DE102013226326A1 - Energieversorgungskupplung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungskupplung (2) für ein Kraftfahrzeug (4) mit einer Fahrzeugbasis (6) und mit einem Anbauteil (8), wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) beweglich miteinander verbunden und zur Übertragung von elektrischer Energie zumindest zeitweise kapazitiv gekoppelt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungskupplung für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugbasis und mit einem Anbauteil.
  • Die Karosserie eines Kraftfahrzeuges weist typischerweise eine Fahrzeugbasis sowie mehrere beweglich mit der Fahrzeugbasis verbundene Anbauteile auf, wie beispielsweise Türen, Schiebetüren, Heckklappen oder auch bewegliche Komponenten im Innenraum wie beispielsweise ausfahr- oder ausklappbare Displays. In den Anbauteilen sind dabei häufig elektrische Verbraucher, wie zum Beispiel elektrische Fensterheber, verbaut, die über das Bordnetz des Kraftfahrzeuges mit elektrischer Energie versorgt werden. Dabei erfolgt die Übertragung von elektrischer Energie von der Fahrzeugbasis in die Anbauteile in der Regel über Kabelverbindungen.
  • Entsprechende Kabelverbindungen sind im Betrieb des Kraftfahrzeuges immer wieder mechanischen Belastungen ausgesetzt, da diese bei jeder Bewegung der Anbauteile, also bei jedem Öffnen oder Schließen einer Kraftfahrzeugtür, mit bewegt werden, was beispielsweise zu Ermüdungsbrüchen in den Kabelverbindungen führen kann.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Energieversorgungskupplung für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Energieversorgungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten.
  • Die Energieversorgungskupplung ist dabei für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugbasis und mit zumindest einem Anbauteil ausgelegt, wobei die Fahrzeugbasis und das Anbauteil beweglich miteinander verbunden und zur kontaktlosen Übertragung von elektrischer Energie zumindest zeitweise, also während des aktiven Betriebes, kapazitiv gekoppelt sind. Der Begriff Anbauteil steht dabei insbesondere für Türen, Motorhauben, Heckklappen oder Kofferraumdeckel und dementsprechend wird der Begriff Fahrzeugbasis für die übrige Karosserie verwendet. Im weiteren Sinne jedoch werden unter dem Begriff Anbauteil auch Komponenten zusammengefasst, die im Fahrgastraum verbaut sind, wobei in diesem Fall beispielsweise die Mittelkonsole oder das Armaturenbrett im Kraftfahrzeug die Fahrzeugbasis bildet und ein ausfahrbares Navigationsdisplay ein mögliches Anbauteil darstellt, welches beweglich mit der Fahrzeugbasis, also der Mittelkonsole oder dem Armaturenbrett, verbunden ist. Auch in diesem Fall erfolgt dann die Übertragung von elektrischer Energie zwischen der Fahrzeugbasis, also der Mittelkonsole oder dem Armaturenbrett, und dem Anbauteil, also dem Navigationsdisplay, durch kapazitive Koppelung. Dabei dient die kapazitive Koppelung in erster Linie zur Übertragung von elektrischer Energie zur Versorgung elektrischer Verbraucher und nicht zur Übertragung von Daten oder Informationen. Dementsprechend werden über die kapazitive Koppelung vorzugsweise Leistungen im Bereich von 10 W und mehr übertragen, wohingegen bei der Übertragung von Daten einige mW typisch sind.
