DE102012205400A1 - Method for contactless charging e.g. energy storages, which supply electrical energy to electric motor of e.g. electric scooter, involves completing charging process if charging process is actively aborted or energy storage is fully-charged - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum berührungslosen Aufladen eines Energiespeichers, der einen Elektromotor eines Fahrzeuges versorgt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, ein Netzwerk von Ladestationen sowie ein System zum berührungslosen Aufladen eines Energiespeichers. The invention relates to a method for the contactless charging of an energy store, which supplies an electric motor of a vehicle. The invention further relates to a vehicle, a network of charging stations and a system for non-contact charging of an energy store.
Elektro-, Hydraulik- oder Hybridfahrzeuge weisen meist ein oder mehrere Antriebsaggregate, wie Elektro- oder Hydraulikmotoren auf, die mit mindestens einem Antriebsrad mechanisch verbunden sind. Derartige Antriebsaggregate werden von einem Energiespeicher versorgt, der regelmäßig aufgeladen und entladen wird. Ein Nachteil im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen ist deren Reichweite, da die bisherigen Energiespeicher in ihrer Leistungsfähigkeit stark beschränkt sind und regelmäßig aufgeladen werden müssen.Electric, hydraulic or hybrid vehicles usually have one or more drive units, such as electric or hydraulic motors, which are mechanically connected to at least one drive wheel. Such drive units are powered by an energy storage, which is regularly charged and discharged. A disadvantage in connection with electric vehicles is their range, since the previous energy storage are severely limited in their performance and must be charged regularly.
Typischerweise erfolgt die Energieversorgung der Energiespeicher über Ladestationen, die eine aktive Handlung des Benutzers erfordern. So muss der Benutzer vor der völligen Entladung des Energiespeichers zu einer Ladestation fahren, die üblicherweise wie eine Tankstelle mit Zapfsäulen für Strom ausgestattet sind. Jedoch ist die Dichte derartiger Ladestationen noch stark begrenzt. Mit der beschränkten Kapazität der Energiespeicher ist damit auch die Einsatzzeit von Elektrofahrzeugen begrenzt und längere Strecken können nur mit Schwierigkeiten zurückgelegt werden. Im Ergebnis ist das Konzept des reinen Elektrofahrzeuges unter diesen Voraussetzungen nur bedingt nutzbar. Es besteht daher ein Bedarf, alternative Möglichkeiten zum Aufladen der Energiespeicher bereitzustellen, die kostengünstig sind, um eine hohe Dichte von Ladestationen zu erlauben, und einen größeren Komfort beim Betreiben eines Elektrofahrzeuges bieten.Typically, the energy supply of the energy storage via charging stations, which require an active action of the user. Thus, the user must drive to a charging station before the complete discharge of the energy storage, which are usually equipped like a petrol station with electricity dispensers. However, the density of such charging stations is still severely limited. With the limited capacity of the energy storage so that the use of electric vehicles is limited and longer distances can be covered only with difficulty. As a result, the concept of the pure electric vehicle under these conditions is only partially usable. There is therefore a need to provide alternative ways of charging the energy storage devices which are inexpensive to allow a high density of charging stations, and provide greater comfort in operating an electric vehicle.
Eine Alternative zu traditionellen Ladestationen für Elektrofahrzeuge ist aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum berührungslosen Aufladen mindestens eines Energiespeichers, der einen Elektromotor eines Fahrzeuges versorgt, mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
- a) Bereitstellen mindestens einer stationären Ladestation, die eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung auszusenden;
- b) Bereitstellen einer Wandlereinrichtung am Fahrzeug, die elektromagnetische Strahlung in elektrische Energie zum Speichern im Energiespeicher umwandelt;
- c) Aufladen des Energiespeichers durch Ausrichten der elektromagnetischen Strahlung auf die Wandlereinrichtung, wenn ein Anwesenheitssensor das Fahrzeug im Erfassungsbereich der Ladestation detektiert; und
- d) Beenden des Ladevorganges, wenn dieser aktiv abgebrochen wird oder der Energiespeicher vollgeladen ist.
