DE102013215034B4 - Charging device and method for inductive charging, in particular of electric vehicles - Google Patents

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Abstract

Ladevorrichtung zum induktiven Laden insbesondere eines Elektrofahrzeugs (EFZ), umfassend eine Ladespule (LS) zum induktiven Laden sowie einen Objektdetektor (5), wobei der Objektdetektor (5) einen Körper mit mindestens einem dielektrischen Bereich (10) mit einer sich flächig erstreckenden Flachseite (20), zumindest eine den dielektrischen Bereich (10) mit elektromagnetischen Wellen (55) speisenden Wellenquelle (50), sowie eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung zumindest einer von der Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen im dielektrischen Bereich (10) abhängenden Größe und eine Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die Auswerteinrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dieser zumindest einen Größe auf eine Anwesenheit und/oder die Position, zumindest entlang der Flachseite, eines Objekts an und/oder nah der Flachseite (20) zu schließen, wobei der dielektrische Bereich (10), zumindest teilweise, von einem Absorbermaterial umgeben ist.Charging device for inductive charging, in particular of an electric vehicle (EV), comprising a charging coil (LS) for inductive charging and an object detector (5), the object detector (5) having a body with at least one dielectric region (10) with a flat side ( 20), at least one wave source (50) feeding the dielectric region (10) with electromagnetic waves (55), as well as a detection device for detecting at least one variable dependent on the propagation of the electromagnetic waves in the dielectric region (10) and an evaluation device, wherein the evaluation device is designed to infer the presence and/or the position, at least along the flat side, of an object on and/or near the flat side (20) as a function of this at least one variable, the dielectric region (10) being at least partially surrounded by an absorber material.

Description

Bei Elektrofahrzeugen mit ladbaren elektrischen Energiespeichern, etwa ladbaren Elektrobatterien, muss dem Energiespeicher die benötigte Energie regelmäßig durch Laden zugeführt werden. Gegenwärtig wächst die Bedeutung von Ladekonzepten, bei welchen die Energiespeicher berührungslos, insbesondere durch induktives Laden, geladen werden.In electric vehicles with chargeable electrical energy stores, such as chargeable electric batteries, the energy store must be supplied with the required energy regularly by charging. The importance of charging concepts in which the energy stores are charged without contact, in particular by inductive charging, is currently growing in importance.

Beim induktiven Laden erzeugt eine im Boden einer Ladestation eingelassene Spule als Primärspule ein magnetisches Wechselfeld, das von einer an der Unterseite des jeweiligen Elektrofahrzeugs installierten Empfangsspule als Sekundärspule empfangen und in elektrischen Ladestrom gewandelt wird.With inductive charging, a coil embedded in the floor of a charging station generates an alternating magnetic field as a primary coil, which is received by a receiver coil installed on the underside of the respective electric vehicle as a secondary coil and converted into electrical charging current.

Zwischen Ladespule der Ladestation und Ladespule des Elektrofahrzeugs befindet sich beim induktiven Laden typisch ein Luftspalt, über welchen hinweg mittels des induktiven Ladefeldes hohe Leistungen übertragen werden.With inductive charging, there is typically an air gap between the charging coil of the charging station and the charging coil of the electric vehicle, across which high power is transmitted by means of the inductive charging field.

Im Luftspalt befindliche metallische Fremdkörper können sich während des induktiven Ladens durch im Metall entstehende Wirbelströme erhitzen und etwa Brände verursachen. Ferner kann beim induktiven Laden in den Luftspalt gelangendes biologisches Gewebe, etwa in den Luftspalt gelangende menschliche Körperteile oder Tiere, in Mitleidenschaft geraten.Metallic foreign bodies in the air gap can heat up during inductive charging due to eddy currents generated in the metal and cause fires. Furthermore, during inductive charging, biological tissue that gets into the air gap, such as human body parts or animals that get into the air gap, can be affected.

Besonders gefährlich ist dieser Umstand, wenn sich, etwa infolge medizinischer Behandlungen, metallische Teile, insbesondere Nägel, Schrauben oder Schienen im Körper befinden, welche sich zusätzlich stark erhitzen können. Ähnlich problematisch sind beispielsweise Metallhalsbänder bei Tieren.This circumstance is particularly dangerous if, for example as a result of medical treatment, there are metal parts in the body, in particular nails, screws or splints, which can also become very hot. Metal collars on animals, for example, are similarly problematic.

Es ist daher erforderlich, Objekte wie etwa Fremdkörper im Luftspalt während des induktiven Ladens zu detektieren.It is therefore necessary to detect objects such as foreign bodies in the air gap during inductive charging.

Es sind Platten mit elektrischen Strukturen bekannt, mit welchen eine solche Detektion grundsätzlich erfolgen kann. Beispielsweise können ebene Flächen mit Tasten versehen sein, die durch ein Objekt in Richtung der ebenen Fläche gedrückt werden und dann einen elektrischen Schalter betätigen. Auf diese Weise lassen sich Anwesenheit und Ort eines Objekts bestimmen. Signale einer Vielzahl von oder sämtlicher Tasten werden über Leitungen an eine Auswerteeinheit übertragen.Plates with electrical structures are known, with which such a detection can in principle take place. For example, flat surfaces can be provided with buttons that are pressed in the direction of the flat surface by an object and then actuate an electrical switch. In this way, the presence and location of an object can be determined. Signals from a large number of keys or from all keys are transmitted to an evaluation unit via lines.

Ferner sind Touchscreens bekannt, welche auf einem kapazitiven, resistiven oder induktiven Wirkprinzip beruhen: In Touchscreens wird der Ort des Objekts häufig derart bestimmt, dass entlang von Kanten des Touchscreens ein Strom durch eine bestimmte Leitung fließt, deren Ort bekannt ist. Entlang der Kanten des Touchscreens müssen also je nach Auflösungsvermögen mehrere Leitungen angeschlossen werden und die Platte muss mit für den elektrischen Strom leitenden Strukturen versehen sein.Furthermore, touch screens are known which are based on a capacitive, resistive or inductive operating principle: in touch screens the location of the object is often determined in such a way that a current flows along edges of the touch screen through a specific line whose location is known. Depending on the resolution, several lines must be connected along the edges of the touchscreen and the plate must be provided with structures that conduct electricity.

