DE102014219968A1 - Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und Induktionsladevorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und Induktionsladevorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24), insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, wobei eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (QI(fR)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte (QI(fR)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(fR)) verglichen und anhand eines definierten Soll-Gütebereichs (qS) eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) getroffen wird. Erfindungsgemäß sieht das Verfahren vor, dass insbesondere während der drahtlosen Energieübertragung eine innere Temperatur (T) der Induktionsladevorrichtung (10) erfasst und die Ist-Güte QI(fR) mit einem auf der inneren Temperatur (T) basierenden Korrekturfaktor (K) multipliziert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24), einer Steuer- und Regeleinheit (22) sowie mindestens einem Temperatursensor (36) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und eine Induktionsladevorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, akkubetriebene Handgeräte wie Zahnbürsten, Mobilfunkgeräte, elektrisch betriebene Handwerkzeuge oder dergleichen drahtlos zu laden. Dazu wird ein elektromagnetisches Feld zur induktiven Energieübertragung von einer Induktionsladevorrichtung zu einer Akkuvorrichtung des Handgeräts genutzt, wobei die Induktionsladevorrichtung und die Akkuvorrichtung bzw. das Handgerät jeweils eine Spule aufweisen, die in geringem Abstand zueinander positionierbar sind und so zusammen im Wesentlichen einen Transformator bilden.
  • Gerät ein elektrisch leitfähiges Fremdobjekt in den Bereich des elektromagnetischen Feldes, können sich Wirbelströme bilden, die das Fremdobjekt erwärmen. Ist das Fremdobjekt magnetisierbar, so kann dieses auch durch Ummagnetisierungs- bzw. Hystereseverluste erwärmt werden. Die Erwärmung kann beträchtlich sein, sodass eine Betriebssicherheit des induktiven Ladesystems nicht mehr gewährleistbar ist. Außerdem kann das Fremdobjekt Energie aus dem elektromagnetischen Feld entziehen, sodass die Energieübertragung zur Akkuvorrichtung gestört ist.
  • Aus der DE 10 2012 205 693 A1 ist ein induktives Ladesystem bekannt mit einer Induktionsladevorrichtung zur drahtlosen Energieübertragung zu einer Akkuvorrichtung, wobei ein Resonanztransformator der Induktionsladevorrichtung mit einer Ladespule ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Eine Bestimmungseinrichtung ist zur Erfassung eines Objekts im Bereich der Ladespule in Abhängigkeit eines elektrischen Parameters am Resonanztransformator vorgesehen. Außerdem umfasst die Induktionsladevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit zur Veränderung eines Gütefaktors des Resonanztransformators, um eine Energieübertragung bei einem niedrigen Gütefaktor und eine Erfassung des Objekts bei einem hohen Gütefaktor zu erlauben.
  • Aus der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 212 588 ist ferner ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung bekannt, bei dem eine Resonanzfrequenz und eine dazu gehörige Ist-Güte einer Schwingkreisschaltung der Induktionsladevorrichtung erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte mit einer von der Resonanzfrequenz abhängigen Soll-Güte verglichen wird. Anhand eines definierten Soll-Gütebereichs wird dann eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts getroffen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung sowie die entsprechenden Induktionsladevorrichtungen weiter zu verbessern und die Erkennungsgenauigkeit von Fremdobjekten zu erhöhen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung insbesondere während der drahtlosen Energieübertragung eine innere Temperatur der Induktionsladevorrichtung erfasst und die Ist-Güte mit einem auf der inneren Temperatur basierenden Korrekturfaktor multipliziert. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Induktionsladevorrichtung mit einer Schwingkreisschaltung und einer Steuer- und Regeleinheit, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fremdobjekterkennung, wobei ein in der Induktionsladevorrichtung integrierter Temperatursensor die innere Temperatur der Induktionsladevorrichtung erfasst. Auf diese Weise ist eine robustere Fremdobjekterkennung möglich, mittels der weitestgehend unabhängig von Temperatureinflüssen auch kleine Fremdobjekten erkannt werden können.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden eine obere Grenze und/oder eine untere Grenze des Soll-Gütebereichs mit dem Kehrwert des Korrekturfaktors multipliziert. Hierdurch ist ein konstanter Abstand zwischen der korrigierten Ist-Güte und den Grenzen des Soll-Gütebereichs erzielbar, was einen vereinfachten Vergleich zur Fremdobjekterkennung und eine weitestgehend gleichbleibende Genauigkeit der Fremdobjekterkennung unabhängig von der Resonanzfrequenz ermöglicht.
