DE102013219444A1 - Charging device for inductive charging - Google Patents

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Abstract

Die Ladeeinrichtung zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs umfasst ein Lademodul mit einer Ladespule, wobei das Lademodul selbstfahrend ausgebildet ist.The charging device for inductively charging an electric vehicle comprises a charging module with a charging coil, wherein the charging module is designed to be self-propelled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs. The invention relates to a charging device for inductive charging of an electric vehicle.

Elektrofahrzeuge, etwa Hybridfahrzeuge, weisen typischerweise einen elektrischen Energiespeicher auf, der in regelmäßigen Abständen geladen werden muss. Electric vehicles, such as hybrid vehicles, typically have an electrical energy storage that must be charged at regular intervals.

Dazu ist es bekannt, den Energiespeicher, insbesondere eine elektrische Batterie, induktiv zu laden. Dazu ist der Energiespeicher mit einer sekundären Ladespule versehen, die mit einer primären Ladespule einer Ladeeinrichtung, welche die zum Laden erforderlich Energie bereitstellt, induktiv feldgekoppelt werden kann. Dazu wird mit der primären Ladespule ein zeitlich veränderliches elektromagnetisches Feld bereitgestellt, welches in der sekundären, d.h. fahrzeugseitigen, Ladespule Induktionsspannungen hervorruft, mittels welchen der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs geladen wird. For this purpose, it is known to charge the energy storage, in particular an electric battery, inductively. For this purpose, the energy store is provided with a secondary charging coil, which can be field-coupled inductively with a primary charging coil of a charging device, which provides the energy required for charging. For this purpose, a time-varying electromagnetic field is provided with the primary charging coil, which in the secondary, i.e.. vehicle-side, charging coil induces induction voltages, by means of which the electrical energy storage of the vehicle is charged.

Beim induktiven Laden ist es allerdings in der Regel notwendig, dass die primäre Ladespule und die sekundäre Ladespule mit ihren jeweils zugeordneten gedachten Achsen, um welche die jeweilige Ladespule gewunden ist, zueinander kollinear orientiert und angeordnet sind. In der Regel ist bei dieser Orientierung und Anordnung nur eine geringe Toleranz zulässig. When inductive charging, however, it is usually necessary that the primary charging coil and the secondary charging coil with their respective associated imaginary axes around which the respective charging coil is wound, collinear oriented and arranged to each other. As a rule, only a small tolerance is permitted with this orientation and arrangement.

Es ist bekannt, eine primäre Ladespule bodenseitig vorzusehen. Zum induktiven Laden muss ein Fahrzeugführer daher das Elektrofahrzeug mit dessen sekundärer geeignet über der bodenseitigen primären Ladespule positionieren und das Fahrzeug entsprechend parken. Der Fahrzeugführer wird dazu meist von einer Parkhilfe unterstützt. It is known to provide a primary charging coil on the bottom side. For inductive charging, therefore, a vehicle driver must position the electric vehicle with its secondary suitably above the bottom-side primary charging coil and park the vehicle accordingly. The driver is usually supported by a parking aid.

Diese Lösungen erfordern jedoch einen hohen Lenk- und Manövrieraufwand durch den Fahrzeugführer. Ferner benötigen die bekannten Lösungen viel Platz, denn eine primäre Ladespule belegt zusammen mit einem Stromkabel, welches in der Regel die primäre Ladespule mit einem Stromnetz verbindet, eine verhältnismäßig große Fläche, was insbesondere in einer Garage nachteilig ist. Insbesondere das Laden verschiedener Fahrzeugtypen innerhalb einer solchen Garage ist deutlich erschwert. However, these solutions require a high steering and maneuvering by the driver. Furthermore, the known solutions require a lot of space, because a primary charging coil, together with a power cable, which usually connects the primary charging coil to a power grid, a relatively large area, which is particularly disadvantageous in a garage. In particular, the loading of different types of vehicles within such a garage is much more difficult.

