DE102015106317A1 - Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie - Google Patents

Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie Download PDF

Info

Publication number
DE102015106317A1
DE102015106317A1 DE102015106317.4A DE102015106317A DE102015106317A1 DE 102015106317 A1 DE102015106317 A1 DE 102015106317A1 DE 102015106317 A DE102015106317 A DE 102015106317A DE 102015106317 A1 DE102015106317 A1 DE 102015106317A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electromagnetic
loading device
bottom plate
electromagnetic energy
exchanging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015106317.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Spesser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102015106317.4A priority Critical patent/DE102015106317A1/de
Publication of DE102015106317A1 publication Critical patent/DE102015106317A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/66Ambient conditions
    • B60L2240/665Light intensity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80Time limits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (10) zum Austauschen von elektromagnetischer Energie (20) mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (12), mit einem elektromagnetischen Übertragungsglied (14), das einen Teil einer elektromagnetischen Übertragungseinheit (18) zum Austauschen der elektromagnetischen Energie (20) bildet, einer stationären Bodenplatte (22), in der das elektromagnetische Übertragungsglied (14) angeordnet ist, wobei die Bodenplatte (22) eine Ladestation zum Austauschen der elektromagnetischen Energie (20) mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (12) bildet, wobei an einer Oberfläche (24) der Bodenplatte (22) wenigstens ein elektrisches Leuchtelement (26, 28, 42) angeordnet ist, um eine Position des elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14) anzuzeigen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, mit einem elektromagnetischen Übertragungsglied, das einen Teil einer elektromagnetischen Übertragungseinheit zum Übertragen von elektromagnetischer Energie bildet, und mit einer stationären Bodenplatte, in der das elektromagnetische Übertragungsglied angeordnet ist, wobei die Bodenplatte eine Ladestation zum Austauschen der elektromagnetischen Energie mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug bildet.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen mit den Schritten Erfassen eines Fahrzeugs mittels eines elektromagnetischen Signalübertragungselements und Austauschen von elektromagnetischer Energie mit dem Fahrzeug mittels eines elektromagnetischen Übertragungsgliedes.
  • Derartige Ladevorrichtungen bzw. derartige Verfahren dienen üblicherweise dazu, elektrische Energie induktiv bzw. nicht kabelgebunden bereitzustellen, um elektrische Energiespeicher von elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen komfortabel und sicher aufzuladen.
  • Auf dem Gebiet der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge ist es allgemein bekannt, elektrische Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher der Kraftfahrzeuge und einer Ladestation konduktiv bzw. kabelgebunden oder induktiv bzw. kabellos auszutauschen, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufzuladen und ggfs. zu entladen. Eine derartige Ladestation ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2010 027 670 A1 bekannt.
  • Der besondere Vorteil von induktiver bzw. kabelloser Übertragung von elektrischer Energie gegenüber der konduktiven bzw. kabelgebundenen Übertragung von elektrischer Energie liegt im Wesentlichen in der Handhabbarkeit durch den Verbraucher, da dieser lediglich das betreffende Kraftfahrzeug positionsgenau über einer primären Ladespule der Ladestation anordnen muss, wobei der Vorgang der Übertragung von elektromagnetischer Energie dann automatisch erfolgen kann.
  • Nachteilig dabei ist es, dass die genaue Position der im Boden befindlichen elektromagnetischen Übertragungseinheit witterungsbedingt und/oder beleuchtungsbedingt schlecht zu erkennen ist und daher eine genaue Positionierung des Kraftfahrzeugs über den elektromagnetischen Übertragungseinheiten schwierig und unkomfortabel ist. Ferner kann eine unpräzise Positionierung des Kraftfahrzeugs über der elektromagnetischen Übertragungseinheit zu einer eingeschränkten Leistungsübertragung führen, so dass sich der Ladevorgang entweder verlängert oder aber unmöglich ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug bereitzustellen, die eine präzise Positionierung des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Es ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit einem elektrisch geführten Kraftfahrzeug bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Ladevorrichtung dadurch gelöst, dass an einer Oberfläche der Bodenplatte wenigstens ein elektrisches Leuchtelement angeordnet ist, um eine Position des elektromagnetischen Übertragungsgliedes anzuzeigen.
  • Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass das elektromagnetische Übertragungsglied, das zum Übertragen der elektromagnetischen Energie einen Teil einer elektromagnetischen Übertragungseinheit bildet, mittels eines elektrischen Leuchtelements angezeigt wird, das dem elektromagnetischen Übertragungsglied zugeordnet ist.
  • Dadurch, dass an einer Oberfläche der Bodenplatte ein elektrisches Leuchtelement angeordnet ist, kann auch bei schlechten Beleuchtungsverhältnissen und schlechten Witterungsverhältnissen die Position der Bodenplatte und des darin angeordneten elektromagnetischen Übertragungsgliedes von einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs erkannt werden, so dass eine präzise Positionierung des Kraftfahrzeugs auf der Bodenplatte bzw. über dem elektromagnetischen Übertragungsglied und eine damit verbundene präzise und effektive Übertragung von elektromagnetischer Energie möglich ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Leuchtelement eine Steuereinheit zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement zu aktivieren und zu deaktivieren.
  • Dadurch ist eine situationsbedingte Beleuchtung bzw. eine situationsbedingte Anzeige der Bodenplatte bzw. des Übertragungsgliedes möglich.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steuereinheit ein elektromagnetisches Signalübertragungselement zugeordnet, das dazu ausgebildet ist, Steuersignale von einem Fahrzeug zu empfangen, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement zu aktivieren, sofern das elektromagnetische Signalübertragungselement Steuersignale von dem Fahrzeug empfängt.
  • Dadurch kann das Leuchtelement aktiviert werden, sofern sich ein Fahrzeug der Ladestation nähert, um entsprechend die Position des elektromagnetischen Übertragungsgliedes anzuzeigen, so dass eine präzise Positionierung des Fahrzeugs möglich ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steuereinheit ein Lichtsensor zugeordnet, um Umgebungslicht zu erfassen und eine emittierte Lichtleistung des Leuchtelements auf der Grundlage des erfassten Umgebungslichts zu steuern.
  • Dadurch kann die emittierte Lichtleistung an die Umgebungshelligkeit angepasst werden, so dass eine situationsbedingte Beleuchtung der Bodenplatte bzw. des Übertragungsgliedes möglich ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Steuereinheit einen Zeitgeber aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement auf der Grundlage eines Zeitsignals zu aktivieren oder zu deaktivieren.
  • Dadurch kann das Leuchtelement für einen vordefinierten Zeitraum aktiviert oder deaktiviert werden, so dass auf eine individuelle Erfassung von Situationen verzichtet werden kann und die Steuerung des Leuchtelements entsprechend vereinfacht ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Ladevorrichtung eine Mehrzahl von elektrischen Leuchtelementen aufweist, die einem Rand des elektromagnetischen Übertragungsgliedes oder einem Rand der Bodenplatte zugeordnet sind.
  • Dadurch kann eine äußere Begrenzung des relevanten Bereichs, an dem das Kraftfahrzeug angeordnet werden muss, gekennzeichnet werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Ladevorrichtung eine Mehrzahl von elektrischen Leuchtelementen aufweist, die einem Mittelpunkt des elektromagnetischen Übertragungsgliedes oder einem Mittelpunkt der Bodenplatte zugeordnet sind.
  • Dadurch kann ein Zentrum des relevanten Bereichs deutlich gekennzeichnet werden, so dass eine präzise Positionierung des Kraftfahrzeugs möglich ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das elektrische Leuchtelement als Leuchtdiode ausgebildet ist.
  • Dadurch ist eine Beleuchtung der Ladestation mit technisch geringem Aufwand und geringem Energieverbrauch möglich.