- a) providing at least one stationary charging station, which is set up to emit electromagnetic radiation;
- b) providing a converter device on the vehicle, which converts electromagnetic radiation into electrical energy for storage in the energy store;
- c) charging the energy storage by aligning the electromagnetic radiation to the transducer means when a presence sensor detects the vehicle in the detection area of the charging station; and
- d) Ending the charging process, if it is actively aborted or the energy storage is fully charged.
Berührungsloses Aufladen bezeichnet im Rahmen der Erfindung einen Ladevorgang, der ohne aktive Handlung des Benutzers, etwa des Einstecken eines Ladekabels durch den Fahrer, durchgeführt wird. Der Ladevorgang kann dabei ohne Interaktion des Fahrers automatisch oder durch Betätigen eines Bestätigungsmittels initiiert werden. Beispielsweise kann der Fahrer den Ladevorgang über ein Bestätigungsmittel, etwa einen Knopf oder eine Sprachsteuerung, vom Fahrzeuginnern aus steuern, ohne dass er das Fahrzeug verlassen muss.In the context of the invention, non-contact charging means a charging process which is carried out without an active action of the user, for example the plug-in of a charging cable by the driver. The charging process can be initiated automatically or by pressing a confirmation means without driver interaction. For example, the driver can control the charging process via a confirmation means, such as a button or voice control, from inside the vehicle without having to leave the vehicle.
Als Energiespeicher für Elektrofahrzeuge, beispielsweise zumindest teilweise elektrisch angetriebene Automobile, Elektrofahrräder, Elektromobile oder Elektroroller, können im Rahmen der Erfindung verschiedene Konzepte eingesetzt werden. Typische Energiespeicher für Elektrofahrzeuge, das heißt Fahrzeuge, die zumindest teilweise durch elektrische Energie angetrieben wird, sind wiederaufladbare Akkumulatoren auf Lithiumbasis, etwa Lithium-Ionen-Akkus, Lithium-Polymer-Akkus oder Lithium-Luft-Akkus. Weitere typische Ausführungsformen für wiederaufladbare Akkumulatoren umfassen Natrium-Nickelchlorid-Zellen, Blei-Kadmium- oder Nickel-Kadmium-Akkus sowie Nickel-Metall-Hybrid-Akkumulatoren. Denkbar sind jedoch auch andere leistungsfähige Energiespeicher, mit denen Elektrofahrzeug betrieben werden können.As energy storage for electric vehicles, for example, at least partially electrically powered cars, electric bikes, electric vehicles or electric scooters, various concepts can be used in the invention. Typical energy storage for electric vehicles, that is vehicles that is at least partially powered by electrical energy, are rechargeable lithium-based batteries, such as lithium-ion batteries, lithium-polymer batteries or lithium-air batteries. Other typical embodiments of rechargeable batteries include sodium nickel chloride cells, lead-cadmium or nickel-cadmium rechargeable batteries, and nickel-metal hybrid rechargeable batteries. However, other powerful energy storage devices that can be used to operate electric vehicles are also conceivable.
