DE102015215403B4 - Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station - Google Patents

Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station Download PDF

Info

Publication number
DE102015215403B4
DE102015215403B4 DE102015215403.3A DE102015215403A DE102015215403B4 DE 102015215403 B4 DE102015215403 B4 DE 102015215403B4 DE 102015215403 A DE102015215403 A DE 102015215403A DE 102015215403 B4 DE102015215403 B4 DE 102015215403B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor vehicle
charging station
coil
signaling
trans
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.)
Active
Application number
DE102015215403.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102015215403A1 (en
Inventor
Thomas Röhrl
Stephan Bartz
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.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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 Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102015215403.3A priority Critical patent/DE102015215403B4/en
Publication of DE102015215403A1 publication Critical patent/DE102015215403A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102015215403B4 publication Critical patent/DE102015215403B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Signalisieren (L1, L2; 7a, 7b) von Signalen (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) betreffend ein induktives Laden (2, 4; 3) einer Batterie (6) eines Kraftfahrzeugs (Kfz),mit einer eine Primärspule (2) aufweisenden Batterie-Ladestation (1) und/oder einem eine Sekundärspule (4) aufweisenden Kraftfahrzeug (Kfz),wobei die Vorrichtung überdies (2, 4) zum Signalisieren (7a, 7b; 2, 4) von Signalen (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) an der Batterie-Ladestation (1, 7b) und/oder am Kraftfahrzeug (Kfz, 7a) jeweils mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L1, L2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dasseine Signalisierungs-Spule (L2) eines Empfängers (Rec) der Batterie-Ladestation (1) zum Senden eines Signals (Sig2) mit mehreren Widerständen (Ra, Rb, Rc) durch Schalter (Tra, Trb, Trc) parallel schaltbar ist,zur Veränderung einer Amplitude einer Spannung (Ut) seitens des Senders (Trans).Device for signaling (L1, L2; 7a, 7b) of signals (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) relating to inductive charging (2, 4; 3) of a battery (6) of a motor vehicle (motor vehicle), with one Primary coil (2) having a battery charging station (1) and / or a motor vehicle (motor vehicle) having a secondary coil (4), the device also (2, 4) for signaling (7a, 7b; 2, 4) signals (Sig1 , Sig2, Sig3, Sig4) on the battery charging station (1, 7b) and / or on the motor vehicle (motor vehicle, 7a) each have at least one signaling coil (L1, L2), characterized in that a signaling coil (L2 ) a receiver (Rec) of the battery charging station (1) for sending a signal (Sig2) with several resistors (Ra, Rb, Rc) can be connected in parallel by switches (Tra, Trb, Trc), for changing an amplitude of a voltage ( Ut) on the part of the transmitter (Trans).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to methods and devices for charging a battery of a motor vehicle.

DE 10 2014 207 412 A1 beschreibt Verfahren und Vorrichtungen zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs. DE 10 2014 207 412 A1 describes methods and devices for charging a battery of a motor vehicle.

Aus der DE 10 2011 014 752 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Signalisieren von Signalen betreffend ein induktives Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit einer eine Primärspule aufweisenden Batterie-Ladestation und/oder einem eine Sekundärspule aufweisenden Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung überdies zum Signalisieren von Signalen an der Batterie-Ladestation und/oder am Kraftfahrzeug jeweils mindestens je eine Signalisierungs-Spule aufweist.From the DE 10 2011 014 752 A1 A device and a method for signaling signals relating to inductive charging of a battery of a motor vehicle is known, with a battery charging station having a primary coil and / or a motor vehicle having a secondary coil, the device also being used for signaling signals at the battery charging station and / or each have at least one signaling coil on the motor vehicle.

Die US 2015 / 0 015 419 A1 offenbart Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zum Kommunizieren mit einem Ladesystem, das mehrere Ladestationen umfasst, die zum Laden eines Elektrofahrzeugs konfiguriert sind. Mindestens ein erstes Signal wird über eine erste Kommunikationsverbindung an das Ladesystem übertragen, während das Elektrofahrzeug eine erste Entfernung von mindestens einer Ladestation der mehreren Ladestationen hat. Das mindestens eine erste Signal zeigt eine Fahrzeugkennung des Elektrofahrzeugs an. Mindestens ein zweites Signal wird von der mindestens einen Ladestation der Vielzahl von Ladestationen über eine zweite Kommunikationsverbindung empfangen, während das Elektrofahrzeug einen zweiten Abstand von der mindestens einen Ladestation aufweist, wobei der zweite Abstand geringer ist als der erste Abstand. Das mindestens eine zweite Signal zeigt eine Ladestationskennung der mindestens einen Ladestation an.US 2015/0 015 419 A1 discloses systems, methods and devices for communicating with a charging system which comprises a plurality of charging stations which are configured for charging an electric vehicle. At least one first signal is transmitted to the charging system via a first communication connection, while the electric vehicle is at a first distance from at least one charging station of the plurality of charging stations. The at least one first signal indicates a vehicle identifier of the electric vehicle. At least one second signal is received by the at least one charging station of the plurality of charging stations via a second communication connection, while the electric vehicle is at a second distance from the at least one charging station, the second distance being less than the first distance. The at least one second signal indicates a charging station identifier of the at least one charging station.

Die US 2014/ 0 074 332 A1 beschreibt ein kontaktloses Leistungsübertragungssystem, das berührungslos Energie von einer Leistungsübertragungsvorrichtung an ein Fahrzeug liefert. Die Leistungsübertragungsvorrichtung und das Fahrzeug sind so konfiguriert, dass sie über Funkkommunikation Informationen miteinander austauschen können. Das Fahrzeug ist mit einem RFID-Tag versehen, in dem die Information am Fahrzeug im Voraus gespeichert wird. Die Kraftübertragungsvorrichtung umfasst einen RFID-Leser, der kontaktlos Informationen aus dem ID-Tag ausliest. Eine Leistungsübertragungs-ECU erkennt, dass das Fahrzeug ein Fahrzeug ist, das mit Leistung von der Leistungsübertragungsvorrichtung versorgt werden soll, wenn Fahrzeuginformationen, die durch Informationen vom ID-Tag angegeben sind, Fahrzeuginformationen entsprechen, die durch Informationen angezeigt werden, die durch Funkkommunikation empfangen werden.US 2014/0 074 332 A1 describes a contactless power transmission system that supplies energy from a power transmission device to a vehicle without contact. The power transmission device and the vehicle are configured so that they can exchange information with each other via radio communication. The vehicle is equipped with an RFID tag in which the information on the vehicle is stored in advance. The power transmission device includes an RFID reader that reads information from the ID tag without contact. A power transmission ECU recognizes that the vehicle is a vehicle to be supplied with power from the power transmission device when vehicle information indicated by information from the ID tag corresponds to vehicle information indicated by information received by radio communication .