  • Insgesamt kann durch die erfindungsgemäße Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen eine einfache Kennzeichnung der Ladestation bereitgestellt werden, so dass eine Positionierung des zu ladenden Kraftfahrzeugs auch bei schlechten Sichtverhältnissen präzise möglich ist und ein präziser Energieaustausch erzielt werden kann.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs an einer Ladestation zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Primärspule der Ladestation und einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zur Übertragung von elektromagnetischer Energie; und
  • 3 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug.
  • In 1 ist eine Ladevorrichtung 10 zum Austauschen von elektromagnetischer Energie mit einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug 12 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Die Ladestation 10 weist ein erstes elektromagnetisches Übertragungsglied 14 auf, das als Primärspule 14 ausgebildet ist und zusammen mit einem zweiten elektromagnetischen Übertragungsglied 16, das als Sekundärspule 16 ausgebildet ist, eine elektromagnetische Übertragungseinheit 18 bildet. Die elektromagnetische Übertragungseinheit 18 dient dazu, elektromagnetische Energie 20 zwischen der Ladevorrichtung 10 und dem Kraftfahrzeug 12 auszutauschen und insbesondere um elektrische Energie 20 auf das Kraftfahrzeug 12 zu übertragen und entsprechend einen elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs 12 zu laden.
  • Die Primärspule 14 ist in einer Bodenplatte 22 der Ladevorrichtung 10 aufgenommen, wobei die Bodenplatte 22 eine Ladestation für das Kraftfahrzeug 12 bildet. An einer Oberfläche 24 der Bodenplatte 22 sind elektrische Leuchtelemente 26, 28 angeordnet, die dazu ausgebildet sind, Licht von der Oberfläche 24 zu emittieren und eine Position der Bodenplatte 22 anzuzeigen bzw. kenntlich zu machen. Die Ladevorrichtung 10 weist ferner eine Steuereinheit 30 auf, die dazu ausgebildet ist, eine Energiezufuhr der Primärspule 14 zu steuern und ferner die Leuchtelemente 26, 28 zu aktivieren und zu deaktivieren bzw. im Allgemeinen zu steuern, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
  • Die Ladevorrichtung 10 weist ferner eine elektromagnetische Sende- und Empfangseinheit 32 auf, die mittels elektromagnetischer Wellen 34 mit einer Sende- und Empfangseinheit 36 des Kraftfahrzeugs 12 Steuersignale austauscht, um das Kraftfahrzeug 12 zu erfassen und entsprechend den Vorgang der Übertragung der elektromagnetischen Energie 20 zu starten und zu beenden.
  • Die Ladevorrichtung 10 weist ferner einen Lichtsensor 38 auf, der vorzugsweise in der Oberfläche 24 angeordnet ist, um Umgebungslicht zu erfassen. Der Lichtsensor 38 ist mit der Steuereinheit 30 verbunden und die Steuereinheit 30 ist dazu ausgebildet, die Leuchtelemente 26, 28 auf der Grundlage des Umgebungslichts zu steuern. Die Steuereinheit passt entsprechend die emittierte Lichtstärke der Leuchtelemente 26, 28 an das vorhandene Umgebungslicht an, so dass eine situations- und umgebungslichtangepasste Beleuchtung der Bodenplatte 22 möglich ist.
  • Bevor das Kraftfahrzeug 12 über der Ladevorrichtung 10 bzw. der Primärspule 14 angeordnet wird, ist die Ladevorrichtung 10 in einem Ruhemodus oder Leerlaufmodus oder einem Stand-by-Modus, wobei keine elektromagnetische Energie 20 emittiert wird und wobei die Leuchtelemente 26, 28 kein Licht emittieren. Sofern die Sende- und Empfangseinheit 32 der Ladevorrichtung 10 Signale von der Sende- und Empfangseinheit 36 des Kraftfahrzeugs 12 empfängt, das sich der Ladevorrichtung 10 nähert, werden die Leuchtelemente 26, 28 aktiviert bzw. eingeschaltet und die Ladevorrichtung 10 im Allgemeinen aktiviert bzw. zur Übertragung der elektromagnetischen Energie 20 vorbereitet.