Vor diesem Hintergrund des Standes der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ladeeinrichtung zum induktiven Laden bereitzustellen, mittels welcher das induktive Laden eines Elektrofahrzeugs gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Insbesondere soll das induktive Laden mit verringertem Platzaufwand und einfacher möglich sein. Against this background of the prior art, it is therefore an object of the invention to provide an improved charging device for inductive charging, by means of which the inductive charging of an electric vehicle is improved over the prior art. In particular, the inductive charging with reduced space requirements and easier to be possible.

Diese Aufgabe wird mit einer Ladeeinrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. This object is achieved with a charging device having the features specified in claim 1. Preferred embodiments of the invention will become apparent from the accompanying dependent claims, the following description and the drawings.

Die erfindungsgemäße Ladeeinrichtung umfasst zumindest ein Lademodul mit einer Ladespule zum induktiven Laden. Dieses Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung ist selbstfahrend ausgebildet. The charging device according to the invention comprises at least one charging module with a charging coil for inductive charging. This loading module of the charging device according to the invention is self-propelled.

Unter „selbstfahrend“ im Sinne dieser Anmeldung ist ein Lademodul zu verstehen, welches einen eigenen Fahrantrieb, insbesondere einen Elektroantrieb, aufweist. Bevorzugt umfasst das Lademodul, insbesondere drei oder vier, Räder, welche geeigneterweise lenkbar ausgebildet sind. "Self-propelled" in the sense of this application is to be understood as a charging module which has its own travel drive, in particular an electric drive. Preferably, the loading module, in particular three or four, wheels, which are suitably steerable formed.

Die Ladespule des Lademoduls der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung ist eine primäre Ladespule, das heißt die Ladespule des Lademoduls stellt die zum Laden des Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs erforderliche Energie bereit. Zweckmäßigerweise weist die Ladeeinrichtung dazu ein Kabel auf, mittels welchem das Lademodul mit einem Stromnetz, etwa über eine Steckdose, verbindbar ist oder aber das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung ist an ein solches Kabel anbindbar. The charging coil of the charging module of the charging device according to the invention is a primary charging coil, that is, the charging coil of the charging module provides the energy required for charging the energy storage of an electric vehicle. The charging device expediently has a cable by means of which the charging module can be connected to a power network, for example via a socket, or the charging module of the charging device according to the invention can be connected to such a cable.

Mit der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung muss beim induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs nicht etwa das Elektrofahrzeug mit seiner sekundären Ladespule über die primäre Ladespule des Lademoduls manövriert werden, sondern stattdessen fährt das Lademodul mit der primären Ladespule des Lademoduls an die zum induktiven Laden eines ruhenden Elektrofahrzeugs erforderliche Position. Ein Fahrzeugführer des Elektrofahrzeugs kann damit seine Parkposition des Elektrofahrzeugs zum induktiven Laden des Elektrofahrzeugs relativ frei wählen, was vorteilhaft insbesondere in abgegrenzten Bereichen, etwa innerhalb einer Garage, ist. Vorteilhafterweise entfällt dabei für den Fahrzeugführer des Elektrofahrzeugs ein Manövrieraufwand um die zum induktiven Laden geeignete relative Positionierung von primärer Ladespule und sekundärer Ladespule zueinander zu erreichen. Bevorzugt ist das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung hinreichend flach in einer Richtung senkrecht zu derjenigen Ebene, entlang welcher das Lademodul verfahrbar ist, ausgebildet, so dass das Lademodul unter einem Elektrofahrzeug hin und her gefahren werden kann. Vorteilhafterweise kann so das Lademodul zum induktiven Laden unter das Elektrofahrzeug fahren und nach einer Beendigung des induktiven Ladens unter dem Elektrofahrzeug wieder hervor fahren und an eine Ruheposition zurückkehren. Eine solche Ruheposition kann etwa unterhalb einer Tischplatte oder eines Regalbretts vorgesehen sein, so dass das Lademodul der Ladeeinrichtung kaum vom Elektrofahrzeug befahrbare Fläche belegt. Vorteilhafterweise ist es nicht erforderlich, dass das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung zusammen mit einer Kabelführung störend in einer Garage oder sonstigen begrenzten Bereichen vom Elektrofahrzeug befahrbare Fläche belegt. With the charging device according to the invention, the electric vehicle with its secondary charging coil does not have to be maneuvered via the primary charging coil of the charging module during inductive charging of an electric vehicle, but instead the charging module with the primary charging coil of the charging module moves to the position required for inductively charging a stationary electric vehicle. A driver of the electric vehicle can thus relatively freely choose his parking position of the electric vehicle for inductive charging of the electric vehicle, which is advantageous especially in demarcated areas, such as within a garage. Advantageously, this eliminates a maneuvering effort for the driver of the electric vehicle to achieve the appropriate relative inductive charging positioning of primary charging coil and secondary charging coil to each other. Preferably, the charging module of the charging device according to the invention is sufficiently flat in a direction perpendicular to the plane along which the charging module is movable, designed so that the charging module can be driven under an electric vehicle back and forth. Advantageously, so the charging module for inductive charging drive under the electric vehicle and after completion of the inductive charging under the electric vehicle again out and return to a rest position. Such a rest position can be about below a table top or a Shelves be provided so that the charging module of the charger hardly occupied by the electric vehicle surface. Advantageously, it is not necessary that the charging module of the charging device according to the invention interferes with a cable guide in a garage or other limited areas passable by the electric vehicle area.