In einer Realisierung der Erfindung umfasst die Ladestation mindestens eine Laserstrahlquelle, die elektromagnetische Strahlung im nahen bis mittleren Infrarotbereich aussendet. Der Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung kann zwischen 900 und 13000 nm, bevorzugt zwischen 1000 und 2000 nm, liegen. Beispiele sind Gaslaser, wie Kohlendioxidlaser, oder Helium-Neon-Laser sowie Festkörperlaser, deren Lasermedium Kristalle sind. Auch dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (YAG-Laser) eigenen sich zum Aussenden infraroter Strahlung im Bereich von 900 nm bis 3000 nm. Typische Dotierungen sind dabei Neodym, Erbium oder Ytterbium. Besonders bevorzugt sind Laser deren Wellenlänge zwischen 1500 und 2000 nm liegen. In diesem Wellenlängenbereich sind unterschiedliche leistungsstarke und brillante Laserstrahlquellen am Markt erhältlich, die für das menschliche Auge ungefährlicher sind (Eye-Safe-Laser). In one implementation of the invention, the charging station comprises at least one laser beam source which emits electromagnetic radiation in the near to medium infrared range. The wavelength range of the electromagnetic radiation can between 900 and 13000 nm, preferably between 1000 and 2000 nm. Examples are gas lasers, such as carbon dioxide lasers, or helium-neon lasers, and solid-state lasers whose laser medium are crystals. Also, doped yttrium-aluminum garnet lasers (YAG lasers) are suitable for emitting infrared radiation in the range from 900 nm to 3000 nm. Typical dopants are neodymium, erbium or ytterbium. Particularly preferred are lasers whose wavelength is between 1500 and 2000 nm. In this wavelength range, different high-performance and brilliant laser beam sources are available on the market, which are safer for the human eye (eye-safe laser).
Derartige stationäre Ladestationen basierend auf Laserstrahlquellen können auf der Fahrbahn vorgesehen sein, wobei die Laserstrahlquellen insbesondere in die Fahrbahn eingelassen sein können. Zusätzlich oder alternativ können stationäre Ladestationen erhöht über dem Fahrzeug an Straßenausstattung wie Verkehrsschildern, Straßenlaternen, Ampeln, Tunneln, Brücken oder dergleichen angebracht sein. Such stationary charging stations based on laser beam sources may be provided on the roadway, wherein the laser beam sources may be embedded in particular in the roadway. Additionally or alternatively, stationary charging stations may be mounted elevated above the vehicle on roadside equipment such as traffic signs, street lights, traffic lights, tunnels, bridges, or the like.
In einer weiteren Realisierung der Erfindung ist die Wandlereinrichtung als Photovoltaikmodul mit mindestens einer photovoltaischen Zelle ausgestaltet. Derartige Zellen sind elektrische Bauelemente, die elektromagnetische Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie umwandeln. Typische Wandlereinrichtungen basieren auf Silizium, das in monokristallinen, polykristallinen, mikrokristallinen oder Tandem-Zellen eingebracht sein kann. Insbesondere Tandem-Zellen, die geschichtete Zellen, etwa polykristalline und amorphe Zellen, umfassen, können aufgrund der unterschiedlichen Materialien auf den Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung, vorzugsweise monochromatische Laserstrahlung im Wellenlängenbereich von 900 und 13000 nm, abgestimmt werden.In a further realization of the invention, the converter device is designed as a photovoltaic module with at least one photovoltaic cell. Such cells are electrical components that convert electromagnetic radiation energy directly into electrical energy. Typical transducers are based on silicon, which may be incorporated in monocrystalline, polycrystalline, microcrystalline or tandem cells. In particular, tandem cells, which comprise layered cells, such as polycrystalline and amorphous cells, can be tuned to the wavelength range of electromagnetic radiation, preferably monochromatic laser radiation in the wavelength range of 900 and 13000 nm, due to the different materials.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Wandlereinrichtung am Unterboden des Fahrzeuges angebracht, um mit einer Ladestation zusammenzuwirken, die auf der Fahrbahn vorgesehen ist und vorzugsweise in die Fahrbahn eingelassen ist. Dabei kann die Wandlereinrichtung oder alternativ auch die stationäre Ladestation weiterhin einen Schutzmechanismus umfassen, wobei beispielsweise ein Laservorhang oder eine ausklappbare Abdeckung die Wandlereinrichtung oder die stationäre Ladestation umgibt. Vorzugsweise ist der Sichtschutzmechanismus so ausgestaltet, dass während des Ladevorgangs keine elektromagnetische Strahlung in die Umgebung des Fahrzeuges vordringt. Dazu kann ein Laservorhang oder eine ausklappbare Abdeckung während des Ladevorganges den Raum zwischen der Wandlereinrichtung und der Ladestation umschließen. In one embodiment of the invention, the transducer means is mounted on the underbody of the vehicle to cooperate with a loading station provided on the carriageway and preferably recessed in the carriageway. In this case, the converter device or, alternatively, the stationary charging station may further comprise a protective mechanism, wherein, for example, a laser curtain or a fold-out cover surrounds the converter device or the stationary charging station. Preferably, the screening mechanism is designed so that during the charging process, no electromagnetic radiation penetrates into the environment of the vehicle. For this purpose, a laser curtain or a fold-out cover can enclose the space between the converter device and the charging station during the charging process.