  • Bevorzugt sind die Fahrzeugbasis und das Anbauteil zudem derart beweglich miteinander verbunden, dass das Anbauteil zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegbar ist. Außerdem weisen die Fahrzeugbasis und das Anbauteil jeweils zumindest eine Koppelelektrode auf, sodass diese über die Koppelelektroden in zumindest einer der Endpositionen kapazitiv gekoppelt sind. In einer Ausführungsvariante sind Fahrzeugbasis und Anbauteil lediglich in einer oder in beiden Endpositionen kapazitiv miteinander gekoppelt. Bezogen auf das zuvor genannte Fallbeispiel eines versenkbaren oder ausfahrbaren Navigationsdisplays ist dann beispielsweise das Navigationsdisplay in einer Endposition vollständig ausgefahren und dementsprechend in der anderen Endposition vollständig versenkt. Zweckmäßigerweise ist für diesen Fall eine Versorgung des Navigationsdisplays mit elektrischer Energie in beiden Endpositionen vorgesehen und hierfür weist das Navigationsdisplay eine Koppelelektrode und die Mittelkonsole zwei Koppelelektroden auf, wodurch das Navigationsdisplay in beiden Endpositionen mit seiner Koppelelektrode günstig zu jeweils einer Koppelelektrode der Mittelkonsole positioniert ist, so dass hierüber eine Übertragung von elektrischer Energie zur Versorgung des Navigationsdisplays erfolgen kann. Bevorzugt ist ein solches Navigationsdisplay zudem mit einem Energiespeicher oder Energiepuffer ausgestattet, der an den Endpositionen aufgeladen wird und zum Beispiel einen Elektromotor versorgt, der das Navigationsdisplay zwischen den Endpositionen hin und her bewegt.
  • Alternativ weisen die Fahrzeugbasis und das Anbauteil jeweils eine Koppelelektrode derart auf, dass diese über diese Koppelelektroden auch an Positionen zwischen den Endpositionen kapazitiv gekoppelt sind. Dabei sind die Koppelelektroden bevorzugt derart ausgestaltet, dass bei einer Bewegung des Anbauteils relativ zur Fahrzeugbasis die kapazitive Koppelung nicht unterbrochen wird und die Effektivität oder Stärke der Koppelung im Wesentlichen konstant bleibt. Es liegt in diesem Fall somit eine Art bewegungsunabhängige Koppelung vor, bei der insbesondere die Geometrie der Koppelelektroden jeweils an die Beweglichkeit der Anbauteile relativ zur Fahrzeugbasis angepasst ist.
  • Einer Ausführungsvariante entsprechend sind die Koppelelektroden dabei für eine drehinvariante Koppelung ausgelegt, also eine Koppelung, die aufrechterhalten bleibt, wenn das entsprechende Anbauteil eine Drehbewegung relativ zur Fahrzeugbasis ausführt. Diese Variante ist insbesondere vorgesehen, wenn das entsprechende Anbauteil über ein Drehgelenk oder ein Scharnier mit der Fahrzeugbasis verbunden ist. Dies ist beispielsweise häufig bei Fahrzeugtüren oder Heckklappen der Fall.
  • Alternativ sind die Koppelelektroden für eine schubinvariante Koppelung ausgelegt, sodass die Koppelung aufrechterhalten bleibt, wenn das entsprechende Anbauteil eine im Wesentlichen geradlinige Bewegung relativ zur Fahrzeugbasis ausführt. Entsprechende geradlinige Bewegungen führen zum Beispiel sogenannte Schiebetüren beim Öffnen oder Schließen aus, wie sie insbesondere bei Kleinbussen oder sogenannten Vans sehr verbreitet sind.
  • Zweckmäßig ist es weiter, eine der Koppelelektroden als Bezugselektrode großflächig oder ausgedehnt auszuführen, um unter anderem eine hohe Toleranz bei der Positionierung der Koppelelektroden relativ zueinander zu erreichen. Das heißt, dass die die Bezugselektrode ergänzende Koppelelektrode beispielsweise im Rahmen der Montage nicht exakt zur Bezugselektrode ausgerichtet positioniert werden muss um die vorgesehene Effektivität oder Stärke der Koppelung realisieren zu können. Stattdessen werden kleinere Abweichungen bei der Positionierung durch die großflächige beziehungsweise ausgedehnte Ausführung der Bezugselektrode kompensiert.
