DE102013226233B4

DE102013226233B4 - Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion und entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102013226233B4
Application number: DE102013226233.7A
Authority: DE
Inventors: Sang Woo Ji
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: CN104249671A; US9584190B2; US20150003569A1; DE102013226233A1; KR101459922B1

Abstract

Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion, aufweisend:eine Antriebssteuerung (10), die eingerichtet ist, um eine einer Vorrichtung entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) zu erzeugen und um ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule (12) zu erzeugen; undeine Glättungsvorrichtung (20), die eingerichtet ist, um eine durch eine Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um eine konstante Spannung an die Vorrichtung zuzuführen,wobei die Vorrichtung auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung (20) zugeführten konstanten Spannung betrieben wird, wobei die Glättungsvorrichtung (20) umfasst:einen Datensender (24), der eingerichtet ist, um Daten an die Antriebssteuerung (10) zu übertragen;die Sekundärspule (21), die mit der Primärspule (12) magnetisch gekoppelt ist, um eine induzierte elektromotorische Kraft zu erzeugen;eine Energieempfangsvorrichtung (22), die die durch die Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel glättet und die konstante Spannung an die Vorrichtung zuführt; undeine dritte Steuerung (23), die die Energieempfangsvorrichtung (22) steuert/regelt, um die durch die Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um die konstante Spannung an die Vorrichtung zuzuführen,wobei die Antriebssteuerung (10) den Datensender (24) steuert/regelt, um die Daten zu einer Abfallzeit der durch die Sekundärspule (21) induzierten Wechselspannung zu dem Zeitpunkt eines Empfangens der Daten von der Vorrichtung zu synchronisieren und zu übertragen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion und ein entsprechendes Verfahren und insbesondere eine Technologie zur drahtlosen Energieversorgung von verschiedenen Vorrichtungen eines Fahrzeugs, die in einem Nabenlager, einem Rad oder dergleichen angebracht sind, um die Vorrichtungen zu betreiben.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeug stellt eine Einrichtung dar, die sich von einem Ort zu einem anderen Ort bewegt, indem ermöglicht wird, dass seine eigenen Vorderräder und Hinterräder von der Motorleistung angetrieben werden, und umfasst verschiedene Vorrichtungen, um die Sicherheit der Fahrgäste innerhalb des Fahrzeugs sicherzustellen.
Die Vorrichtung umfasst einen Reifendruck-Kontrollsystem-(Tire Pressure Monitoring System - TPMS) Sensor, der einen Reifendruck abtastet, um einen Luftdruck eines Reifens optimal aufrechtzuerhalten, und den abgetasteten Reifendruck einen Fahrer zur Verfügung stellt, und einen Heißdrahtreifen (Hot Wire Tire), der verhindert, dass ein Reifen von einer verschneiten Fahrbahn oder vereisten Fahrbahn abkommt. Ein Rad-Beleuchtungssystem (LED) stellt eine Sicherheit von Fahrgästen beim Ein-/Aussteigen bereit und ein regelbares Rad erhöht die Fahrleistung des Fahrzeugs.
Die oben genannten Vorrichtungen verbrauchen eine Energie der Batterie des Fahrzeugs und funktionieren nicht ohne Energie.
Dementsprechend werden die Vorrichtungen notwendigerweise mit Energie versorgt. Da jedoch der TPMS-Sensor, der Heißdrahtreifen, das Rad-Beleuchtungssystem und das regelbare Rad in drehenden Körpern (Nabenlager, Rad und dergleichen) des Fahrzeugs angebracht sind, ist es nicht leicht, die Vorrichtungen mit Energie zu versorgen.
Die DE 10 2004 028 595 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum induktiven Übertragen von Energie und Daten zwischen einem feststehenden Bauteil und einem rotatorisch zu diesem bewegbaren Bauteil.
Die WO 2009/003457 A1 beschreibt eine Vorrichtung für eine magnetresonante Energie- und Informationsübertragung in einem Kraftfahrzeug.
Die US 7 477 208 B2 beschreibt ein rotierendes lichtemittierendes Display, wobei statische und animierte Bilder gezeigt werden können.