  • Der Korrekturfaktor kann aus dem gemessenen Widerstand der zumindest einen Ladespule abgeleitet oder alternativ oder ergänzend anhand der erfassten, inneren Temperatur berechnet werden, wobei er für eine durchschnittliche Raumtemperatur von insbesondere 25 °C auf einen Wert von 1.0 genormt wird. Auf diese Weise ist es möglich, Fremdeinflüsse, die die Temperaturerfassung verfälschen könnten, zu minimieren bzw. zu vermeiden.
  • Um die Genauigkeit der Fremdobjekterkennung weiter zu verbessern, wird der Verlauf des Korrekturfaktors bei höheren, inneren Temperaturen, insbesondere oberhalb der Raumtemperatur, gegenüber den tatsächlich erfassten Temperaturen abgeflacht.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist der zumindest eine Temperatursensor weder unmittelbar an einer Ladespule der Schwingkreisschaltung noch in unmittelbarer Nähe von Leistungsschaltelementen sowie anderen sich selbst erhitzenden Bauelementen der Induktionsladevorrichtung angeordnet. Damit ist eine genaue Abschätzung der durchschnittlichen, inneren Temperatur der Induktionsladevorrichtung bzw. der Schwingkreisschaltung möglich.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Ausführungsbeispiele
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 5 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten.
  • Es zeigen
  • 1: eine Induktionsladevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fremdobjekterkennung und eine zu ladende Akkuvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
  • 2: eine Relationstabelle einer Steuer- und Regeleinheit der Induktionsladevorrichtung nach dem Stand der Technik in Form eines schematischen Diagramms,
  • 3: ein Diagramm eines erstes Ausführungsbeispiels des Verlaufs eines Korrekturfaktors in Abhängigkeit von einer erfassten, inneren Temperatur T der Induktionsladevorrichtung und
  • 4: ein Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verlaufs des Korrekturfaktors in Abhängigkeit von der erfassten, inneren Temperatur T der Induktionsladevorrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt eine Induktionsladevorrichtung 10 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines Fremdobjektes 11. Ferner zeigt 1 eine zu ladende Akkuvorrichtung 12 für eine nicht gezeigte Handwerkzeugmaschine. Die Induktionsladevorrichtung 10 bildet die Primärseite eines Ladesystems 14 und ist dazu vorgesehen, die als Handwerkzeugakkus oder Handwerkzeugmaschinen mit eingebauten Akkus ausgebildete Akkuvorrichtung 12 zu laden. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, mit der Induktionsladevorrichtung 10 andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Akkuvorrichtungen zu laden.
  • 1 zeigt die Induktionsladevorrichtung 10 und die zu ladende Akkuvorrichtung 12 in einem Ladebetrieb. Dabei ist die Akkuvorrichtung 12 auf einer Oberseite eines Gehäuses 16 der Induktionsladevorrichtung 10 aufgestellt und wird über zumindest eine Ladespule 18 der Induktionsladevorrichtung 10 drahtlos geladen. Die Induktionsladevorrichtung 10 weist eine Ladeelektronikeinheit 20 auf, die ihrerseits eine Steuer- und Regeleinheit 22 sowie eine Schwingkreisschaltung 24 mit der zumindest einen Ladespule 18 und mit zumindest einem Kondensator 19 umfasst, der elektrisch mit der zumindest einen Ladespule 18 verbunden ist.