  • Im Falle einer bewegungsunabhängigen oder bewegungsinvarianten Koppelung ist die Bezugselektrode darüber hinaus zweckmäßigerweise derart großflächig oder ausgedehnt ausgeführt, dass diese die Wegstrecke im Wesentlichen vollständig abdeckt, welche die die Bezugselektrode ergänzende Elektrode bei einer Bewegung des entsprechenden Anbauteils zwischen den beiden Endpositionen zurück legt. In diesem Fall wird dann die Bezugselektrode als quasi feststehende Elektrode in die Fahrzeugbasis integriert und die die Bezugselektrode ergänzende Elektrode führt bei einer Bewegung des entsprechenden Anbauteils als Wanderelektrode eine Bewegung relativ zur Bezugselektrode aus. Hierbei wird jedoch die kapazitive Koppelung aufgrund der großflächigen oder ausgedehnten Ausführung der Bezugselektrode nicht unterbrochen, da die die Bezugselektrode ergänzende Wanderelektrode stets einem Teil oder Teilabschnitt der Bezugselektrode gegenüberliegt.
  • Von Vorteil ist es desweiteren, die Koppelelektroden in vorhandene Bauteile oder Baugruppen der Fahrzeugbasis einerseits und der Anbauteile andererseits zu integrieren, insbesondere auch um einen direkten Zugriff auf die Koppelelektroden auszuschließen. Die Koppelelektroden sind daher von einer Komponente der Fahrzeugbasis oder des Anbauteils überdeckt oder eingehaust. Infolgedessen besteht dann nicht die Gefahr, dass die Koppelelektroden versehentlich berührt werden. Darüber hinaus lassen sich die Koppelelektroden auf diese Weise relativ gut vor einer Beschädigung durch mechanische Belastung sowie vor Verschmutzung schützen.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante sind hierzu die Koppelelektroden in ein Schienensystem integriert, über welches ein entsprechendes Anbauteil mit einer Fahrzeugbasis verbunden ist. So weisen zum Beispiel Fahrzeuge mit einer Schiebetür häufig zumindest eine Führungsschiene auf, in der die Schiebetür dann bei einer Bewegung geführt ist und in einem solchen Fall lässt sich zumindest eine Koppelelektrode in dieser Führungsschiene versenkt anordnen.
  • Alternativ hierzu ist zumindest eine Koppelelektrode mit einem Dichtelement abgedeckt oder in ein Dichtelement integriert und zwar vorzugsweise derart, dass die Koppelelektrode nahezu vollständig von dem Dichtelement umhüllt ist. Dabei werden zweckmäßigerweise bevorzugt Dichtelemente genutzt, die ohnehin vorgesehen sind. So weisen Fahrzeugtüren häufig um den Türrahmen herumlaufende Dichtlippen oder schlauchartige Dichtelemente auf, die ein Eindringen von Regen- oder Spritzwasser in den Fahrgastraum unterbinden sollen, und dementsprechend wird zumindest eine Koppelelektrode bevorzugt in eine solche Dichtlippe beziehungsweise in ein entsprechendes schlauchartiges Dichtelement integriert.
  • Die Integration der Koppelelektroden in Bauteile oder Baugruppen der Fahrzeugbasis einerseits und der Anbauteile andererseits erfolgt zudem bevorzugt derart, dass durch die Integration auch eine Abschirmung erreicht wird, durch welche die in Richtung der Fahrzeugumgebung oder in Richtung des Fahrgastraums abgestrahlte elektromagnetische Strahlung gedämpft wird. Im Bereich zwischen den Koppelelektroden hingegen soll möglichst keine Dämpfung stattfinden, sodass die Koppelungsstärke hierdurch nicht beeinträchtigt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante der Energieversorgungskopplung ist es weiter vorgesehen, zu Gunsten einer guten Koppelung zwischen den Koppelelektroden in den Zwischenraum zwischen den Koppelelektroden ein feldverstärkendes Dielektrikum einzubringen. Hierzu ist beispielsweise an der einen Koppelelektrode das Dielektrikum angebracht oder dieser zugeordnet, so dass Koppelelektrode und Dielektrikum einen Verbund bilden, zu dem die andere Koppelelektrode relativ verschieblich ist.