  • Dadurch, dass die Leuchtelemente das Licht emittieren, kann die Position der Bodenplatte 22 bzw. der Primärspule 14 dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 12 frühzeitig angezeigt werden, so dass eine Positionierung des Kraftfahrzeugs 12 an der Ladevorrichtung 10 einfach und präzise möglich ist. Das Kraftfahrzeug 12 bzw. die Sekundärspule 16 kann dadurch präzise oberhalb der Primärspule 14 angeordnet werden, so dass eine effektive und präzise Übertragung der elektromagnetischen Energie 20 möglich ist.
  • Die Steuereinheit 30 weist einen Zeitgeber auf, der die Leuchtelemente 26, 28 nach einer vordefinierten Zeitdauer aktiviert oder deaktiviert, wenn die elektromagnetische Energie 20 während des Ladevorgangs übertragen wird.
  • Der Ladevorgang wird im Allgemeinen gesteuert über die Sende- und Empfangseinheiten 32, 36, wobei die Sende- und Empfangseinheiten 32, 34 als Bluetooth-Schnittstellen ausgebildet sein können.
  • Die Steuereinheit 30 bzw. die Ladevorrichtung 10 weist im Allgemeinen einen Mikroprozessor mit einem Analog-Digital-Wandler auf, um die Sende- und Empfangseinheit 32 zu steuern und die entsprechenden Signale zu empfangen. Die elektrische Energieversorgung der Leuchtelemente 26, 28 erfolgt über die Ladevorrichtung 10.
  • Die Leuchtelemente 26, 28 können wie in 1 dargestellt an einem Rand der Primärspule 14 bzw. der Bodenplatte 22 angeordnet sein und entsprechend die äußere Begrenzung der Bodenplatte 22 anzeigen oder können eine zentrale Position der Primärspule 14 bzw. der Bodenplatte 22 anzeigen durch beispielsweise ein beleuchtetes Kreuz oder dergleichen. Es versteht sich, dass unterschiedliche Farben für die Leuchtelemente 26, 28 verwendet werden können und dass die Leuchtelemente entsprechend blinken oder statisch leuchten können, um die Position der Primärspule 14 bzw. der Bodenplatte 22 anzuzeigen. Die elektrischen Leuchtelemente 26, 28 sind vorzugsweise als Leuchtdioden ausgebildet.
  • Die Bodenplatte 22 bzw. die Leuchtelemente 26, 28 sind wasserdicht an der Oberfläche 24 angeordnet bzw. ausgebildet, so dass die entsprechenden elektrischen Elemente vor Witterungseinflüssen geschützt sind.
  • Nach Beendigung des Ladevorgangs können die Leuchtelemente 26, 28 wieder eingeschaltet werden, um die Position der Bodenplatte 22 entsprechend auch beim Entfernen des Kraftfahrzeugs 12 anzuzeigen.
  • Insgesamt kann durch die Ladevorrichtung 10 mit den Leuchtelementen 26, 28 eine Position der Primärspule 14 bzw. der Bodenplatte 22 angezeigt werden, so dass eine Positionierung des Kraftfahrzeugs 12 relativ zu der Primärspule 14 einfach möglich ist.
  • In 2 ist eine schematische Ansicht des ersten Übertragungsgliedes 14 und des zweiten elektromagnetischen Übertragungsgliedes 16 der elektromagnetischen Übertragungseinheit 18 schematisch dargestellt. Die Übertragungsglieder 14, 16 sind in dieser Darstellung als Platten dargestellt und beinhalten entsprechend die Primärspule 14 und die Sekundärspule 16.
  • Wenn das Kraftfahrzeug 12 sich der Ladevorrichtung 10 nähert, wie es durch einen Pfeil 40 angedeutet ist, und die Sende- und Empfangseinheiten 32, 36 entsprechend Signale über die elektromagnetischen Wellen 34 austauschen, wird die Ladevorrichtung 18 aus dem Ruhemodus aktiviert und entsprechend die Leuchtelemente 26, 28 aktiviert bzw. eingeschaltet. Die Leuchtelemente 26, 28 sind dabei an den Ecken der Bodenplatte 22 angeordnet und weitere Leuchtelemente 42 sind in der Mitte der Bodenplatte 22 angeordnet und markieren entsprechend die Mitte durch ein Kreuz.