Die jedoch stets erforderliche elektrische Kontaktierung ist bei induktiven Ladesystemen problematisch, da Drähte und Kabel sich beim induktiven Laden durch Wirbelströme erhitzen können, durch Leiterschleifen hohe Spannungen induziert werden können und/oder die Felder der Ladespule derart beeinflusst werden könnten, dass der energetische Wirkungsgrad beim induktiven Laden herabgesetzt ist.However, the electrical contacting that is always required is problematic with inductive charging systems, since wires and cables can be heated up by eddy currents during inductive charging, high voltages can be induced by conductor loops and/or the fields of the charging coil could be influenced in such a way that the energy efficiency of inductive charging could be affected store is reduced.

Ferner bestehen Ansätze, aktive Sensoren, etwa Ultraschallsensoren oder Infrarotsensoren, zur Überwachung eines Luftspalts beim induktiven Laden vorzusehen. Diese Ansätze sind jedoch anfällig für Ausfälle durch Verschmutzung oder Zerstörung, weisen hohe Querempfindlichkeiten auf oder sind nicht ausreichend genau und bieten daher nicht die in der Praxis erforderliche Zuverlässigkeit und Robustheit.There are also attempts to provide active sensors, such as ultrasonic sensors or infrared sensors, for monitoring an air gap during inductive charging. However, these approaches are susceptible to failures due to contamination or destruction, have high cross-sensitivities or are not sufficiently accurate and therefore do not offer the reliability and robustness required in practice.

Aus der US 2012/0049650A1 ist eine Vorrichtung zum induktiven Laden bekannt, welche zum Aufladen von mobilen Geräten wie Mobiltelefonen und Notebooks ausgelegt ist. Auch aus der DE 102012105615A1 ist eine Vorrichtung zur induktiven, berührungslosen Energieübertragung bekannt, wobei mittels einer Primärspulenanordnung einer Ladevorrichtung Energie auf eine Sekundärspulenanordnung an einem Fahrzeug übertragen werden kann. Aus der DE 102006038140A1 ist schließlich eine Detektionsvorrichtung bekannt, welche mittels einer Sendeeinrichtung, einer Empfangseinrichtung und einer Auswerteeinrichtung die Detektion von Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug erlaubt.From the US2012/0049650A1 a device for inductive charging is known, which is designed for charging mobile devices such as mobile phones and notebooks. Also from the EN102012105615A1 a device for inductive, non-contact energy transmission is known, in which case energy can be transmitted to a secondary coil arrangement on a vehicle by means of a primary coil arrangement of a charging device. From the DE 102006038140A1 Finally, a detection device is known which allows the detection of vehicle occupants in a vehicle by means of a transmitting device, a receiving device and an evaluation device.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum induktiven Laden insbesondere von Elektrofahrzeugen anzugeben, mit welchen eine Überwachung eines Luftspalts beim Laden zuverlässig, robust und insbesondere unanfällig gegenüber Verschmutzung erfolgen kann.It is therefore the object of the invention to specify an improved charging device and an improved method for inductive charging, in particular of electric vehicles, with which an air gap can be monitored during charging reliably, robustly and in particular not susceptible to contamination.

Diese Aufgabe wird mit einer Ladevorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie mit einem Verfahren zum induktiven Laden insbesondere eines Elektrofahrzeugs mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.This object is achieved with a charging device having the features specified in claim 1 and with a method for inductive charging, in particular of an electric vehicle, having the features specified in claim 11. Preferred developments of the invention are in the associated subclaims, the following description and the drawing.

Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung weist eine Ladespule zum induktiven Laden auf. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Ladevorrichtung einen Objektdetektor. Der Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung weist einen Körper mit mindestens einem dielektrischen Bereich mit einer sich flächig erstreckenden Flachseite auf. Zudem weist der Objektdetektor eine den dielektrischen Bereich mit elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, speisende Wellenquelle, insbesondere eine Mikrowellenquelle, auf, sowie zumindest eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung zumindest einer von der Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen im dielektrischen Bereich abhängenden Größe und eine Auswerteeinrichtung, welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dieser zumindest einen Größe auf eine Anwesenheit und/oder die Position, zumindest entlang der Flachseite, eines Objekts an und/oder nah der Flachseite zu schließen, auf.The charging device according to the invention has a charging coil for inductive charging. Furthermore, the loading device according to the invention comprises an object detector. The object detector of the charging device according to the invention has a body with at least one dielectric area with a flat side that extends over an area. In addition, the object detector has a wave source, in particular a microwave source, that feeds the dielectric area with electromagnetic waves, in particular microwaves, as well as at least one detection device for detecting at least one variable dependent on the propagation of the electromagnetic waves in the dielectric area and an evaluation device, which is designed , as a function of this at least one variable, to infer the presence and/or the position, at least along the flat side, of an object on and/or near the flat side.

Unter der Wendung „nah der Flachseite“ im Sinne dieser Anmeldung ist vorzugsweise „mit einem Abstand von höchstens 10 Wellenlängen der elektromagnetischen Wellen im Vakuum von der Flachseite“ zu verstehen. Insbesondere ist unter der Wendung „mit einem Abstand von höchstens drei Wellenlängen der elektromagnetischen Wellen im Vakuum von der Flachseite“, bevorzugt „mit einem Abstand von höchstens einer Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen im Vakuum von der Flachseite“ und idealerweise „mit einem Abstand von höchstens einer halben Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen im Vakuum von der Flachseite“ zu verstehen.The phrase “close to the flat side” in the sense of this application is preferably to be understood as “at a distance of at most 10 wavelengths of the electromagnetic waves in the vacuum from the flat side”. In particular, under the phrase "with a distance of at most three wavelengths of the electromagnetic waves in a vacuum from the flat side", preferably "with a distance of at most one wavelength of the electromagnetic waves in a vacuum from the flat side" and ideally "with a distance of at most one half wavelength of the electromagnetic waves in vacuum from the flat side”.

Bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung übernehmen die sich im dielektrischen Bereich ausbreitenden elektromagnetischen Wellen die Funktion, den dielektrischen Bereich entlang der Flachseite abzutasten. Auf diese Weise ist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung eine umfangreiche Verdrahtung der sich flächig erstreckenden Flachseite nicht erforderlich. Insbesondere Flachseiten, deren Fläche die derzeit übliche Größe von Touchscreens deutlich überschreitet, lassen sich folglich leicht mit dem erfindungsgemäßen Objektdetektor realisieren.In the case of the object detector of the charging device according to the invention, the electromagnetic waves propagating in the dielectric area take on the function of scanning the dielectric area along the flat side. In this way, in the case of the object detector of the charging device according to the invention, extensive wiring of the flat side extending over a surface area is not required. In particular, flat sides, the area of which clearly exceeds the currently usual size of touchscreens, can consequently be easily realized with the object detector according to the invention.

Erfindungsgemäß sind Drähte und Kabel bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung verzichtbar. Folglich beeinflussen sich das magnetische Feld der Ladespule und die Komponenten des Objektdetektors nicht nachteilig.According to the invention, wires and cables can be dispensed with in the object detector of the charging device according to the invention. Consequently, the magnetic field of the charging coil and the components of the object detector do not adversely affect each other.

Zudem ist bei der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung der Objektdetektor robust, insbesondere von Fahrzeugen überfahrbar, sowie unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und anderen äußeren Einflüssen ausgebildet. Folglich kann mittels des Objektdetektors der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung eine Überwachung eines Luftspalts beim induktiven Laden zuverlässig und robust gegenüber Verschmutzung erfolgen.In addition, in the charging device according to the invention, the object detector is robust, in particular can be driven over by vehicles, and is insensitive to dirt and other external influences. Consequently, the object detector of the charging device according to the invention can be used to monitor an air gap during inductive charging in a reliable and robust manner with regard to contamination.

Erfindungsgemäß ist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung der dielektrische Bereich, zumindest teilweise, von einem Absorbermaterial umgeben. Dadurch wird wirksam vermieden, dass sich stehende elektromagnetische Wellen in dem dielektrischen Bereich ausbilden. Stehende elektromagnetische Wellen in dem dielektrischen Bereich führten zu Bereichen an der Flachseite, an welchen die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen verschwindet. An oder nah diesen/dieser Stellen der Flachseite wäre der Objektdetektor daher kaum sensitiv. Mittels des Absorbermaterials hingegen können die elektromagnetischen Wellen effizient aus dem dielektrischen Bereich abgeführt werden, so dass sich stehende elektromagnetische Wellen nicht ausbilden können. Die Sensitivität des Objektdetektors ist folglich in dieser Weiterbildung deutlich verbessert.According to the invention, in the object detector of the charging device according to the invention, the dielectric area is at least partially surrounded by an absorber material. This effectively prevents standing electromagnetic waves from forming in the dielectric area. Standing electromagnetic waves in the dielectric area lead to areas on the flat side where the field strength of the electromagnetic waves disappears. The object detector would therefore hardly be sensitive at or near these points on the flat side. By contrast, the electromagnetic waves can be efficiently dissipated from the dielectric region by means of the absorber material, so that standing electromagnetic waves cannot form. The sensitivity of the object detector is consequently significantly improved in this development.

Bevorzugt ist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung die Wellenquelle als Mikrowellenquelle und somit zur Speisung des dielektrischen Bereichs mit Mikrowellen ausgebildet. Geeigneterweise umfasst die Mikrowellenquelle einen Mikrowellensender, welcher mit einer Einkopplung verbunden ist, die ausgebildet ist, die vom Mikrowellensender abgestrahlten Mikrowellen in den dielektrischen Bereich einzukoppeln, insbesondere mittels einer Hohlleiterspeisung und/oder mittels Koppelstiften und/oder mittels Schlitzkopplungen.In the case of the object detector of the charging device according to the invention, the wave source is preferably designed as a microwave source and thus for feeding the dielectric region with microwaves. The microwave source suitably comprises a microwave transmitter which is connected to a coupling which is designed to couple the microwaves radiated by the microwave transmitter into the dielectric area, in particular by means of a waveguide feed and/or by means of coupling pins and/or by means of slot couplings.

Zweckmäßigerweise ist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung der Körper ein Flachteil, insbesondere eine Platte, oder weist ein Flachteil, insbesondere eine Platte, auf. Besonders bevorzugt weist der dielektrische Bereich die Form eines Flachteils, insbesondere einer Platte auf. Strukturen, die in ihrer Handhabung herkömmlichen Touch screens ähneln, können so leicht realisiert werden. Zugleich ist der Objektdetektor wie zuvor bereits erläutert auch in dieser Weiterbildung der Erfindung in der Größe vorteilhaft äußerst frei skalierbar.In the case of the object detector of the loading device according to the invention, the body is expediently a flat part, in particular a plate, or has a flat part, in particular a plate. The dielectric area is particularly preferably in the form of a flat part, in particular a plate. Structures that are similar to conventional touch screens in terms of handling can thus be easily implemented. At the same time, the size of the object detector, as already explained above, is advantageously extremely freely scalable in this development of the invention.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist bei dem Objektdetektor der Körper eine Schichtstruktur auf, insbesondere mit einer dielektrischen Schicht mit der Flachseite. Zweckmäßigerweise sind Materialien, Dicken und Abfolgen der Schichten der Schichtstruktur derart gewählt, dass eine Führung der elektromagnetischen Wellen, insbesondere eine Führung von Mikrowellen, innerhalb des Körpers optimiert ist. In a preferred development of the invention, the body in the object detector has a layer structure, in particular with a dielectric layer with the flat side. Materials, thicknesses and sequences of the layers of the layered structure are expediently selected in such a way that the electromagnetic waves, esp particular guidance of microwaves within the body is optimized.