  • Weiter sind die Koppelelektroden je nach Anwendungsfall beispielsweise als Flachelektroden mit einer flachen Struktur oder als Hohlleiter ausgeführt. Im Falle einer Ausführung als Hohlleiter ist es dabei bevorzugt vorgesehen, die Koppelelektroden derart in die Fahrzeugstruktur zu integrieren, dass die Koppelelektroden nicht nur zur kapazitiven Koppelung genutzt werden, sondern zudem als Teil der Fahrzeugkarosserie zur Steifigkeit des Fahrzeuges beitragen.
  • Ist hingegen eine Ausführung der Koppelelektroden als Flachelektroden vorgesehen, so ist es vorteilhaft die Herstellung der Koppelelektroden mit Hilfe eines Spritzverfahrens, also beispielsweise eines Plasmaspritzverfahrens, zu realisieren und dementsprechend die Koppelelektroden auf die entsprechenden Bauteile oder Baugruppen des entsprechenden Anbauteils beziehungsweise der Fahrzeugbasis aufzuspritzen. Günstig ist es in diesem Zusammenhang auch, die kapazitive Koppelung von Fahrzeugbasis und Anbauteil mit Hilfe von Formteilen mit integrierter Leiterstruktur (MID: molded interconnect devices) zu realisieren. Auf diese Weise wird der Herstellungsaufwand für eine hier vorgestellte Energieversorgungskupplung relativ gering gehalten.
  • Da die Energieversorgungskupplung vorgesehen ist, um elektrische Verbraucher in Anbauteilen eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise elektrische Fensterheber, Leseleuchten, Bedienelemente für eine Sitzverstellung oder Lautsprecher mit elektrischer Energie zu versorgen, ist die Energieversorgungskupplung zweckmäßigerweise ausgelegt, um Leistungen im Bereich von etwa 100 W bis etwa 500 W zu übertragen.
  • Dabei erfolgt die Speisung der Energieversorgungskupplung typischerweise über das sogenannte Bordnetz des Kraftfahrzeuges, über welches zunächst einmal eine Gleichspannung bereitgestellt wird. Die Energieversorgungskupplung weist daher zweckdienlicherweise eine den Koppelelektroden vorgeschaltete und in der Fahrzeugbasis untergebrachte Wandlerbaugruppe auf, mit deren Hilfe im Betrieb aus der Gleichspannung des Bordnetzes eine Speisewechselspannung generiert wird. Die Speisewechselspannung weist dabei bevorzugt eine Spannungsamplitude mit einem Wert zwischen etwa 150 V und etwa 250 V auf und eine Frequenz mit einem Wert zwischen etwa 100 kHz und etwa 500 kHz.
  • Darüber hinaus umfasst die Energieversorgungskupplung bevorzugt eine Signalverarbeitungseinheit, wobei diese derart eingerichtet ist, dass bei Bedarf über die kapazitive Koppelung von Fahrzeugbasis und Anbauteil zusätzlich Informationssignale übertragen werden. Entsprechende Informationen werden beispielsweise auf eine Wechselspannung, die zur Übertragung von elektrischer Leistung zur Versorgung der elektrischen Verbraucher im entsprechenden Anbauteil vorgesehen ist, aufmoduliert. Auf diese Weise lassen sich dann zum Beispiel Steuersignale für einen Lautsprecher übertragen.