  • Durch die Beleuchtung der Bodenplatte 22 kann bei der Annäherung des Kraftfahrzeugs 12 an die Ladevorrichtung 10 die Position der Bodenplatte 22 entsprechend angezeigt werden und dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 12 eine präzise Positionierung des Kraftfahrzeugs 12 über der Primärspule 14 ermöglichen.
  • Die Leuchtelemente 26, 28 und die Leuchtelemente 42 können zu unterschiedlichen Zeiten während der Annäherung des Kraftfahrzeugs 10 aktiviert werden, so dass dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 12 entsprechend die Annäherung angezeigt wird. Die Deaktivierung der Leuchtelemente 26, 28, 42 kann nach Ablauf einer vordefinierten Zeit nach Erfassen der Sende- und Empfangseinheit 36 erfolgen, um den Steuerungsaufwand für die Leuchtelemente zu reduzieren. Die Leuchtelemente können auch deaktiviert werden, wenn der Übertragungsvorgang zur Übertragung der elektromagnetischen Energie 20 gestartet wird.
  • In 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Übertragung von elektromagnetischer Energie mittels der Ladevorrichtung 10 dargestellt und allgemein mit 50 bezeichnet. Das Verfahren 50 beginnt mit Schritt 52, in dem sich die Ladevorrichtung 10 in einem Leerlaufzustand befindet. Nachdem das Kraftfahrzeug 12 sich der Bodenplatte 22 nähert, wird die Sende- und Empfangseinheit 36 von der Sende- und Empfangseinheit 32 erkannt, wie es bei Schritt 54 gezeigt ist.
  • Bei Schritt 56 wird die Ladevorrichtung 10 durch die Steuereinheit 30 aktiviert und die Leuchtelemente 26, 28 aktiviert bzw. eingeschaltet. Gleichzeitig wird der Zeitgeber der Steuereinheit 30 aktiviert, um die Leuchtelemente 26, 28 für eine vordefinierte Zeitdauer eingeschaltet zu halten. Bei Schritt 58 wird mittels des Lichtsensors 38 die Umgebungshelligkeit erfasst und die von den Leuchtelementen 26, 28 emittierte Lichtstärke an die Umgebungshelligkeit angepasst.
  • Zu einem vordefinierten Zeitpunkt aktiviert die Steuereinheit 30 die weiteren Leuchtelemente 42, die sich an dem Mittelpunkt der Bodenplatte 22 befinden, um die Position der Bodenplatte noch deutlicher anzuzeigen. Die Helligkeit der Leuchtelemente 42 kann in einem weiteren Schritt, der in 3 nicht gezeigt ist, an die Umgebungshelligkeit angepasst werden.
  • Sofern eine vordefinierte Zeitdauer seit Aktivierung des Zeitgebers in Schritt 54 verstrichen ist, werden bei Schritt 62 die Leuchtelemente 26, 28, 42 ausgeschaltet bzw. deaktiviert und der Ladevorgang beginnt. Bei Schritt 64 wird der Ladevorgang beendet und die Steuereinheit 30 aktiviert die Leuchtelemente 26, 28, wobei die Leuchtelemente 42 deaktiviert bleiben. Gleichzeitig wird ein zweiter Zeitgeber aktiviert.
  • Nach Ablauf einer vordefinierten Zeitdauer seit Aktivierung des zweiten Zeitgebers werden die Leuchtelemente 26, 28 bei Schritt 66 ausgeschaltet bzw. deaktiviert, so dass beim Herausfahren des Kraftfahrzeugs 12 die Bodenplatte beleuchtet ist und die Beleuchtung ausgeschaltet wird, wenn sich das Kraftfahrzeug entfernt hat.