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen zur Kommunikation für ein Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs zu optimieren.An object of the invention is to optimize methods and devices for communication for charging a battery of a motor vehicle.

Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können insbesondere eine effiziente Kommunikation zum Unterstützen eines Ladens eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, z.B. durch eine induktive Übertragung von Signalen und/oder Transaktionscodes über Signalisierungsspulen.The object is achieved in each case by the subject matter of the independent patent claims. Some particularly advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims and the description. Embodiments of the invention can in particular enable efficient communication to support charging a motor vehicle, e.g. through an inductive transmission of signals and / or transaction codes via signaling coils.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, jeweils vereinfachend schematisch:

  • 1 ein Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs,
  • 2 in Abhängigkeit von einem horizontalen Versatz der Ladespulen zueinander einen Wirkungsgrad beim Übertragen von Energie zum Laden,
  • 3 eine mögliche Ausgestaltung eines Senders und eines Empfängers für insbesondere eine PtP-Kommunikation für ein Laden der Batterie, die hier beide sendend und empfangend arbeiten können,
  • 4 als Blockschaltbild einen Sender und einen Empfänger, die hier beide sendend und empfangend arbeiten können,
  • 5 einen Signalverlauf einer Kommunikation für ein Laden,
  • 6 einen Ablauf einer Point-to-Point-Kommunikation für ein Laden,
  • 7 im Schnitt eine Signalisierungs-Spule seitens einer Ladestation und/oder eines Fahrzeugs, mit z.B. P2PC- und/oder AGM Elektronik,
  • 8 im Schnitt eine Signalisierungs-Spule seitens einer Ladestation und/oder eines Fahrzeugs, mit z.B. P2PC- und/oder AGM Elektronik,
  • 9 als Blockschaltbild einige Komponenten seitens eines Kraftfahrzeugs und einer Ladestation,
  • 10 ein Beispiel des Aufbaus eines zwischen einer Ladestation und einem Kraftfahrzeug übertragenen Signals.
Further features and advantages of some advantageous refinements of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing. In order to illustrate some possible configurations of the invention, each shows a simplified schematic:
  • 1 charging a battery of a motor vehicle,
  • 2nd depending on a horizontal offset of the charging coils to each other, an efficiency in transferring energy for charging,
  • 3rd a possible configuration of a transmitter and a receiver for in particular PtP communication for charging the battery, both of which can work here as transmitters and receivers,
  • 4th as a block diagram a transmitter and a receiver, which can both send and receive here,
  • 5 a signal curve of a communication for a store,
  • 6 a sequence of point-to-point communication for a store,
  • 7 on average a signaling coil on the part of a charging station and / or a vehicle, with, for example, P2PC and / or AGM electronics,
  • 8th on average a signaling coil on the part of a charging station and / or a vehicle, with, for example, P2PC and / or AGM electronics,
  • 9 a block diagram of some components on the part of a motor vehicle and a charging station,
  • 10th an example of the structure of a signal transmitted between a charging station and a motor vehicle.

1 zeigt zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung eine Ladestation 1 mit einer Kabel-Verbindung zu einer Primärspule 2, eine kabellose Energie-Übertragung 3, eine Sekundärspule 4, ein Gleichrichtermodul 5, eine Batterie 6, eine kabellose (WLAN-) Datenübertragung 7a, 7b und einen Elektromotor mit einem Umrichter 8. 1 shows a charging station for some embodiments of the invention 1 with a cable connection to a primary coil 2nd , a wireless energy transmission 3rd , a secondary coil 4th , a rectifier module 5 , a battery 6 , a wireless (WLAN) data transmission 7a , 7b and an electric motor with an inverter 8th .

Nach zumindest intern bekanntem Stand der Technik wird seit einiger Zeit das drahtlose Laden, insbesondere das induktive Laden von Batterien für Kraftfahrzeuge (vor-)entwickelt. Hierbei wird die Energie mittels des Transformatorprinzips über Strecken von wenigen Zentimetern bis zu ca. 20 cm übertragen. Dabei kann zwischen den Spulen je nach Abstand, Aufbau und Leistung ein ziemlich großes magnetisches Feld entstehen. Je schlechter die beiden Spulen, die äußere Bodenspule und die fahrzeugseitige Unterbodenspule, aufeinander ausgerichtet sind, desto größer kann das magnetische Streufeld (EMV) werden, und desto größer kann die magnetische Belastung für Menschen werden und/oder desto weniger Leistung kann in das Fahrzeug übertragen werden; außerdem wird der Wirkungsgrad des Übertragungssystems schlechter. 2 zeigt in Abhängigkeit von einem horizontalen Versatz der Ladespulen einen Wirkungsgrad bei einer kabellose Energie-Übertragung 3 zum Laden zwischen einer Primärspule 2 und einer Sekundärspule 4, und zwar in Abhängigkeit von einer horizontalen Distanz der Primärspule 2 und der Sekundärspule 4 nach rechts in cm den Wirkungsgrad in Prozent nach oben. 2 zeigt eine Messung, bei welcher durch „Spulentreffsicherheit“ bzw. horizontale Spulenlagenabweichung der Wirkungsgrad beeinflusst wird.According to at least internally known prior art, wireless charging, in particular the inductive charging of batteries for motor vehicles, has been (pre) developed for some time. The energy is transferred using the transformer principle over distances of a few centimeters up to approx. 20 cm. Depending on the distance, structure and power, a fairly large magnetic field can arise between the coils. The worse the two coils, the outer ground coil and the underbody coil on the vehicle, are aligned with one another, the larger the stray magnetic field (EMC) can become, and the greater the magnetic load for humans can become and / or the less power can be transferred to the vehicle become; in addition, the efficiency of the transmission system deteriorates. 2nd shows an efficiency in wireless energy transmission depending on a horizontal offset of the charging coils 3rd for charging between a primary coil 2nd and a secondary coil 4th , depending on a horizontal distance of the primary coil 2nd and the secondary coil 4th to the right in cm the efficiency in percent upwards. 2nd shows a measurement in which the efficiency is influenced by "coil accuracy" or horizontal coil position deviation.