Die EP 1 319 526 A2 beschreibt ein Fahrzeugrad oder eine Felge mit einem Nabenabschnitt und Felgenbett zur Aufnahme eines Reifens.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung ist gemacht worden, um die oben genannten Probleme, die im Stand der Technik auftreten, zu lösen, während die durch den Stand der Technik erzielten Vorteile beibehalten werden.
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugantriebssystem nach dem anliegenden Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem anliegenden Anspruch 6.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion, mit dem verschiedene Vorrichtungen effizienter betreibbar sind, ohne dass die jeweilige Vorrichtung Batterien umfasst, indem verschiedene Vorrichtungen, die in einem Nabenlager, einem Rad oder dergleichen angebracht sind, drahtlos mit Energie versorgt werden, um die Vorrichtungen zu betreiben, und ein entsprechendes Verfahren bereit.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion eine Antriebssteuerung, die eingerichtet ist, um eine einer Vorrichtung entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) zu erzeugen und um ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule zu erzeugen. Eine Glättungsvorrichtung ist eingerichtet, um eine durch eine Sekundärspule induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um eine konstante Spannung an die Vorrichtung zuzuführen, wobei die Vorrichtung auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung zugeführten konstanten Spannung betrieben wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion eine Antriebssteuerung, die eingerichtet ist, um eine einem Rad-Beleuchtungssystem entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) zu erzeugen und um ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule zu erzeugen. Eine Glättungsvorrichtung ist eingerichtet, um eine durch eine Sekundärspule induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um eine konstante Spannung an das Rad-Beleuchtungssystem zuzuführen. Wobei zumindest ein Rad-Beleuchtungssystem an einer Seite und der anderen Seite eines Rades angebracht ist und auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung zugeführten konstanten Spannung betrieben wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion eine Antriebssteuerung, die eingerichtet ist, um eine einem regelbaren Rad entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) zu erzeugen und um ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule zu erzeugen. Eine Glättungsvorrichtung ist eingerichtet, um eine durch eine Sekundärspule induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um eine konstante Spannung an das regelbare Rad zuzuführen. Wobei das regelbare Rad auf der Grundlage der von der Antriebseinheit zugeführten konstanten Spannung betrieben wird und einen Schlitz auf einer Oberfläche des Rades während der Fahrt des Fahrzeugs abdeckt, um zu verhindern, dass die Kraftstoffeffizienz aufgrund einer aerodynamischen Kraft reduziert wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung eines Fahrzeugs eine an einem Achsschenkel des Fahrzeugs angebrachte Antriebssteuerung und eine an einem Nabenlager des Fahrzeugs angebrachte Glättungsvorrichtung. Die Antriebssteuerung erzeugt eine der Vorrichtung entsprechend Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) und ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule. Die durch die Sekundärspule induzierte Wechselspannung (AC-Spannung) wird in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel geglättet. Die Glättungsvorrichtung erzeugt eine konstante Spannung, die an die Vorrichtung zugeführt wird.
Figurenliste
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein detailliertes Konfigurationsdiagramm einer Antriebssteuerung und einer Glättungsvorrichtung von einem Fahrzeugantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt eine Struktursicht eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
4A zeigt eine Struktursicht eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
4B zeigt ein beispielhaftes Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem ein regelbares Rad durch ein Fahrzeugantriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angetrieben wird; und
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung in einem Fahrzeug unter Verwendung einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Antriebssteuerung 10, eine Glättungsvorrichtung 20 und eine Vorrichtung 30.
Die Antriebssteuerung 10 verwendet eine Gleichspannung (DC-Spannung) von einer Batterie in einem Fahrzeug, um einen der Vorrichtung 30 entsprechenden Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls (Hochfrequenz-Wechselspannung) zu erzeugen und legt die den Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls an eine Primärspule 12 an, um ein magnetisches Feld zu erzeugen.
Die Glättungsvorrichtung 20 glättet den durch eine Sekundärspule 21 induzierten Wechselspannungsimpuls in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel und führt eine konstante Spannung an die Vorrichtung 30 zu.
Die Vorrichtung 30 wird auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung 20 zugeführten konstanten Spannung betrieben. Hierbei umfasst die Vorrichtung 30 einen Reifendruck-Kontrollsystem- (TPMS) Sensor, ein Rad-Beleuchtungssystem, einen Heißdrahtreifen, ein regelbares Rad und dergleichen.