Vorteilhaft können mittels des Lademoduls der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung verschiedenartige Elektrofahrzeuge, etwa Elektrofahrzeuge unterschiedlichen Fahrzeugtyps, induktiv geladen werden. Regelmäßig unterscheidet sich die Position der sekundären Ladespule eines Elektrofahrzeugs von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp. Bei herkömmlichen Lösungen ist erforderlich, dass dazu entweder mehrere Ladespulen fest am Boden installiert sind oder aber ein zu ladendes Elektrofahrzeug versetzt geparkt werden muss. Während insbesondere in Garagen solche herkömmlichen Lösungen daher hinsichtlich des Platzbedarfs oder der Flexibilität, verschiedene Fahrzeugtypen bedienen zu können, an Grenzen stoßen, bestehen solche Grenzen bei der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung nicht. Advantageously, various types of electric vehicles, such as electric vehicles of different vehicle types, can be charged inductively by means of the charging module of the charging device according to the invention. Regularly, the position of the secondary charging coil of an electric vehicle differs from vehicle type to vehicle type. Conventional solutions require that either several charging coils are permanently installed on the ground or that an electric vehicle to be charged must be parked offset. While such conventional solutions, in particular in garages, therefore reach their limits with regard to the space required or the flexibility of being able to serve different vehicle types, such limits do not exist in the case of the charging device according to the invention.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weist die Ladeeinrichtung, insbesondere das Lademodul, eine Energiequelle auf oder aber das Lademodul der Ladeeinrichtung ist an eine Energiequelle, insbesondere ein Stromnetz, anbindbar. Vorteilhaft weist in der letztgenannten Alternative die erfindungsgemäße Ladeeinrichtung ein Stromkabel auf, welches einerseits mit dem Lademodul verbindbar oder verbunden ist und andererseits einen Konnektor aufweist, welcher mit einem dazu korrespondierenden Konnektor eines Stromnetzes verbindbar ist. Insbesondere ist der Konnektor zur Verbindung mit einem Netzstecker oder einer Netzbuchse des Stromnetzes ausgebildet, bildet also selbst einen korrespondierenden Stecker oder eine Buchse. In an expedient development of the invention, the charging device, in particular the charging module, has an energy source or else the charging module of the charging device can be connected to an energy source, in particular a power grid. Advantageously, in the latter alternative, the charging device according to the invention on a power cable, which is on the one hand connected to the charging module or connected and on the other hand has a connector which is connectable to a corresponding connector of a power grid. In particular, the connector is designed for connection to a mains plug or a mains socket of the power network, thus itself forms a corresponding plug or socket.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Ladeeinrichtung, insbesondere das Lademodul, eine Positionsermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Position der Ladespule des Lademoduls relativ zu einer weiteren Ladespule, nämlich einer fahrzeugseitigen, sekundären Ladespule, und/oder zur Ermittlung der Position der sekundären Ladespule relativ zur Ladespule des Lademoduls, auf. Vorzugsweise umfasst die Positionsermittlungseinrichtung Sensoren, mittels welchen die relative Position der sekundären Ladespule ermittelbar ist. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Positionsermittlungseinrichtung eine Kamera, welche die Umgebung optisch erfasst sowie eine Bildverarbeitungseinrichtung, welche vermittels Bilderkennung die sekundäre Ladespule eines Elektrofahrzeugs erkennt und aus den aus dieser Bilderkennung resultierenden Daten eine Position der sekundären Ladespule ermittelt. Alternativ und ebenfalls bevorzugt umfasst die Positionsermittlungseinrichtung einen RFID-Transponder sowie eine Funkeinrichtung, wobei der RFID-Transponder nahe der sekundären Ladespule anbringbar ist und die Funkeinrichtung zur Funkortung des RFID-Transponders (und damit zur Ermittlung der Position der sekundären Ladespule) ausgebildet ist. Preferably, the charging device according to the invention, in particular the charging module, a position detecting device for determining the position of the charging coil of the charging module relative to another charging coil, namely a vehicle-side, secondary charging coil, and / or for determining the position of the secondary charging coil relative to the charging coil of the charging module on , Preferably, the position detection device comprises sensors by means of which the relative position of the secondary charging coil can be determined. In a preferred embodiment of the invention, the position detection device comprises a camera which optically detects the environment and an image processing device which detects the secondary charging coil of an electric vehicle by means of image recognition and determines a position of the secondary charging coil from the data resulting from this image recognition. Alternatively and also preferably, the position detection device comprises an RFID transponder and a radio device, wherein the RFID transponder is attachable near the secondary charging coil and the radio device for radio location of the RFID transponder (and thus for determining the position of the secondary charging coil) is formed.