  • Die Steuer- und Regeleinheit 22 der Induktionsladevorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, eine Resonanzfrequenz fR und eine dazu gehörige Ist-Güte QI(fR) zu bestimmen. Des Weiteren ist die Steuer- und Regeleinheit 22 dazu vorgesehen, die Ist-Güte QI(fR) mit einer von der Resonanzfrequenz fR abhängigen Soll-Güte QS(fR) zu vergleichen. Zu diesem Zweck weist die Steuer- und Regeleinheit 22 einen Speicher 26 auf, in dem eine Relationstabelle hinterlegt ist, die für die ermittelte Resonanzfrequenz fR einen Soll-Gütebereich qS mit mehreren Soll-Güten QS(fR) enthält (vgl. hierzu auch die nachfolgenden Ausführungen zu 2).
  • Während eines Ladebetriebs der Induktionsladevorrichtung 10 wird in regelmäßigen Abständen eine Fremdobjekterkennung durchgeführt. Bei der Fremdobjekterkennung wird überprüft, ob sich ein oder mehrere Fremdobjekte 11, die einen Ladebetrieb beeinträchtigen können, zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 oder einfach nur auf der Induktionsladevorrichtung 10 befinden und/oder einen Bediener oder die Induktionsladevorrichtung 10 gefährden. Die Fremdobjekterkennung erfolgt nach einem in der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 212 588 beschriebenen Verfahren, derart, dass zunächst die Resonanzfrequenz fR und die dazu gehörige Ist-Güte QI(fR) bestimmt werden. Nachfolgend wird die Ist-Güte QI(fR) mit der von der Resonanzfrequenz fR abhängigen Soll-Güte QS(fR) verglichen, um abschließend anhand des definierten Soll-Gütebereichs qS eine Entscheidung darüber zu treffen, ob mindestens ein Fremdobjekt 11 vorhanden ist, oder nicht.
  • 2 zeigt die im Speicher 26 abgelegte Relationstabelle der Steuer- und Regeleinheit 22 in Form eines schematischen Diagramms, bei dem auf der Abszisse die Resonanzfrequenz fR und auf der Ordinate die Güte Q aufgetragen ist. Das Diagramm ist in drei Bereiche 30, 32, 34 aufgeteilt. Ein erster Bereich 30 ist von einem Soll-Gütebereich qS für einen Betrieb mit der Akkuvorrichtung 12 gebildet. Liegt die Ist-Güte QI(fR) innerhalb einer oberen Grenze qSo und einer unteren Grenze qSu des Bereichs 30, wird davon ausgegangen, dass sich kein Fremdobjekt 11 in einem Bereich zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 befindet. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Akkuvorrichtung 12 auf der Induktionsladevorrichtung 10 aufliegt und geladen werden soll. Ein zweiter Bereich 32 ist von einem Soll-Gütebereich qS für einen Betrieb ohne Akkuvorrichtung 12 gebildet. Liegt die Ist-Güte QI(fR) innerhalb der oberen Grenze qSo und der unteren Grenze qSu des Bereichs 32, wird davon ausgegangen, dass sich kein Fremdkörper 11 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet. Ferner wird davon ausgegangen, dass sich keine Akkuvorrichtung 12 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet.
  • Ein dritter Bereich 34, welcher den ersten Bereich 30 und den zweiten Bereich 32 umgibt, ist von einem Fehlerbereich gebildet. Liegt die Ist-Güte QI(fR) in diesem Bereich 34, wird davon ausgegangen, dass ein beliebiger Fehler vorliegt oder die Akkuvorrichtung 12 derart schlecht zu der Induktionsladevorrichtung 10 positioniert ist, dass ein Laden der Akkuvorrichtung 12 nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist. Der Fehler kann dabei sowohl in der Induktionsladevorrichtung 10, in der Akkuvorrichtung 12 als auch in einer Umgebung des Ladesystems 14 liegen. Der dritte Bereich 34 weist zwei Teilbereiche 34‘, 34‘‘ auf. Der erste Teilbereich 34‘ des dritten Bereichs 34 ist dabei bezogen auf die Güte Q unterhalb der unteren Grenze qSu des ersten Bereichs 30 angeordnet. Liegt die Ist-Güte QI(fR) innerhalb dieses ersten Teilbereichs 34‘, wird davon ausgegangen, dass sich mindestens ein Fremdobjekt 11 in einem Bereich zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 befindet. Der zweite Teilbereich 34‘‘ des dritten Bereichs 34 ist bezogen auf die Güte Q unterhalb der unteren Grenze qSu des zweiten Bereichs 32 angeordnet. Liegt die Ist-Güte QI(fR) innerhalb dieses zweiten Teilbereichs 34‘‘, wird davon ausgegangen, dass sich mindestens ein Fremdobjekt 11 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet.