Nachstehend werden die Antriebssteuerung 10 und die Glättungsvorrichtung 20 unter Bezugnahme auf 2 ausführlich beschrieben.
2 zeigt ein detailliertes Konfigurationsdiagramm einer Antriebssteuerung und einer Glättungsvorrichtung von einem Fahrzeugantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Antriebssteuerung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Energieübertragungsvorrichtung 11, eine Primärspule 12, eine zweite Steuerung 13 und einen Datenempfänger 14.
Zuerst erzeugt die Energieübertragungsvorrichtung 11 einen Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls, der gleich oder größer als eine Netzfrequenz (zum Beispiel 60 Hz) ist, unter Verwendung einer von einer Batterie angelegten Wechselspannung (AC-Spannung). Das heißt, die Energieübertragungsvorrichtung 11 erzeugt den Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls, der der konstanten Spannung und dem konstanten Strom entspricht, die in einer Vorrichtung 30 erforderlich sind.
Die Energieübertragungsvorrichtung 11 kann einen Leistungstreiber (nicht dargestellt), einen Pulsbreitenmodulations-(pulse width modulation - PWM) Signalgenerator (nicht dargestellt) und dergleichen umfassen.
Der Leistungstreiber kann einen Hochfrequenz-Schwingkreis umfassen, der die Hochfrequenz-Wechselspannung, die gleich oder größer als die Netzfrequenz ist, durch Umwandeln der Gleichspannung von der Batterie erzeugt. Eine Treiberschaltung steuert die Primärspule 12 durch Anlegen eines pulsbreitenmodulierten Hochfrequenz-Wechselspannungsimpulses an die Primärspule 12 an.
Der PWM-Signalgenerator pulsbreitenmoduliert die Hochfrequenz-Wechselspannung, die durch den Hochfrequenz-Schwingkreis erzeugt wird. Dadurch wird ein Ausgangssignal der Energieübertragungsvorrichtung 11 der Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls. Der Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls wird eine Impulsfolge und die Pulsweite der Impulsfolge kann durch die zweite Steuerung 13 gesteuert/geregelt werden. Das heißt, die zweite Steuerung 13 steuert/regelt den PWM-Signalgenerator, um so den Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls entsprechend der konstanten Spannung und dem konstanten Strom zu erzeugen, die durch die Vorrichtung 30 erforderlich sind.
Die Primärspule 12 erzeugt ein magnetisches Feld auf der Grundlage des Hochfrequenz-Wechselspannungsimpulses, der durch die Energieübertragungsvorrichtung 11 erzeugt wird.
Die zweite Steuerung 13 steuert/regelt dann die Energieübertragungsvorrichtung 11, um so den Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls entsprechend der konstanten Spannung und dem konstanten Strom der Vorrichtung 30 zu erzeugen. Das heißt, die zweite Steuerung 13 steuert/regelt die Pulsweite des Hochfrequenz-Wechselspannungsimpulses auf der Grundlage der konstanten Spannung und des konstanten Stromes der Vorrichtung 30.
Der Datenempfänger 14 ist eine zusätzliche Komponente und ist in dem Fall erforderlich, in dem die Vorrichtung 30 der TPMS-Sensor ist. Der TPMS-Sensor misst einen Luftdruck eines Reifens, der an das TPMS übertragen werden soll, und der Datenempfänger 14 empfängt die Luftdruckinformationen von der Glättungsvorrichtung 20 durch die Primärspule 12. In diesem Fall kann der Datenempfänger 14 ebenfalls einen Demodulator umfassen, der die Luftdruckinformationen wiederherstellt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Glättungsvorrichtung 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Sekundärspule 21, eine Energieempfangsvorrichtung 22, eine dritte Steuerung 23 und einen Datensender 24.
Die Sekundärspule 21 ist mit der Primärspule 12 magnetisch gekoppelt, um eine induzierte elektromotorische Kraft zu erzeugen. In diesem Fall, da ein an die Primärspule 12 angelegtes Leistungssignal das Pulsbreitenmodulationssignal ist, wird die induzierte elektromotorische Kraft, die in der Sekundärspule 21 induziert wird, ebenfalls die Wechselspannungs-Impulsfolge.