Geeigneterweise weist das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche zur Steuerung eines Fahrwegs des Lademoduls ausgebildet ist. Idealerweise ist die Steuerungseinrichtung mit der Positionsermittlungseinrichtung signalverbunden, so dass das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung mittels der Positionsermittlungseinrichtung die Position einer sekundären, fahrzeugseitigen, Ladespule ermitteln kann und anhand der ermittelten Position mittels der Steuerungseinrichtung einen solchen Fahrweg ansteuern kann, dass sich das Lademodul auf die zweite Ladespule zu bewegen kann. Auf diese Weise kann das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung selbsttätig eine zum induktiven Laden geeignete Position anfahren, ohne dass eine externe Steuerung, etwa durch einen Fahrzeugführer des Elektrofahrzeugs, erforderlich ist. Idealerweise weist das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung zudem Sensoren zur Erkennung von Hindernissen auf dem vorgesehenen Fahrweg auf, wobei die Steuerungseinrichtung geeigneterweise zur Korrektur des Fahrwegs aufgrund erkannter Hindernisse ausgebildet ist. Suitably, the loading module of the charging device according to the invention has a control device which is designed to control a travel path of the loading module. Ideally, the control device is signal-connected to the position-determining device, so that the charging module of the charging device according to the invention can determine the position of a secondary, vehicle-side, charging coil by means of the position determination device and can control such a travel path based on the determined position by means of the control device, that the charging module on the second Charging coil can move. In this way, the charging module of the charging device according to the invention can automatically approach a suitable position for inductive charging, without an external control, such as by a driver of the electric vehicle, is required. Ideally, the loading module of the charging device according to the invention also has sensors for detecting obstacles on the intended track, wherein the control device is suitably designed to correct the track due to detected obstacles.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung ist die Ladespule höhenverstellbar angeordnet. Höhenverstellbar im Sinne dieser Erfindung bedeutet „in einer Richtung senkrecht zu denjenigen Richtungen, entlang welcher das Lademodul verfahrbar ist, verstellbar“. In dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lademoduls kann die primäre Ladespule des Lademoduls an die sekundäre Ladespule des Elektrofahrzeugs in ihrer Höhe angepasst werden. Insbesondere ist die Positionsermittlungseinrichtung, wie sie zuvor erläutert worden ist, insbesondere auch zur Ermittlung der Position der Ladespule des Lademoduls relativ zur fahrzeugseitigen zweiten Ladespule in Höhenrichtung, also in Richtung senkrecht zu denjenigen Ebene, entlang welcher das Lademodul verfahrbar ist, und/oder zur Ermittlung der Position der sekundären Ladespule des Elektrofahrzeugs relativ zur Ladespule des Lademoduls in Höhenrichtung ausgebildet. Auf diese Weise kann die Ladespule des Lademoduls insbesondere derart angepasst werden, dass ein Luftspalt zwischen der sekundären Ladespule des Elektrofahrzeugs und der Ladespule des Lademoduls möglichst klein wird. Auf diese Weise lässt sich beim induktiven Laden ein erhöhter Wirkungsgrad, weniger elektromagnetisches Streufeld sowie ein verbesserter Schutz von Personen und Tieren erreichen. Wenn der Luftspalt etwa derart klein realisiert werden kann, dass Personen nicht mehr in den Luftspalt eingreifen können, so sind zusätzliche Maßnahmen für den Personenschutz entbehrlich. In a preferred embodiment of the charging device according to the invention, the charging coil is arranged vertically adjustable. Height adjustable in terms of this invention means "in a direction perpendicular to those directions along which the loading module is movable, adjustable". In this development of the charging module according to the invention, the primary charging coil of the charging module can be adapted to the secondary charging coil of the electric vehicle in its height. In particular, the position detection device, as has been explained above, in particular also for determining the position of the charging coil of the charging module relative to the vehicle-side second charging coil in the height direction, ie in the direction perpendicular to the plane along which the loading module is movable, and / or for determination formed the position of the secondary charging coil of the electric vehicle relative to the charging coil of the charging module in the height direction. In this way, the charging coil of the charging module can in particular be adapted such that an air gap between the secondary charging coil of the electric vehicle and the charging coil of the charging module is as small as possible. In this way, in inductive charging increased efficiency, less electromagnetic stray field and improved protection of people and animals to reach. If the air gap can be realized so small that people can no longer intervene in the air gap, additional measures for the protection of persons are unnecessary.