  • Der Verlauf der Ist-Güte QI(fR) ist jedoch unter anderem auch abhängig von Temperatureinflüssen. So sinkt die Ist-Güte QI(fR), wenn die innere Temperatur T der Induktionsladevorrichtung 10 ansteigt. Umgekehrt steigt die Ist-Güte QI(fR) mit abfallenden Temperaturwerten. Dies lässt sich hauptsächlich darauf zurückführen, dass der innere Widerstand der Ladespule 18 mit zunehmender Temperatur T ansteigt und mit abnehmender Temperatur T sinkt. Aber auch andere Bauelemente der Schwingkreisschaltung 24, wie beispielsweise Kondensatoren, können einen entsprechenden Temperatureinfluss auf die Ist-Güte QI(fR) haben. Die Temperatureinflüsse wirken sich nachteilig auf die Genauigkeit der Fremdobjekterkennung aus. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Ist-Güte QI(fR) weitestgehend unabhängig von derartigen Temperatureinflüssen zu halten.
  • Erfindungsgemäß weist die Induktionsladevorrichtung 10 einen Temperatursensor 36 (siehe 1) auf, der mit der Steuer- und Regeleinheit 22 verbunden ist und der die innere Temperatur T der Induktionsladevorrichtung 10 in der Nähe der zumindest einen Ladespule 18 erfasst. Um eine möglichst genaue Abschätzung der durchschnittlichen, inneren Temperatur T der Induktionsladevorrichtung 10 bzw. der Schwingkreisschaltung 24 zu erhalten, ist der Temperatursensor 36 bevorzugt weder unmittelbar an der Ladespule 18 noch in unmittelbarer Nähe von Leistungsschaltelementen sowie anderen sich selbst erhitzenden Bauelementen der Induktionsladevorrichtung 10 angeordnet. Auf diese Weise lassen sich verfälschende Temperatureinflüsse dieser Bauelemente auf die Temperaturerfassung weitgehend minimieren bzw. vermeiden, so dass primär der Einfluss der durch die zumindest eine Ladespule 18 erzeugten inneren Temperatur T der Induktionsladevorrichtung 10, die zudem durch die Masse der Ladespule 18 stabilisiert wird, berücksichtigt werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fremdobjekterkennung sieht nun vor, dass insbesondere während der drahtlosen Energieübertragung die innere Temperatur T der Induktionsladevorrichtung 10 erfasst und die gemessene Ist-Güte QI(fR) mit einem auf der inneren Temperatur T basierenden Korrekturfaktor K multipliziert wird. Ergänzend ist vorgesehen, die obere Grenze qSo und/oder die untere Grenze qSu des Soll-Gütebereichs qS mit dem Kehrwert 1/K des Korrekturfaktors K zu multiplizieren. Der Korrekturfaktor K kann aus dem gemessenen Widerstand der zumindest einen Ladespule 18 abgeleitet werden, da sich dieser – wie oben bereits erwähnt – in Abhängigkeit von der inneren Temperatur T verändert. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, den Korrekturfaktor K anhand der mit dem Temperatursensor 36 erfassten, inneren Temperatur T zu berechnen.
