DE102012105615A1

DE102012105615A1 - Device for contactless energy transmission to battery of e.g. electrically drivable vehicle, has detection device attached to primary and/or secondary coil arrangements and for monitoring intermediate space between coil arrangements

Info

Publication number: DE102012105615A1
Application number: DE102012105615A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Bürger; Thomas Wolf
Original assignee: AVL Software and Functions GmbH
Current assignee: AVL Software and Functions GmbH
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-05-29

Abstract

The device has a detection device (3) attached to a primary coil arrangement (1) and/or a secondary coil arrangement (2) and for directly or indirectly monitoring an intermediate space (4) between the primary coil arrangement and secondary coil arrangement. The secondary coil arrangement is inductively coupled with the primary coil arrangement that is attached to an energy source i.e. public and/or closed electricity mains. The detection device has a sensor (5) for monitoring the intermediate space. The sensor is designed as an ultrasonic sensor, a radar sensor, an infrared (IR) sensor, an optical sensor, an inductive sensor or a capacitive sensor. An independent claim is also included for a method for operating a device for contactless energy transmission.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur berührungslosen Energieübertragung mit einer Primärspulenanordnung und einer damit induktiv koppelbaren Sekundärspulenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung, eine Primärspulenanordnung für eine solche Vorrichtung, eine Sekundärspulenanordnung für eine solche Vorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Sekundärspulenanordnung. The present invention relates to a device for non-contact power transmission with a primary coil assembly and a inductively coupled secondary coil assembly according to the preamble of claim 1 and a method of operating such a device, a primary coil assembly for such a device, a secondary coil assembly for such a device and a Vehicle with such a secondary coil arrangement.

Solche Vorrichtungen und Verfahren werden zum berührungslosen Laden einer Energiespeichereinheit eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges, wie beispielsweise eines Personenkraftfahrzeugs, eines Lastkraftfahrzeugs, eines Fahrrads, eines Zweiradkraftfahrzeugs (Motorrades, Rollers oder dergleichen), eines Dreiradkraftfahrzeugs (Trikes oder dergleichen), eines Flugzeuges oder eines Wasserkraftfahrzeuges verwendet. Sie weisen üblicherweise eine Primärspule und eine Sekundärspule auf, die jeweils in einem plattenförmigen Gehäuse angeordnet sind und derart gegenüberliegend angeordnet werden können, dass mittels dem Verfahren der Gegeninduktion eine mit der Sekundärspule verbundene Energiespeichereinheit geladen werden kann. Die Primärspule ist dabei mit einem Energiequelle, wie beispielsweise einem öffentlichen Stromnetz verbunden Such devices and methods are used for non-contact charging of an energy storage unit of an electrically powered vehicle, such as a passenger car, a truck, a bicycle, a two-wheeled motor vehicle (motorcycle, scooter or the like), a tricycle (trike or the like), an airplane or a watercraft , They usually have a primary coil and a secondary coil, which are each arranged in a plate-shaped housing and can be arranged opposite one another such that an energy storage unit connected to the secondary coil can be charged by means of the method of mutual induction. The primary coil is connected to a power source, such as a public power grid

Zur optimierten Energieübertragung ist es erforderlich, dass die plattenförmigen Gehäuse der Primärspule und der Sekundärspule im Wesentlichen derart gegenüberliegend in zwei zueinander parallel beabstandeten Ebenen angeordnet werden, dass die induktive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärspule optimiert ist. For optimized energy transfer, it is necessary that the plate-shaped housings of the primary coil and the secondary coil are arranged substantially opposite one another in two mutually parallel planes, that the inductive coupling between the primary and secondary coil is optimized.

Dabei ist die Sekundärspule vorzugsweise in einem Bereich des Fahrzeuges und die Primärspule in einem Bereich außerhalb des Fahrzeuges, wie beispielsweise einem Boden-, Wand- oder Deckenbereich einer Garage oder eines Stellplatzes bzw. eines Parkplatzes des Fahrzeuges angeordnet. In this case, the secondary coil is preferably arranged in an area of the vehicle and the primary coil in an area outside the vehicle, such as a floor, wall or ceiling area of a garage or a parking space or a parking space of the vehicle.

Sobald die Primärspule und die Sekundärspule induktiv miteinander gekoppelt werden und die Energieübertragung beginnt, wird in einem Zwischenraum zwischen Primär- und Sekundärspule ein magnetisches Feld erzeugt, welches eine hohe Flussdichte aufweist. Die hohe Flussdichte ist notwendig, um in der Sekundärspule einen entsprechend hohen Strom zu induzieren, welcher in der Lage ist, die Energiespeichereinheit mit einer entsprechenden Leistung in einer akzeptablen Zeit zu laden. Vorzugsweise beträgt die Ladeleistung ca. 3,5 kW, wodurch im Zwischenraum zwischen Primär- und Sekundärspule eine Wärmeentwicklung stattfindet. Durch diese Wärmeentwicklung werden gegebenenfalls Kleintiere, wie beispielsweise Katzen, Marder, Vögel oder dergleichen, dazu animiert, sich zwischen Primär- und Sekundärspule zu platzieren. Unter Umständen können auch Menschen bzw. menschliche Extremitäten, insbesondere von Kindern und Kleinkindern, während des Ladevorganges in den Zwischenraum zwischen Primär- und Sekundärspule gelangen. Die Wärmeeinwirkung auf die Lebewesen hat an sich keinerlei gesundheitlichen Auswirkungen. Allerdings ist es derzeit noch nicht abschließend erforscht, wie sich die Auswirkungen der Bestrahlung durch elektromagnetische Feldern mit derart hohen Flussdichten über einen längeren Zeitraum auf die Physiologie von Lebewesen auswirken. Ferner ist zu beachten, dass Menschen oftmals elektrisch leitende Gegenstände mit sich führen, wie beispielsweise Schmuck oder auch Implantate oder dergleichen, und auch Haustiere wie Katzen oftmals metallische Elemente aufweisende Halsbänder tragen. Durch das beim Laden der Energiespeichereinheit auftretende elektromagnetische Wechselfeld, wird in den metallischen Gegenständen ebenfalls ein Strom induziert, der unter Umständen diesen metallischen Gegenstand derart aufheizt, dass schwere Verbrennungen auftreten können. As soon as the primary coil and the secondary coil are inductively coupled together and the energy transfer begins, a magnetic field is generated in a space between the primary and secondary coil, which has a high flux density. The high flux density is necessary to induce in the secondary coil a correspondingly high current, which is able to charge the energy storage unit with a corresponding power in an acceptable time. Preferably, the charging power is about 3.5 kW, whereby a heat development takes place in the space between the primary and secondary coil. As a result of this heat development, small animals, such as, for example, cats, martens, birds or the like, may be induced to place themselves between the primary coil and the secondary coil. Under certain circumstances, people or human extremities, especially of children and infants, can get into the gap between the primary and secondary coil during the charging process. The heat effect on the living beings has no health effects. However, it is not yet fully understood how the effects of electromagnetic field irradiation at such high flux densities over a longer period of time affect the physiology of living things. Furthermore, it should be noted that people often carry electrically conductive objects with them, such as jewelry or implants or the like, and even pets such as cats often carry metallic elements having collars. As a result of the electromagnetic alternating field occurring during charging of the energy storage unit, a current is also induced in the metallic objects, which possibly heats up this metallic object in such a way that severe burns can occur.

Unabhängig von den physiologischen Folgen für die Lebewesen, welches sich während der berührungslosen Energieübertragung im Zwischenraum zwischen Primär- und Sekundärspule aufhalten, hat das dortige Vorhandensein von Fremdkörpern, unabhängig davon, ob sie elektrisch leiten sind oder nicht, zur Folge, dass die Effizienz der Energieübertragung von ihrem Optimum abweicht. Fremdkörper, die sich nämlich während der berührungslosen Energieübertragung in diesem Zwischenraum befinden, wirken nämlich dem zwischen Primär- und Sekundärspule oszillierenden magnetischen Feld, welches die Energieübertragung bewirkt, entgegen, so dass die übertragene Leistung sinkt, obwohl die der Primärspulenanordnung zugeführte Leistung unverändert ist. Somit sinkt der Wirkungsgrad der Energieübertragung. Regardless of the physiological consequences for the animals, which are located during the contactless energy transfer in the space between the primary and secondary coil, the presence there of foreign bodies, whether they are electrically conductive or not, with the result that the efficiency of energy transfer deviates from its optimum. Namely, foreign objects which are located in this gap during the non-contact power transmission, namely counteract oscillating between the primary and secondary coil magnetic field which causes the energy transfer, so that the transmitted power decreases, although the primary coil assembly supplied power is unchanged. Thus, the efficiency of energy transfer decreases.