Bevorzugt windet sich bei der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung die Ladespule des Lademoduls um eine Spulenachse, welche um weniger als 90°, vorzugsweise um weniger als 45° und idealerweise um weniger als 5° gegenüber derjenigen Ebene geneigt ist, entlang welcher das Lademodul verfahrbar ist. In dieser Weiterbildung der Erfindung kann der zum induktive Laden erforderliche Energiefluss schräg, vorzugweise quer und insbesondere nahezu senkrecht oder senkrecht zu derjenigen Ebene, entlang welcher das Lademodul verfahrbar ist, erfolgen. Preferably, in the charging device according to the invention, the charging coil of the charging module winds around a coil axis which is inclined by less than 90 °, preferably by less than 45 ° and ideally by less than 5 ° with respect to the plane along which the charging module is movable. In this development of the invention, the energy flow required for inductive charging may be oblique, preferably transversal and, in particular, almost perpendicular or perpendicular to the plane along which the charging module is movable.

Vorzugsweise weist das Lademodul der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung zudem eine Bodenreinigungseinrichtung auf. Die Bodenreinigungseinrichtung ist zweckmäßigerweise ausgebildet zur Reinigung des vom Lademodul befahrenen Bodens, dass heißt des Fahrwegs oder des Untergrundes. In dieser Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise dann, wenn mittels des Lademoduls keine Ladung eines Elektrofahrzeugs erfolgt, ein Boden, insbesondere ein Garagenboden, gereinigt, vorzugsweise gesaugt oder gewischt, werden. Auf diese Weise lässt sich mittels des Lademoduls ein weiterer Mehrwert für den Anwender erreichen und die Akzeptanz der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung deutlich steigern. Preferably, the loading module of the charging device according to the invention also has a floor cleaning device. The floor cleaning device is expediently designed for cleaning the floor driven by the loading module, that is to say the track or the underground. In this embodiment of the invention, for example, when no charge of an electric vehicle by means of the charging module, a floor, in particular a garage floor, cleaned, preferably sucked or wiped, are. In this way, a further added value for the user can be achieved by means of the charging module and the acceptance of the charging device according to the invention can be markedly increased.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung sowie ein mittels der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung zu ladendes Elektrofahrzeug in einem Ruhezustand schematisch im Längsschnitt sowie 1 a charging device according to the invention and an electric vehicle to be charged by means of the charging device according to the invention in a state of rest schematically in longitudinal section and