Die Spulen sollen sich daher bis auf wenige Zentimeter Abweichung (z.B. 8 cm) finden bzw. müssen entsprechend gut fluchten. Ist dies bis zu einem minimal erlaubten Wirkungsgrad nicht möglich, soll ein Laden erst gar nicht begonnen werden oder auch nicht fortgeführt werden, falls dies während des Ladens passiert.The coils should therefore be within a few centimeters of deviation (e.g. 8 cm) or must be properly aligned. If this is not possible up to a minimum permitted efficiency, charging should not be started at all or not continued if this happens during charging.

Aus einer zumindest intern bekannten, gerade diskutierten, neu entstehenden Norm (im Entwurfsstadium) für induktives Laden ist bekannt, dass aus o.g. Gründen ein sogenanntes Fine-Positioning vom Auto durchgeführt werden soll. Dies geschieht in Verbindung mit der Ladestation, indem beide, Auto und Ladestation, ein sog. Alignment-Signal austauschen. Dieses ist also eine Überprüfung, um festzustellen, ob die beiden Spulen entsprechend gut übereinander ausgerichtet sind. Kommt das Alignment-Signal von einer Spule auf die andere zu schwach oder gar nicht durch, ist von einer schlechten Spulenausrichtung auszugehen und der Ladevorgang wird nicht gestartet oder gar abgebrochen.
Zwar könnte durch Überwachung der übertragenen Leistung auch ein Verlust von Leistung und damit ein schlechter Wirkungsgrad festgestellt werden, allerdings soll der zeitlich vorgelagerte Alignment-Test vor Aufschalten des Magnetfeldes die Funktionstüchtigkeit des Systems überprüfen. Eine exakte Beschreibung der Funktion der Alignment-Prozedur ist in der derzeitigen Normenfassung nicht beschrieben.
Im Folgenden sollen erfindungsgemäße Ausgestaltungen einer Auslegung eines Alignment-Signals (z.B. eines Signals zur Kontrolle der Ausrichtung der Primärspule und der Sekundärspule) bzw. Point to Point Kommunikation (auch P2PC genannt) z.B. zwischen Modulen 7a und 7b in 1 bzw. zwischen Trans und Rec in 3 erläutert werden:

  • Eine Idee einer Ausgestaltung der Erfindung ist es, eine galvanisch getrennte und von den Leistungs-Übertragungsspulen (2, 4) unabhängige, dennoch induktiv gekoppelte Datenübertragung für Signale aufzubauen. Diese könnte z.B. zur besseren Entkopplung von dem LF- Leistungsübertragungsbereich (80-145 kHz) im Bereich von wenigen MHz (z.B. 2 oder 6,7 MHz) liegen.
From an at least internally known, just discussed, emerging standard (in the draft stage) for inductive charging it is known that for the reasons mentioned above, a so-called fine positioning should be carried out by the car. This is done in connection with the charging station in that both the car and the charging station exchange a so-called alignment signal. So this is a check to see if the two coils are properly aligned. If the alignment signal passes from one coil to the other too weakly or not at all, poor coil alignment can be assumed and the charging process is not started or even stopped.
A loss of power and thus a poor efficiency could also be determined by monitoring the transmitted power, but the prior alignment test should check the functionality of the system before the magnetic field is applied. An exact description of the function of the alignment procedure is not described in the current standard.
In the following, embodiments according to the invention of a design of an alignment signal (for example a signal for checking the alignment of the primary coil and the secondary coil) or point-to-point communication (also called P2PC), for example between modules 7a and 7b in 1 or between trans and Rec in 3rd are explained:
  • One idea of an embodiment of the invention is to provide a galvanically isolated and separate from the power transmission coils ( 2nd , 4th ) Establish independent, yet inductively coupled data transmission for signals. For better decoupling from the LF power transmission range (80-145 kHz), this could be in the range of a few MHz (for example 2 or 6.7 MHz).

Eine induktive Datenübertragung in diesem Frequenzbereich mit Spulendurchmessern von z.B. 0,1-0,5 Metern kann z.B. eine sehr kleine Windungszahl (z.B. weniger als zehn, insbesondere ein bis vier Windungen) erlauben.Inductive data transmission in this frequency range with coil diameters of e.g. 0.1-0.5 meters can e.g. allow a very small number of turns (e.g. less than ten, especially one to four turns).

Wie 7 und 8 als Ausführungsbeispiele zeigen, können diese (Signalisierungs-)Spulen (nachfolgend auch bezeichnet als Datenspulen) L1, L2 jeweils innerhalb der Primärspule (2) und/oder Sekundärspule (4) (nachfolgend auch primäre oder sekundäre Spulen oder Leistungsspule genannt) liegen und sich mit diesen eine magnetische Abschirmung Absch und/oder Gehäuse Pla, Ferr usw. teilen, so dass keine dadurch verursachten zusätzlichen Kosten entstehen müssen.How 7 and 8th show as exemplary embodiments, these (signaling) coils (hereinafter also referred to as data coils) L1 , L2 each within the primary coil ( 2nd ) and / or secondary coil ( 4th ) (hereinafter also referred to as primary or secondary coils or power coils) and share a magnetic shielding shield and / or housing Pla, Ferr etc. with them, so that no additional costs caused thereby have to arise.

Einige Ausgestaltungen der Erfindung streben einerseits eine (Minimal-) Kommunikation in Anlehnung an die Low-Level-Kommunikation der ISO 61851 an, andererseits können weitere, hilfreiche Daten bei Bedarf ausgetauscht werden.Some refinements of the invention, on the one hand, strive for (minimal) communication based on the low-level communication of ISO 61851, on the other hand, further, helpful data can be exchanged if necessary.