Geeigneterweise weist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung die Schichtstruktur eine metallische Schicht auf, die der Flachseite abgewandt angeordnet ist. Beispielsweise lässt sich so die Dicke des dielektrischen Bereichs um die Hälfte reduzieren, indem dieser an die metallische Schicht angebunden ist. Auf diese Weise lässt sich wie an sich bekannt die dielektrische Schicht mittels der metallischen Schicht als „mirror dielectric waveguide“ ausbilden.In the case of the object detector of the charging device according to the invention, the layer structure suitably has a metallic layer which is arranged facing away from the flat side. For example, the thickness of the dielectric area can be reduced by half by being connected to the metallic layer. In this way, as is known per se, the dielectric layer can be formed as a “mirror dielectric waveguide” by means of the metallic layer.

Geeigneterweise weist die Schichtstruktur der Flachseite abgewandt eine Schicht auf, die mit einem Metamaterial gebildet ist. Insbesondere kann das Metamaterial metallisch ausgebildet sein, wobei dieses Metamaterial eine Massefläche bildet, die in an sich bekannter Weise zur Vermeidung sich ausbildender Wirbelströme räumlich strukturiert ist.Suitably the layered structure has a layer opposite the flat side which is formed with a metamaterial. In particular, the metamaterial can be metallic, with this metamaterial forming a ground plane which is spatially structured in a manner known per se to avoid eddy currents being formed.

Zweckmäßigerweise ist bei der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung bei dem Objektdetektor der Körper als Flachteil mit Schmalseiten ausgebildet, wobei die Erfassungseinrichtung/en an oder entlang zumindest einer, vorzugsweise sämtlicher, der Schmalseiten angeordnet ist oder sind. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Körper um eine Platte, welche Schmalseiten in der Art von Kanten aufweist. Die Erfassungseinrichtung/en ist/sind dann an einer, mehreren oder sämtlichen Kanten angeordnet. Geeigneterweise handelt es sich bei der oder den Erfassungseinrichtung/en um Mikrowellenempfänger.In the loading device according to the invention, the body of the object detector is expediently designed as a flat part with narrow sides, with the detection device(s) being or being arranged on or along at least one, preferably all, of the narrow sides. The body is particularly preferably a plate which has narrow sides in the form of edges. The detection device/s is/are then arranged on one, several or all edges. Suitably the detection device(s) are microwave receivers.

Zweckmäßig ist oder sind die Erfassungseinrichtung/en zur Erfassung einer Feldstärke und/oder einer Energie und/oder einer Leistung und/oder einer Intensität und/oder einer Amplitude und/oder Phase empfangener elektromagnetischer Wellen, insbesondere empfangener Mikrowellen, oder einer oder mehrerer Größen, welche von den vorgenannten Größen abhängen, ausgebildet.The detection device(s) is or are expedient for detecting a field strength and/or an energy and/or a power and/or an intensity and/or an amplitude and/or phase of received electromagnetic waves, in particular received microwaves, or one or more variables, which depend on the above variables, formed.

Bevorzugt ist bei dem Objektdetektor der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung der dielektrische Bereich mit einer Dielektrizitätszahl von mindestens 1,5 und/oder höchstens von 10 gebildet. Insbesondere ist der dielektrische Bereich mit einer Dielektrizitätszahl von mindestens 2 und/oder höchstens 5, vorzugsweise höchstens 3, gebildet.In the case of the object detector of the charging device according to the invention, the dielectric region is preferably formed with a dielectric constant of at least 1.5 and/or at most 10. In particular, the dielectric region is formed with a dielectric constant of at least 2 and/or at most 5, preferably at most 3.

Vorzugsweise ist der dielektrische Bereich mit oder aus Kunststoff gebildet. In einer ebenfalls bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der dielektrische Bereich mit oder aus Keramik gebildet. Besonders bevorzugt ist der dielektrische Bereich mit oder aus einem Kunststoff-Keramik-Komposit gebildet.The dielectric area is preferably formed with or from plastic. In a likewise preferred development of the invention, the dielectric area is formed with or from ceramic. The dielectric area is particularly preferably formed with or from a plastic/ceramic composite.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Ladevorrichtung eine primäre Ladevorrichtung.The charging device according to the invention is preferably a primary charging device.

Alternativ und ebenfalls bevorzugt ist die erfindungsgemäße Ladevorrichtung eine sekundäre Ladevorrichtung.Alternatively and also preferably, the charging device according to the invention is a secondary charging device.

Zweckmäßig ist bei der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zumindest die Flachseite schräg, vorzugsweise nahezu oder vollständig senkrecht, zur Richtung eines Lademagnetfeldes der Ladespule am Ort der Flachseite orientiert.In the case of the charging device according to the invention, at least the flat side is expediently oriented obliquely, preferably almost or completely perpendicularly, to the direction of a charging magnetic field of the charging coil at the location of the flat side.

