DE102013103097A1 - Ladevorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten induktiven Bauelement (1), das außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und mit einem zweiten induktiven Bauelement (2), das innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die beiden Bauelemente (1, 2) induktiv miteinander koppelbar sind, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufzuladen. Um das induktive Aufladen des Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher zu vereinfachen, wird eine mechanische Adaptereinrichtung vorgeschlagen, die mindestens eine Relativbewegung eines der beiden induktiven Bauelemente (1) relativ zu dem anderen induktiven Bauelement (2) ermöglicht, um die Größe eines Luftspalts (8) zwischen den beiden induktiven Bauelementen (1, 2) zu reduzieren.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs.
- Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor, der über den elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird. Der elektrische Energiespeicher kann mit Hilfe der Ladevorrichtung aufgeladen werden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, das induktive Aufladen eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher zu vereinfachen.
- Die Aufgabe ist bei einer Ladevorrichtung zum induktiven Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten induktiven Bauelement, das außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und mit einem zweiten induktiven Bauelement, das innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die beiden Bauelemente induktiv miteinander koppelbar sind, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufzuladen, durch eine mechanische Adaptereinrichtung gelöst, die mindestens eine Relativbewegung eines der beiden induktiven Bauelemente relativ zu dem anderen induktiven Bauelement ermöglicht, um die Größe eines Luftspalts zwischen den beiden induktiven Bauelementen zu reduzieren. Bei dem induktiven Bauelement handelt es sich vorzugsweise um eine elektrische Spule. Wenn die beiden Spulen benachbart zueinander angeordnet werden, kann mittels eines elektromagnetischen Feldes Energie induktiv von der ersten Spule in die zweite Spule geleitet werden, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufzuladen. Die mechanische Adaptereinrichtung ist, zumindest teilweise, vorzugsweise dem ersten induktiven Bauelement zugeordnet.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Adaptereinrichtung eine Höhenausgleichseinrichtung umfasst. Durch die Höhenausgleichseinrichtung kann ein Höhenunterschied zwischen den beiden induktiven Bauelementen ausgeglichen beziehungsweise deutlich reduziert werden. Der Höhenausgleich erfolgt vorzugsweise in einer z-Richtung des Kraftfahrzeugs. Eine Längsrichtung des Kraftfahrzeugs wird auch als x-Richtung bezeichnet. Eine Querrichtung des Kraftfahrzeugs wird auch als y-Richtung bezeichnet. Die z-Richtung des Kraftfahrzeugs verläuft senkrecht zu einer Ebene, die von der x-Richtung und der y-Richtung des Kraftfahrzeugs aufgespannt wird.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenausgleichseinrichtung mindestens eine Höhenführungsschiene umfasst. Die Höhenführungsschiene dient dazu, das erste induktive Bauelement in der Höhe zu führen. Die Höhenausgleichseinrichtung umfasst vorteilhaft zwei Höhenführungsschienen, zwischen denen das erste induktive Bauelement angeordnet ist.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenführungsschiene durch eine Höhenfedereinrichtung gestützt ist. Die Höhenfedereinrichtung dient vorteilhaft dazu, die Höhenführungsschiene in eine optimale Position zu bringen.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenausgleichseinrichtung einen Höhenanschlag umfasst. Durch den Höhenanschlag kann auf einfache Art und Weise die optimale Position des ersten induktiven Bauelements dargestellt werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Adaptereinrichtung eine Seitenausgleichseinrichtung umfasst. Durch die Seitenausgleichseinrichtung wird auf einfache Art und Weise ein Seitenausgleich zwischen den beiden induktiven Bauelementen ermöglicht.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenausgleichseinrichtung mindestens eine Seitenführungsschiene umfasst. Die Seitenführungsschiene wirkt zum Beispiel mit einem Führungselement zusammen, das an dem Kraftfahrzeug angebracht ist. Die Seitenführungsschiene kann auch an dem Kraftfahrzeug angebracht sein.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste induktive Bauelement in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Diese Anordnung hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite induktive Bauelement in oder auf einem Boden angeordnet ist, auf dem das Kraftfahrzeug abstellbar ist. Das zweite induktive Bauelement ist zum Beispiel in oder auf dem Boden eines Parkplatzes oder Garagenplatzes angeordnet.
- Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Adaptereinrichtung, eine Höhenausgleichseinrichtung und/oder eine Seitenausgleichseinrichtung für eine vorab beschriebene Ladevorrichtung. Die genannten Einrichtungen sind separat handelbar.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
- In der einzigen beiliegenden Figur ist eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung vereinfacht dargestellt.