In 3 ist schematisch eine Art einer (Point to Point) Kommunikation dargestellt, z.B. hinsichtlich einer Ausgestaltung eines Senders Trans (links) und eines Empfängers Rec (rechts), z.B. für eine Abstimmung vor einem Laden und/oder beim Laden und/oder zur Beendigung des Ladens 3), was als Blockschaltbild in 4 dargestellt ist.In 3rd a type of (point-to-point) communication is shown schematically, for example with regard to an embodiment of a transmitter Trans (left) and a receiver Rec (right), for example for a vote before a shop and / or when loading and / or to end the shop 3rd ) what as a block diagram in 4th is shown.

Wie in 3 (sowie als Blockschaltbild in 4) gezeigt ist, besteht eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines System aus einer Sendereinheit Trans und einer Empfängereinheit Rec. In der folgenden Beschreibung weist das Fahrzeug Kfz einen Sender Trans auf, während die Ladestation mit einem Empfängermodul Rec ausgerüstet ist. Hier können beide senden und empfangen. Alternativ ist es ebenso möglich, eine mit einem Sender Trans sendende Ladestation 1 mit einem durch einen Empfänger Rec empfangenden Fahrzeug Kfz zu verwenden.As in 3rd (as well as a block diagram in 4th ), an embodiment of a system according to the invention consists of a transmitter unit Trans and a receiver unit Rec . In the following description the vehicle points Motor vehicle a transmitter Trans while the charging station with a receiver module Rec is equipped. Here you can both send and receive. Alternatively, it is also possible to use a charging station transmitting Trans 1 with one by a receiver Rec receiving vehicle Motor vehicle to use.

Um den induktiven Informationsaustausch zu bewerkstelligen sind hier sowohl Sender Trans als auch Empfänger Rec mit Signalisierungs-Spulen L1 bzw. L2 ausgestattet bzw. verbunden. In Kombination mit den Kondensatoren C1 und C2 bilden beide Module jeweils einen Schwingkreis. Hier sei angemerkt, dass die Schwingkreise auch z. B. als Parallelschwingkreise oder eine Mischung aus Serien- und Parallelschwingkreis ausgebildet sein können. Die Resonanzfrequenzen der Schwingkreise werden dabei hier auf einige wenige MHZ ausgelegt um von dem LF Signal der Energieübertragung (3 zum Laden der Batterie 6) möglichst nicht beeinflusst zu werden.In order to manage the inductive information exchange, both the trans and the receiver are used here Rec with signaling coils L1 or. L2 equipped or connected. In combination with the capacitors C1 and C2 both modules form a resonant circuit. It should be noted here that the resonant circuits also e.g. B. can be designed as parallel resonant circuits or a mixture of series and parallel resonant circuits. The resonance frequencies of the resonant circuits are reduced to a few here MHZ designed around by that LF Power transmission signal ( 3rd to charge the battery 6 ) not to be influenced if possible.

Über Signalisierungsspulen (L1, L2) können durch eine induktive Übertragung insbesondere ein oder mehrere (auch TAC genannte) Transaktionscode(s) in Signalen Sig0-Sig4 übertragen werden, z.B. Transaktionscodes betreffend:

  • -eine geplante, laufende oder beendete Batterie-Lade-Transaktion (3) und/oder
  • -eine Identifikation des Kraftfahrzeugs (Kfz), und/oder
  • -eine Identifikation der Ladestation (1), und/oder
  • -(Sig0) eine Parkplatzzuweisung, und/oder
  • -(Sig1) eine Parkplatznummer, und/oder
  • -(Sig2) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) erlaubten maximalen Ladestrom, und/oder
  • -(Sig3) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) gewünschten Ladestrom, und/oder
  • -(Sig4) eine vom Kraftfahrzeug (Kfz) gewünschte Ladeschlussspannung und/oder aktuelle Spannung am Kraftfahrzeug (Kfz).
Via signaling coils ( L1 , L2 ) can by inductive transmission in particular one or more (also TAC transaction code (s) in signals Sig0-Sig4 are transmitted, for example transaction codes relating to:
  • -a planned, ongoing or completed battery charging transaction ( 3rd ) and or
  • -an identification of the motor vehicle ( Motor vehicle ), and or
  • -an identification of the charging station ( 1 ), and or
  • - (Sig0) a parking space allocation, and / or
  • - (Sig1) a parking space number, and / or
  • - (Sig2) one from the motor vehicle ( Motor vehicle ) and / or a charging station ( 1 ) allowed maximum charging current, and / or
  • - (Sig3) one from the motor vehicle ( Motor vehicle ) and / or a charging station ( 1 ) desired charging current, and / or
  • - (Sig4) one from the motor vehicle ( Motor vehicle ) desired final charge voltage and / or current voltage on the motor vehicle ( Motor vehicle ).

Parkt ein Fahrzeug Kfz mit seiner Ladespule 4 z.B. möglichst optimal über der Primärspule 2 der Ladestation 1, so herrscht eine induktive Kopplung k0 in 3 zwischen den (Signalisierungs-) Spulen L1 und L2. Folglich werden durch das vom Sender Trans (z.B. mit einem RF-Oszillator RF-osc und einem Modulator Mod in 4) erzeugte (und ggf. mit einem Verstärker Verst verstärkte) magnetische Wechselfeld (durch eine (hier induktive) Kopplung k0) Spannungen im Empfänger Rec (über L2) induziert, über welche Informationen und/oder Signale ausgetauscht werden können. Je nachdem wie genau ein Fahrzeug Kfz über einer Primär-Spule 2 und Signalisierungs-Spule L2 einer Ladestation 1 eingeparkt hat sind diese induzierten Spannungen im Empfänger Rec größer oder kleiner. Da der Sender Trans ggf. nur mit eher minimaler Leistung sendet kann die Reichweite dieser Kommunikation (K0) stark begrenzt sein. Somit kann sichergestellt sein, dass ab einem gewissen Schwellwert der induzierten Spannung im Empfänger Rec eine genügend genaue Positionierung (der Primärspule 2 über der Sekundärspule 4) für den Ladevorgang 3 vorliegt.Park a vehicle Motor vehicle with its charging coil 4th Eg as optimal as possible over the primary coil 2nd the charging station 1 , there is an inductive coupling k0 in 3rd between the (signaling) coils L1 and L2 . As a result, the transmitter Trans (e.g. with an RF oscillator RF-osc and a modulator Mod in 4th ) generated (and possibly amplified with an amplifier) alternating magnetic field (through an (here inductive) coupling k0 ) Tensions in the receiver Rec (over L2 ) induces what information and / or signals can be exchanged. Depending on how exactly a vehicle Motor vehicle over a primary coil 2nd and signaling coil L2 a charging station 1 has parked these induced voltages in the receiver Rec bigger or smaller. Since the transmitter Trans may only transmit with a minimal power, the range of this communication ( K0 ) be very limited. This ensures that the induced voltage in the receiver exceeds a certain threshold Rec a sufficiently precise positioning (of the primary coil 2nd over the secondary coil 4th ) for the charging process 3rd is present.