Vorzugsweise weist bei der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung die Ladespule eine Koppelseite auf, welche zur induktiven Kopplung mit einer weiteren Ladespule einer korrespondierenden Ladevorrichtung ausgebildet ist, wobei zumindest die Flachseite seitens der Koppelseite der Ladespule angeordnet und der Koppelseite abgewandt orientiert ist.In the charging device according to the invention, the charging coil preferably has a coupling side which is designed for inductive coupling to a further charging coil of a corresponding charging device, with at least the flat side being arranged on the side of the coupling side of the charging coil and oriented away from the coupling side.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum induktiven Laden insbesondere eines Elektrofahrzeugs mittels einer primären Ladevorrichtung und einer sekundären Ladevorrichtung über einen zwischen primärer und sekundärer Ladevorrichtung befindlichen Luftspalt, bei welchem als primäre und/oder sekundäre Ladevorrichtung eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung wie zuvor beschrieben herangezogen wird, wobei der Objektdetektor zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines Objekts an oder innerhalb des Luftspalts herangezogen wird, wobei mittels der Wellenquelle elektromagnetische Wellen in den dielektrischen Bereich gespeist werden, mittels der zumindest einen Erfassungseinrichtung zumindest eine von der Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen im dielektrischen Bereich abhängende Größe erfasst wird und wobei mittels der Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von dieser Größe auf eine Anwesenheit und/oder die Position, zumindest entlang der Flachseite, des Objekts an und/oder nah der Flachseite geschlossen wird.The method according to the invention is a method for inductively charging an electric vehicle in particular by means of a primary charging device and a secondary charging device via an air gap located between the primary and secondary charging device, in which a charging device according to the invention as described above is used as the primary and/or secondary charging device, the object detector is used for detecting, in particular for location detection, an object at or within the air gap, with electromagnetic waves being fed into the dielectric area by means of the wave source, at least one variable dependent on the propagation of the electromagnetic waves in the dielectric area being recorded by means of the at least one detection device is and by means of the evaluation device depending on this size on a presence and / or the position, at least along the flat side, of the object and / or near d he flat side is closed.

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Objektdetektor zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines metallischen Objekts herangezogen. Alternativ oder zusätzlich und ebenfalls bevorzugt wird der Objektdetektor zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines Objekts herangezogen, welches eine höhere Dielektrizitätszahl aufweist als der dielektrische Bereich des Körpers.In the method according to the invention, the object detector is preferably used for the detection, in particular for the location detection, of a metallic object. Alternatively or additionally and likewise preferably, the object detector is used for the detection, in particular for the location detection, of an object which has a higher dielectric constant than the dielectric region of the body.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest der dielektrische Bereich des Körpers mittels zumindest eines Kopplers und/oder mittels zumindest einer Hohlleiterspeisung und/oder mittels Koppelstiften und/oder mittels Schlitzkopplungen gespeist.In the method according to the invention, at least the dielectric region of the body is preferably fed by means of at least one coupler and/or by means of at least one waveguide feed and/or by means of coupling pins and/or by means of slot couplings.

Geeigneterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest eine Laufzeit eines Signals der elektromagnetischen Wellen zum Objekt und/oder vom Objekt zur zumindest einen Erfassungseinrichtung bestimmt, wobei mittels der Auswerteeinrichtung die Laufzeit zur Bestimmung der Position des Objekts herangezogen wird. Zweckmäßigerweise ist ein solches Signal mittels eines Wellenpulses, insbesondere eines Mikrowellenpulses, realisiert.In the method according to the invention, at least one propagation time of a signal of the electromagnetic waves to the object and/or from the object to the at least one detection device is suitably determined, the propagation time being used to determine the position of the object by means of the evaluation device. Such a signal is expediently implemented by means of a wave pulse, in particular a microwave pulse.

Zweckmäßig wird der dielektrische Bereich im Dauerstrichbetrieb (CW = continuous wave) oder FMCW-Betrieb oder pulsartig gespeist.The dielectric area is expediently fed in continuous wave mode (CW=continuous wave) or FMCW mode or in pulses.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen Objektdetektor einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs schematisch in einer perspektivischen Darstellung,
  • 2 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb eines dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Längsschnitt,
  • 3 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb eines dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Querschnitt,
  • 4 den Objektdetektor gemäß 1 schematisch in einer perspektivischen Darstellung bei auf dem dielektrischen Körper angeordnetem metallischem Objekt,
  • 5 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb des dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 in der Situation gem. 4 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Längsschnitt,
  • 6 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb des dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 in der Situation gem. 4 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Querschnitt,
  • 7 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb des dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Längsschnitt bei auf dem dielektrischen Körper angeordnetem dielektrischem Objekt,
  • 8 ein Feldverteilungsbild zu einem bestimmten Zeitpunkt des sich innerhalb des dielektrischen Körpers des Objektdetektors gemäß 1 in der Situation gem. 7 ausbildenden Mikrowellenfeldes schematisch im Querschnitt sowie
  • 9 eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs schematisch im Querschnitt.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment illustrated in the drawing. Show it:
  • 1 an object detector of a charging device according to the invention for carrying out a method according to the invention for inductive charging of an electric vehicle schematically in a perspective view,
  • 2 according to a field distribution image at a certain point in time within a dielectric body of the object detector 1 forming microwave field schematically in longitudinal section,
  • 3 according to a field distribution image at a certain point in time within a dielectric body of the object detector 1 forming microwave field schematic in cross section,
  • 4 according to the object detector 1 schematically in a perspective view with the metallic object arranged on the dielectric body,
  • 5 according to a field distribution image at a specific point in time located within the dielectric body of the object detector 1 in the situation acc. 4 forming microwave field schematically in longitudinal section,
  • 6 according to a field distribution image at a specific point in time located within the dielectric body of the object detector 1 in the situation acc. 4 forming microwave field schematic in cross section,
  • 7 according to a field distribution image at a specific point in time located within the dielectric body of the object detector 1 forming microwave field schematically in longitudinal section with the dielectric object arranged on the dielectric body,
  • 8th according to a field distribution image at a specific point in time located within the dielectric body of the object detector 1 in the situation acc. 7 forming microwave field schematically in cross section and
  • 9 a charging device according to the invention in the implementation of the method according to the invention for inductive charging of an electric vehicle schematically in cross section.

