil current.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Anregungsschaltung so ausgebildet, dass die Anregungsfrequenz der ersten Resonanzfrequenz entspricht. Damit wird eine besonders effiziente Anregung erreicht. Gemäß einer alternativen Weiterbildung ist die Anregungsschaltung so ausgebildet, dass die Anregungsfrequenz einer Resonanzfrequenz entspricht, welche der erste Schwingkreis unter induktiver Kopplung mit dem zweiten Schwingkreis im eingefahrenen Zustand des Ausfallprofils aufweist. Damit wird berücksichtigt, dass die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises durch eine etwaige induktive Kopplung mit der zweiten Spule verändert werden kann. Durch eine solche Anpassung der Anregungsfrequenz kann eine besonders effiziente Energieübertragung, welche auch als Resonanzübertragung bezeichnet werden kann, erreicht werden.According to a development, the excitation circuit is designed such that the excitation frequency corresponds to the first resonance frequency. This achieves a particularly efficient stimulation. According to an alternative development, the excitation circuit is designed such that the excitation frequency corresponds to a resonance frequency which the first resonant circuit has under inductive coupling with the second resonant circuit in the retracted state of the failure profile. This takes into account that the resonance frequency of the first resonant circuit can be changed by a possible inductive coupling with the second coil. By such an adaptation of the excitation frequency, a particularly efficient energy transfer, which can also be referred to as resonance transmission, can be achieved.
Es sei erwähnt, dass unter der Bezeichnung, dass sich zwei Frequenzen entsprechen, nicht zwangsläufig zu verstehen ist, dass die beiden Frequenzen exakt identisch sind. Vielmehr ist darunter zu verstehen, dass die beiden Frequenzen sich nur um einen Wert unterscheiden, welcher noch zulässt, dass sich erkennbare Resonanzen zwischen der Anregungsschaltung und dem ersten Schwingkreis bzw. zwischen dem ersten Schwingkreis und dem zweiten Schwingkreis ausbilden. Der Fachmann erkennt, dass hierfür im Einzelfall unterschiedliche Werte maßgeblich sein können, welche von diversen Konstruktions- und Umgebungsbedingungen abhängen. Beispielsweise kann unter der Bezeichnung, dass sich die Frequenzen entsprechen, verstanden werden, dass die Werte um höchstens 20%, 10% oder 5% voneinander abweichen. Jedoch können die Frquenzen auch innerhalb üblicher Messtoleranzen identisch sein.It should be noted that the term "two frequencies" does not necessarily mean that the two frequencies are exactly identical. Rather, it is to be understood that the two frequencies differ only by one value, which still allows recognizable resonances to form between the excitation circuit and the first oscillating circuit or between the first oscillating circuit and the second oscillating circuit. The person skilled in the art realizes that for individual cases different values may be decisive which depend on various design and environmental conditions. For example, under the designation that the frequencies correspond, it can be understood that the values deviate from one another by at most 20%, 10% or 5%. However, the frequencies may also be identical within common measurement tolerances.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anregungsschaltung so ausgebildet, dass die Anregungsfrequenz variabel ist. Damit kann Veränderungen der Resonanzfrequenzen der Schwingkreise, welche sich beispielsweise durch deren Abstand, durch anhaftende Fremdkörper oder durch Umgebungsbedingungen wie Luftfeuchtigkeit verändern können, Rechnung getragen werden.According to a preferred embodiment, the excitation circuit is designed so that the excitation frequency is variable. Thus, changes in the resonant frequencies of the resonant circuits, which can change, for example, by their distance, by adhering foreign bodies or by ambient conditions such as humidity, are taken into account.