Wie 6 beispielhaft für erfindungsgemäße Ausführungen darstellt, tauschen während eines Ladevorgangs 3 ein Fahrzeug Kfz und eine Ladestation 1 (z.B. wichtige) Parameter wie z.B. Signale betreffend Ströme, Spannungen, ... über eine Funk-Schnittstelle Fu (z.B. WLAN-Schnittstelle) zwischen Funk-Transceivern (z.B. WLAN-Transceivern) 7a, 7b und/oder über Signalisierungsspulen L1, L2 aus. Ohne eine zweite redundante Point to Point Kommunikation (7a, 7b und L1, L2) würde ggf. evtl. ein Ladevorgang 3 bei einem Verbindungsabriss der WLAN-Verbindung abgebrochen werden, um Beschädigungen der Ladeelektronik zu vermeiden. Mit einem redundanten Kommunikationsprinzip (7a, 7b und L1, L2), wie es hier als Ausgestaltung der Erfindung beschrieben wird, kann der Ladevorgang 3 z.B. trotz eines WLAN-Verbindungsabrisses (7a, 7b) gut weiter fortgesetzt werden.How 6 represents an example of embodiments according to the invention, exchange during a charging process 3rd a vehicle Motor vehicle and a charging station 1 (eg important) parameters such as signals relating to currents, voltages, ... via a radio interface Fu (eg WLAN interface) between radio transceivers (eg WLAN transceivers) 7a , 7b and / or via signaling coils L1 , L2 out. Without a second redundant point-to-point communication ( 7a , 7b and L1 , L2 ) would possibly be a loading process 3rd if the WLAN connection is interrupted, to prevent damage to the charging electronics. With a redundant communication principle ( 7a , 7b and L1 , L2 ), as is described here as an embodiment of the invention, the loading process 3rd e.g. despite a WLAN connection break ( 7a , 7b) continue well.

Anhand u.a. 6 als Ablaufdiagramm wird im Folgenden beispielhaft erläutert wie z.B. eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer solche Kommunikation erfolgen kann:

  • Das Kraftfahrzeug Kfz will den Ladevorgang beginnen und meldet sich daher schon aus einer gewissen Entfernung (-30m) mittels WLAN (7a,7b) bei der Ladestation 1 an. Um sicherzustellen, dass später das angemeldete Kraftfahrzeug Kfz geladen (3) wird und es zu keiner Verwechslung kommen soll sendet das Kraftfahrzeug Kfz z.B. als Signal eine Kennung mittels WLAN an die Ladestation 1. Diese Kennung könnte beispielsweise eine kodierte Variante des Nummernschilds oder ähnliches sein. Während des Parkvorgangs sendet das Kraftfahrzeug Kfz diese Kennung z.B. (ggf. auch) über die induktive (L1-L2; Transm, Rec) Verbindung (Kfz, 1; k0) über Signalisierungsspulen L1, L2 aus. Dies erfolgt z.B. durch das Senden einzelner Pulse mit z.B. Resonanzfrequenz (von z.B. L1, L2) über Signalisierungsspulen L1, L2, z.B. wie in 5.
Based on, among other things 6 As a flow chart, an example is explained below of how, for example, an embodiment of such communication can take place:
  • The car Motor vehicle wants to start the charging process and therefore reports from a certain distance (-30m) using WLAN ( 7a , 7b ) at the charging station 1 on. Around ensure that later the registered motor vehicle Motor vehicle loaded ( 3rd ) and the car should not be mixed up Motor vehicle For example, an identifier via WLAN to the charging station as a signal 1 . This identifier could, for example, be a coded variant of the license plate or the like. The motor vehicle transmits during the parking process Motor vehicle this identifier e.g. (possibly also) via the inductive ( L1-L2 ; Transm, Rec ) Connection ( Motor vehicle , 1 ; k0 ) via signaling coils L1 , L2 out. This is done, for example, by sending individual pulses with e.g. resonance frequency (e.g. L1 , L2 ) via signaling coils L1 , L2 , for example as in 5 .

5 zeigt beispielhaft einen Signalverlauf einer Kommunikation: Wie in 5 beispielhaft zu erkennen ist kann der Verstärker des Senders (z.B. Transm; L1) den Schwingkreis entweder mit der Resonanzfrequenz beaufschlagen oder diesen nicht bestromen. Folglich werden im Empfänger (z.B. Rec; L2) entweder Spannungen induziert oder nicht. Der Sender sendet Informationen (=Signale S1, S3, S4) z.B. über eine Art morsen an den Empfänger (über Signalisierungsspulen L1, L2) . 5 shows an example of a signal course of a communication: As in 5 The amplifier of the transmitter (eg Transm; L1 ) either apply the resonance frequency to the resonant circuit or do not energize it. Consequently, in the recipient (e.g. Rec ; L2 ) either induced voltages or not. The transmitter sends information (= signals S1 , S3 , S4 ) eg via a kind of morse code to the receiver (via signaling coils L1 , L2 ).

In 4 ist dies mit einer Resonanzfrequenz von 5 Mhz und einer „Morsefrequenz“ von 250kHz gezeigt. Diese Frequenzverhältnisse in diesem Beispiel dienen nur der anschaulichen Darstellung. Tatsächlich kann aufgrund der Güte des Schwingkreises mit deutlich niedrigeren Morsefrequenzen (z.B. 2,5 kHz) gearbeitet werden. Richtet man diese Signale auf der Empfängerseite (1) gleich und glättet diese, erhält man ein Rechtecksignal, welches z.B. entweder die logischen Werte 1 oder 0 (oder alternativ höher quantisierte Werte) annehmen kann. Somit kann das Fahrzeug Kfz beispielsweise seine Kennung (z.B. in Form eines auch als TransActionCode oder TAC bezeichneten Identifizierungscodes) an die Ladestation 1 übermitteln.In 4th this is shown with a resonance frequency of 5 MHz and a "morse frequency" of 250 kHz. These frequency ratios in this example are for illustrative purposes only. In fact, due to the quality of the resonant circuit, significantly lower morse frequencies (eg 2.5 kHz) can be used. If you set these signals on the receiver side ( 1 ) and smoothes them, you get a square wave signal, which is either the logical values 1 or 0 (or alternatively higher quantized values). So the vehicle can Motor vehicle for example its identifier (eg in the form of a TransActionCode or TAC identification codes) to the charging station 1 to transfer.