Der in 1 dargestellte Objektdetektor 5 der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung (s. 9) weist einen dielektrischen Körper in Gestalt einer dielektrischen Platte 10 mit zwei Flachseiten 15, 20 auf, welche durch vier Schmalseiten 25, 30, 35, 40 der Platte 10 begrenzt sind. Die Platte 10 ist als flacher Quader ausgebildet. In 1 (nicht explizit dargestellt) ist die Platte 10 von Absorbermaterial, welches Mikrowellen absorbiert, umgeben. Wie in 2 dargestellt strahlt der Mikrowellensender 50 Mikrowellen 55 ab, die sich entlang der Flachseiten 15, 20 ausbreiten. Infolge der Umgebung der Platte 10 mit Absorbermaterial bilden sich in der Platte 10 keine stehenden Wellen aus.the inside 1 Illustrated object detector 5 of the charging device according to the invention (see 9 ) has a dielectric body in the form of a dielectric plate 10 with two flat sides 15, 20, which are delimited by four narrow sides 25, 30, 35, 40 of the plate 10. The plate 10 is designed as a flat cuboid. In 1 (Not shown explicitly), the plate 10 is surrounded by absorber material which absorbs microwaves. As in 2 shown, the microwave transmitter 50 emits microwaves 55, which propagate along the flat sides 15, 20. Because the plate 10 is surrounded by absorber material, no standing waves form in the plate 10 .

Wird, wie in 4 dargestellt, ein metallisches Objekt 60 auf die Flachseite 20 der Platte 10 aufgelegt, so ändert sich das Ausbreitungsverhalten der Mikrowellen 55 innerhalb der Platte 10 (siehe 5). Das metallische Objekt 60 bündelt gewissermaßen an ihm entlang propagierende Mikrowellen 55 (5 und 6) und verändert die weitere räumliche Ausbreitung der Mikrowellen 55.Will, as in 4 shown, a metallic object 60 is placed on the flat side 20 of the plate 10, the propagation behavior of the microwaves 55 changes within the plate 10 (see 5 ). To a certain extent, the metallic object 60 bundles microwaves 55 ( 5 and 6 ) and changes the further spatial propagation of the microwaves 55.

Wird das metallische Objekt 60 durch ein dielektrisches Objekt 65 ersetzt (7 und 8), wobei die Dielektrizitätszahl des dielektrischen Objekts 65 höher als diejenige des dielektrischen Materials der Platte 10 ist, so bildet das dielektrische Objekt 65 gewissermaßen eine Mikrowellensenke aus, welche sich innerhalb der Platte 10 ausbreitende Mikrowellen 55 effizient aus der Platte 10 auskoppelt.If the metallic object 60 is replaced by a dielectric object 65 ( 7 and 8th ), where the dielectric constant of the dielectric object 65 is higher than that of the dielectric material of the plate 10, the dielectric object 65 forms a kind of microwave sink, which efficiently decouples microwaves 55 propagating within the plate 10 from the plate 10.

Entlang der Schmalseiten sind Mikrowellenempfänger (nur in 9 explizit mit dem Bezugszeichen „RE“ gekennzeichnet dargestellt) angeordnet, welche die zuvor erläuterten Modifikationen des zuvor erläuterten Mikrowellenfeldes detektieren. Die Mikrowellenempfänger sind mit einer Auswerteeinrichtung signalverbunden, welche Detektionssignale von den Mikrowellenempfängern erhält.Microwave receivers (only in 9 explicitly marked with the reference sign “RE”), which detect the previously explained modifications of the previously explained microwave field. The microwave receivers are signal-connected to an evaluation device which receives detection signals from the microwave receivers.

Die dielektrische Platte 10 erlaubt entlang der Flachseiten 15, 20 einen nur unvollständigen Einfluss der Mikrowellen innerhalb der Platte 10. An den Flachseiten 15, 20 bildet sich ein evaneszentes Feld aus, welches durch dielektrische oder metallische Objekte 65, 60 auf der Platte 10 wie zuvor erläutert, modifiziert wird. Aus der daraus resultierenden geänderten Ausbreitung des Mikrowellenfeldes innerhalb der Platte 10 und der dadurch geänderten Detektionssignale der Mikrowellenempfänger lässt sich daher mittels der Auswerteeinrichtung sowohl auf die Anwesenheit als auch auf die Position jeweils des metallischen Objekts 60 oder des dielektrischen Objekts 65 rückschließen.The dielectric plate 10 allows only an incomplete influence of the microwaves within the plate 10 along the flat sides 15, 20. An evanescent field forms on the flat sides 15, 20, which is caused by dielectric or metallic objects 65, 60 on the plate 10 as before explained is modified. From the resulting changed propagation of the microwave field within the plate 10 and the thereby changed detection signals of the microwave receivers, both the presence and the position of the metallic object 60 or the dielectric object 65 can be deduced by means of the evaluation device.

Die dielektrische Platte 10 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff, beispielsweise mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,3. In nicht eigens dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen kann die Platte 10 aus einem anderen Dielektrikum, etwa Keramik oder einem Keramik-Kunststoff-Komposit bestehen. Die Ortsdetektion wie zuvor beschrieben wird mittels Laufzeitenmessungen ergänzt, wie sie an sich aus der Radartechnik bekannt sind. Dazu werden innerhalb der Platte 10 gestreute Signale der elektromagnetischen Wellen 55 herangezogen. Auch mittels dieser herangezogenen Laufzeiten kann eine Ortsbestimmung des metallischen Objekts 60 oder des dielektrischen Objekts 65 erfolgen.In the exemplary embodiment shown, the dielectric plate 10 consists of plastic, for example with a dielectric constant of 2.3. In further exemplary embodiments that are not shown specifically, the plate 10 can consist of a different dielectric, such as ceramic or a ceramic-plastic composite. The location detection as described above is supplemented by propagation time measurements, as are known per se from radar technology. Signals of the electromagnetic waves 55 scattered within the plate 10 are used for this purpose. The location of the metallic object 60 or the dielectric object 65 can also be determined by means of these propagation times used.