Als nächstes glättet die Energieempfangsvorrichtung 22 den durch die Sekundärspule 21 induzierten Wechselspannungsimpuls in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel und führt die konstante Spannung an die Vorrichtung 30 zu.
Die Energieempfangsvorrichtung 22 kann einen Gleichrichter (nicht dargestellt) und eine Konstantspannungs- und Konstantstromschaltung (nicht dargestellt) umfassen. In diesem Fall wird der Gleichrichter mit einem Ausgangsanschluss der Sekundärspule 21 verbunden und glättet den durch die Sekundärspule 21 induzierten Wechselspannungsimpuls in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel. Ferner verwendet die Konstantspannungs- und Konstantstromschaltung die Gleichspannung mit dem vorgegebenen Pegel, um die konstante Spannung und den konstanten Strom zu erzeugen, die an die Vorrichtung 30 zugeführt werden sollen.
Die dritte Steuerung 23 steuert/regelt dann die Energieempfangsvorrichtung 22, um den durch die Sekundärspule 21 induzierten Wechselspannungsimpuls in die Gleichspannung mit dem vorgegebenen Pegel zu glätten, und um die konstante Spannung und den konstanten Strom an die Vorrichtung 30 zuzuführen.
Ferner synchronisiert die Steuerung 23 den Datensender 24 und überträgt die Daten zu einer Abfallzeit des durch die Sekundärspule 21 induzierten Wechselspannungsimpulses zu dem Zeitpunkt des Empfangens der Daten (zum Beispiel das Abtastsignal des TPMS-Sensors) von der Vorrichtung 30. Dann überträgt der Datensender 24 die Daten an die Antriebssteuerung 10 unter der Steuerung der dritten Steuerung 23.
3 zeigt eine Struktursicht eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung und stellt den Fall dar, in dem die betriebene Vorrichtung 30 ein Rad-Beleuchtungssystem (LED) ist.
3 zeigt einen Achsschenkel 110, der ein nicht-drehender Körper ist, der nicht drehbar befestigt ist, ein Nabenlager 120, das ein drehender Körper ist, und ein Rad 130.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Antriebssteuerung 10 an dem Achsschenkel 110 angeordnet und die Glättungsvorrichtung 20 ist an dem Nabenlager 120 angeordnet. Wie oberhalb beschrieben, stehen die Antriebssteuerung 10 und die Glättungsvorrichtung 20 zur drahtlosen Energieversorgung nicht miteinander in Kontakt. In diesem Fall kann die Antriebssteuerung 10 Energie an die Glättungsvorrichtung 20 unabhängig davon, ob sich das Nabenlager dreht, zuführen.
Darüber hinaus ist zumindest ein Rad-Beleuchtungssystem 31, das ein Beispiel der Vorrichtung 30 darstellt, an einer Seite und der anderen Seite des Rades 130 angebracht und wird auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung 20 zugeführten konstanten Spannung unter einer Steuerung einer Lichtsteuerung 32 betrieben.
Der Heißdrahtreifen und der TPMS-Sensor, die ein weiteres Beispiel der Vorrichtung 30 darstellen, werden auf die gleiche Art und Weise betrieben. In diesem Fall werden eine Heißdrahtreifensteuerung (nicht dargestellt) oder eine TPMS-Sensorsteuerung (nicht dargestellt) anstatt der Lichtsteuerung 32 bereitgestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung werden die Lichtsteuerung 32 und die Glättungsvorrichtung 20 jeweils getrennt ausgeführt, aber die Lichtsteuerung 32 kann auch in der Glättungsvorrichtung 20 angebracht werden. Ferner kann die Position der Radbeleuchtung 31 an verschiedenen Positionen des Rades 130 in Abhängigkeit von dem Vorhaben des Konstrukteurs angebracht werden.
4A zeigt eine Struktursicht eines Fahrzeugantriebssystems mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung und stellt den Fall dar, in dem die zu betreibende Vorrichtung 30 ein regelbares Rad ist.