  • Das Verfahren 50 ermöglicht durch die Beleuchtung der Bodenplatte 22 somit eine präzise Positionierung des Kraftfahrzeugs 12 an der Ladevorrichtung 10, so dass ein optimaler Austausch der elektromagnetischen Energie 20 möglich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010027670 A1 [0004]

Claims (9)

  1. Ladevorrichtung (10) zum Austauschen von elektromagnetischer Energie (20) mit elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (12), mit: – einem elektromagnetischen Übertragungsglied (14), das einen Teil einer elektromagnetischen Übertragungseinheit (18) zum Austauschen der elektromagnetischen Energie (20) bildet, – einer stationären Bodenplatte (22), in der das elektromagnetische Übertragungsglied (14) angeordnet ist, wobei die Bodenplatte (22) eine Ladestation zum Austauschen der elektromagnetischen Energie (20) mit dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (12) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberfläche (24) der Bodenplatte (22) wenigstens ein elektrisches Leuchtelement (26, 28, 42) angeordnet ist, um eine Position des elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14) anzuzeigen.
  2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Leuchtelement (26, 28, 42) eine Steuereinheit (30) zugeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement (26, 28, 42) zu aktivieren und zu deaktivieren.
  3. Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (30) ein elektromagnetisches Signalübertragungselement (32) zugeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, Steuersignale (34) von einem Fahrzeug (12) zu empfangen, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement (26, 28, 42) zu aktivieren, sofern das elektromagnetische Signalübertragungselement (32) Steuersignale (34) von einem Fahrzeug (12) empfängt.
  4. Ladevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (30) ein Lichtsensor (38) zugeordnet ist, um Umgebungslicht zu erfassen und eine emittierte Lichtleistung des Leuchtelements (26, 28, 42) auf der Grundlage des erfassten Umgebungslichts zu steuern.
  5. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) einen Zeitgeber aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Leuchtelement (26, 28, 42) auf der Grundlage eines Zeitsignals zu aktivieren oder zu deaktivieren.
  6. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (10) eine Mehrzahl von elektrischen Leuchtelementen (26, 28) aufweist, die einem Rand des elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14) oder einem Rand der Bodenplatte (22) zugeordnet sind.
  7. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (10) eine Mehrzahl von elektrischen Leuchtelementen (42) aufweist, die einem Mittelpunkt des elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14) oder einem Mittelpunkt der Bodenplatte (22) zugeordnet sind.
  8. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtelement (26, 28, 42) als Leuchtdiode ausgebildet ist.
  9. Verfahren (50) zum Austauschen von elektromagnetischer Energie (20) mit einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug (12), mit den Schritten: – Erfassen (54) eines Fahrzeugs (12) mittels eines elektromagnetischen Signalübertragungselements (32), – Anzeigen (56) eines elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14), das zum Übertragen von elektromagnetischer Energie einen Teil einer elektromagnetischen Übertragungseinheit (78) bildet, mittels wenigstens eines elektrischen Leuchtelements (26, 28, 42), das dem elektromagnetischen Übertragungsglied (14) zugeordnet ist, und – Austauschen von elektromagnetischer Energie (20) mit dem Fahrzeug (12) mittels des elektromagnetischen Übertragungsgliedes (14).