  • Von Vorteil ist es außerdem, eine Steuer- und Auswerteeinheit vorzusehen, mit deren Hilfe der aktuelle Betriebszustand der elektrischen Verbraucher im entsprechenden Anbauteil ermittelt wird und dann basierend auf diesen Informationen stets gerade so viel Leistung über die Energieversorgungskupplung an das Anbauteil zu übertragen, dass der aktuelle Bedarf der elektrischen Verbraucher gedeckt wird. Auf diese Weise lässt sich eine Art resonante Abstimmung erreichen, wodurch der Wirkungsgrad der Energieversorgungskupplung erhöht werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtür und einer Energieversorgungskuppelung mit zwei Koppelelektroden,
  • 2 in einer vergrößerten Seitenansicht die Fahrzeugtür,
  • 3 in einer Draufsicht eine zweite Ausführungsvariante der Koppelelektroden in einer ersten Elektrodenstellung,
  • 4 in einer Draufsicht die zweite Ausführungsvariante der Koppelelektroden in einer zweiten Elektrodenstellung,
  • 5 in einer Draufsicht eine dritte Ausführungsvariante der Koppelelektroden in einer ersten Elektrodenstellung,
  • 6 in einer Draufsicht eine dritte Ausführungsvariante der Koppelelektroden in einer zweiten Elektrodenstellung,
  • 7 in einer Draufsicht eine vierte Ausführungsvariante der Koppelelektroden in einer ersten Elektrodenstellung sowie
  • 8 in einer Blockschaltbilddarstellung die Energieversorgungskuppelung.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene Energieversorgungkupplung 2 ist in einem in 1 dargestellten Kraftfahrzeug 4 eingebaut und dient hier zur kontaktlosen Übertragung von elektrischer Energie von einer Fahrzeugbasis 6 des Kraftfahrzeuges 4 an ein Anbauteil, das im hier vorliegenden Fall ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine Fahrzeugtür 8 ist.
  • In die Fahrzeugtür 8 des Kraftfahrzeuges 4 sind mehrere elektrische Verbraucher 10, wie beispielsweise ein elektrischer Fensterheber, integriert die mittels der Energieversorgungskuppelung 2 versorgt werden. Dabei erfolgt die Versorgung mit elektrischer Energie unabhängig davon, ob die Fahrzeugtür 8 geschlossen oder geöffnet ist. Hierzu weist die Energieversorgungskoppelung 2 zwei Koppelelektroden 12 auf, von denen eine in die Fahrzeugbasis 6 und eine in die Fahrzeugtür 8 integriert ist. Bei den beiden Koppelelektroden 12 handelt es sich um einfache stabförmige Leiterstrukturen, die gemeinsam einen Kondensator bilden, über welchen die Fahrzeugbasis 6 und die Fahrzeugtür 8 im aktiven Betrieb der Energieversorgungskuppelung 2 kapazitiv miteinander gekoppelt sind.
  • Beide Koppelelektroden 12 sind dabei mit einer Dichtlippe 14 abgedeckt, sodass eine versehentliche Berührung ausgeschlossen werden kann. Im Falle der in die Fahrzeugtür 8 integrierten Koppelelektrode 12 dient die ohnehin vorgesehene Türdichtung, welche das Eindringen von Regen- oder Spritzwasser in den Fahrgastraum unterbinden soll, als Dichtlippe 14 für die Koppelelektrode 12, sodass hierfür keine zusätzliche Dichtlippe 14 verbaut werden muss. Diese Variante ist in 2 schematisch dargestellt.
  • Alternativ zu einer einfachen stabförmigen Ausgestaltung der Koppelelektroden 12 sind diese, wie in 3 und 4 skizziert, als drehinvariante Koppelelektroden 12 ausgebildet. Hierbei sind die Koppelelektroden 12 nicht gleichartig ausgestaltet, stattdessen dient eine der beiden Koppelelektroden 12 als Bezugselektrode 16, welche in der Regel in der Fahrzeugbasis 6 angeordnet ist, wohingegen die andere Koppelelektrode 12 als Wanderelektrode 18 fungiert und in die Fahrzeugtür 8 integriert ist. Im Fall einer Bewegung der Fahrzeugtür 8 relativ zur Fahrzeugbasis 6, die nachfolgend als Bezugssystem betrachtet wird und dementsprechend keine Bewegungen ausführt, führt die Wanderelektrode 18 eine vergleichbare Bewegung relativ zur Bezugselektrode 16 aus. Dabei gilt es zu bedenken, dass entsprechende Fahrzeugtüren 8 typischerweise schwenkbar an der Fahrzeugbasis 6 befestigt sind, sodass die Bewegung der Fahrzeugtür 6 einer Drehbewegung um eine Rotationsachse entspricht. Dementsprechend führt die Wanderelektrode 18 ebenfalls eine Drehbewegung um diese Rotationsachse aus. Aufgrund der ausgedehnten Ausgestaltung der Bezugselektrode 16 bleibt dabei die Koppelung zwischen den Koppelelektroden 12 unabhängig von der Drehbewegung oder der Position der Wanderelektrode 18 bestehen.