Besonders bevorzugt weist die Anregung dabei eine Regelschaltung auf, welche ausgebildet ist, die Anregungsfrequenz so nachzuregeln, dass die Anregungsfrequenz einer Resonanzfrequenz, welche der erste Schwingkreis unter induktiver Kopplung mit dem zweiten Schwingkreis aufweist, entspricht. Damit kann die Energieübertragung auch in dem Fall optimiert werden, dass die Trägervorrichtung beispielsweise aufgrund anhaftender Fremdkörper nicht vollständig in den eingefahrenen Zustand gefahren werden kann. In diesem Fall wäre der Abstand zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule größer als im vollständig eingefahrenen Zustand, was zu einer veränderten Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises führt. Da die Regelschaltung die Anregungsfrequenz in diesem Fall entsprechend nachregelt, ist auch in diesem Fall eine effiziente Energieübertragung sichergestellt.Particularly preferably, the excitation thereby has a control circuit which is designed to readjust the excitation frequency such that the excitation frequency corresponds to a resonant frequency which the first resonant circuit has under inductive coupling with the second oscillatory circuit. Thus, the energy transfer can also be optimized in the event that the carrier device can not be completely driven into the retracted state, for example, due to adhering foreign matter. In this case, the distance between the first coil and the second coil would be greater than in the fully retracted state, resulting in a changed resonant frequency of the first resonant circuit. Since the control circuit adjusts the excitation frequency in this case accordingly, an efficient energy transfer is ensured in this case.
Die Regelschaltung kann dabei nach den bekannten Grundsätzen der Regelungstechnik ausgebildet sein, beispielsweise kann sie jeweilige Proportional-, Integral- und/oder Differentialanteile haben. Die Regelschaltung ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass sie einen durch die Anregungsschaltung fließenden Strom misst und basierend auf diesem Strom die Anregungsfrequenz nachregelt. Damit wird erreicht, dass alle Einflüsse auf die Resonanzfrequenz des ersten Schwingkreises unabhängig von deren Entstehen summarisch berücksichtigt werden. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, entsprechende Messeinrichtungen für die jeweiligen Einflussgrößen zu verwenden und eine Berechnung der Resonanzfrequenz vorzunehmen. Bei solchen Messeinrichtungen kann es sich beispielsweise um einen Abstandsmesser, welcher den Abstand des Ausfallprofils von dem Wandprofil misst, oder um einen Luftfeuchtesensor handeln.The control circuit may be formed according to the known principles of control engineering, for example, they may have respective proportional, integral and / or differential components. The control circuit is preferably designed so that it measures a current flowing through the excitation circuit current and based on this current adjusts the excitation frequency. This ensures that all influences on the resonant frequency of the first resonant circuit are taken into account summarily regardless of their occurrence. Alternatively, it would also be possible to use corresponding measuring devices for the respective influencing variables and to carry out a calculation of the resonant frequency. Such measuring devices may, for example, be a distance meter, which measures the distance of the drop profile from the wall profile, or an air humidity sensor.
Als besonders wirkungsvoll hat es sich unter den Bedingungen, in welcher eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung üblicherweise eingesetzt wird, erwiesen, wenn die Regelschaltung ausgebildet ist, die Anregungsfrequenz in einem Frequenzbereich zwischen 24,5 kHz und 31,5 kHz zu regeln. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Energieübertragung.It has proven particularly effective under the conditions in which a carrier device according to the invention is usually used, when the control circuit is designed to regulate the excitation frequency in a frequency range between 24.5 kHz and 31.5 kHz. This enables a particularly efficient energy transfer.
Die zweite elektrische Spule, und damit auch der zweite Schwingkreis, sind mit der Energiespeichereinrichtung elektrisch so verbunden, dass die zweite elektrische Spule die Energiespeichereinrichtung elektrisch aufladen kann. Da in der zweiten elektrischen Spule aufgrund des für die induktive Übertragung notwendigen elektrischen Wechselfelds eine Wechselspannung induziert wird, kann hierzu eine geeignete Gleichrichterschaltung verwendet werden. Alternativ ist auch die Verwendung eines spezifischen Ladereglers, beispielsweise eines elektronisch gesteuerten Ladereglers, welcher auch den Ladezustand der Energiespeichereinrichtung berücksichtigt, möglich.The second electrical coil, and thus also the second resonant circuit, are electrically connected to the energy storage device so that the second electrical coil can charge the energy storage device electrically. Since an alternating voltage is induced in the second electric coil due to the alternating electric field necessary for the inductive transmission, a suitable rectifier circuit can be used for this purpose. Alternatively, the use of a specific charge controller, such as an electronically controlled charge controller, which also takes into account the state of charge of the energy storage device, is possible.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung entspricht die erste Resonanzfrequenz der zweiten Resonanzfrequenz. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Energieübertragung, welche auch als resonante Energieübertragung bezeichnet werden kann, durch eine besonders gute Resonanz zwischen den beiden Schwingkreisen.According to a preferred development, the first resonance frequency corresponds to the second resonance frequency. This allows a particularly efficient energy transfer, which can also be referred to as resonant energy transfer, by a particularly good resonance between the two resonant circuits.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die erste Resonanzfrequenz einen Wert zwischen 25 kHz und 50 kHz aufweist. Besonders bevorzugt beträgt die erste Resonanzfrequenz etwa 30 kHz. Diese Werte haben sich für die Bedingungen, unter welchen die erfindungsgemäße Trägervorrichtung üblicherweise eingesetzt wird, als besonders vorteilhaft erwiesen. Entsprechendes gilt für die zweite Resonanzfrequenz.It has been found to be particularly advantageous if the first resonance frequency has a value between 25 kHz and 50 kHz. Particularly preferably, the first resonance frequency is about 30 kHz. These values have proven to be particularly advantageous for the conditions under which the carrier device according to the invention is usually used. The same applies to the second resonant frequency.
Bevorzugt weisen die erste und/oder die zweite elektrische Spule einen Spulendurchmesser von 25 mm bis 35 mm auf. Besonders bevorzugt ist ein Wert von etwa 30 mm.Preferably, the first and / or the second electrical coil to a coil diameter of 25 mm to 35 mm. Particularly preferred is a value of about 30 mm.
Die Spulenlänge der ersten und/oder der zweiten Zwischenspule beträgt bevorzugt zwischen 15 mm und 25 mm, wobei ein Wert von etwa 20 mm besonders bevorzugt ist.The coil length of the first and / or the second intermediate coil is preferably between 15 mm and 25 mm, wherein a value of about 20 mm is particularly preferred.
Die jeweilige Windungszahl der ersten und/oder der zweiten elektrischen Spule beträgt bevorzugt etwa 40 bis 50, wobei ein Wert von 45 besonders bevorzugt ist.The respective number of turns of the first and / or the second electrical coil is preferably about 40 to 50, with a value of 45 being particularly preferred.
Die erste und/oder die zweite elektrische Spule weisen bevorzugt einen Ferritkern auf, welcher besonders bevorzugt aus einer Zink und Mangan enthaltenden Legierung besteht. Bei einer solchen Legierung kann es sich beispielsweise um die unter der Bezeichnung N48 bekannte Legierung handeln. Diese hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft herausgestellt.The first and / or the second electrical coil preferably have a ferrite core, which particularly preferably consists of a zinc and manganese-containing alloy. Such an alloy may be, for example, the alloy known as N48. This has proven to be particularly advantageous in practice.
Bevorzugt weisen die erste und/oder die zweite elektrische Spule einen Kern mit einer relativen Permeabilität von 2000–2500, besonders bevorzugt etwa 2300, auf. Diese Werte ermöglichen unter den üblichen Rahmenbedingungen eine besonders effiziente Energieübertragung.Preferably, the first and / or the second electrical coil have a core with a relative permeability of 2000-2500, more preferably about 2300 on. These values allow a particularly efficient energy transfer under the usual conditions.