Z.B. durch in 3 dargestellte (z.B. mit Schaltern wie z.B. Thyristoren oder Transistoren (von links nach rechts in 3:) Tra, Trb, Trc) schaltbare Widerstände (von links nach rechts in 3:) Ra, Rb, Rc und gegebenenfalls mehr oder weniger Widerstände, kann die Ladestation 1 jedoch auch dem Fahrzeug Kfz durch Signale Informationen zukommen lassen. Dies soll im Fall des gerade einparkenden Fahrzeugs Kfz beschrieben werden:Eg in 3rd shown (e.g. with switches such as thyristors or transistors (from left to right in 3rd :) Tra, Trb, Trc) switchable resistors (from left to right in 3rd :) Ra , Rb , Rc and possibly more or fewer resistors, the charging station 1 but also the vehicle Motor vehicle send information through signals. This should be the case with the vehicle currently parked Motor vehicle to be discribed:

Z. B. hat sich das Kraftfahrzeug Kfz bereits über WLAN an der Ladestation angemeldet und sendet daraufhin ein Signal und/oder einen TAC über eine Point to Point Verbindung über Signalisierungsspulen L1, L2 aus. Ist die Ladestation 1 noch nicht in Empfangsreichweite so sind Empfänger (Rec) und Sender (Trans) noch nicht (hinreichend) gekoppelt. Der Sendeschwingkreis wird somit nur vom Widerstand R1 des Senders belastet. Steigt die magnetische Kopplung k0 beim Einparkvorgang hingegen wird der Sendekreis zudem vom Widerstand R2 (und ggf. Ra, Rb, Rc) des Empfängers Rec belastet. Die Folge ist eine Abnahme der abgegriffenen Spannung Ut auf Senderseite. Somit kann aufgrund der Spannung Ut zunächst auf die Feinpositionierung der Signalisierungsspulen L1, L2 und/oder (ggf. daraus) der Ladespulen 2, 4 geschlossen werden. Durch die schaltbaren Widerstände Ra ... Re kann der Empfänger (Rec) insbesondere bei der späteren Kommunikation (mit Trans) die Amplitude von Ut weiter und/oder in z.B. mehr als zwei Stufen (z.B. durch Zwischenwerte zwischen null und eins) beeinflussen. For example, the motor vehicle Motor vehicle already registered with the charging station via WLAN and then sends a signal and / or one TAC via a point-to-point connection via signaling coils L1 , L2 out. Is the charging station 1 not yet within range of reception so receivers ( Rec ) and transmitter (Trans) not yet (adequately) coupled. The transmit resonant circuit is therefore only from the resistor R1 of the transmitter. The magnetic coupling increases k0 during the parking process, however, the transmission circuit is also affected by the resistance R2 (and possibly Ra , Rb , Rc ) Recipient Rec charged. The result is a decrease in the tapped voltage Ut on the transmitter side. Thus, due to the voltage Ut, the fine positioning of the signaling coils can be started L1 , L2 and / or (possibly from it) the charging coils 2nd , 4th getting closed. Through the switchable resistors Ra ... Re can the recipient ( Rec ) especially in later communication (with Trans) further influence the amplitude of Ut and / or in, for example, more than two steps (for example by intermediate values between zero and one).

Folglich kann nicht nur der Sender (Trans) sondern auch der Empfänger (Rec) seinem jeweiligen Gegenüber (=Trans) Informationen durch Signale (Si2) zukommen lassen. Die Kommunikation kann folglich bidirektional erfolgen und zwar z.B. vollduplex.As a result, not only the sender (Trans) but also the receiver ( Rec ) his respective counterpart (= trans) information through signals ( Si2 ) send. Communication can therefore be bidirectional, for example, full duplex.

Beispielhafte Kommunikationsmöglichkeiten wären: Vom Sender (Trans) an den Empfänger sind folgende, auch in Kombinationen mögliche:

  • -Der Sender (Trans) arbeitet mit einer konstanten HF- Trägerfrequenz. Durch die Änderung der An- und Auszeiten der NF-Pulse werden die Informationen/Bits (z.B. Stromstärke und Spannungshöhe) an den Empfänger (Rec) weitergeleitet (CW).
  • -Der Sender (Trans) sendet mit einem konstanten Pulspausenverhältnis der NF (Niederfrequenz). Durch die Änderung der NF werden die Informationen an den Empfänger Rec weitergeleitet. Die Frequenz am Ausgang seines (Rec) Demodulators Demod ändert sich (z.B. Als Frequency Shift Keying, FSK).
  • -Die Informationen werden sowohl in einem variablen Pulspausenverhältnis als auch in einer variablen Frequenz kodiert (beide oberen Fälle gleichzeitig).
  • -Schließlich kann bereits der Sender (Trans) mit konstanter Frequenz und konstantem Puls-Pausen-Verhältnis die Sendeamplitude ändern, wodurch auch die Amplitude des Empfängers beeinflusst wird (AM).
  • -Außerdem kann die Information auch in diesem Anwendungsfall als Manchester-Code (Phasenmodulation)übertragen werden.
  • -Das Senden der Informationen erfolgt in einem fest vorgegebenen Protokoll, wobei die logischen Werte 1 und 0 als Informationsträger verwendet werden. Hierfür wäre ein Protokoll ähnlich einem RS232 Protokoll vorstellbar. (z.B. Startbit, Bitreihenfolge und Checkbit).
  • -Alternativ kann zwecks Vereinfachung des beidseitigen Signalaustausches statt eines fest vorgegebenen Protokolls der Sender (Trans) einen Aufwärts- oder Abwärtszähler, beginnend beim niederwenigsten oder höchstwertigen definierten Zählerstand starten. Der Zählerstand entspräche beispielsweise dem gewollten und/oder festgestellten Ladestrom. Z.B. ist an dem Zeitpunkt, an dem der Empfänger Rec ein Antwortsignal setzt (z.B. Bestätigungsbit), der richtige Ladestrom erreicht.
Examples of communication options would be: From the sender (Trans) to the receiver, the following are possible, also in combinations:
  • -The transmitter (Trans) works with a constant RF carrier frequency. By changing the on and off times of the NF pulses, the information / bits (e.g. current and voltage level) are sent to the receiver ( Rec ) forwarded ( CW ).
  • -The transmitter (Trans) sends the with a constant pulse pause ratio NF (Low frequency). By changing the NF will send the information to the recipient Rec forwarded. The frequency at the output of his ( Rec ) Demodulators Demod changes (e.g. as frequency shift keying, FSK ).
  • -The information is encoded both in a variable pulse-pause ratio and in a variable frequency (both upper cases simultaneously).
  • - Finally, the transmitter (Trans) can change the transmission amplitude with a constant frequency and constant pulse-pause ratio, which also influences the amplitude of the receiver ( AT THE ).
  • In addition, the information can also be transmitted as Manchester code (phase modulation) in this application.
  • -The sending of the information takes place in a predetermined protocol, the logical values 1 and 0 be used as information carriers. A protocol for this would be similar to one RS232 Protocol conceivable. (e.g. start bit, bit order and check bit).
  • -Alternatively, in order to simplify the bilateral signal exchange, the transmitter (Trans) can start an up or down counter, starting from the lowest or most significant defined counter reading, instead of a fixed protocol. The meter reading would correspond, for example, to the desired and / or determined charging current. For example, is at the time when the recipient Rec sets a response signal (eg confirmation bit) that the correct charging current is reached.