Deshalb stellt der Zwischenraum zwischen der Primär- und Sekundärspulenanordnung eine Problemzone dar, da Fremdkörper oder auch Lebewesen während des Ladeprozesses sich in diesem Zwischenraum befinden beziehungsweise dort eindringen können. Therefore, the gap between the primary and secondary coil assembly is a problem area, since foreign objects or living things during the loading process are in this space or can penetrate there.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung, ein Verfahren, eine Primärspulenanordnung, eine Sekundärspulenanordnung und ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit welcher die berührungslose Energieübertragung sicherer und effizienter gestaltet werden kann. The invention is therefore based on the object, an apparatus, a method, a primary coil assembly, a secondary coil assembly and a vehicle to provide, with which the contactless energy transfer can be made safer and more efficient.

Gelöst wird dieser auch Aufgabe vorrichtungsmäßig mit einer Vorrichtung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1, verfahrensmäßig mit einem Verfahren der Ansprüche 13 und 15, mit einer Primärspulenanordnung des Anspruchs 17, mit einer Sekundärspulenanordnung des Anspruchs 18 und mit einem Fahrzeug des Anspruchs 19. Vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den unabhängigen Ansprüchen 2 bis 12, 14 und 16. Solved this task is device-wise with a device with all Features of claim 1, procedurally comprising a method of claims 13 and 15, having a primary coil assembly of claim 17, a secondary coil assembly of claim 18 and a vehicle of claim 19. Advantageous embodiments of the invention are described in independent claims 2 to 12, 14 and 16.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur berührungslosen Energieübertragung kennzeichnet sich dadurch aus, dass der Primärspulenanordnung und/oder der Sekundärspulenanordnung wenigstens eine Detektionseinrichtung zugeordnet ist, mit welcher ein Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung überwachbar ist. The inventive device for contactless energy transmission is characterized in that the primary coil assembly and / or the secondary coil assembly is associated with at least one detection device with which a gap between primary coil assembly and secondary coil assembly can be monitored.

Mit der wenigstens einen Detektionseinrichtung ist es möglich, den Zwischenraum zwischen der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung abzutasten beziehungsweise abzuscannen, um nicht zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörige Fremdkörper zu detektieren, so dass ein bereits laufender Ladevorgang unterbrochen werden kann oder einen geplanter Ladevorgang gar nicht erst begonnen wird. Somit wird zum einen sichergestellt, dass in den Zwischenraum zwischen der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung eindringende oder befindliche Lebewesen nicht der während eines Ladevorgangs abgestrahlten magnetischen Strahlung sowie einer möglichen Wärmeeinstrahlung und somit zusätzlichen gesundheitlichen Risiken ausgesetzt sind. Zum anderen wird dadurch erreicht, dass die Energieübertragung mit möglichst hoher Effizienz durchgeführt wird, da der Zwischenraum zwischen der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung auf nicht zur erfindungsgemäßen Vorrichtung zugehörige Fremdkörper überwacht wird, die den Wirkungsgrad der Energieübertragung herabsetzen würden. With the at least one detection device, it is possible to scan or scan the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement, in order not to detect foreign bodies belonging to the device according to the invention, so that an already running charging process can be interrupted or a planned charging process is not even started. Thus, on the one hand, it is ensured that invaders or living beings entering the intermediate space between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement are not exposed to the magnetic radiation radiated during a charging process and to possible heat radiation and thus additional health risks. On the other hand, it is achieved that the energy transfer is carried out with the highest possible efficiency, since the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement is monitored on foreign objects not belonging to the device according to the invention, which would reduce the energy transfer efficiency.

Die Überwachung des Zwischenraums nach einem Vorhandensein von Fremdkörper wird vorzugsweise vor jeden Ladevorgang und bevorzugt auch während des Ladevorgangs entweder kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen mittels der wenigstens einen Detektionseinrichtung durchgeführt. The monitoring of the gap after a presence of foreign bodies is preferably carried out before each charging operation and preferably also during the charging process either continuously or at defined time intervals by means of the at least one detection device.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Detektionseinrichtung dazu ausgebildet, den Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung direkt oder indirekt zu überwachen. According to a first embodiment of the invention, the at least one detection device is designed to directly or indirectly monitor the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement.

Unter direkter Überwachung soll dabei verstanden werden, dass die wenigstens eine Detektionseinrichtung wenigstens einen Sensor aufweist, mit welchen Fremdkörper direkt detektiert werden können. Beispielhaft seien hierfür Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren, optische Sensoren oder dergleichen genannt, durch welche ein Fremdkörper detektierbar ist, wenn er sich im Strahlengang des jeweiligen Sensors befindet. Solche Sensoren zur direkten Detektierung haben den Vorteil, dass Sie das magnetische Feld der Primär- beziehungsweise Sekundärspulenanordnung nicht stören und die Detektion somit kontinuierlich oder auch in vorbestimmten Zeitabständen während der Energieübertragung durchgeführt werden kann, ohne die Energieübertragung unterbrechen zu müssen. Direct monitoring should be understood to mean that the at least one detection device has at least one sensor with which foreign objects can be detected directly. By way of example, ultrasound sensors, radar sensors, infrared sensors, optical sensors or the like may be mentioned by means of which a foreign body can be detected if it is located in the beam path of the respective sensor. Such sensors for direct detection have the advantage that you do not disturb the magnetic field of the primary or secondary coil assembly and the detection can thus be carried out continuously or at predetermined intervals during energy transfer without having to interrupt the energy transfer.

Unter indirekter Überwachung soll vorliegend verstanden werden, dass die wenigstens eine Detektionseinrichtung wenigstens einen Sensor aufweist mit welchem Fremdkörper indirekt detektiert werden können. Beispielhaft seien hierfür induktive Sensoren, kapazitive Sensoren oder dergleichen genannt, durch welche ein Fremdkörper durch Deformation des zwischen Primär- und Sekundärspulenanordnung wirkenden elektromagnetischen Feldes detektierbar ist. Indirect monitoring should be understood here to mean that the at least one detection device has at least one sensor with which foreign bodies can be detected indirectly. By way of example, inductive sensors, capacitive sensors or the like may be mentioned by means of which a foreign body can be detected by deformation of the electromagnetic field acting between the primary and secondary coil arrangement.

Das Grundprinzip eines induktiven Sensors ist vorzugsweise die Steuerung der Induktivität durch eine physikalische Größe. Ein induktiver Sensor, beispielsweise eine Spule arbeitet nach dem Induktionsgesetz und sendet ein elektromagnetisches Feld aus, welches über einen räumlich begrenzten Bereich, vorliegend den Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung, wirkt. Dies wird auch als aktive Schaltzone bezeichnet. Wird in dieser aktiven Schaltzone ein elektrisch leitender Fremdkörper eingebracht, beispielsweise aus einem metallischen Material, wird das Magnetfeld deformiert beziehungsweise gedämpft, so dass der induktive Sensor eine Impedanzänderung erfährt. Ist die Dämpfung so groß, dass die Schwingungsamplitude einen gewissen Wert unterschreitet, spricht ein Komparator an und gibt über eine Endstufe ein Ausgangssignal aus. The basic principle of an inductive sensor is preferably the control of the inductance by a physical quantity. An inductive sensor, for example a coil operates according to the law of induction and emits an electromagnetic field, which acts over a spatially limited area, in this case the gap between primary coil arrangement and secondary coil arrangement. This is also called active switching zone. If an electrically conductive foreign body is introduced in this active switching zone, for example of a metallic material, the magnetic field is deformed or damped so that the inductive sensor experiences an impedance change. If the damping is so great that the oscillation amplitude falls below a certain value, a comparator responds and outputs an output signal via an output stage.

Kapazitive Sensoren werden beispielsweise eingesetzt, um auch nicht leitende Materialien, wie beispielsweise Holz, Kunststoff, Glas usw. als im Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung befindliche Fremdkörper zu erkennen. Allgemein beruht die Funktion eines kapazitiven Sensors beispielsweise auf der Änderung des elektrischen Feldes in der Umgebung vor seiner Sensorelektrode, d. h. der aktiven Zone. Der kapazitive Sensor arbeitet mit einem RC-Oszillator (Widerstand-Kondensator-Oszillator). Es wird die Kapazität zwischen der aktiven Elektrode und dem elektrischen Erdpotential gemessen. Durch die Annäherung eines metallischen oder nicht metallischen Fremdkörpers an die aktive Zone des kapazitiven Sensors vergrößert sich die Kapazität und beeinflusst so die Schwingungsamplitude des RC-Oszillators. Dadurch wird eine dem RC-Oszillator nachgeschaltete Triggerstufe gekippt und dies bewirkt, dass ein Schaltverstärker im Sensor seinen Ausgangszustand ändert. Capacitive sensors are used, for example, to detect non-conductive materials, such as wood, plastic, glass, etc. as located in the space between the primary coil assembly and secondary coil assembly foreign body. In general, the function of a capacitive sensor is based, for example, on the change of the electric field in the environment in front of its sensor electrode, ie the active zone. The capacitive sensor works with an RC oscillator (resistance-capacitor-oscillator). The capacitance between the active electrode and the electrical ground potential is measured. The approach of a metallic or non-metallic foreign body to the active zone of the capacitive sensor increases the capacitance and thus influences the oscillation amplitude of the RC oscillator. This will cause a trigger stage downstream of the RC oscillator This causes a switching amplifier in the sensor to change its output state.