2 die Ladeeinrichtung gemäß 1 beim induktiven Laden des Elektrofahrzeugs gemäß 1 schematisch im Längsschnitt. 2 the charging device according to 1 during inductive charging of the electric vehicle according to 1 schematically in longitudinal section.

In der in 1 dargestellten Anordnung befindet sich ein Elektrofahrzeug 5 mit einer sekundären Ladespule 10 auf einem Boden 15 einer Garage 20. Die sekundäre Ladespule 10 befindet sich an einer Unterseite 25 des Elektrofahrzeugs 5 und erstreckt sich als Flachspule parallel zur Oberfläche des Bodens 15. Die Spulenachse der sekundären Ladespule 10 ist entsprechend senkrecht zur Oberfläche des Bodens 15 orientiert. In the in 1 The arrangement shown is an electric vehicle 5 with a secondary charging coil 10 on a floor 15 a garage 20 , The secondary charging coil 10 is located at a bottom 25 of the electric vehicle 5 and extends as a flat coil parallel to the surface of the soil 15 , The coil axis of the secondary charging coil 10 is correspondingly perpendicular to the surface of the soil 15 oriented.

In der Garage 20 ist ferner eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung 27 mit einem Lademodul 30 vorhanden:
Das Lademodul 30 umfasst einen selbstfahrenden Wagen 35. Der selbstfahrende Wagen 35 weist, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, Räder 40 auf, mittels welchen der Wagen 35 über den Boden 15 der Garage 20 verfahrbar ist. Die Räder 40 sind zur Wahl eines Fahrweges des Wagens 35 lenkbar. Das Lademodul 30 umfasst zudem eine auf der Oberseite 45 des Wagens 35 befestigte Ladespule 50. Diese Ladespule 50 ist eine primäre Ladespule 50 und als Flachspule ausgebildet, die sich parallel zur Oberfläche des Bodens 15 der Garage 20 erstreckt. Die Spulenachse dieser Ladespule 50 des Lademoduls 30 der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung 27 ist folglich senkrecht zur Oberfläche des Bodens 15 orientiert. In the garage 20 is also a charging device according to the invention 27 with a charging module 30 available:
The charging module 30 includes a self-propelled car 35 , The self-driving car 35 has, in the illustrated embodiment four, wheels 40 on, by means of which the car 35 over the ground 15 The Garage 20 is movable. The wheels 40 are to choose a route of the car 35 steerable. The charging module 30 also includes one on the top 45 of the carriage 35 attached charging coil 50 , This charging coil 50 is a primary charging coil 50 and formed as a flat coil, which is parallel to the surface of the soil 15 The Garage 20 extends. The coil axis of this charging coil 50 of the charging module 30 the charging device according to the invention 27 is therefore perpendicular to the surface of the soil 15 oriented.

Die primäre Ladespule 50 des Lademoduls 30 wird von einem Stromnetz (nicht explizit dargestellt) der Garage 20 gespeist. Dazu weist die Ladeeinrichtung 27 ein Elektrokabel 55 mit einem Netzstecker 60 auf, welcher mit einer Buchse des Stromnetzes verbindbar ist. Das Elektrokabel 55 ist zur Speisung der primären Ladespule 50 des Lademoduls 30 mit dieser elektrisch kontaktiert. The primary charging coil 50 of the charging module 30 is powered by a power grid (not explicitly shown) of the garage 20 fed. For this purpose, the charging device 27 an electric cable 55 with a power plug 60 on, which is connectable to a socket of the power grid. The electric cable 55 is for feeding the primary charging coil 50 of the charging module 30 contacted with this electrically.