Kommunikation vom Empfänger Rec an den Sender Trans:

  • Durch eine Veränderung schaltbarer Widerstände (Rra, Rrb, Rrc)können dem Kraftfahrzeug Kfz verschiedene Ladezustände signalisiert werden.
Communication from the recipient Rec to the Trans Transmitter:
  • By changing switchable resistors ( Rra , Rrb , Rrc ) can the motor vehicle Motor vehicle different charging states are signaled.

Wird ein Protokoll verwendet, könnten Widerstands-Zuschaltungen schaltbarer Widerstände (Rra, Rrb, Rrc)und/oder Abschaltungen schaltbarer Widerstände (Rra, Rrb, Rrc), also die Amplitudenänderungen zudem als Acknowledge (Eingangsbestätigung/Akzeptanzsignal) dienen.If a protocol is used, resistor connections of switchable resistors ( Rra , Rrb , Rrc ) and / or switchable resistors ( Rra , Rrb , Rrc ), i.e. the changes in amplitude also serve as acknowledge (confirmation of receipt / acceptance signal).

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Sender Trans im Kraftfahrzeug Kfz befindet und der Empfänger Rec des Blockschaltbildes sich in der (Boden-)Spule 2 der Ladestation 1 befindet. Jedoch kann dieses Prinzip auch umgekehrt werden.According to one embodiment of the invention, the transmitter Trans is located in the motor vehicle Motor vehicle located and the recipient Rec of the block diagram is in the (bottom) coil 2nd the charging station 1 located. However, this principle can also be reversed.

In einigen o.g. Informationsübertragungen kann es sinnvoll sein, Werte nahe Null oder „Vollausschlag“ (100%) zu vermeiden, um die tatsächliche Information deutlich von einer fehlenden Information oder einer Fehlfunktion besser unterscheiden zu können, weil ein Dauerstrich/Dauersignal, der auch 100% bedeuten könnte, nicht von einer nicht funktionierenden Modulation unterschieden würde. Z.B. verwendet man nur Werte zwischen 5 und 95%.In some of the above Information transmissions can make sense to avoid values close to zero or "full scale" (100%) in order to be able to distinguish the actual information clearly from a missing information or a malfunction, because a continuous wave / continuous signal, which could also mean 100%, would not be distinguished from a non-functioning modulation. E.g. only values between 5 and 95% are used.

Mögliche weitere Merkmale und Vorteile können auch folgende sein: Eine bidirektionale, induktive Datenübertragung, wobei die induktive Schnittstelle L1-L2 unabhängig (nicht leitend angebunden) von der Leistungsübertragungsschnittstelle 2-4 ist, jedoch in diese (wie z.B. in 7, 8) mechanisch integriert sein kann, wobei wie in 7 eine Ansteuer- und Auswerteelektronik ECU hinter einer Abschirmung (Absch, z.B. Abschirmblech und/oder Ferrit-Platte Ferr und/oder Trägerplatte Pla) der jeweiligen energieübertragenden Primärspule (2) und/oder Sekundärspule (4) oder (wie in 8) seitlich der Spulen 2, 4 und/oder L1, L2 angebracht sein kann, um sie vor dem hohen Magnetfeld (von insbesondere 2, 4) zu schützen.Possible further features and advantages can also be the following: A bidirectional, inductive data transmission, the inductive interface L1-L2 independent of the power transmission interface 2-4 is, but in this (such as in 7 , 8th ) can be mechanically integrated, as in 7 control and evaluation electronics ECU behind a shield (shield, for example shielding plate and / or ferrite plate Ferr and / or carrier plate Pla) of the respective energy-transmitting primary coil ( 2nd ) and / or secondary coil ( 4th ) or (as in 8th ) to the side of the coils 2nd , 4th and or L1 , L2 can be attached to them in front of the high magnetic field (from in particular 2nd , 4th ) to protect.