- In der beigefügten Figur ist eine Ladevorrichtung
3 mit einem ersten induktiven Bauelement1 und einem zweiten induktiven Bauelement2 vereinfacht dargestellt. Bei den induktiven Bauelementen1 und2 handelt es sich um elektrische Spulen. Das zweite induktive Bauelement2 ist einem (nicht dargestellten) Kraftfahrzeug zugeordnet. An dem Kraftfahrzeug ist das zweite induktive Bauelement2 im Unterbodenbereich angeordnet. Zwischen den beiden induktiven Bauelementen1 und2 ist durch einen Doppelpfeil4 ein Luftspalt angedeutet. - Das erste induktive Bauelement
1 ist einer mechanischen Adaptereinrichtung5 zugeordnet. Die mechanische Adaptereinrichtung5 dient dazu, die Positionierung der beiden induktiven Bauelemente1 und2 relativ zueinander zu vereinfachen. Dadurch kann insbesondere der für das induktive Laden wichtige Luftspalt4 zwischen den beiden induktiven Bauelementen1 und2 auf ein Minimum reduziert werden. Dadurch kann die Effizienz eines Ladevorgangs mit Hilfe der Ladevorrichtung3 erhöht beziehungsweise optimiert werden. - Die mechanische Adaptereinrichtung
5 ist im oder auf einem Boden angebracht, auf dem das Kraftfahrzeug abgestellt wird. Die mechanische Adaptereinrichtung5 wird bei einem Überfahren mit dem Kraftfahrzeug durch Positionierschienen so in Position gebracht, dass der Luftspalt4 zwischen den beiden induktiven Bauelementen1 und2 auf ein Minimum reduziert wird. Durch einen Pfeil8 ist die Einfahrt eines Kraftfahrzeugs angedeutet. - Die mechanische Adaptereinrichtung
5 umfasst eine Höhenausgleichseinrichtung10 . Die Höhenausgleichseinrichtung10 umfasst eine Höhenführungsschiene12 , die in Richtung eines Doppelpfeils18 bewegbar ist. die Höhenführungsschiene12 ist durch eine Höhenfedereinrichtung15 abgestützt. Die Höhenfedereinrichtung15 ermöglicht ein Nachgeben, sobald die Höhenführungsschiene12 an einem Höhenanschlag13 anschlägt. Der Höhenanschlag13 ist vorteilhaft am Unterboden des Kraftfahrzeugs in der Nähe des zweiten induktiven Bauelements2 angeordnet. - Die mechanische Adaptereinrichtung
5 umfasst des Weiteren eine Seitenausgleichseinrichtung20 . Die Seitenausgleichseinrichtung20 umfasst eine Seitenführungsschiene22 und ermöglicht Seitenausgleichsbewegungen in Richtung eines Doppelpfeils24 . - Der Doppelpfeil
24 entspricht einer Fahrzeugquerrichtung, die auch als y-Richtung bezeichnet wird. Analog entspricht der Doppelpfeil14 einer z-Richtung des Kraftfahrzeugs. Der seitliche Ausgleich mit Hilfe der Seitenausgleichseinrichtung20 kann über breite Auflagen ermöglicht werden, die sich entsprechend durch das Einführen eines Gegenstücks positionieren.
Claims (10)
- Ladevorrichtung zum induktiven Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten induktiven Bauelement (
1 ), das außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und mit einem zweiten induktiven Bauelement (2 ), das innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die beiden Bauelemente (1 ,2) induktiv miteinander koppelbar sind, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufzuladen, gekennzeichnet durch eine mechanische Adaptereinrichtung, die mindestens eine Relativbewegung eines der beiden induktiven Bauelemente (1 ) relativ zu dem anderen induktiven Bauelement (2 ) ermöglicht, um die Größe eines Luftspalts (8 ) zwischen den beiden induktiven Bauelementen (1 ,2 ) zu reduzieren. - Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Adaptereinrichtung (
5 ) eine Höhenausgleichseinrichtung (10 ) umfasst. - Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenausgleichseinrichtung (
10 ) mindestens eine Höhenführungsschiene (12 ) umfasst. - Ladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenführungsschiene (
12 ) durch eine Höhenfedereinrichtung (15 ) gestützt ist. - Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenausgleichseinrichtung (
10 ) einen Höhenanschlag (13 ) umfasst. - Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Adaptereinrichtung (
5 ) eine Seitenausgleichseinrichtung (20 ) umfasst. - Ladevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenausgleichseinrichtung (
20 ) mindestens eine Seitenführungsschiene (22 ) umfasst. - Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste induktive Bauelement (
1 ) in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. - Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite induktive Bauelement (
2 ) in oder auf einem Boden angeordnet ist, auf dem das Kraftfahrzeug abstellbar ist. - Adaptereinrichtung für eine Ladevorrichtung (
3 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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DE102013103097A1 true DE102013103097A1 (de) | 2014-10-02 |
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DE (1) | DE102013103097A1 (de) |
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- 2013-03-26 DE DE102013103097.1A patent/DE102013103097A1/de active Granted
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