Die selbstfahrende Ausbildung des Wagens 35 soll bedeuten, dass der Wagen 35 einen eigenen Fahrantrieb aufweist. Der Fahrantrieb (nicht explizit dargestellt) umfasst einen Elektromotor zum Antrieb des Wagens 35, welcher ebenfalls mittels des Elektrokabels 55 vom Stromnetz der Garage 20 gespeist wird. Ferner weist der Wagen 35 (ebenfalls nicht explizit dargestellt) eine Positionsermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Position der sekundären Ladespule 10 des Elektrofahrzeugs 5 auf. Diese Positionsermittlungseinrichtung umfasst dazu beispielsweise eine Kamera, welche Bilder der Umgebung erfasst sowie eine Auswerteinrichtung, die die erfassten Bilder zur Bestimmung der Position der fahrzeugseitigen sekundären Ladespule 10 auswertet. Ferner umfasst der Wagen 35 des Lademoduls 30 eine Steuerungseinrichtung (nicht explizit gezeigt) welche aufgrund der ermittelten Position der sekundären Ladespule 10 einen Fahrweg des Wagens 35 auf die sekundäre Ladespule 10 zu steuert. Zusätzlich und ebenfalls nicht explizit dargestellt weist das Lademodul 30 der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung 27 zudem Sensoren zur Erkennung von Hindernissen auf dem vorgesehenen Fahrweg auf, wobei die Steuerungseinrichtung zur Korrektur des Fahrwegs aufgrund der mittels der Sensoren erkannten Hindernisse ausgebildet ist. The self-propelled training of the car 35 should mean that the car 35 has its own drive. The traction drive (not explicitly shown) comprises an electric motor for driving the carriage 35 , which also by means of the electric cable 55 from the mains of the garage 20 is fed. Further, the carriage points 35 (Also not explicitly shown) a position detecting device for determining the position of the secondary charging coil 10 of the electric vehicle 5 on. For this purpose, this position detection device comprises, for example, a camera which captures images of the surroundings and an evaluation device which stores the captured images for determining the position of the vehicle-side secondary charging coil 10 evaluates. Furthermore, the car includes 35 of the charging module 30 a control device (not explicitly shown) which due to the detected position of the secondary charging coil 10 a driveway of the car 35 on the secondary charging coil 10 to controls. Additionally and also not explicitly shown, the loading module 30 the charging device according to the invention 27 In addition, sensors for detecting obstacles on the intended track, wherein the control device is designed to correct the driving path due to the detected by means of the sensors obstacles.

In der in 2 dargestellten Anordnung ist der Wagen 35 mittels der Steuereinrichtung derart unter das Elektrofahrzeug 5 gefahren, dass die primäre Ladespule 50 des Lademoduls 30 mit ihrer Spulenachse kollinear mit der Spulenachse der sekundären Ladespule 10 orientiert ist. In dieser Position des Lademoduls 30 wird eine Elektrobatterie (nicht explizit dargestellt) des Elektrofahrzeugs 5 über die primäre Ladespule 50 und die sekundäre Ladespule 10 geladen. In the in 2 The arrangement shown is the carriage 35 by means of the control device under the electric vehicle 5 driven that the primary charging coil 50 of the charging module 30 with its coil axis collinear with the coil axis of the secondary charging coil 10 is oriented. In this position of the charging module 30 is an electric battery (not explicitly shown) of the electric vehicle 5 over the primary charging coil 50 and the secondary charging coil 10 loaded.