Wie in 4A dargestellt, ist das regelbare Rad ein Rad, das einen Schlitz auf einer Oberfläche des Rades während eines Fahrens abdecken kann, um die Aerodynamik zu verbessern. Das regelbare Rad umfasst eine Abdeckung 41, die den Schlitz auf der Oberfläche des Rades abdeckt, einen Motor 42, der die Abdeckung hin- und her dreht, und eine Motorsteuerung 43, die den Motor 42 steuert.
Im Allgemeinen weist die Oberfläche des Rades, an dem der Reifen montiert ist, zumindest einen Schlitz auf, durch welche Luft strömt. Die durch den Schlitz eingeleitete Luft erzeugt eine aerodynamische Kraft, die die Kraftstoffeffizienz verringert. Wie in 4B dargestellt, deckt das regelbare Rad den Schlitz auf der Oberfläche des Rades während des Fahrens des Fahrzeugs ab, um eine verringerte Kraftstoffeffizienz aufgrund der aerodynamischen Kraft zu verhindern.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschreibt in nicht einschränkender Weise ein Beispiel, in dem die Antriebssteuerung 10 und die Glättungsvorrichtung 20 vertikal zu der Antriebswelle an der Antriebswelle des Rades angeordnet sind.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung in einem Fahrzeug unter Verwendung einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Antriebssteuerung ist an dem Achsschenkel des Fahrzeugs angebracht und die Glättungsvorrichtung ist an dem Nabenlager des Fahrzeugs angebracht, um die Vorrichtung des Fahrzeugs zu betreiben.
Zuerst verwendet die Antriebssteuerung 10 die von der Batterie angelegte Gleichspannung (DC-Spannung), um die der Vorrichtung entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung zu erzeugen (501). Die Antriebssteuerung 10 legt dann die erzeugte Hochfrequenz-Wechselspannung an die Primärspule an, um das magnetische Feld zu erzeugen (502). Die Glättungsvorrichtung glättet die durch die Sekundärspule induzierte Wechselspannung in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel (503). Dann führt die Glättungsvorrichtung die konstante Spannung an die Vorrichtung zu (504).
Aufgrund des Verfahrens ist die Batterie nicht in jeder Vorrichtung erforderlich und verschiedene Vorrichtungen können effizienter betrieben werden.
Wie oben dargelegt, ist es gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung möglich, verschiedene Vorrichtungen effizienter zu betreiben, ohne dass jede Vorrichtung Batterien umfasst, indem die Vorrichtungen des Fahrzeugs, die in dem Nabenlager, dem Rad oder dergleichen angebracht werden, mit Energie versorgt werden, um die Vorrichtungen zu betreiben.
Die oben beschriebene vorliegende Offenbarung kann durch den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, auf verschiedene Weise ersetzt, geändert und modifiziert werden, ohne von dem Umfang und der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demzufolge ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele und die beigefügten Zeichnungen beschränkt.
Bezugszeichenliste

10: ANTRIEBSSTEUEREINHEIT
20: ANSTEUERUNGSEINHEIT
30: SICHERHEITSVORRICHTUNG
13: STEUERUNG
11: ENERGIEÜBERTRAGUNGSVORRICHTUNG
14: DATENEMPFÄNGER
22: ENERGIEEMPFANGSVORRICHTUNG
23: STEUERUNG
24: DATENSENDER
501: DER SICHERHEITSVORRICHTUNG ENTSPRECHENDE HOCHFREQUENZ-WECHSELSPANNUNG UNTER VERWENDUNG EINER VON DER BATTERIE ANGELEGTEN GLEICHSPANNUNG
502: MAGNETISCHES FELD DURCH ANLEGEN DER ERZEUGTEN HOCHFREQUENZ-WECHSELSPANNUNG AN DIE PRIMÄRSPULE ERZEUGEN
503: DURCH SEKUNDÄRSPULE INDUZIERTE WECHSELSPANNUNG IN EINE GLEICHSPANNUNG MIT EINEM VORGEGEBENEN PEGEL GLÄTTEN
504: AN DIE SICHERHEITSVORRICHTUNG ZUZUFÜHRENDE KONSTANTE SPANNUNG ERZEUGEN

Claims