  • In 3 ist der Verlauf des Korrekturfaktors K in Abhängigkeit von der inneren Temperatur T dargestellt. Der Korrekturfaktor K steigt innerhalb des durch die Temperaturgrenzen Tmin und Tmax definierten Arbeitsbereichs mit zunehmender, innerer Temperatur T nichtlinear an. Mit TR ist eine durchschnittliche Raumtemperatur von beispielsweise 25 °C bezeichnet, bei der der Korrekturfaktor K auf den Wert K = 1.0 genormt ist. Als Raumtemperatur TR können innerhalb des Speichers 26 der Steuer- und Regeleinheit 22 aber auch andere Werte, wie beispielsweise 23 °C oder 24,5 °C, abgelegt sein.
  • Die Empfindlichkeit der Fremdobjekterkennung kann bei höheren Werten der inneren Temperatur T noch weiter verbessert werden durch eine Anpassung des Korrekturfaktors K gemäß 4. Dabei entspricht der Verlauf des Korrekturfaktors K bis etwas oberhalb der Raumtemperatur TR dem Verlauf aus 3. Zu höheren Temperaturwerten wird die Kurve des Korrekturfaktors K nun jedoch gegenüber dem ursprünglichen, gestrichelt dargestellten Verlauf bis zum maximalen Temperaturwert Tmax abgeflacht, was zwar eine etwas geringere Kompensation der tatsächlich erfassten Temperatureinflüsse bewirkt, andererseits aber zu einer gesteigerten Genauigkeit der Fremdobjekterkennung führt.
  • Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung weder auf die in den Figuren gezeigten Kurvenverläufe noch auf die Ausgestaltung des induktiven Ladesystems gemäß 1 beschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012205693 A1 [0004]
    • DE 102013212588 [0005, 0022]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24), insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, wobei eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (QI(fR)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte (QI(fR)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(fR)) verglichen und anhand eines definierten Soll-Gütebereichs (qS) eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) getroffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere während der drahtlosen Energieübertragung eine innere Temperatur (T) der Induktionsladevorrichtung (10) erfasst und die Ist-Güte QI(fR) mit einem auf der inneren Temperatur (T) basierenden Korrekturfaktor (K) multipliziert wird.
  2. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Grenze (qSo) und/oder eine untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qS) mit dem Kehrwert (1/K) des Korrekturfaktors (K) multipliziert wird.
  3. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor (K) aus dem gemessenen Widerstand der zumindest einen Ladespule (18) abgeleitet wird.
  4. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor (K) anhand der erfassten, inneren Temperatur (T) berechnet wird.
  5. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor (K) für eine durchschnittliche Raumtemperatur (TR) von insbesondere 25 °C auf einen Wert von 1.0 genormt wird.
  6. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Korrekturfaktors (K) bei höheren, inneren Temperaturen (T), insbesondere oberhalb der Raumtemperatur (TR), gegenüber den tatsächlich erfassten Temperaturen (T) abgeflacht wird.
  7. Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24) und einer Steuer- und Regeleinheit (22), insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, wobei die Steuer- und Regeleinheit (22) eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (QI(fR)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst und nachfolgend die Ist-Güte (QI(fR)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(fR)) vergleicht und anhand eines definierten Soll-Gütebereichs (qS) eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) trifft, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere während der drahtlosen Energieübertragung zumindest ein in der Induktionsladevorrichtung (10) integrierter Temperatursensor (36) eine innere Temperatur (T) der Induktionsladevorrichtung (10) erfasst und die Steuer- und Regeleinheit (22) die Ist-Güte QI(fR) mit einem auf der inneren Temperatur (T) basierenden Korrekturfaktor (K) multipliziert.
  8. Induktionsladevorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Temperatursensor (36) weder unmittelbar an einer Ladespule (18) der Schwingkreisschaltung (24) noch in unmittelbarer Nähe von Leistungsschaltelementen sowie anderen sich selbst erhitzenden Bauelementen der Induktionsladevorrichtung (10) angeordnet ist.