In nicht eigens dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen kann auf die in 1 nach unten weisende Flachseite 15 der dielektrischen Platte 10 eine metallische Schicht aufgetragen sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist so die Dicke der dielektrischen Platte 10 reduziert, welche gemeinsam mit der metallischen Schicht einen „mirror dielectric waveguide“ ausbildet.In other exemplary embodiments that are not specifically shown, reference can be made to the 1 down-facing flat side 15 of the dielectric plate 10 a metallic layer may be applied. In this exemplary embodiment, the thickness of the dielectric plate 10 is reduced, which forms a “mirror dielectric waveguide” together with the metallic layer.

In diesen letztgenannten Ausführungsbeispielen ist die metallische Schicht als metallisches Metamaterial ausgebildet. Die metallische Schicht bildet eine Massefläche aus, die in an sich bekannter Weise zur Vermeidung sich ausbildender Wirbelströme räumlich strukturiert ist.In these last-mentioned exemplary embodiments, the metallic layer is in the form of a metallic metamaterial. The metallic layer forms a ground surface which is spatially structured in a manner known per se to prevent eddy currents from forming.

Die in 9 dargestellte erfindungsgemäße Ladevorrichtung ist eine primäre Ladevorrichtung, d.h. sie umfasst eine primäre Ladespule PLS, welche Energie für eine sekundäre Ladevorrichtung mit einer sekundären Ladespule SLS bereitstellt. Die dargestellte erfindungsgemäße Ladevorrichtung bildet eine Ladestation für Elektrofahrzeuge EFZ.In the 9 illustrated charging device according to the invention is a primary charging device, ie it comprises a primary charging coil PLS, which provides energy for a secondary charging device with a secondary charging coil SLS. The charging device according to the invention shown forms a charging station for electric vehicles EFZ.

Die primäre Ladespule PLS der Ladevorrichtung ist als Flachspule ausgebildet und liegt flächig auf einem Boden B der Ladevorrichtung auf. Die vom Boden B wegweisende Seite der primären Ladespule PLS bildet eine Koppelseite der primären Ladespule PLS, von welcher Energie mittels eines Lademagnetfeldes zu einer sekundären Ladespule eines Elektrofahrzeugs EFZ hin übertragbar ist und welche in Richtung eines beim Laden mit einem Elektrofahrzeug sich ausbildenden Luftspalts weist.The primary charging coil PLS of the charging device is designed as a flat coil and lies flat on a base B of the charging device. The side of the primary charging coil PLS pointing away from the floor B forms a coupling side of the primary charging coil PLS, from which energy can be transmitted by means of a charging magnetic field to a secondary charging coil of an electric vehicle EFZ and which points in the direction of an air gap that forms when charging with an electric vehicle.

An die Koppelseite der primären Ladespule schließt sich flächig die Platte 10 des Objektdetektors 5 der Ladevorrichtung an. Die der primären Ladespule PLS abgewandte Flachseite 20 der Platte 10 begrenzt bodenseitig einen Luftspalt LS beim induktiven Laden. Der Luftspalt LS ist andererseits durch eine sekundäre Ladespule SLS an einem an die Ladestation gefahrenen Elektrofahrzeug EFZ begrenzt. Auf der Platte 10 des Objektdetektors 5 befindliche Objekte O, etwa Fremdkörper, Tiere, o.ä. sind mit dem Objektdetektor 5 wie vorherstehend beschrieben detektierbar. Somit ist der Luftspalt LS mittels der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zuverlässig und robust überwachbar.The plate 10 of the object detector 5 of the charging device adjoins the coupling side of the primary charging coil. The flat side 20 of the plate 10 facing away from the primary charging coil PLS delimits an air gap LS on the bottom side during inductive charging. On the other hand, the air gap LS is delimited by a secondary charging coil SLS on an electric vehicle EFZ driven to the charging station. Objects O located on the plate 10 of the object detector 5, such as foreign bodies, animals or the like, can be detected with the object detector 5 as described above. The air gap LS can thus be reliably and robustly monitored using the charging device according to the invention.

Claims (14)

Ladevorrichtung zum induktiven Laden insbesondere eines Elektrofahrzeugs (EFZ), umfassend eine Ladespule (LS) zum induktiven Laden sowie einen Objektdetektor (5), wobei der Objektdetektor (5) einen Körper mit mindestens einem dielektrischen Bereich (10) mit einer sich flächig erstreckenden Flachseite (20), zumindest eine den dielektrischen Bereich (10) mit elektromagnetischen Wellen (55) speisenden Wellenquelle (50), sowie eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung zumindest einer von der Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen im dielektrischen Bereich (10) abhängenden Größe und eine Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die Auswerteinrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dieser zumindest einen Größe auf eine Anwesenheit und/oder die Position, zumindest entlang der Flachseite, eines Objekts an und/oder nah der Flachseite (20) zu schließen, wobei der dielektrische Bereich (10), zumindest teilweise, von einem Absorbermaterial umgeben ist.Charging device for inductive charging, in particular of an electric vehicle (EV), comprising a charging coil (LS) for inductive charging and an object detector (5), the object detector (5) having a body with at least one dielectric region (10) with a flat side ( 20), at least one wave source (50) feeding the dielectric region (10) with electromagnetic waves (55), as well as a detection device for detecting at least one variable dependent on the propagation of the electromagnetic waves in the dielectric region (10) and an evaluation device, wherein the evaluation device is designed to infer the presence and/or the position, at least along the flat side, of an object on and/or near the flat side (20) as a function of this at least one variable, the dielectric region (10) being at least partially surrounded by an absorber material. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 bei welchem der Körper und/oder zumindest der dielektrische Bereich (10) des Körpers ein Flachteil, insbesondere eine Platte, aufweist oder ist.charger after claim 1 in which the body and/or at least the dielectric area (10) of the body has or is a flat part, in particular a plate. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Körper eine Schichtstruktur aufweist, insbesondere mit einer dielektrischen Schicht mit der Flachseite (20) .Charging device according to one of the preceding claims, in which the body has a layer structure, in particular with a dielectric layer with the flat side (20). Ladevorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Schichtstruktur der Flachseite (20) abgewandt eine metallische Schicht aufweist.charger after claim 3 , in which the layer structure of the flat side (20) facing away from a metallic layer. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei welcher die Schichtstruktur der Flachseite (20) abgewandt eine Schicht, gebildet mit einem Metamaterial, aufweist.Loading device according to one of claims 3 or 4 , in which the layer structure of the flat side (20) facing away from a layer formed with a metamaterial. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Körper als Flachteil mit Schmalseiten (25, 30, 35, 40) ausgebildet ist und die Erfassungeinrichtung(en) an oder entlang zumindest einer, vorzugsweise sämtlicher Schmalseiten (25, 30, 35, 40), angeordnet ist oder sind.Loading device according to one of the preceding claims, in which the body is designed as a flat part with narrow sides (25, 30, 35, 40). and the detection device(s) is or are arranged on or along at least one, preferably all of the narrow sides (25, 30, 35, 40). Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Laufzeit eines Signals der elektromagnetischen Wellen (55) ausgebildet ist und die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung der Position, zumindest entlang der Flachseite, eines Objekts (60; 65) aus der erfassten Laufzeit ausgebildet ist.Charging device according to one of the preceding claims, in which the detection device is designed to detect the transit time of a signal of the electromagnetic waves (55) and the evaluation device is designed to determine the position, at least along the flat side, of an object (60; 65) from the detected transit time is. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine primäre oder eine sekundäre Ladevorrichtung ist.A charging device according to any one of the preceding claims which is a primary or a secondary charging device. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher zumindest die Flachseite (20) schräg, vorzugsweise nahezu oder vollständig senkrecht, zur Richtung eines Lademagnetfeldes der Ladespule (PLS) am Ort der Flachseite orientiert ist.Charging device according to one of the preceding claims, in which at least the flat side (20) is oriented obliquely, preferably almost or completely perpendicularly, to the direction of a charging magnetic field of the charging coil (PLS) at the location of the flat side. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ladespule (PLS) eine Koppelseite aufweist, welche zur induktiven Kopplung mit einer weiteren Ladespule einer korrespondierenden Ladevorrichtung ausgebildet ist, wobei zumindest die Flachseite (20) seitens der Koppelseite der Ladespule (PLS) angeordnet und der Koppelseite abgewandt orientiert ist.Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging coil (PLS) has a coupling side which is designed for inductive coupling to a further charging coil of a corresponding charging device, at least the flat side (20) being arranged on the coupling side of the charging coil (PLS) and the Coupling side is oriented away. Verfahren zum induktiven Laden insbesondere eines Elektrofahrzeugs mittels einer primären Ladevorrichtung und einer sekundären Ladevorrichtung über einen zwischen primärer und sekundärer Ladevorrichtung befindlichen Luftspalt, bei welchem als primäre und/oder sekundäre Ladevorrichtung eine Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche herangezogen wird, wobei der Objektdetektor (5) zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines Objekts (60; 65) an oder innerhalb des Luftspalts herangezogen wird, wobei mittels der Wellenquelle (50) elektromagnetische Wellen (55) in den dielektrischen Bereich (10) gespeist werden, mittels der zumindest einen Erfassungseinrichtung zumindest eine von der Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen (55) im dielektrischen Bereich (10) abhängende Größe erfasst wird und wobei mittels der Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von dieser Größe auf eine Anwesenheit und/oder die Position, zumindest entlang der Flachseite, des Objekts (60; 65) an und/oder nah der Flachseite (20) geschlossen wird.Method for inductive charging, in particular of an electric vehicle, by means of a primary charging device and a secondary charging device via an air gap located between the primary and secondary charging device, in which a charging device according to one of the preceding claims is used as the primary and/or secondary charging device, the object detector (5) is used to detect, in particular to detect the location of, an object (60; 65) on or within the air gap, with the wave source (50) feeding electromagnetic waves (55) into the dielectric region (10), the at least one detection device at least a variable dependent on the propagation of the electromagnetic waves (55) in the dielectric region (10) is detected and the presence and/or the position, at least along the flat side, of the object (60; 65 ) on and/o which is closed near the flat side (20). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei welchem der Objektdetektor (5) zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines metallischen Objekts (60) herangezogen wird.Method according to the preceding claim, in which the object detector (5) is used to detect, in particular to detect the location of, a metallic object (60). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12 bei welchem der Objektdetektor zur Detektion, insbesondere zur Ortsdetektion, eines Objekts (65), welches, verglichen mit der Dielektrizitätszahl des dielektrischen Bereichs des Körpers, eine größere oder gleich große Dielektrizitätszahl aufweist, herangezogen wird.Method according to any of the preceding Claims 11 or 12 in which the object detector is used to detect, in particular to detect the location of, an object (65) which, compared to the dielectric constant of the dielectric region of the body, has a higher or the same dielectric constant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, bei welchem zumindest eine Laufzeit eines Signals der elektromagnetischen Wellen (55) zum Objekt (60; 65) und/oder vom Objekt (60; 65) zu der zumindest einen Erfassungseinrichtung bestimmt wird, wobei mittels der Auswerteeinrichtung die Laufzeit zur Bestimmung der Position des Objekts (60; 65) herangezogen wird.Method according to any of the preceding Claims 11 until 13 , in which at least one transit time of a signal of the electromagnetic waves (55) to the object (60; 65) and/or from the object (60; 65) to the at least one detection device is determined, the transit time for determining the position of the Object (60; 65) is used.
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