  • Ebenfalls verbreitet sind Fahrzeugtüren 8, die als sogenannte Schiebetüren ausgeführt sind und dementsprechend beim Öffnen oder Schließen eine im Wesentlichen geradlinige Bewegung ausführen. In diesem Fall ist dann eine Anpassung der Geometrie der Koppelelektroden 12 für eine bewegungsinvariante Koppelung vorgesehen und eine entsprechende Ausführung ist in 5 und 6 dargestellt. Hier sind die Wanderelektrode 18 als einfacher Plattenkondensator mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen und die Bezugselektrode 16 als langgezogener Plattenkondensator ausgestaltet. Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel im Zwischenraum zwischen den Koppelelektroden 12 ein Dielektrikum 19 platziert, um die Effektivität der Koppelung zu erhöhen.
  • Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Koppelelektroden 12 ist in 7 angedeutet. Hier ist die Bezugselektrode 16 durch zwei als Plattenkondensatoren ausgebildete Koppelelektroden 12 gegeben, die voneinander beabstandet in der Fahrzeugbasis 6 positioniert sind. Diese Ausführungsvariante ist im Falle von Anbauteilen vorgesehen, die zwischen zwei Endpositionen verfahrbar sind und jeweils bei einer Positionierung in einer der beiden Endpositionen mit elektrischer Energie versorgt werden sollen. Dies trifft insbesondere bei einem ausfahrbaren Navigationsdisplay zu, welches mit elektrischer Energie versorgt werden soll, wenn dieses entweder vollständig ausgefahren oder vollständig versenkt ist. An den entsprechenden Endpositionen ist dann die als Plattenkondensator ausgeführte Wanderelektrode 18 einem der beiden Plattenkondensatoren der Bezugselektrode 16 gegenüberliegend angeordnet.
  • Unabhängig von der Ausführungsvariante der Koppelelektroden 12 weist die Energieversorgungskupplung 2 im Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Koppelelektroden 12 eine Wandlerbaugruppe 20 auf, die über das Bordnetz 22 des Kraftfahrzeugs 4 mit elektrischer Energie versorgt wird und die eine vom Bordnetz 22 zur Verfügung gestellte Gleichspannung in eine Speisewechselspannung wandelt. Diese Speisewechselspannung wird dann an die in die Fahrzeugbasis 6 integrierte Koppelelektrode 12 angelegt, sodass über die kapazitive Koppelung der Koppelelektroden 12 elektrische Energie in die Koppelelektrode 12 in der Fahrzeugtür 8 eingekoppelt wird. Diese dient dann zur Versorgung der elektrischen Verbraucher 10 in der Fahrzeugtür 8. Üblicherweise ist eine weitere hier nicht dargestellte Wandlerbaugruppe integriert, die die in die zweite Koppelelektrode kapazitiv eingekoppelte Wechselspannung wieder in die Bordnetz-Gleichspannung umwandelt.
  • Die Wandlerbaugruppe 20 weist zudem eine nicht näher dargestellte Signalverarbeitungseinheit auf, mit deren Hilfe bei Bedarf Daten aus dem Bordnetz aufbereitet werden für eine Übertragung an einen ebenfalls nicht näher dargestellten Empfänger in der Fahrzeugtür 8 über die Koppelelektroden 12. Hierzu erfolgt eine Aufmodulierung eines Datensignals auf die Speisewechselspannung.