Fahrzeugantriebssystem mit einer drahtlosen Energieübertragungsfunktion, aufweisend: eine Antriebssteuerung (10), die eingerichtet ist, um eine einer Vorrichtung entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs angelegten Gleichspannung (DC-Spannung) zu erzeugen und um ein magnetisches Feld durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule (12) zu erzeugen; und eine Glättungsvorrichtung (20), die eingerichtet ist, um eine durch eine Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um eine konstante Spannung an die Vorrichtung zuzuführen, wobei die Vorrichtung auf der Grundlage der von der Glättungsvorrichtung (20) zugeführten konstanten Spannung betrieben wird, wobei die Glättungsvorrichtung (20) umfasst: einen Datensender (24), der eingerichtet ist, um Daten an die Antriebssteuerung (10) zu übertragen; die Sekundärspule (21), die mit der Primärspule (12) magnetisch gekoppelt ist, um eine induzierte elektromotorische Kraft zu erzeugen; eine Energieempfangsvorrichtung (22), die die durch die Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel glättet und die konstante Spannung an die Vorrichtung zuführt; und eine dritte Steuerung (23), die die Energieempfangsvorrichtung (22) steuert/regelt, um die durch die Sekundärspule (21) induzierte Wechselspannung in die Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel zu glätten und um die konstante Spannung an die Vorrichtung zuzuführen, wobei die Antriebssteuerung (10) den Datensender (24) steuert/regelt, um die Daten zu einer Abfallzeit der durch die Sekundärspule (21) induzierten Wechselspannung zu dem Zeitpunkt eines Empfangens der Daten von der Vorrichtung zu synchronisieren und zu übertragen.
Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung (10) an einem Achsschenkel (110) des Fahrzeugs angebracht ist und die Glättungsvorrichtung (20) an einem Nabenlager (120) des Fahrzeugs angebracht ist.
Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung (10) umfasst: eine Energieübertragungsvorrichtung (11), die die von der Batterie angelegte Gleichspannung verwendet, um eine Hochfrequenz-Wechselspannung zu erzeugen, die einer konstanten Spannung und einem konstanten Strom entspricht, die für die Vorrichtung erforderlich ist; die Primärspule (12), die ein magnetisches Feld auf der Grundlage der durch die Energieübertragungsvorrichtung (11) erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls erzeugt; und eine zweite Steuerung (13), die die Energieübertragungsvorrichtung (11) steuert/regelt, um die Hochfrequenz-Wechselspannungsimpuls zu erzeugen, die der konstanten Spannung und dem konstanten Strom entspricht.
Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 3, ferner aufweisend: einen Datenempfänger (14), der eingerichtet ist, um Daten von der Glättungsvorrichtung (20) durch die Primärspule (12) zu empfangen.
Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine von einem Reifendruck-Kontrollsystem- (TPMS) Sensor, einem Rad-Beleuchtungssystem, einem Heißdrahtreifen und einem regelbaren Rad ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung eines Fahrzeugs, umfassend eine an einem Achsschenkel (110) des Fahrzeugs angebrachte Antriebssteuerung (10) und eine an einem Nabenlager (120) des Fahrzeugs angebrachte Glättungsvorrichtung (20), das Verfahren aufweisend: Erzeugen, durch die Antriebssteuerung (10), einer der Vorrichtung entsprechende Hochfrequenz-Wechselspannung unter Verwendung einer von einer Batterie angelegten Gleichspannung (DC-Spannung); Erzeugen, durch die Antriebssteuerung (10), eines magnetischen Feldes durch Anlegen der erzeugten Hochfrequenz-Wechselspannung an eine Primärspule (12); Glätten, durch die Glättungsvorrichtung (20), der durch eine Sekundärspule (21) induzierten Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem vorgegebenen Pegel; und Zuführen, durch die Glättungsvorrichtung (20), einer konstanten Spannung an die Vorrichtung, ferner aufweisend: Synchronisieren und Übertragen, durch die Glättungsvorrichtung (20), von empfangenen Daten zu einer Abfallzeit der durch die Sekundärspule (21) induzierten Wechselspannung zu dem Zeitpunkt eines Empfangens der Daten von der Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner aufweisend: Empfangen, durch die Antriebssteuerung (10), der Daten von der Glättungsvorrichtung (20) durch die Primärspule (12).