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JP2017516827A JP6594417B2 (ja) 2014-10-01 2015-08-26 誘導充電装置のための異物検知方法および誘導充電装置
US15/516,168 US10324216B2 (en) 2014-10-01 2015-08-26 Method for foreign object detection for an induction charging device and induction charging device
PCT/EP2015/069499 WO2016050423A1 (de) 2014-10-01 2015-08-26 Verfahren zur fremdobjekterkennung für eine induktionsladevorrichtung und induktionsladevorrichtung
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107257167B (zh) * 2014-05-27 2020-01-21 松下知识产权经营株式会社 送电装置以及无线电力传输系统
DE102016216939A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-22 Audi Ag Ladestation, Kraftfahrzeug und Verfahren zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs
DE102017214849A1 (de) * 2017-08-24 2019-02-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur drahtlosen Energieübertragung von einer Energiesendevorrichtung zu einem Verbraucher sowie drahtlose Energiesendevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US10658878B2 (en) * 2018-08-31 2020-05-19 Apple Inc. Wireless charging system with temperature sensor array
CN109524894B (zh) * 2018-09-26 2020-01-24 南京朗晟电气有限公司 一种无线电力传输系统中检测外来物体的设备和方法
JP7119838B2 (ja) * 2018-09-26 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置
KR102532469B1 (ko) * 2018-11-19 2023-05-12 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치
CN112542876B (zh) * 2019-09-23 2024-04-26 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备及无线充电方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205344A1 (de) * 1991-02-22 1992-10-29 Paul H Nielsen Elektrische messfuehlervorrichtung zum messen von eisenmetallteilchen in einem stroemungsmittel unter einsatz eines resonanzschwingkreises in reihenschaltung und eines mikroprozessors
DE102005014492A1 (de) * 2004-03-31 2005-11-17 Omron Corp. Näherungssensor
DE102004047189A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Sensor zur Ortung metallischer Objekte sowie Verfahren zur Auswertung von Messsignalen eines solchen Sensors
DE102012205693A1 (de) 2012-04-05 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Drahtlose Energieübertragung
DE102012112953A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102013212588A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Fremdobjekterkennung bei einer Induktionsladevorrichtung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110074346A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Hall Katherine L Vehicle charger safety system and method
CN102782985B (zh) 2010-03-31 2015-05-06 本田技研工业株式会社 非接触充电系统
CN103180758B (zh) * 2010-08-29 2018-02-23 金翼设计与建筑私人有限公司 用于金属探测系统的方法及装置
JP5756925B2 (ja) * 2011-05-19 2015-07-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気機器に設けられた受電装置
JP2013059236A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Sony Corp 検知装置、受電装置、送電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法
JP6029278B2 (ja) * 2011-12-21 2016-11-24 ソニー株式会社 受電装置及び非接触電力伝送システム
JP2013135599A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Sanyo Electric Co Ltd 無接点充電方法
JP5921913B2 (ja) * 2012-02-24 2016-05-24 ラピスセミコンダクタ株式会社 発振回路、集積回路、及び異常検出方法
US9726518B2 (en) * 2012-07-13 2017-08-08 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for detection of metal objects in a predetermined space
US20140021912A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery charging system and method
DE102012112993A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Induktionsvorrichtung
DE102012112959A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102013226219A1 (de) 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Ladevorrichtung
US20140182612A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Shenzhen Smoore Technology Limited Electronic atomizing inhalation device
JP6273615B2 (ja) * 2013-02-19 2018-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 異物検出装置および非接触充電システム
US9270130B2 (en) * 2013-10-31 2016-02-23 Honda Motor Co., Ltd. Method and system to mount a portable electronic device to wirelessly charge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205344A1 (de) * 1991-02-22 1992-10-29 Paul H Nielsen Elektrische messfuehlervorrichtung zum messen von eisenmetallteilchen in einem stroemungsmittel unter einsatz eines resonanzschwingkreises in reihenschaltung und eines mikroprozessors
DE102005014492A1 (de) * 2004-03-31 2005-11-17 Omron Corp. Näherungssensor
DE102004047189A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Sensor zur Ortung metallischer Objekte sowie Verfahren zur Auswertung von Messsignalen eines solchen Sensors
DE102012205693A1 (de) 2012-04-05 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Drahtlose Energieübertragung
DE102012112953A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102013212588A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Fremdobjekterkennung bei einer Induktionsladevorrichtung

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