DE102015106317.4A 2015-04-24 2015-04-24 Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie Pending DE102015106317A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015106317.4A DE102015106317A1 (de) 2015-04-24 2015-04-24 Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015106317.4A DE102015106317A1 (de) 2015-04-24 2015-04-24 Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015106317A1 true DE102015106317A1 (de) 2016-10-27

Family

ID=57110547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015106317.4A Pending DE102015106317A1 (de) 2015-04-24 2015-04-24 Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015106317A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016015458A1 (de) 2016-12-22 2017-08-10 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102017216726A1 (de) 2017-09-21 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer induktiven Übertragungseinrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010027670A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung, Elektrofahrzeug und Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers an eine Ladestation
US20120203410A1 (en) * 2009-07-15 2012-08-09 Conductix-Wampfer Ag System for inductively charging vehicles, comprising an electronic positioning aid
US20120286730A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Richard William Bonny Automatic Recharging Robot for Electric and Hybrid Vehicles
US20120323365A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Microsoft Corporation Docking process for recharging an autonomous mobile device
US20140253346A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Delphi Technologies, Inc. System to align a vehicle within a parking location using thermal targets
WO2014174361A2 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power receiving device, parking assist system, and power transfer system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120203410A1 (en) * 2009-07-15 2012-08-09 Conductix-Wampfer Ag System for inductively charging vehicles, comprising an electronic positioning aid
DE102010027670A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung, Elektrofahrzeug und Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers an eine Ladestation
US20120286730A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Richard William Bonny Automatic Recharging Robot for Electric and Hybrid Vehicles
US20120323365A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Microsoft Corporation Docking process for recharging an autonomous mobile device
US20140253346A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Delphi Technologies, Inc. System to align a vehicle within a parking location using thermal targets
WO2014174361A2 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power receiving device, parking assist system, and power transfer system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016015458A1 (de) 2016-12-22 2017-08-10 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102017216726A1 (de) 2017-09-21 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer induktiven Übertragungseinrichtung
WO2019057404A1 (de) 2017-09-21 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betrieb einer induktiven übertragungseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014217494B4 (de) Fahrzeugpositionierung für drahtlose Aufladesysteme
DE102014222695A1 (de) Anzeigen eines Ladevorgangs eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102013213754A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs
DE102015111118A1 (de) Infrarot-triangulationsverfahren zur positionierung von fahrzeugen zum kontaktlosen laden von elektrofahrzeugen
DE102014204181A1 (de) Steuerung des Energieflusses in Batteriezellen eines Fahrzeugs
WO2013087670A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur darstellung einer information über einen energiespeicher eines fahrzeugs
DE102013107517A1 (de) Fahrzeugbatterieladesystem und -verfahren
DE102015106317A1 (de) Ladevorrichtung zum Austauschen von elektromagnetischer Energie
DE102013102497A1 (de) Ladevorrichtung und drahtlose Ladevorrichtung
DE102011087488A1 (de) Schaltungsanordnung sowie Verfahren zur Vermeidung von Tiefentladungen eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz
DE102016000311A1 (de) Ladedosenanordnung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren
DE102011006478A1 (de) Ladezustandsanzeige für Elektrofahrzeug nebst Verfahren
EP3164308A1 (de) Vorrichtung zum steuern einer einrichtung eines kraftfahrzeugs, zugehörige einrichtung und betriebsverfahren
DE202015009349U1 (de) Vorrichtung zum Bereitstellen von elektrischer Energie für einen Kinderwagen
DE102015014803B4 (de) Einparkhilfe
DE102017218217B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlbelegung eines Parkplatzes mit einer Ladestation zum elektrischen Laden eines Fahrzeugs
DE102013014104A1 (de) Fahrzeug mit Elektroantrieb und einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines Betriebszustandes eines Energiespeichers des Elektroantriebs
DE102017200996B4 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers für ein Elektrofahrzeug sowie ein Elektrofahrzeug
DE102014215293A1 (de) Kraftfahrzeug für den Transport eines Tieres, Verfahren zur Erleichterung eines Zugangs zu einer Zugangsöffnung eines Kraftfahrzeugs und fahrzeugexterner Transmitter für ein Tier oder Tierhalsband
EP3460782B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur simulation von verkehrshindernissen
DE102017009765A1 (de) Ladeeinrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs
DE102017216726A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer induktiven Übertragungseinrichtung
DE102015009746A1 (de) Kraftfahrzeug umfassend wenigstens einen Sitz mit einer Kopfstütze
DE102011117685A1 (de) Kabelloses Ladesystem für Elektrofahrzeuge
DE102015112348A1 (de) Ladestation zum induktiven Aufladen eines Fahrzeugs, System und Verfahren zum Betrieb einer Ladestation

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed