DE102012025272A1

DE102012025272A1 - Sekundärtransformatoreinrichtung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012025272A1
Application number: DE201210025272
Authority: DE
Inventors: Bernhard Scherbauer; Ulrich Schneider
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sekundärtransformatoreinrichtung (10) für eine Anbringung an einem Kraftfahrzeug zum induktiven Koppeln mit einer Primärtransformatoreinrichtung. Dabei umfasst die Sekundärtransformatoreinrichtung (10) eine Sekundärspule (12), welche zumindest zum Teil in einem Gehäuse angeordnet ist. Im Gehäuse ist mindestens eine in Bezug auf einen Teilchenaustausch geschlossene Aussparung (14) angeordnet, in welcher mindestens ein Stoff in einem nicht festen Aggregatszustand eingeschlossen ist, wobei die Sekundärtransformatoreinrichtung (10) eine Messeinrichtung umfasst, welche dazu ausgelegt ist, einen in der Aussparung (14) herrschenden Druck zu messen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sekundärtransformatoreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sekundärtransformatoreinrichtung.
Die US 2009/0175060 A1 beschreibt eine Steuereinrichtung für eine Energieübertragungseinrichtung, insbesondere zur induktiven Energieübertragung, bei welcher eine Fehlfunktion bei der Energieübertragung durch Berücksichtigung einer weiteren mit der Primärspule der Energieübertragungseinrichtung gekoppelten Schaltung detektiert werden kann.
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik auch Transformatoreinrichtungen zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs bekannt. Üblicherweise weist dabei das Kraftfahrzeug eine Sekundärtransformatoreinrichtung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Sekundärspule auf, die mit einer fahrzeugexternen Primärspule einer Primärtransformatoreinrichtung induktiv gekoppelt werden kann.
Da Defekte und Fehlfunktionen bei solchen Transformatoreinrichtungen sehr gefährlich sein können, wäre es wünschenswert, eine möglichst fehlerlose Funktionsweise der Transformatoreinrichtung, insbesondere beim Laden, sicherstellen zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Sekundärtransformatoreinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen bereitzustellen, mittels welcher Gefahrsituationen zuverlässiger vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sekundärtransformatoreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5.
Die erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinrichtung für eine Anbringung an einem Kraftfahrzeug zum induktiven Koppeln mit einer Primärtransformatoreinrichtung umfasst eine Sekundärspule, welche zumindest zum Teil in einem Gehäuse angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass im Gehäuse mindestens eine in Bezug auf einen Teilchenaustausch geschlossene Aussparung angeordnet ist, in welcher mindestens ein Stoff in einem nicht festen Aggregatszustand eingeschlossen ist. Weiterhin umfasst die Sekundärtransformatoreinrichtung eine Messeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, einen in der Aussparung herrschenden Druck zu messen.
Wird die Sekundärspule und somit das Gehäuse beschädigt, so kann dies anhand des Drucks in der Aussparung detektiert werden, da eine Beschädigung wie beispielsweise ein Loch oder ein Riss im Gehäuse bzw. in der geschlossenen Aussparung dazu führt, dass beispielsweise Flüssigkeit oder Gas aus der Aussparung entweicht und sich somit der Druck in der Aussparung ändert. So kann auf sehr einfache und kostengünstige Weise detektiert werden, wenn das Gehäuse beschädigt ist. Durch diese frühzeitige Erkennung eines Defekts können Gefahrensituationen besser vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der in der Aussparung herrschende Druck in einem unbeschädigtem Zustand des Gehäuses größer ist als ein Umgebungsdruck des Gehäuses.
Diese Ausgestaltung ist technisch besonders einfach umsetzbar. Es wäre aber auch denkbar, dass in der beispielsweise mit einem Gas befüllten geschlossenen Aussparung ein Unterdruck herrscht, so dass dieser im Fall einer Beschädigung des Gehäuses bzw. der geschlossenen Aussparung den Wert des Umgebungsdrucks annimmt.
Des Weiteren kann die Messeinrichtung einen Drucksensor umfassen. Diese Ausgestaltung stellt eine besonders einfache und kompakte Möglichkeit zur Druckmessung dar. Der Drucksensor kann auch besonders einfach an einer beliebigen Stelle der geschlossenen Aussparung angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Aussparung als Spalt im Gehäuse ausgebildet, in welcher die Sekundärspule zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
Dabei ist besonders die umgebende Anordnung des Spalts besonders vorteilhaft, da so eine Schädigung der Sekundärspule in möglichst vielen Bereichen der Spule bzw. des Gehäuses detektiert werden kann. Dabei ist auch die Anordnung mehrerer Spalte denkbar oder beispielsweise auch eine netzartige Ausgestaltung der geschlossenen Aussparung. Durch diese Vielzahl an Ausgestaltungsmöglichkeiten kann die Geometrie und Anordnung und Ausbildung der geschlossenen Aussparung optimal an eine Geometrie des Gehäuses und an besonders beschädigungsanfällige Bereiche des Gehäuses angepasst werden, so dass eine möglichst zuverlässige Detektion von Defekten und Beschädigungen gewährleistet werden kann.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinrichtung, oder eine ihrer Ausgestaltungsvarianten auf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist die Sekundärtransformatoreinrichtung im Unterboden des Kraftfahrzeugs oder am Kraftfahrzeug zwischen einem Nummernschild und dem Kraftfahrzeug angeordnet.
Gerade hinter dem Nummernschild oder im Unterboden sind besonders vorteilhafte Anbringungsbereiche der Sekundärtransformatoreinrichtung, da diese dort möglichst optisch unauffällig und gut integrierbar ist. Da diese Bereiche aber auch sehr anfällig für eine mögliche Beschädigung sind, ermöglicht es die Erfindung nun diese Anbringungsstellen sicher und gefahrlos nutzen zu können, da mögliche Defekte schnell und einfach detektiert und somit auch behoben werden können bevor Gefahrensituationen entstehen.
Des Weiteren gelten die für die erfindungsgemäße Sekundärtransformatoreinrichtung beschriebenen Merkmale, Merkmalskombinationen, Ausgestaltungen und deren Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der folgenden Zeichnung.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Sekundärtransformatoreinrichtung mit einer im Gehäuse angeordneten Aussparung, welche die Sekundärspule umschließt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung einer Sekundärtransformatoreinrichtung mit einer im Gehäuse angeordneten Aussparung, welche die Sekundärspule nur zum Teil umschließt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Sekundärtransformatoreinrichtung 10 mit einer Sekundärspule 12 und einer geschlossenen Aussparung 14 in einem die Sekundärspule 12 umgebenden Gehäuse (nicht dargestellt) gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung. Die geschlossene Aussparung 14 kann dabei als kleiner Spalt in das Gehäuse eingebaut sein, der mit Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt ist. Der Spalt ist dabei in Bezug auf einen Teilchenaustausch mit der Umgebung geschlossen, so dass keine Flüssigkeit oder Gas aus dem Spalt im unbeschädigten Zustand des Gehäuses bzw. des Spalts entweichen kann. Die Aussparung 14 kann dabei die Sekundärspule 12 umschließen, wie in 1 dargestellt, oder sie kann auch so ausgebildet sein, dass sie die Sekundärspule 12 nur zum Teil umschließt, wie in 2 dargestellt. Die geschlossene Aussparung 14 beinhaltet ein Gas und/oder eine Flüssigkeit mit einem Druck, welcher bevorzugt größer ist als der Umgebungsdruck. Darüber hinaus ist an bzw. in der Aussparung 14 ein Drucksensor 16 angeordnet, mittels welchem der in der Aussparung 14 herrschende Druck messbar ist. So kann der Druck der Flüssigkeit und/oder des Gases überwacht werden. Bei einer Beschädigung der Außenhaut bzw. des Gehäuses der Sekundärspule 12, welches als Außenhaut ausgebildet sein kann, fällt der Druck deutlich ab und der Fehler an der Isolation der Sekundärspule 12 für das induktive Laden kann erkannt werden. So kann auf sehr einfache und kostengünstige Weise detektiert werden, ob das Gehäuse beschädigt ist und durch dieses frühzeitige Erkennen eines Defekts können Gefahrensituationen, insbesondere beim induktiven Laden, zuverlässiger vermieden werden.
Bezugszeichenliste

10: Sekundärtransformatoreinrichtung
12: Sekundärspule
14: Aussparung
16: Drucksensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/0175060 A1 [0002]

Claims

Sekundärtransformatoreinrichtung (10) für eine Anbringung an einem Kraftfahrzeug zum induktiven Koppeln mit einer Primärtransformatoreinrichtung, wobei die Sekundärtransformatoreinrichtung (10) eine Sekundärspule (12) umfasst, welche zumindest zum Teil in einem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse mindestens eine in Bezug auf einen Teilchenaustausch geschlossene Aussparung (14) angeordnet ist, in welcher mindestens ein Stoff in einem nicht festen Aggregatszustand eingeschlossen ist, wobei die Sekundärtransformatoreinrichtung (10) eine Messeinrichtung umfasst, welche dazu ausgelegt ist, einen in der Aussparung (14) herrschenden Druck zu messen.
Sekundärtransformatoreinrichtung (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der in der Aussparung (14) herrschende Druck in einem unbeschädigtem Zustand des Gehäuses größer ist als ein Umgebungsdruck des Gehäuses.
Sekundärtransformatoreinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen Drucksensor (16) umfasst.
Sekundärtransformatoreinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (14) als Spalt im Gehäuse ausgebildet ist, in welcher die Sekundärspule (12) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Sekundärtransformatoreinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärtransformatoreinrichtung (10) im Unterboden des Kraftfahrzeugs oder am Kraftfahrzeug zwischen einem Nummernschild und dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.