In einer weiteren Realisierung kann die Wandlereinrichtung auf dem Dach oder an den Seiten des Fahrzeuges angebracht sein, um mit einer erhöht über dem Fahrzeug vorgesehenen stationären Ladestation zusammenzuwirken. In dieser Ausführungsform kann die stationäre Ladestation zusätzlich optische Elemente, etwa schwenkbare Spiegel oder Linsen, umfassen, mit denen die elektromagnetische Strahlung umgelenkt werden kann. So kann die elektromagnetische Strahlung über die optischen Elemente auf die Wandlereinrichtung am Fahrzeug ausgerichtet werden.In another implementation, the transducer means may be mounted on the roof or on the sides of the vehicle to cooperate with a stationary charging station provided elevated above the vehicle. In this embodiment, the stationary charging station may additionally comprise optical elements, such as pivotable mirrors or lenses, with which the electromagnetic radiation can be deflected. Thus, the electromagnetic radiation can be aligned via the optical elements to the transducer device on the vehicle.
Um die Präsenz eines Fahrzeuges im Erfassungsbereich der Ladestation zu detektieren, kann weiterhin ein Anwesenheitssensor vorgesehen sein. Der Erfassungsbereich der Ladestation umfasst dabei den Bereich, in dem elektromagnetische Strahlung, ausgesendet von der stationären Ladestation, auf die Wandlereinrichtung des Fahrzeuges gerichtet werden kann. Der Anwesenheitssensor kann beispielsweise ein Kommunikationsmittel darstellen, das am Fahrzeug und an der Ladestation vorgesehen ist. Das Kommunikationsmittel kann dabei als Einwege- oder Zweiwegesystem ausgestaltet sein. In order to detect the presence of a vehicle in the detection area of the charging station, a presence sensor can furthermore be provided. The detection range of the charging station encompasses the area in which electromagnetic radiation emitted by the stationary charging station can be directed onto the converter device of the vehicle. The presence sensor may, for example, represent a communication means provided on the vehicle and on the charging station. The communication means can be configured as a one-way or two-way system.
Beispielsweise können die Orte, an denen sich Ladestationen befinden, einer elektronischen Einheit am Fahrzeug, beispielsweise über einem Speicher oder eine Datenbank, bereitgestellt werden. Mit einem GPS-Sensor kann dann eine Fahrzeugposition mit den Positionen der stationären Ladestationen abgeglichen werden. Sobald sich das Fahrzeug einer solchen stationären Ladestation nähert, kann das Fahrzeug drahtgebunden oder drahtlos Daten an die Ladestation senden und so den Ladevorgang initiieren. Eine weitere Möglichkeit besteht in der direkten Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation im Rahmen eines Zweiwegekommunikationsmittels. So kann die Präsenz des Fahrzeuges beispielsweise über Ultraschall-, Radar-, oder Bewegungssensoren detektiert werden.For example, the locations where charging stations are located may be provided to an electronic unit on the vehicle, for example via a memory or a database. With a GPS sensor, a vehicle position can then be compared with the positions of the stationary charging stations. As soon as the vehicle approaches such a stationary charging station, the vehicle can send data wirelessly or wirelessly to the charging station and thus initiate the charging process. Another possibility is the direct communication between the vehicle and the charging station in the context of a two-way communication means. Thus, the presence of the vehicle can be detected, for example, via ultrasound, radar, or motion sensors.