Das Lademodul 30 weist zudem eine Hubeinrichtung (nicht gezeigt) auf, mittels welcher die primäre Ladespule 50 des Lademoduls 30 in ihrer Höhe an die Höhe der sekundären Ladespule 10 des Elektrofahrzeugs 5 anpassbar ist. Dabei wird mittels der Positionsermittlungseinrichtung des Lademoduls 30 die Position der sekundären Ladespule 10 ermittelt und die Hubeinrichtung derart gesteuert, dass ein beim induktiven Laden des Elektrofahrzeugs 5 sich zwischen primärer Ladespule 50 des Lademoduls 30 und sekundärer Ladespule 10 des Elektrofahrzeugs 5 ausbildender Luftspalt (nicht dargestellt) minimiert wird. The charging module 30 also has a lifting device (not shown), by means of which the primary charging coil 50 of the charging module 30 in height to the height of the secondary charging coil 10 of the electric vehicle 5 is customizable. In this case, by means of the position detection device of the loading module 30 the position of the secondary charging coil 10 determined and controlled the lifting device such that when inductive charging of the electric vehicle 5 between primary charging coil 50 of the charging module 30 and secondary charging coil 10 of the electric vehicle 5 forming air gap (not shown) is minimized.

Claims (8)

Ladeeinrichtung mit einem Lademodul (30) mit einer Ladespule (50) zum induktiven Laden, bei welcher das Lademodul (30) selbstfahrend ausgebildet ist. Charging device with a charging module ( 30 ) with a charging coil ( 50 ) for inductive charging, in which the charging module ( 30 ) is self-propelled. Ladeeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei welchem die Ladespule (30) eine primäre Ladespule (50) ist. Charging device according to the preceding claim, in which the charging coil ( 30 ) a primary charging coil ( 50 ). Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Energiequelle aufweist oder an eine Energiequelle, insbesondere ein Stromnetz, anbindbar ist, wobei die Ladeeinrichtung vorzugsweise ein Stromkabel (55) mit einem Konnektor aufweist, welches an dem Lademodul (30) angeordnet und insbesondere elektrisch kontaktiert ist. Charging device according to one of the preceding claims, which has an energy source or can be connected to a power source, in particular a power grid, wherein the charging device is preferably a power cable ( 55 ) with a connector which is connected to the charging module ( 30 ) is arranged and in particular electrically contacted. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ladeeinrichtung, insbesondere das Lademodul (30), eine Positionsermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Position der Ladespule (50) des Lademoduls (30) relativ zu einer fahrzeugseitigen und/oder sekundären Ladespule (10) und/oder zur Ermittlung der Position der fahrzeugseitigen und/oder sekundären Ladespule (10) relativ zur Ladespule (50) des Lademoduls (30) aufweist. Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging device, in particular the charging module ( 30 ), a position detecting device for determining the position of the charging coil ( 50 ) of the loading module ( 30 ) relative to a vehicle-side and / or secondary charging coil ( 10 ) and / or for determining the position of the vehicle-side and / or secondary charging coil ( 10 ) relative to the charging coil ( 50 ) of the loading module ( 30 ) having. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ladeeinrichtung, insbesondere das Lademodul (30), eine Steuerungseinrichtung aufweist, die zur Steuerung eines Fahrwegs des Lademoduls (30) ausgebildet ist. Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging device, in particular the charging module ( 30 ), a control device which is used to control a travel path of the loading module ( 30 ) is trained. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Ladespule (50) höhenverstellbar angeordnet ist. Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging coil ( 50 ) is arranged adjustable in height. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem sich die Ladespule (50) um eine gedachte Spulenachse windet, welche um weniger als 90°, vorzugsweise um weniger als 45°, insbesondere um weniger als 5° und idealerweise um 0° gegenüber derjenigen Ebene, entlang welcher das Lademodul (30) verfahrbar ist, geneigt ist. Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging coil ( 50 ) about an imaginary coil axis, which is less than 90 °, preferably less than 45 °, in particular less than 5 ° and ideally 0 ° relative to the plane along which the loading module ( 30 ) is movable, inclined. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Lademodul (30) eine Bodenreinigungseinrichtung, insbesondere ausgebildet zur Reinigung eines Fahruntergrundes des Lademoduls (30), aufweist. Charging device according to one of the preceding claims, in which the charging module ( 30 ) a floor cleaning device, in particular designed for cleaning a driving surface of the loading module ( 30 ), having.
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