Infolgedessen wird mittels der induktiven bzw. kapazitiven Sensoren die Änderung der Amplitude oder der Resonanzfrequenz gemessen, welche durch ein Vorhandensein von Fremdkörpern beziehungsweise Lebewesen in dem Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung ausgelöst wird. As a result of the inductive or capacitive sensors, the change in the amplitude or the resonance frequency is measured, which is triggered by the presence of foreign bodies or living beings in the space between the primary coil assembly and secondary coil assembly.

Bei Verwendung von kapazitiven oder induktiven Sensoren ist allerdings zu beachten, dass hierbei jeweils ein Ladevorgang selbst unterbrochen werden muss bzw. nicht ermöglicht werden kann, sobald eine Detektion des Zwischenraumes zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung durchgeführt wird. When using capacitive or inductive sensors, however, it should be noted that in each case a charging process itself must be interrupted or can not be made possible as soon as a detection of the intermediate space between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement is carried out.

Um den Ladevorgang nicht unterbrechen zu müssen, kann es sich deshalb bei der Verwendung von kapazitiven oder induktiven Sensoren anbieten, eine Detektion von Fremdkörpern im Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung vorzugsweise lediglich vor dem Ladevorgang durchzuführen. In order not to have to interrupt the charging process, it may therefore be advisable, when using capacitive or inductive sensors, to carry out a detection of foreign bodies in the intermediate space between primary coil arrangement and secondary coil arrangement, preferably only before the charging process.

Vorteilhaft ist allerdings, dass die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandene Primär- und Sekundärspulenanordnung jeweils mindestens eine Spule aufweist, die als induktiver Sensor genutzt werden kann. Insoweit ist es nicht notwendig, zusätzliche Sensoren vorzusehen, um eine Überwachung des Zwischenraumes zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung durchzuführen. However, it is advantageous that the primary and secondary coil arrangement present in the device according to the invention each have at least one coil which can be used as an inductive sensor. In that regard, it is not necessary to provide additional sensors to perform a monitoring of the gap between the primary coil assembly and secondary coil assembly.

Natürlich ist es auch möglich eine Kombination von mehreren, insbesondere mehreren der zuvor beschriebenen Sensortypen vorzunehmen. Of course, it is also possible to carry out a combination of several, in particular several, of the sensor types described above.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist sowohl die Primärspulenanordnung als auch die Sekundärspulenanordnung wenigstens eine Spule auf, wobei vorzugsweise die Anzahl der Spulen in der Primärspulenanordnung und in der Sekundärspulenanordnung gleich ist. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, eine Vielzahl von induktiven beziehungsweise kapazitiven Sensoren zur Überwachung des Zwischenraumes zwischen der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung in der Vorrichtung anzuordnen, wodurch die Empfindlichkeit der Überwachung deutlich erhöht ist. Gleichzeitig können alle diese Detektoren, bei gleicher Anzahl in der der Primär- und Sekundärspulenanordnung zur Energieübertragung bei entsprechender Orientierung zueinander mitgenutzt werden. Insofern ist eine sehr effiziente Energieübertragung bei gleichzeitiger großer Überwachungssicherheit gegeben, auch wenn zur Überwachung des Zwischenraumes zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung die Energieübertragung immer wieder kurzzeitig unterbrochen werden muss. In accordance with a further embodiment of the invention, both the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement have at least one coil, wherein preferably the number of coils in the primary coil arrangement and in the secondary coil arrangement is the same. With this embodiment of the invention, it is possible to arrange a plurality of inductive or capacitive sensors for monitoring the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement in the device, whereby the sensitivity of the monitoring is significantly increased. At the same time, all of these detectors, with the same number in the primary and secondary coil arrangement can be shared with each other for energy transmission with appropriate orientation. In this respect, a very efficient energy transfer is given at the same time great security of surveillance, even if the energy transfer must be interrupted again and again for monitoring the gap between primary coil assembly and secondary coil assembly.

Nach einem besonders vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist sowohl die Primärspulenanordnung als auch die Sekundärspulenanordnung auf jeweils einer separaten Leiterplatte angeordnet, wobei die wenigstens eine Spule der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung vorzugsweise als Planarspule ausgebildet ist. According to a particularly advantageous idea of the invention, both the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement are each arranged on a separate printed circuit board, wherein the at least one coil of the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement is preferably designed as a planar coil.

Die wenigstens eine Spule der Primärspulenanordnung und der Sekundärspulenanordnung ist dabei als Leiterbahnstruktur auf einem Leiterplattenmaterial vorzugsweise als Planarspule ausgebildet. Bekannte Spulensysteme beziehungsweise diskret gewickelte Spulensysteme bestehen aus einem Kupferdraht, welcher um einen Wickelkörper zur Ausbildung von Spulenwicklungen angeordnet ist, wobei diese Spulen in der Regel mindestens eine Höhe beziehungsweise Dicke von ca. 1,5 cm bis 2 cm aufweisen. Dagegen beträgt die gesamte Höhe der erfindungsgemäßen leiterplattenbasierten Vorrichtung nur noch maximal 1,2 cm bis 1,5 cm, so dass die gesamte Vorrichtung vorteilhaft in der Dicke bzw. Höhe sehr gering baut. Insbesondere vorteilhaft ist diese Ausgestaltung für die Sekundärspulenanordnung, die sich in oder an dem Fahrzeug befindet, da dadurch eine Bauteiloptimierung hinsichtlich des Volumens und auch hinsichtlich des Gewichtes ergibt. Weitere für das Gesamtsystem erforderliche elektrische Bauteile und/oder Schaltungen können unter Verwendung einer definiert ausgelegten Verdrahtung extern an die Primärspulenanordnung und/oder Sekundärspulenanordnung angebunden werden. The at least one coil of the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement is designed as a conductor track structure on a printed circuit board material, preferably as a planar coil. Known coil systems or discretely wound coil systems consist of a copper wire, which is arranged around a winding body for the formation of coil windings, these coils usually have at least a height or thickness of about 1.5 cm to 2 cm. By contrast, the total height of the printed circuit board-based device according to the invention is only a maximum of 1.2 cm to 1.5 cm, so that the entire device advantageously has a very low thickness or height. This embodiment is particularly advantageous for the secondary coil arrangement which is located in or on the vehicle since this results in a component optimization with regard to the volume and also with respect to the weight. Further electrical components and / or circuits required for the overall system can be externally connected to the primary coil arrangement and / or secondary coil arrangement using a defined wiring.

Folglich zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Leiterplatten und darin angeordneten Spulen durch eine extrem flache Bauweise, eine mechanische Robustheit und ein geringes Gewicht aus. Zudem können derartige leiterplattenbasierten Vorrichtungen im Gegensatz zu den bekannten Spulensystemen, kostenreduziert mit bestehenden Leiterbahnherstellungsverfahren hergestellt werden, ohne ein wesentlich prozessunsicheres Wickeln des Drahtes auf den Spulenkörper durchführen zu müssen. Consequently, the device according to the invention with printed circuit boards and coils arranged therein is characterized by an extremely flat design, a mechanical robustness and a low weight. In addition, such board-based devices, in contrast to the known coil systems, can be produced cost-reduced with existing interconnect manufacturing process without having to perform a substantially process-unsecure winding of the wire on the bobbin.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Planarspulen in einer zwischen zwei Außenschichten der jeweiligen Leiterplatte eingebetteten Innenschicht angeordnet sind. Die Außenschichten können somit als eine Art Schutzschicht für die Innenschicht dienen. Als Innenschicht soll hierbei ein Leiterplattensystem verstanden werden, dass gegebenenfalls auch aus mehreren Schichten beziehungsweise Layern aufgebaut ist, in welchen verschiedene elektronische Bauteile eingebracht sind. Somit können vorteilhaft zusätzliche für das System erforderliche Bauteile, wie beispielsweise oberflächenmontierte Bauteile (SMD – surface mounted device) und/oder bedrahtete Bauteilen in Durchsteckmontage (THT – through hole technology), d. h. beispielsweise elektrische bzw. elektronische Komponenten, wie Widerstände, Transistoren. Kondensatoren, Relais usw. in die Leiterplatte integriert werden. Dies kann beispielsweise erfolgen nachdem die die Primär- beziehungsweise Sekundärspulenanordnung enthaltene Leiterplatte mittels den zur Verfügung stehenden Leiterplattentechnologien hergestellt worden ist. Dazu werden auf einer äußeren Schicht (Layer) der Leiterplatte die Bauteile angeordnet und verlötet bzw. verdrahtet. Natürlich ist dies auch während der Herstellung der Leiterplatte selbst möglich, so dass die besagten Bauteile beispielsweise auf einer inneren Schicht der Leiterplatte aufgebracht bzw. integriert werden. Demzufolge ist es möglich, dass die Bauelemente direkt als Kupferschichtstruktur ausgebildet werden, während beispielsweise Widerstände mittels spezieller Pasten auf der Oberfläche oder in die verdeckten Schichten eingedruckt werden, wodurch nicht nur Bauelemente, sondern auch deren Bestückung gespart werden kann. Auch ist es denkbar, dass auf oder in den Leiterplatten Schaltkreise direkt platziert sind (chip on board / chip in board), welche direkt zur Platine gebondet und durch beispielsweise einen Tropfen Kunstharz geschützt sind. It has proved to be advantageous that the planar coils are arranged in an embedded between two outer layers of the respective printed circuit board inner layer. The outer layers can thus serve as a kind of protective layer for the inner layer. In this case, an inner layer should be understood to be a printed circuit board system which, if appropriate, is also constructed from a plurality of layers or layers in which various electronic components are introduced. Thus, additional components required for the system, such as surface mounted device (SMD) and / or through hole THT components, ie, for example, electrical or electronic components such as resistors, transistors. Capacitors, relays, etc. are integrated into the circuit board. This can take place, for example, after the printed circuit board containing the primary or secondary coil arrangement has been produced by means of the available printed circuit board technologies. For this purpose, the components are arranged and soldered or wired on an outer layer (layer) of the printed circuit board. Of course, this is also possible during the production of the printed circuit board itself, so that said components are applied or integrated, for example, on an inner layer of the printed circuit board. Consequently, it is possible for the devices to be formed directly as a copper layer structure while, for example, resistors are printed on the surface or in the hidden layers by means of special pastes, thereby saving not only components but also their assembly. It is also conceivable that circuits are placed directly on or in the circuit boards (chip on board / chip in board), which are bonded directly to the board and protected by, for example, a drop of synthetic resin.

Insoweit kann die gesamte erforderliche Leistungselektronik zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft auf derselben Leiterplatte beziehungsweise derselben, gegebenenfalls mehrere Layer aufweisenden Innenschicht wie die Primär- beziehungsweise Sekundärspulenanordnung selbst aufgebracht beziehungsweise in dort eingebettet sein kann. In that regard, the entire required power electronics for operating a device according to the invention advantageously on the same circuit board or the same, optionally having several layers inner layer such as the primary or secondary coil assembly itself applied or embedded in there.

Vorzugsweise weisen die Leiterplatten also eine Vielzahl von übereinander angeordneten Schichten auf, wobei die Primär- beziehungsweise Sekundärspulenanordnung sowie eventuell auch weitere elektrische bzw. elektronische Bauteile in beziehungsweise auf einer durch mindestens zwei weitere Schichten eingeschlossenen inneren Schicht angeordnet beziehungsweise in dieser Schicht integriert sind. Thus, the printed circuit boards preferably have a multiplicity of layers arranged one above the other, wherein the primary or secondary coil arrangement and possibly also further electrical or electronic components are arranged in or on an inner layer enclosed by at least two further layers or integrated in this layer.

Die Planarspulen sind dabei vorteilhafterweise in runder, ovaler oder eckiger Form ausgebildet. Die Wicklung der Planarspule weist dabei eine erste Wicklung beziehungsweise einen ersten Wicklungsbereich oder -verlauf auf, welcher beispielsweise in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelt verläuft. Daran schließt sich ein zweiter Wicklungsbereich an, welcher beispielsweise in Richtung des Uhrzeigersinns gewickelt verläuft. Dabei erfolgt vorzugsweise die erste Wicklung des definierten Drahtes von außen nach innen in Schneckenform, während die zweite Wicklung des Drahtes von innen nach außen in Schneckenform erfolgt. The planar coils are advantageously formed in a round, oval or angular shape. In this case, the winding of the planar coil has a first winding or a first winding region or course, which runs, for example, wound in a counterclockwise direction. This is followed by a second winding region, which runs, for example, wound in the clockwise direction. Preferably, the first winding of the defined wire from outside to inside takes place in the form of a screw, while the second winding of the wire takes place from the inside to the outside in the form of a screw.

Der Draht wird demnach nach der ersten Wicklung im Zentrum der Wicklung in einen im Wesentlichen in Höhen- bzw. Dickenrichtung der Leiterplatte gesehenen unteren zweiten Bereich der Leiterplatte geführt wird, wobei in diesem zweiten Bereich eine weitere Wicklung von innen nach außen stattfindet. Dadurch wird gewährleistet, dass der Draht am selben Seitenbereich der Leiterplatte dieser zugeführt, wie auch aus dieser herausgeführt werden kann. Accordingly, after the first winding in the center of the winding, the wire is guided into a lower second region of the printed circuit board, which is seen substantially in the height or thickness direction of the printed circuit board, wherein a further winding from inside to outside takes place in this second region. This ensures that the wire on the same side region of the circuit board supplied to this, as well as can be led out of this.

Es ist jedoch auch denkbar, dass der Draht an einem Seitenbereich der Leiterplatte dieser zugeführt und an einem anderen Seitenbereich der Leiterplatte aus dieser herausgeführt wird, wenn dies erforderlich sein sollte. However, it is also conceivable that the wire is supplied at one side region of the printed circuit board of this and out of this on another side region of the printed circuit board, if this should be necessary.

Vorzugsweise sind die Planarspulen der Primär- und Sekundäranordnung in der Innenschicht der jeweiligen Leiterplatte angeordnet. Dadurch sind die Planarspulen durch die Außenschichten der jeweiligen Leiterplatte abgedeckt und folglich vor Beschädigungen geschützt. Preferably, the planar coils of the primary and secondary arrays are arranged in the inner layer of the respective printed circuit board. As a result, the planar coils are covered by the outer layers of the respective circuit board and thus protected from damage.

Vorzugsweise ist mindestens eine Planarspule mit einer im Wesentlichen in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordneten Wicklung in beziehungsweise auf der jeweiligen Leiterplatte angeordnet, wobei es jedoch auch denkbar ist, dass mehrere dieser Spulen in beziehungsweise auf der Leiterplatte angeordnet sind. Preferably, at least one planar coil with a winding arranged substantially in two superimposed planes is arranged in or on the respective printed circuit board, although it is also conceivable that a plurality of these coils are arranged in or on the printed circuit board.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind eine Mehrzahl von Spulen im Wesentlichen gleichmäßig auf der die Primärspulenanordnung und/oder die Sekundärspulenanordnung aufweisenden Leiterplatte verteilt. Diese Spulen sind dann vorzugsweise in einem definierten Abstand zueinander im Wesentlichen gleichmäßig über die Leiterplatte verteilt angeordnet, und liegen bevorzugt im Wesentlichen in einer identischen Ebene bezüglich der Dicke der Leiterplatte, um eine möglichst effiziente Energieübertragung zu gewährleisten. According to a further aspect of the invention, a plurality of coils are distributed substantially uniformly over the printed circuit board comprising the primary coil arrangement and / or the secondary coil arrangement. These coils are then preferably distributed at a defined distance from one another substantially uniformly over the printed circuit board, and are preferably substantially in an identical plane with respect to the thickness of the printed circuit board in order to ensure the most efficient energy transfer possible.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Detektionseinrichtung kommunikativ verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, die induktive Kopplung zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung in Abhängigkeit eines von der Detektionseinrichtung kommunizierten Überwachungsergebnisses zu steuern. Durch diese Steuereinrichtung kann die induktive Kopplung in Abhängigkeit des Überwachungsergebnisses der Detektionseinrichtung hergestellt, aufrechterhalten oder gelöst werden. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, a control device is provided, which is communicatively connected to the detection device and which is designed to control the inductive coupling between primary coil arrangement and secondary coil arrangement as a function of a monitoring result communicated by the detection device. By means of this control device, the inductive coupling can be produced, maintained or released as a function of the monitoring result of the detection device.

Dabei hat es sich bewährt, dass eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Detektionseinrichtung kommunikativ verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, die von der Detektionseinrichtung kommunizierten Überwachungsergebnisses mit einem Referenzergebnis zu vergleichen. Durch den Vergleich des Überwachungsergebnisses mit einem Referenzergebnisses ist es möglich, relativ sicher festzustellen, ob sich im Zwischenraum zwischen Primär- und Sekundärspulenanordnung ein Fremdkörper befindet. It has proven useful to provide a comparison device which is communicatively connected to the detection device and which is designed to compare the monitoring result communicated by the detection device with a reference result. By comparing the monitoring result with a reference result, it is possible to determine relatively reliably whether there is a foreign body in the intermediate space between the primary and secondary coil arrangement.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur berührungslosen Energieübertragung mit einer Primärspulenanordnung und einer damit induktiv koppelbaren Sekundärspulenanordnung, weist folgende Verfahrensschritte auf:

a) Positionierung der Sekundärspulenanordnung gegenüber der Primärspulenanordnung,
b) induktiv Kopplung der Sekundärspulenanordnung mit der Primärspulenanordnung,
c) Untersuchung des Zwischenraums zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung durch eine Detektionseinrichtung Feststellung eines Überwachungsergebnisses,
d) Vergleich des Überwachungsergebnisses mit einem Referenzergebnis und
e) Weiterbetrieb der Vorrichtung anhand des Vergleichs entsprechend einer Vorschlagsliste weiterbetrieben.

A method according to the invention for operating a previously described device for contactless energy transmission with a primary coil arrangement and a secondary coil arrangement inductively coupled with it, comprises the following method steps:

a) positioning of the secondary coil arrangement with respect to the primary coil arrangement,
b) inductively coupling the secondary coil arrangement with the primary coil arrangement,
c) investigation of the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement by a detection device determination of a monitoring result,
d) comparison of the monitoring result with a reference result and
e) continue to operate the device based on the comparison according to a suggestion list.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren, welches insbesondere bei Verwendung der zuvor beschriebenen direkten Sensoren Verwendung findet, wird im Wesentlichen kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen der Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung überwacht. Die Vorrichtung wird dann entsprechend eines dem Überwachungsergebnis zugeordneten Vorschlages, welcher der Vorschlagsliste durch eine Steuereinrichtung entnommen werden kann, weiterbetrieben. Dabei kann insbesondere der Ladevorgang fortgesetzt werden, wenn sich beispielsweise ein Fremdkörper im Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung befindet, dieser aber innerhalb eines tolerierbaren Zeitintervalls wieder verschwunden ist. Das tolerierbare Zeitintervall kann so bemessen sein, das erst dann eine Entkopplung der Primär- und Sekundärspulenanordnung erfolgt, wenn die Dosis der elektromagnetischen Strahlung, die auf den Fremdkörper wirkt, einen vorbestimmte Wärme- oder auch Strahlungseintrag in den Fremdkörper übersteigt. Alternativ oder zusätzlich kann das Zeitintervall auch derart bemessen sein, dass eine Entkopplung erfolgt, wenn die Energieübertragung einen vorbestimmten Wirkungsgrad unterschreitet und somit uneffektiv wird. In jeden Fall ist es möglich die entsprechende Aktion, welche von der Steuereinrichtung durchgeführt wird auch mittels einer Kommunikationseinrichtung an beispielsweise ein Mobilfunkgerät oder eine Überwachungsstation weiter zu leiten, damit die Detektion des Fremdkörpers dem Benutzer der Vorrichtung mitgeteilt wird und dieser Maßnahmen treffen kann, wie beispielsweise die manuelle Beseitigung des Fremdkörpers, damit die Vorrichtung wieder effizient und sicher funktioniert. As a result of this method according to the invention, which is used in particular when using the direct sensors described above, the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement is monitored essentially continuously or at predetermined time intervals. The device is then operated according to a suggestion associated with the monitoring result which can be taken from the suggestion list by a control device. In particular, the charging process can be continued if, for example, there is a foreign body in the intermediate space between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement, but this has disappeared again within a tolerable time interval. The tolerable time interval can be so dimensioned that a decoupling of the primary and secondary coil arrangement takes place only when the dose of electromagnetic radiation acting on the foreign body exceeds a predetermined heat or radiation input into the foreign body. Alternatively or additionally, the time interval can also be dimensioned such that a decoupling takes place when the energy transmission falls below a predetermined efficiency and thus becomes ineffective. In any case, it is possible to forward the corresponding action, which is carried out by the control device by means of a communication device to, for example, a mobile device or a monitoring station, so that the detection of the foreign body is communicated to the user of the device and can take these measures, such as the manual removal of the foreign body, so that the device again works efficiently and safely.

Alternativ ist es natürlich möglich, dass die induktive Kopplung zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung aufgehoben wird, sofern der Vergleich eine Abweichung des Überwachungsergebnisses vom Referenzergebnis ergibt, die außerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches liegt. Dies hat allerdings den Nachteil, dass eine Energieübertragung nicht stattfindet solange sich der Fremdkörper im Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung befindet. Alternatively, it is of course possible for the inductive coupling between primary coil arrangement and secondary coil arrangement to be canceled, if the comparison results in a deviation of the monitoring result from the reference result, which lies outside a predefined tolerance range. However, this has the disadvantage that an energy transfer does not take place as long as the foreign body is in the space between the primary coil assembly and secondary coil assembly.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur berührungslosen Energieübertragung mit einer Primärspulenanordnung und einer damit induktiv koppelbaren Sekundärspulenanordnung, weist folgende Verfahrensschritte auf:

a) Positionierung der Sekundärspulenanordnung gegenüber der Primärspulenanordnung,
b) Untersuchung des Zwischenraums zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung durch eine Detektionseinrichtung Feststellung eines Überwachungsergebnisses,
c) Vergleich des Überwachungsergebnisses mit einem Referenzergebnis und
d) Weiterbetrieb der Vorrichtung anhand des Vergleichs entsprechend einer Vorschlagsliste weiterbetrieben.

A further method according to the invention for operating a previously described device for contactless energy transmission with a primary coil arrangement and a secondary coil arrangement inductively coupled with it, comprises the following method steps:

a) positioning of the secondary coil arrangement with respect to the primary coil arrangement,
b) investigation of the gap between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement by a detection device determination of a monitoring result,
c) comparison of the monitoring result with a reference result and
d) Continuing to operate the device on the basis of the comparison according to a suggestion list.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren, welches insbesondere bei Verwendung der zuvor beschriebenen indirekten Sensoren der induktiven beziehungsweise kapazitiven Sensoren Verwendung findet, sind die Primärspulenanordnung und die Sekundärspulenanordnung während der Überwachung entkoppelt. Es wird daher eine Überwachung des Zwischenraums vor der Energieübertragung durchgeführt. Während des Ladevorgangs wird die Energieübertragung in vorbestimmten Zeitabständen immer wieder durch Entkopplung von Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung kurzzeitig unterbrochen, um eine weitere Überwachung durchzuführen. Anhand des Überwachungsergebnisses wird die Energieübertragung durch induktives Koppeln von Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung wieder gestartet, wenn kein Fremdkörper detektiert wurde, beziehungsweise die Entkopplung aufrecht erhalten, wenn ein Fremdkörper detektiert wurde. By means of this method according to the invention, which is used in particular when using the above-described indirect sensors of the inductive or capacitive sensors, the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement are decoupled during monitoring. It is therefore carried out a monitoring of the gap before the energy transfer. During the charging process, the energy transfer is interrupted at predetermined time intervals again and again by decoupling of primary coil assembly and secondary coil assembly to perform a further monitoring. On the basis of the monitoring result, the energy transfer is initiated by inductive coupling of primary coil assembly and secondary coil assembly again when no foreign body was detected, or maintain the decoupling, if a foreign body was detected.

Vorzugsweise wird vor jeden Ladevorgang und bevorzugt auch während des Ladevorgangs entweder kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen der Zwischenraum mittels den entsprechenden Detektionseinrichtungen nach einem Vorhandensein von Fremdkörper abgesucht, wobei bei der Verwendung von induktiven oder kapazitiven Sensoren eine Detektion von Fremdkörpern im Zwischenraum vorzugsweise lediglich vor dem Ladevorgang stattfindet, um diesen nicht stetig unterbrechen zu müssen. Preferably, before each charging operation, and preferably also during the charging process, either continuously or in a defined manner Time intervals of the gap searched by the corresponding detection means for the presence of foreign bodies, wherein when using inductive or capacitive sensors, a detection of foreign bodies in the space preferably takes place only before the charging process, so as not to interrupt it continuously.

Auch bei diesem Verfahren kann wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren sowohl eine Zeitberücksichtigung, um den zeitlichen Wärme- und/oder Strahlungseintrag in den Fremdkörper zu berücksichtigen, als auch eine Kommunikation mit dem Benutzer vorgesehen sein. Also in this method, as in the method described above, both a time consideration to account for the temporal heat and / or radiation input into the foreign body, as well as a communication with the user may be provided.

Nach einem abschließenden Gedanken der Erfindung, kann vorgesehen sein, den Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung automatisiert mittels einer Reinigungseinrichtung, vorzugsweise einer der Primärspulenanordnung zugeordneten verschwenkbaren beziehungsweise verfahrbaren Besen- oder Bürsteneinrichtung, zu reinigen, wenn ein Fremdkörper detektiert wird. Auf diese Weise wird ein die Verweildauer von Fremdkörpern im Zwischenraum zwischen Primärspulenanordnung und Sekundärspulenanordnung miniert und eine Kommunikation mit dem Benutzer überflüssig beziehungsweise nur dann notwendig, wenn in der Reinigungseinrichtung ein Fehler auftritt oder die Reinigungseinrichtung trotz mehrfacher Versuch nicht in der Lage ist, den Fremdkörper zu beseitigen. According to a final idea of the invention, it is possible to automatically clean the intermediate space between the primary coil arrangement and the secondary coil arrangement by means of a cleaning device, preferably a pivotable or displaceable brush or brush device associated with the primary coil arrangement, when a foreign body is detected. In this way, a residence time of foreign bodies in the space between the primary coil assembly and secondary coil assembly is minimized and communication with the user superfluous or only necessary if a fault occurs in the cleaning device or the cleaning device is unable despite multiple attempts to the foreign body remove.

Selbstständig geschützt ist zudem sowohl eine Primärspulenanordnung als auch eine Sekundärspulenanordnung für eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Sekundärspulenanordnung. In addition, both a primary coil arrangement and a secondary coil arrangement for a previously described device according to the invention as well as a vehicle with such a secondary coil arrangement are independently protected.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen: Show it:

1: eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 FIG. 2 is a schematic diagram of a first embodiment of a device according to the invention, FIG.

2: eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of a device according to the invention, FIG.

3: eine Prinzipskizze der Primärspulenanordnung beziehungsweise der Sekundärspulenanordnung der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 und 3 FIG. 2: a schematic diagram of the primary coil arrangement or the secondary coil arrangement of the first embodiment of a device according to the invention according to FIG 1 and

4: eine Prinzipskizze der Primärspulenanordnung beziehungsweise der Sekundärspulenanordnung der zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 2. 4 FIG. 2: a schematic diagram of the primary coil arrangement or the secondary coil arrangement of the second embodiment of a device according to the invention in accordance with FIG 2 ,

In 1 ist eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei ist eine Primärspulenanordnung 1 aufweisende Leiterplatte 7 unter Bildung eines Zwischenraumes 4 gegenüber einer eine Sekundärspulenanordnung 2 aufweisende Leiterplatte 7' angeordnet. Wie zu erkennen ist, fluchten dabei die Primärspulenanordnung 1 und die Sekundärspulenanordnung 2 hinsichtlich ihrer Längserstreckung. Zudem sind die Primärspulenanordnung 1 und die Sekundärspulenanordnung 2 hinsichtlich ihrer Längserstreckung parallel zueinander angeordnet. Innerhalb der Primärspulenanordnung 1 und der Sekundärspulenanordnung 2 sind dabei hier nicht näher dargestellte Spulen 6 angeordnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Planarspulen 9 innerhalb einer Innenschicht 12, 12' der Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise der Sekundärspulenanordnung 2 ausgebildet sind. Die Anzahl der einzelnen Planarspulen 9 innerhalb der Primärspulenanordnung 1 und der Sekundärspulenanordnung 2 kann dabei unterschiedlich sein. Allerdings empfiehlt es sich eine gleiche Anzahl von Planarspulen 9 innerhalb der Primärspulenanordnung 1 und der Sekundärspulenanordnung 2 zu verwenden, da dadurch jede Planarspule zu einer berührungslosen induktiven Energieübertragung von der Primärspulenanordnung 1 zu der Sekundärspulenanordnung 2 beitragen kann. In 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a device according to the invention shown. In this case, a primary coil arrangement 1 having printed circuit board 7 forming a gap 4 opposite to a secondary coil arrangement 2 having printed circuit board 7 ' arranged. As can be seen, the primary coil arrangement is aligned in this case 1 and the secondary coil assembly 2 in terms of their longitudinal extent. In addition, the primary coil arrangement 1 and the secondary coil assembly 2 arranged with respect to their longitudinal extent parallel to each other. Inside the primary coil assembly 1 and the secondary coil assembly 2 are not shown here coils 6 arranged in the present embodiment as planar coils 9 within an inner layer 12 . 12 ' the primary coil assembly 1 or the secondary coil arrangement 2 are formed. The number of individual planar coils 9 within the primary coil assembly 1 and the secondary coil assembly 2 can be different. However, it is recommended to use an equal number of planar coils 9 within the primary coil assembly 1 and the secondary coil assembly 2 to use, as this, each planar coil to a non-contact inductive energy transfer from the primary coil assembly 1 to the secondary coil assembly 2 can contribute.

Deutlich zu erkennen ist ebenfalls eine in die Innenschicht 12, 12' der jeweiligen Leiterplatte 7, 7' eingebrachte Leistungselektronik 13, 13', wobei die Innenschicht 12, 12' aus mehreren Layer aufgebaut sein kann. Vorzugweise ist die Leistungselektronik 13, 13' dabei in einem anderen Layer angeordnet wie die Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise Sekundärspulenanordnung 2, wobei allerdings eine hier nicht dargestellte elektronische Verbindung zwischen der Leistungselektronik 13, 13' und der Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise Sekundärspulenanordnung 2 besteht. Clearly visible is also one in the inner layer 12 . 12 ' the respective circuit board 7 . 7 ' introduced power electronics 13 . 13 ' , wherein the inner layer 12 . 12 ' can be composed of several layers. Preferably, the power electronics 13 . 13 ' arranged in a different layer as the primary coil arrangement 1 or secondary coil arrangement 2 However, although not shown here electronic connection between the power electronics 13 . 13 ' and the primary coil assembly 1 or secondary coil arrangement 2 consists.

Die Leiterplatten 7, 7' der Primärspulenanordnung 1 und der Sekundärspulenanordnung 2 weisen zudem Außenschichten 10, 10' und 11, 11' auf, zwischen denen die Innschicht 12, 12' in Art einer Sandwichpackung eingebettet ist. Die Außenschichten dienen dabei in erster Linie dazu, die Primärspulenanordnung 1 und Sekundärspulenanordnung 2 sowie die Leistungselektronik 13, 13' aufweisende Innschicht vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. The circuit boards 7 . 7 ' the primary coil assembly 1 and the secondary coil assembly 2 also have outer layers 10 . 10 ' and 11 . 11 ' on, between which the Innschicht 12 . 12 ' is embedded in the manner of a sandwich pack. The outer layers serve primarily to the primary coil assembly 1 and secondary coil assembly 2 as well as the power electronics 13 . 13 ' Protected Innschicht to protect against mechanical damage.

Die Leiterplatte 7 der Primärspulenanordnung 1 weist gegenüber der Leiterplatte 7' der Sekundärspulenanordnung 2 noch zusätzlich in Richtung des Zwischenraumes 4 weisende Detektionseinrichtungen 3 auf, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Sensoren 5 zur direkten Detektion von im Zwischenraum 4 befindlichen Fremdkörpern ausgebildet sind. Solche Sensoren 5 können beispielsweise als Ultraschallsensoren, Röntgensensoren, Infrarot Sensoren, optische Sensoren zur Bilderfassung oder dergleichen ausgebildet seien. The circuit board 7 the primary coil assembly 1 points opposite the circuit board 7 ' the secondary coil assembly 2 additionally in the direction of the gap 4 pointing detection devices 3 on, which in the present embodiment with sensors 5 for direct detection of in the space 4 located foreign bodies are formed. Such sensors 5 For example, they can be designed as ultrasonic sensors, X-ray sensors, infrared sensors, optical sensors for image acquisition or the like.

Des Weiteren enthält die Leistungselektronik 13 der die Primärspulenanordnung 1 aufweisende Leiterplatte 7 eine Steuereinrichtung 8 und eine Vergleicheinrichtung 14. Mittels der Vergleicheinrichtung 14 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Lage, die von den Detektionseinrichtungen 3 gemessenen Überwachungsergebnisse des Zwischenraums 4 mit einem oder mehreren Referenzergebnissen zu vergleichen. Weist das Überwachungsergebnis über ein bestimmtes Maß von dem oder den Referenzergebnissen ab, was gleichbedeutend mit einem Fremdkörper im Zwischenraum 4 ist, kann durch die Steuereinrichtung 8 eine bestehende induktive Kopplung der Primärspulenanordnung 1 mit der Sekundärspulenanordnung 2 gelöst werden beziehungsweise eine induktive Kopplung der Primärspulenanordnung 1 mit der Sekundärspulenanordnung 2 verhindert werden. Furthermore contains the power electronics 13 the primary coil assembly 1 having printed circuit board 7 a control device 8th and a comparator 14 , By means of the comparator 14 the device according to the invention is capable of that of the detection devices 3 measured monitoring results of the gap 4 to compare with one or more reference results. Reflects the monitoring result over a certain amount of the reference results, which is equivalent to a foreign body in the space 4 is, by the control device 8th an existing inductive coupling of the primary coil assembly 1 with the secondary coil assembly 2 be solved or an inductive coupling of the primary coil assembly 1 with the secondary coil assembly 2 be prevented.

Allerdings ist es auch möglich, bei einer bestehenden induktiven Kopplung der Primärspulenanordnung 1 mit der Sekundärspulenanordnung 2 diese trotz eines Fremdkörper im Zwischenraum 4 aufrecht zu erhalten, bis die von der Primärspulenanordnung 1 zur Sekundärspulenanordnung 2 übertragene Leistung unter eine vorbestimmte Schwelle sinkt beziehungsweise bis die in den Fremdkörper eingebrachte Strahlungs- beziehungsweise Wärmeleistung eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Sowohl die übertragene Leistung als auch die in den Fremdkörper eingebrachte Strahlungs- beziehungsweise Wärmeenergie kann dabei mit Hilfe der Leistungselektroniken 13, 13' ermittelt werden, ohne hierbei näher auf deren Aufbau einzugehen. However, it is also possible with an existing inductive coupling of the primary coil arrangement 1 with the secondary coil assembly 2 this despite a foreign body in the space 4 to sustain until that of the primary coil assembly 1 to the secondary coil assembly 2 transmitted power drops below a predetermined threshold or until the introduced into the foreign body radiation or heat output exceeds a predetermined threshold. Both the transmitted power and the introduced into the foreign body radiation or heat energy can thereby using the power electronics 13 . 13 ' be determined without going into their structure.

Sollte ein im Zwischenraum 4 befindlicher Fremdkörper über einen längeren Zeitraum dort verbleiben, kann mittels einer hier nicht dargestellten Kommunikationseinrichtung der Leistungselektronik 13 oder 13' ein Benutzer des die Sekundärspulenanordnung 2 aufweisenden Fahrzeuges oder Wartungspersonal der die Primärspulenanordnung 1 enthaltenden Räumlichkeit informiert und zur Behebung der Störung, insbesondere Entfernung des Fremdkörpers im Zwischenraum 4 aufgefordert werden. Dies ist umso wichtiger, da der Benutzer ansonsten davon ausgeht, dass die Energiespeichereinheit seines Fahrzeuges durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geladen wird, obwohl die Steuerung 8 aufgrund des über eines längeren Zeitraums im Zwischenraum 4 befindlichen Fremdkörpers die induktive Kopplung der Primärspulenanordnung 1 mit der Sekundärspulenanordnung 2 gelöst und somit den Ladevorgang unterbrochen hat uns somit keine Aufladung der Energiespeichereinheit des Fahrzeuges erfolgt. Should be in the space 4 befindlichem foreign body over a longer period of time remain there, by means of a communication device, not shown here, the power electronics 13 or 13 ' a user of the secondary coil assembly 2 having vehicle or maintenance personnel of the primary coil assembly 1 containing space and to remedy the disorder, in particular removal of the foreign body in the space 4 will be prompted. This is all the more important because the user otherwise assumes that the energy storage unit of his vehicle is loaded by the device according to the invention, although the controller 8th because of over a longer period in the space 4 located foreign body, the inductive coupling of the primary coil assembly 1 with the secondary coil assembly 2 solved and thus the charging process has interrupted us thus no charging of the energy storage unit of the vehicle takes place.

Alternativ dazu kann es auch vorgesehen sein, dass der die Primärspulenanordnung 1 aufweisenden Leiterplatte 7 eine hier nicht dargestellte Reinigungsvorrichtung, beispielsweise eine Besen- oder Bürsteneinrichtung, zugeordnet ist. Diese Reinigungsvorrichtung kann bei Detektion eines Fremdkörpers im Zwischenraum 4 diesen automatisiert reinigen, so dass der Ladevorgang der Energiespeichereinheit des Fahrzeuges fortgesetzt werden kann, ohne den Benutzer oder Wartungspersonal zu informieren, und eine Aufhebung der induktiven Kopplung der Primärspulenanordnung 1 mit der Sekundärspulenanordnung 2 nicht notwendig wird. Alternatively, it may also be provided that the primary coil arrangement 1 having printed circuit board 7 a cleaning device, not shown here, for example, a broom or brush device is assigned. This cleaning device may be in the detection of a foreign body in the space 4 cleaning it automatically, so that the charging process of the energy storage unit of the vehicle can be continued without informing the user or maintenance personnel, and a cancellation of the inductive coupling of the primary coil assembly 1 with the secondary coil assembly 2 is not necessary.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches entsprechend dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der 1 funktioniert. Allerdings werden hierbei die bereits vorhandenen Spulen 6 beziehungsweise Planarspulen 9 der Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise der Sekundärspulenanordnung 2 als induktive beziehungsweise kapazitive Sensoren 5 von Detektionseinrichtungen 3 zur indirekten Detektion von Fremdkörpern im Zwischenraum 4 benutzt. 2 shows a further embodiment of a device according to the invention, which according to the previously described embodiment of 1 works. However, here are the existing coils 6 or planar coils 9 the primary coil assembly 1 or the secondary coil arrangement 2 as inductive or capacitive sensors 5 of detection devices 3 for the indirect detection of foreign bodies in the intermediate space 4 used.

3 zeigt eine Prinzipskizze einer eine Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise eine Sekundärspulenanordnung 2 aufweisende Innenschicht 12, 12' einer Leiterplatte 7, 7' des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 2 mit induktiver oder kapazitiver Überwachung des hier nicht gezeigten Zwischenraums 4. Die Planarspulen 9, 9' dienen dabei sowohl zur berührungslosen induktiven Energieübertragung zwischen Primärspulenanordnung 1 und Sekundärspulenanordnung 2 als auch als Detektionseinrichtung 3 beziehungsweise induktive oder kapazitive Sensoren 5. 3 shows a schematic diagram of a primary coil assembly 1 or a secondary coil arrangement 2 having inner layer 12 . 12 ' a circuit board 7 . 7 ' of the second embodiment according to 2 with inductive or capacitive monitoring of the gap, not shown here 4 , The planar coils 9 . 9 ' serve both for non-contact inductive energy transfer between primary coil assembly 1 and secondary coil assembly 2 as well as a detection device 3 or inductive or capacitive sensors 5 ,

Die Spule 6 beziehungsweise Planarspule 9 weist dabei eine scheckenförmige Wicklung auf. Die Spule 6 beziehungsweise Planarspule 9 und insbesondere das dadurch erzeugte Magnetfeld bzw. die Überwachung dieses erzeugten Magnetfeldes kann folglich verwendet werden, um Fremdkörper im Zwischenraum 4 zu detektieren, indem beispielsweise auf der Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise der Sekundärspulenanordnung 2 liegende bzw. befindliche beziehungsweise im Zwischenraum 4 befindliche Fremdkörper oder Lebewesen eine Auslenkung des Magnetfeldes und damit eine Veränderung der Amplitude oder der Resonanzfrequenz bewirken. The sink 6 or planar coil 9 has a peck-shaped winding. The sink 6 or planar coil 9 and in particular the magnetic field generated thereby or the monitoring of this generated magnetic field can thus be used to foreign bodies in the space 4 by detecting, for example, on the primary coil assembly 1 or the secondary coil arrangement 2 lying or located or in the space 4 foreign objects or living beings cause a deflection of the magnetic field and thus cause a change in the amplitude or the resonant frequency.

Die Detektion erfolgt vorzugsweise mittels eines Primärspulenanordnung 1, welches in einem Fahrbahnboden, einer Wandung oder einem Deckenbereich einer Garage, eines Stellplatzes etc. angeordnet ist. D. h. die Detektion von Fremdkörper und Lebewesen bzw. die Überwachung der „Reinheit“ des Zwischenraumes erfolgt mittels der Primärspulenanordnung 1, welche als Energiesendesystem, d. h. als Ladesystem Energie an die Sekundärspulenanordnung 2, welches sich vorzugsweise in einem entsprechenden Bereich eines Fahrzeuges befindet, überträgt. The detection preferably takes place by means of a primary coil arrangement 1 which is arranged in a roadway floor, a wall or a ceiling area of a garage, a parking space, etc. Ie. the detection of foreign bodies and living beings or the monitoring of the "purity" of the intermediate space takes place by means of the primary coil arrangement 1 which as energy transmission system, ie as a charging system energy to the secondary coil assembly 2 which is preferably located in a corresponding area of a vehicle transmits.

Damit sind folglich keine zusätzlichen Sensoren 5 zur Detektieren von Fremdkörpern in dem Zwischenraum 4 erforderlich. Consequently, there are no additional sensors 5 for detecting foreign bodies in the gap 4 required.

4 zeigt eine Prinzipskizze einer eine Primärspulenanordnung 1 beziehungsweise eine Sekundärspulenanordnung 2 aufweisende Innenschicht 12, 12' einer Leiterplatte 7, 7' des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1 mit direkter Überwachung des hier nicht gezeigten Zwischenraums 4. Dabei können Detektionseinrichtungen 3 mit Sensoren 5, welche beispielsweise als Ultraschallsensoren, Röntgensensoren, Infrarot Sensoren, optische Sensoren zur Bilderfassung ausgebildet sind, entweder in den Eckbereichen der Leiterplatte 7, 7' und/oder auch in Bereichen der Spule 6 beziehungsweise Planarspule 9 beziehungsweise im Zentrum der Spule 6 beziehungsweise Planarspule 9 oder auch der Leiterplatte 7, 7' angeordnet sein. 4 shows a schematic diagram of a primary coil assembly 1 or a secondary coil arrangement 2 having inner layer 12 . 12 ' a circuit board 7 . 7 ' of the first embodiment according to 1 with direct monitoring of the space not shown here 4 , In this case, detection devices 3 with sensors 5 , which are designed for example as ultrasonic sensors, X-ray sensors, infrared sensors, optical sensors for image acquisition, either in the corner regions of the circuit board 7 . 7 ' and / or in areas of the coil 6 or planar coil 9 or in the center of the coil 6 or planar coil 9 or the circuit board 7 . 7 ' be arranged.

Eine derartige Detektionseinrichtung 3 kann dabei sowohl in der Primärspulenanordnung 1 und/oder auch in der Sekundärspulenanordnung 2 eingesetzt werden. D. h., dass sowohl das Energiesendesystem (Ladesystem) in Form der Primärspulenanordnung 1, welches die Energie berührungslos überträgt, sowie auch das Energieempfangssystem (Beladesystem) in Form der Sekundärspulenanordnung 2, welches die Energie empfängt, eine Überwachung des Zwischenraumes 4 zwischen den beiden im Aufbau wesentlich identischen Spulenanordnungen 1, 2 durchführen kann. Such a detection device 3 can in both the primary coil assembly 1 and / or in the secondary coil arrangement 2 be used. This means that both the energy transmission system (charging system) in the form of the primary coil arrangement 1 , which transfers the energy without contact, as well as the energy receiving system (loading system) in the form of the secondary coil arrangement 2 Receiving the energy, a monitoring of the interval 4 between the two essentially identical coil arrangements 1 . 2 can perform.

Durch die Verwendung von Detektionseinrichtungen 3 mit Sensoren 5 zur direkten Überwachung des Zwischenraums 4, wie beispielsweise als Ultraschallsensoren, Röntgensensoren, Infrarot Sensoren, optische Sensoren zur Bilderfassung, wird das im Zwischenraum 4 entstehende elektromagnetische Feld nicht abgelenkt, so dass eine Detektion von möglicherweise in den Zwischenraum 4 gelangten Fremdkörpern jederzeit, d. h. vor sowie auch während des Ladevorgangs stattfinden kann, ohne eine Verzögerung des Ladevorgangs hervorzurufen. Through the use of detection devices 3 with sensors 5 for direct monitoring of the gap 4 For example, as ultrasonic sensors, X-ray sensors, infrared sensors, optical sensors for image acquisition, this is in the space 4 resulting electromagnetic field is not deflected, allowing a detection of possibly in the interspace 4 Foreign objects can reach them at any time, ie before as well as during the charging process, without causing a delay in the charging process.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Primärspulenanordnung Primary coil arrangement
22: Sekundärspulenanordnung Secondary coil arrangement
33: Detektionseinrichtung detection device
44: Zwischenraum gap
55: Sensor sensor
66: Spule Kitchen sink
77: Leiterplatte circuit board
7'7 ': Leiterplatte circuit board
88th: Steuereinrichtung control device
99: Planarspule planar coil
9'9 ': Planarspule planar coil
1010: Außenschicht outer layer
10'10 ': Außenschicht outer layer
1111: Außenschicht outer layer
11'11 ': Außenschicht outer layer
1212: Innenschicht inner layer
12'12 ': Innenschicht inner layer
1313: Leistungselektronik power electronics
13'13 ': Leistungselektronik power electronics
1414: Vergleichseinrichtung comparator

Claims

Device for contactless energy transmission with a primary coil arrangement ( 1 ) and an inductively coupled secondary coil arrangement ( 2 ), wherein the secondary coil arrangement ( 2 ) can be arranged on a vehicle battery vehicle and the primary coil arrangement ( 1 ) is attributable to an energy source, such as a public or non-public power grid, characterized in that the primary coil arrangement ( 1 ) and / or the secondary coil arrangement ( 2 ) at least one detection device ( 3 ), with which a gap ( 4 ) between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ) is monitorable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the detection device ( 3 ) is adapted to the space ( 4 ) between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ) directly or indirectly.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detection device ( 3 ) at least one sensor ( 5 ) for monitoring the gap ( 4 ) between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ), wherein the at least one sensor ( 5 ) is preferably formed as an ultrasonic sensor, radar sensor, infrared sensor, optical sensor, inductive sensor, capacitive sensor or the like or as a combination thereof.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that both the primary coil arrangement ( 1 ) as well as the secondary coil arrangement ( 2 ) at least one coil ( 6 ) and preferably the number of coils in the primary coil arrangement ( 1 ) and in the secondary coil arrangement ( 2 ) is equal to.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that both the primary coil arrangement ( 1 ) as well as the secondary coil arrangement ( 2 ) each on a separate circuit board ( 7 . 7 ' ) is arranged and the at least one coil ( 6 ) of the primary coil assembly ( 1 ) and the secondary coil arrangement ( 2 ) preferably as planar coils ( 9 . 9 ' ) is trained.

Device according to claim 5, characterized in that the planar coils ( 9 . 9 ' ) in one between two outer layers ( 10 . 11 ; 10 ' . 11 ' ) of the respective printed circuit board ( 7 . 7 ' ) embedded inner layer ( 12 . 12 ' ) are arranged.

Apparatus according to claim 5, characterized in that a power electronics ( 13 . 13 ' ) for operating the device on which the primary coil arrangement ( 1 ) and / or the secondary coil arrangement ( 2 ) having printed circuit board ( 7 . 7 ' ) or in it, in particular in one between two outer layers ( 10 . 11 ; 10 ' . 11 ' ) of the respective printed circuit board ( 7 . 7 ' ) embedded inner layer ( 12 . 12 ' ) is arranged.

Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the planar coils ( 9 . 9 ' ) are formed in a round, oval or angular shape.

Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that a plurality of sensors ( 5 ) substantially evenly on the primary coil assembly ( 1 ) and / or the secondary coil arrangement ( 2 ) having printed circuit board ( 7 . 7 ' ) are distributed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the primary coil arrangement ( 1 ) and / or the secondary coil arrangement ( 2 ) is designed as an inductive sensor and / or capacitive sensor.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a control device ( 13 ) provided with the detection device ( 3 ) is communicatively connected and which is adapted to the inductive coupling between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ) in dependence on one of the detection device ( 3 ) to control communicated monitoring result.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a comparison device ( 14 ) provided with the detection device ( 3 ) is communicatively connected and which is adapted to be used by the detection device ( 3 ) Compare monitored monitoring result with a reference result.

Method for operating a device for contactless energy transmission with a primary coil arrangement ( 1 ) and an inductively coupled secondary coil arrangement ( 2 ), preferably for operating a device according to one of the preceding claims, wherein a) the secondary coil arrangement ( 2 ) relative to the primary coil assembly ( 1 ), b) the secondary coil arrangement ( 2 ) with the primary coil arrangement ( 1 ) is coupled inductively c) a detection device ( 3 ) the space ( 4 ) between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ) and determines a monitoring result, d) a comparison of the monitoring result with a reference result is carried out and e) on the basis of the comparison, the device is operated according to a suggestion list.

Method according to claim 13, characterized in that the inductive coupling between primary coil arrangement ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ), if the comparison results in a deviation of the monitoring result from the reference result that is outside a predefined tolerance range.

Method for operating a device for contactless energy transmission with a primary coil arrangement ( 1 ) and an inductively coupled secondary coil arrangement ( 2 ), preferably for operating a device according to one of claims 1 to 12, wherein a) the secondary coil arrangement ( 2 ) relative to the primary coil assembly ( 1 ), b) a detection device ( 3 ) the space ( 4 ) between primary coil assembly ( 1 ) and secondary coil arrangement ( 2 ) and determines a monitoring result, c) a comparison of the monitoring result with a reference result is carried out and d) on the basis of the comparison, the device is operated according to one in the suggestion list.

Method according to claim 15, characterized in that the secondary coil arrangement ( 2 ) with the primary coil arrangement ( 1 ) is inductively coupled, unless the comparison results in a deviation of the monitoring result from the reference result, which is outside a predefined tolerance range.

Primary coil assembly ( 1 ) for a device according to one of claims 1 to 12.

Secondary coil arrangement ( 2 ) for a device according to one of claims 1 to vehicle, in particular motor vehicle, with a secondary coil arrangement ( 2 ) according to claim 18.