  • Desweiteren umfasst die Energieversorgungskupplung 2 eine Messeinrichtung 24, mit deren Hilfe die Leistungsaufnahme der elektrischen Verbraucher 10 messtechnisch erfasst und überwacht wird. Die entsprechenden Informationen werden per Funkübertragung an eine Steuer- und Auswerteeinheit 26, die auf Seiten der Fahrzeugbasis 6 in die Energieversorgungskupplung 2 integriert ist, übermittelt und basierend auf diesen Informationen steuert die Steuer- und Auswerteeinheit 26 die Wandlerbaugruppe 20 an, um die zugeführte elektrische Leistung anzupassen. Auf diese Weise wird über die Energieversorgungskupplung 2 stets gerade so viel elektrische Leistung zur Verfügung gestellt, dass der Bedarf der elektrischen Verbraucher 10 gedeckt wird. Alternativ wird mittels der Messeinrichtung 24 und der Steuer- und Auswerteeinheit 26 keine Leistungs- sondern eine Impedanzanpassung vorgenommen, um die Schwingkreise, die auf Seiten der Fahrzeugbasis 6 einerseits und auf Seiten der Fahrzeugtür 8 andererseits wirken, resonant aufeinander abzustimmen.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Energieversorgungskupplung
    4
    Kraftfahrzeug
    6
    Fahrzeugbasis
    8
    Fahrzeugtür
    10
    elektrischer Verbraucher
    12
    Koppelelektrode
    14
    Dichtlippe
    16
    Bezugselektrode
    18
    Wanderelektrode
    19
    Dielektrikum
    20
    Wandlerbaugruppe
    22
    Bordnetz
    24
    Messeinrichtung
    26
    Steuer- und Auswerteeinheit

Claims (16)

  1. Energieversorgungskupplung (2) für ein Kraftfahrzeug (4) mit einer Fahrzeugbasis (6) und mit einem Anbauteil (8), wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) beweglich miteinander verbunden und zur Übertragung von elektrischer Energie zumindest zeitweise kapazitiv gekoppelt sind.
  2. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) derart beweglich miteinander verbunden sind, dass das Anbauteil (8) zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegbar ist, und wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) jeweils zumindest eine Koppelektrode (12) aufweisen, über die zumindest in einer der Endpositionen kapazitiv gekoppelt sind.
  3. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 2, wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) jeweils über die Koppelektroden (12) zudem an Positionen zwischen den Endpositionen kapazitiv gekoppelt sind.
  4. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Koppelelektroden (12) für eine drehinvariante Koppelung ausgelegt sind.
  5. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Koppelelektroden (12) für eine schubinvariante Koppelung ausgelegt sind.
  6. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine der Koppelektroden (12) als Bezugselektrode (16) ausgedehnt oder großflächig ausgeführt ist.
  7. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 1 bis 6, wobei die Fahrzeugbasis (6) und das Anbauteil (8) über ein Schienensystem miteinander verbunden sind und wobei die Koppelelektroden (12) in das Schienensystem integriert sind.
  8. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei zumindest eine Koppelelektrode (12) in ein Dichtelement (14) integriert ist.
  9. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei in einen Zwischenraum zwischen den Koppelelektroden (12) ein feldverstärkendes Dielektrikum (19) eingebracht ist.
  10. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Koppelelektroden (12) als Hohlleiter ausgeführt sind.
  11. Energieversorgungskupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Koppelelektroden (12) mittels eines Druckverfahrens gefertigt sind.
  12. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei für die kapazitive Koppelung von Fahrzeugbasis (6) und Anbauteil (8) Formteile mit integrierter Leiterbildstruktur verbaut sind.
  13. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die eine Wandlerbaugruppe (20) zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung aufweist.
  14. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend eine Signalverarbeitungseinheit (20), wobei die Signalverarbeitungseinheit (20) derart eingerichtet ist, dass bei Bedarf über die kapazitive Koppelung zusätzlich Informationssignale übertragen werden.
  15. Energieversorgungskupplung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfassend eine Messeinrichtung (24), wobei das Anbauteil (8) einen elektrischen Verbraucher (10) umfasst und wobei eine Messeinrichtung (24) eingerichtet ist, den Betriebszustand des Verbrauchers zu ermitteln.
  16. Energieversorgungskupplung (2) nach Anspruch 15 umfassend eine Steuer- und Auswerteeinheit (26), wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (26) eingerichtet ist, auf der Basis des ermittelten Betriebszustandes eine Leistungsanpassung vorzunehmen.
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