Eine weitere Möglichkeit einen Anwesenheitssensor zu realisieren besteht darin, einen optischen Sensor zur videobasierten Detektion eines Fahrzeuges im Erfassungsbereich der stationären Ladestation einzusetzen. Dabei kann ein optischer Sensor, wie eine Mono- oder Stereokamera, so im Bereich der Ladestation angebracht sein, dass der Erfassungsbereich des optischen Sensors die Ladestation umfasst. Auf diese Weise können Fahrzeuge, die sich im Erfassungsbereich der Ladestation befinden, detektiert werden und ein entsprechendes Signal von einer an den optischen Sensor gekoppelten Auswerteinheit drahtlos an die Ladestation übertragen werden, um den Ladevorgang zu starten. Weiterhin können aus den Daten des optischen Sensors fahrzeugspezifische Daten, etwa das Nummernschild, extrahiert werden. Bei stationären Ladestationen auf der Fahrbahn kann zusätzlich eine Gewichtsmessung dazu dienen, die Präsenz eines Fahrzeuges im Erfassungsbereich der stationären Ladestation zu detektieren.Another possibility to realize a presence sensor is to use an optical sensor for video-based detection of a vehicle in the detection area of the stationary charging station. In this case, an optical sensor, such as a mono or stereo camera, may be mounted in the region of the charging station such that the detection range of the optical sensor comprises the charging station. In this way, vehicles which are located in the detection area of the charging station can be detected and a corresponding signal can be transmitted wirelessly from an evaluation unit coupled to the optical sensor to the charging station in order to start the charging process. Furthermore, vehicle-specific data, such as the license plate, can be extracted from the data of the optical sensor. At inpatient Charging stations on the roadway may additionally serve a weight measurement to detect the presence of a vehicle in the detection area of the stationary charging station.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der hier vorgeschlagenen Lösung wird ein Netzwerk von Ladestationen bereitgestellt, wobei die Ladestationen an Orten vorgesehen sind, in denen das Fahrzeug aufgrund der Verkehrsinfrastruktur zum Stehen kommt oder mit der ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung im Erfassungsbereich der Ladestation nachverfolgt werden kann. Hierbei umfasst die Infrastruktur insbesondere solche Orte, an denen das Fahrzeug aufgrund des Verkehrsflusses zum Stehen kommt. Derartige Orte sind etwa Ampeln, Kreuzungen, Bahnübergänge, Parkplätze, Stellplätze oder dergleichen. In dieser Ausführungsform sind die Ladestationen vorzugsweise auf der Fahrbahn vorgesehen, um mit einer Wandlereinrichtung am Boden des Fahrzeuges zusammenzuwirken. In a particularly preferred realization of the solution proposed here, a network of charging stations is provided, wherein the charging stations are provided at locations in which the vehicle comes to a halt due to the traffic infrastructure or can be tracked with the emitted electromagnetic radiation in the detection area of the charging station. In this case, the infrastructure includes in particular those places where the vehicle comes to a halt due to the traffic flow. Such places are traffic lights, intersections, railroad crossings, parking lots, parking spaces or the like. In this embodiment, the charging stations are preferably provided on the roadway to cooperate with a transducer means at the bottom of the vehicle.
Soll das Fahrzeug im Erfassungsbereich der Ladestation nachverfolgt werden, sind die stationären Ladestationen vorzugsweise erhöht über dem Fahrzeug angebracht, um mit einer Wandlereinrichtung auf dem Dach oder an den Seiten des Fahrzeuges zusammenzuwirken. Dazu umfasst die erhöht angebrachte stationäre Ladestation vorzugsweise optische Mittel, um die elektromagnetische Strahlung variabel in unterschiedliche Richtungen lenken zu können. So können Fahrzeuge insbesondere auf geraden Strecken von der elektromagnetischen Strahlung nachverfolgt werden.If the vehicle is to be tracked in the detection area of the charging station, the stationary charging stations are preferably mounted elevated above the vehicle in order to interact with a converter device on the roof or on the sides of the vehicle. For this purpose, the elevated stationary charging station preferably comprises optical means for being able to deflect the electromagnetic radiation variably in different directions. Thus, vehicles can be tracked in particular on straight stretches of the electromagnetic radiation.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrzeug umfassend mindestens ein Energiespeicher, der einen Elektromotor versorgt, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug eine Wandlereinrichtung umfasst, die elektromagnetische Strahlung in elektrische Energie zum Speichern im Energiespeicher umwandelt. Dabei kann die Wandlereinrichtung ein Photovoltaikmodul mit mindestens einer photovoltaischen Zelle umfassen. Die photovoltaische Zelle ist vorzugsweise wie vorstehend beschrieben ausgestaltet. Weiterhin kann die Wandlereinrichtung auf dem Dach, seitlich und/oder unter dem Fahrzeug angebracht sein. Vorzugsweise umfasst die Wandlereinrichtung unter dem Fahrzeug einen Sichtschutzmechanismus, der als Laservorhang oder ausklappbare Abdeckung, wie vorstehend beschrieben, ausgestaltet ist. Weiterhin kann das Fahrzeug Sensorik mit mindestens einen Sensor umfassen, der eine Kommunikation mit Ladestationen im Umfeld des Fahrzeuges erlaubt. Beispielsweise kann die Sensorik mindestens einen Sensor umfassen, der Ladestationen im Umfeld des Fahrzeuges detektiert und sobald das Fahrzeug in den Erfassungsbereich einer Ladestation eindringt, ein Signal an eine Ladestation sendet, um den Ladevorgang zu initiieren.According to the invention, a vehicle comprising at least one energy store which supplies an electric motor is also proposed, wherein the vehicle comprises a converter device which converts electromagnetic radiation into electrical energy for storage in the energy store. In this case, the converter device may comprise a photovoltaic module with at least one photovoltaic cell. The photovoltaic cell is preferably configured as described above. Furthermore, the converter device can be mounted on the roof, laterally and / or under the vehicle. Preferably, the transducer means under the vehicle comprises a privacy shield mechanism configured as a laser curtain or flip-top cover as described above. Furthermore, the vehicle may include sensors with at least one sensor that allows communication with charging stations in the vicinity of the vehicle. For example, the sensor system may comprise at least one sensor that detects charging stations in the surroundings of the vehicle and, as soon as the vehicle enters the detection area of a charging station, sends a signal to a charging station in order to initiate the charging process.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Netzwerk aus Ladestationen, die eingerichtet sind elektromagnetische Strahlung auszusenden und an Orten vorgesehen sind, in denen das Fahrzeug aufgrund der Verkehrsinfrastruktur zum Stehen kommt oder im Erfassungsbereich der stationären Ladestation nachverfolgt werden kann. Die stationäre Ladestation kann in erst genannten Orten auf der Fahrbahn vorgesehen sein und insbesondere in die Fahrbahn eingelassen sein. In dieser Ausführungsform ist die Ladestation wie vorstehend beschrieben ausgestaltet, um mit einer Wandlereinrichtung unter dem Fahrzeug zusammen zu wirken. Zusätzlich oder alternativ kann die Ladestation in einer Position erhöht über dem Fahrzeug angebracht sein und Mittel zum Ausrichten der elektromagnetischen Strahlung umfassen. In dieser Ausführungsform können Fahrzeuge im Erfassungsbereich der Ladestation durch die Ausrichtung der elektromagnetischen Strahlung nachverfolgt werden. The invention also provides a network of charging stations which are set up to emit electromagnetic radiation and are provided at locations in which the vehicle comes to a halt due to the traffic infrastructure or can be tracked in the detection area of the stationary charging station. The stationary charging station may be provided in the first mentioned locations on the road and in particular be embedded in the road. In this embodiment, the charging station is configured as described above to cooperate with a transducer device under the vehicle. Additionally or alternatively, the charging station may be mounted in a position elevated above the vehicle and comprise means for aligning the electromagnetic radiation. In this embodiment, vehicles in the detection area of the charging station can be tracked by the orientation of the electromagnetic radiation.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein System umfassend mindestens ein Fahrzeug, wie vorstehend beschrieben, und dem zuvor beschriebenen Netzwerk aus Ladestationen. Another object of the invention is a system comprising at least one vehicle, as described above, and the previously described network of charging stations.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung ermöglicht ein berührungsloses Aufladen von Elektrofahrzeugen während der Fahrt oder bei nutzungsbedingten Fahrtunterbrechungen. Dabei erfolgt der Ladevorgang ohne aktive Handlung vom Benutzer und Energie kann automatisiert und berührungslos übertragen werden. Weiterhin ist keine aufwendige Positionierung zwischen Fahrzeug und Strahlquelle erforderlich, da die Strahlen der Strahlquelle entsprechend justiert werden können. The invention enables a non-contact charging of electric vehicles while driving or during use-related breaks. The charging process takes place without active action by the user and energy can be transmitted automatically and without contact. Furthermore, no complicated positioning between the vehicle and the beam source is required because the beams of the beam source can be adjusted accordingly.
Weiterhin können beim berührungslosen Aufladen mittels elektromagnetischer Strahlung Objekte in der Umgebung, insbesondere Fußgänger, geschützt werden, indem entsprechende Sichtschutzmechanismen eingesetzt werden. Auch der Einsatz sogenannter Eye-Save-Laser (augensichere Laser) in einem bestimmten Wellenbereich eignet sich dazu, das Schädigungspotential von Gewebe deutlich zu verringern. Furthermore, in contactless charging by means of electromagnetic radiation, objects in the environment, in particular pedestrians, can be protected by using appropriate visual protection mechanisms. The use of so-called eye-save lasers (eye-safe lasers) in a certain wave range is also suitable for significantly reducing the damage potential of tissue.
Letztlich erlaubt die vorgeschlagene Lösung zur Energieübertragung mittels elektromagnetischer Strahlung eine kostengünstige Möglichkeit, um Energie berührungslos über große Distanzen übertragen zu können. Dadurch ist das Aufladen des Energiespeichers während des Betriebes oder bei nutzungsbedingten Fahrtunterbrechungen des Elektrofahrzeuges möglich, was die Einsatzzeit und damit auch die Reichweite derartiger Fahrzeuge erhöht. Zusätzlich stellt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ein kostengünstiges System zum berührungslosen Aufladen von Elektrofahrzeugen bereit. Darüber hinaus ist durch die Verwendung von Photovoltaikmodulen das Fahrzeuggewicht minimiert, was sich ebenfalls positiv auf die Reichweite auswirkt.Ultimately, the proposed solution for energy transmission by means of electromagnetic radiation allows a cost-effective way to transmit energy contactlessly over long distances. As a result, the charging of the energy storage during operation or use-related breaks in the electric vehicle is possible, which increases the operating time and thus the range of such vehicles. In addition, the proposed solution according to the invention provides a cost-effective system Contactless charging of electric vehicles ready. In addition, by using photovoltaic modules, the vehicle weight is minimized, which also has a positive effect on the range.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in nachfolgender Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Mit der erfindungsgemäßen stationären Ladestation
Der Energietransport gemäß vorliegender Erfindung erfolgt über die Strahlquelle
Zur Positionierung des Fahrzeuges ist unter dem Fahrzeug
Zur Realisierung des Senders
Alternativ kann eine kamerabasierte Fahrzeugerkennung realisiert werden, womit die Anwesenheit des Fahrzeuges
Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Vorschlag ist, dass Ladestationen
In den
Neben den in
In
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele mit darin hervorgehobenen Aspekten beschränkt, vielmehr sind innerhalb des durch die anhängigen Ansprüche angegebenen Bereiche eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. The invention is not limited to the embodiments described herein with aspects highlighted therein, but rather within the scope of the appended claims a variety of modifications are possible, which are within the skill of the art.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2001/006884 A [0004] WO 2001/006884 A [0004]
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