Die erste und/oder die zweite Resonanzbeschaltung wird bevorzugt jeweils durch einen Kondensator gebildet, wobei die Kapazität eines solchen Kondensators weiter bevorzugt zwischen 80 nF und 120 nF beträgt. Besonders bevorzugt ist ein Wert von etwa 100 nFThe first and / or the second resonant circuit is preferably formed in each case by a capacitor, wherein the capacitance of such a capacitor is more preferably between 80 nF and 120 nF. Particularly preferred is a value of about 100 nF
Bevorzugt weisen die erste und/oder die zweite elektrische Spule Wicklungen aus einem Kupferlackdraht auf, wobei der Drahtdurchmesser des Kupferlackdraht weiter bevorzugt zwischen 0,4 mm und 0,6 mm beträgt. Besonders bevorzugt ist ein Wert von etwa 0,5 mm.Preferably, the first and / or the second electrical coil windings of a copper enamel wire, wherein the wire diameter of the enameled copper wire is more preferably between 0.4 mm and 0.6 mm. Particularly preferred is a value of about 0.5 mm.
Es sei erwähnt, dass die erwähnten bevorzugten Parameter der ersten und der zweiten Spule sowie der ersten und der zweiten Resonanzbeschaltung bereits dann eine jeweils vorteilhafte Wirkung entfalten, wenn eine der ersten und der zweiten Spule bzw. eine der ersten und zweiten Resonanzbeschaltung die jeweiligen Parameter aufweist. Besonders vorteilhafte Wirkungen können jedoch erhalten werden, wenn sowohl die erste wie auch die zweite Spule bzw. die erste und die zweite Resonanzbeschaltung die jeweiligen Parameter aufweisen.It should be mentioned that the mentioned preferred parameters of the first and the second coil as well as the first and the second resonant circuit already have a respectively advantageous effect if one of the first and the second coil or one of the first and second resonant circuit has the respective parameters , However, particularly advantageous effects can be obtained if both the first and the second coil or the first and the second resonant circuit have the respective parameters.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind aus der nachstehenden Beispielbeschreibung anhand der Zeichnungen näher entnehmbar. Dabei lassen sich die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur der in den Ansprüchen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwenden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantageous embodiments and expedient developments of the above-mentioned measures can be taken from the following example description with reference to the drawings. In this case, the above-mentioned and the features of the invention to be explained below not only the combination specified in the claims, but also in other combinations, without departing from the scope of the invention.
In den nachstehend beschriebenen Zeichnungen zeigen:In the drawings described below:
Das Wandprofil
An dem Wandprofil
Weiterhin weist das Wandprofil
Zwischen dem Wandprofil
Das Ausfallprofil
Das Wandprofil
Auf die Wickelwelle
Das auf der zweiten Platine
Ebenso wie die elektrischen Komponenten, welche auf dem Wandprofil
Der Zustand, welcher in
Das Blockschaltbild von
Der Ladesender
Zur Steuerung weist der Ladesender
Der Ladeempfänger
Des weiteren weist der Ladeempfänger
Der Ladeempfänger
Der Akkumulator
Durch die Messung des durch die Halbbrücke
Die Regelung der Anregungsfrequenz der Halbbrücke
Des weiteren kann die erste CPU
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1452662 A1 [0008, 0008] EP 1452662 A1 [0008, 0008]
- EP 1092820 A2 [0008] EP 1092820 A2 [0008]
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- 2012-02-20 DE DE102012003240A patent/DE102012003240A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-02-18 ES ES13000817.0T patent/ES2619432T3/en active Active
- 2013-02-18 EP EP13000817.0A patent/EP2628871B1/en active Active
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Protokoll, Anfänger Projekt Praktikum Experiment I Resonant-Induktive Energieübertragung, Ahmed Khamassi, Martin Errenst, Jan Meyer, Astrid Eichler, Phillipp Telpel, Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften Fachgruppe Physik Bergische Universität Wuppertal, Version 25. Juni 2011 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP2628871A2 (en) | 2013-08-21 |
EP2628871A3 (en) | 2015-09-16 |
EP2628871B1 (en) | 2017-01-04 |
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