Besonders vorteilhaft kann es sein, diese Kommunikationselektronik ECU mit der einer Luftspaltüberwachung zusammenzulegen und/oder gemeinsam in die energieübertragenden Hauptspulen 2, 4 zu integrieren, so dass eine Fahrzeug-Ladeeinheit entsteht. Auch die Lademanagementelektronik und HF- (WLAN)Übertragungselektronik könnte hier integriert sein (s. 7-9) Ausgestaltungen der Erfindung können eine sichere Übertragung (z.B. aufgrund geringer Reichweite (z.B. 0,5 m, was schwer störbar sein kann) über Signalisierungsspulen L1, L2 ermöglichen, z.B. mit evtl. per Funk 7a, 7b redundanter Lade-Datenübertragung. Damit kann z.B. gewährleistet sein, dass nur ein richtig über der Bodenspule stehendes, freigegebenes Kraftfahrzeug Kfz geladen wird.It can be particularly advantageous to combine this communication electronics ECU with an air gap monitor and / or together in the energy-transmitting main coils 2nd , 4th to integrate so that a vehicle loading unit is created. The charging management electronics and HF (WLAN) transmission electronics could also be integrated here (see 7-9 Embodiments of the invention can be used for secure transmission (for example due to short range (for example 0.5 m, which can be difficult to disrupt)) via signaling coils L1 , L2 enable, e.g. with possibly by radio 7a , 7b redundant charging data transmission. This can ensure, for example, that only an approved motor vehicle that is correctly positioned above the ground coil Motor vehicle is loaded.

9 zeigt als Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel Komponenten seitens eines Kraftfahrzeugs Kfz und einer Ladestation 1, welche Komponenten daran beteiligt sein können,
zwischen einem Sender (und/oder Empfänger) Trans seitens eines Kraftfahrzeugs Kfz und einem Sender (und/oder Empfänger) Rec seitens einer Ladestation 1 Signale (z.B. Sig0 oder Sig1 oder Sig2 oder Sig3 oder Sig4) zu übertragen und Energie Energ von der Ladestation 1 an das Fahrzeug Kfz zu übertragen.
Z.B. wird aus einem z.B. öffentlichen Netz stammende Energie (U-Netz) mit einem Leistungselektronik Pow seitens der Ladestation 1 gewandelt, und es wird Energie Energ von einer Primärspule 2 der Ladestation 1 als Feld 3 an eine Sekundärspule 4 des Kraftfahrzeugs Kfz (also in einer Richtung) übertragen und als Energie (Bezugszeichen U-HV) z.B. zum Laden einer Batterie 6 des Kraftfahrzeugs Kfz zur Verfügung gestellt. Durch einen induktiven Informationsaustausch werden zwischen einer mit einem Empfänger / Transceiver Rec seitens der Ladestation 1 verbundenen Signal-Spule L1 und einer mit einem Sender / Transceiver Trans seitens des Kraftfahrzeugs Kfz verbundenen Signal-Spule L2 Signale S0, S1, S2, S3, S4 (in beiden Richtungen) übertragen. 9 shows as a block diagram for an embodiment components on the part of a motor vehicle Motor vehicle and a charging station 1 what components can be involved
between a transmitter (and / or receiver) Trans on the part of a motor vehicle Motor vehicle and a transmitter (and / or receiver) Rec from a charging station 1 Signals (e.g. Sig0 or Sig1 or Sig2 or Sig3 or Sig4 ) to transmit and energy energ from the charging station 1 to the vehicle Motor vehicle transferred to.
For example, energy originating from a public network (U-network) with power electronics Pow is used by the charging station 1 changed, and it becomes energy energ from a primary coil 2nd the charging station 1 as a field 3rd to a secondary coil 4th of the motor vehicle Motor vehicle (ie in one direction) and transmitted as energy (reference symbol U-HV), for example for charging a battery 6 of the motor vehicle Motor vehicle made available. Through an inductive exchange of information between a receiver and transceiver Rec on the part of the charging station 1 connected signal coil L1 and one with a transmitter / transceiver Trans on the part of the motor vehicle Motor vehicle connected signal coil L2 Signals S0 , S1 , S2 , S3 , S4 transmitted (in both directions).

10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Aufbaus eines zwischen einer Ladestation 1 und einem Kraftfahrzeug Kfz übertragenen Signals (z.B. Sig0 oder Sig1 oder Sig2 oder Sig3 oder Sig4) mit z.B. sieben Feldern im Signal, wobei die Feldnummern (Fldnr) von F1-F7 durchnummeriert sind.
Z.B. betreffen die Felder (EV= vom Elektrofahrzeug gesendet, SE=von der Ladestation gesendet):

  • F1 eine unterschiedliche Anzahl von Bits zu einer aktiven Ruhephase,
  • F2 acht Bits von der Ladestation SE, 1 in einer Synchronisierungsphase,
  • F3 ein Bit vom Elektrofahrzeug EV, Kfz zu einem Kommunikationstyp LLC/MMC,
  • F4 drei Bits von der Ladestation SE betreffend ein Ramp-Up (Ansteigen) eines Stroms,
  • F5 drei Bits vom Elektrofahrzeug EV betreffend eine Fortführung eines Leistungstransfers (3),
  • F6 ein Bit betreffend eine Parity (z.B. zur Fehlersicherung im Code) F7 zwei Bits betreffend einen Stop.
10th shows an embodiment of a structure between a charging station 1 and a motor vehicle Motor vehicle transmitted signal (e.g. Sig0 or Sig1 or Sig2 or Sig3 or Sig4 ) with, for example, seven fields in the signal, the field numbers (Fldnr) of F1-F7 are numbered consecutively.
For example, the fields (EV = sent by the electric vehicle, SE = sent by the charging station) concern:
  • F1 a different number of bits for an active idle phase,
  • F2 eight bits from the charging station SE , 1 in a synchronization phase,
  • F3 a bit from the electric vehicle EV , Motor vehicle to a communication type LLC / MMC ,
  • F4 three bits from the charging station SE regarding a ramp-up of a current,
  • F5 three bits from the EV electric vehicle regarding the continuation of a power transfer ( 3rd ),
  • F6 a bit relating to parity (e.g. for error protection in the code) F7 two bits regarding a stop.

Claims (16)

Vorrichtung zum Signalisieren (L1, L2; 7a, 7b) von Signalen (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) betreffend ein induktives Laden (2, 4; 3) einer Batterie (6) eines Kraftfahrzeugs (Kfz), mit einer eine Primärspule (2) aufweisenden Batterie-Ladestation (1) und/oder einem eine Sekundärspule (4) aufweisenden Kraftfahrzeug (Kfz), wobei die Vorrichtung überdies (2, 4) zum Signalisieren (7a, 7b; 2, 4) von Signalen (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) an der Batterie-Ladestation (1, 7b) und/oder am Kraftfahrzeug (Kfz, 7a) jeweils mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L1, L2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalisierungs-Spule (L2) eines Empfängers (Rec) der Batterie-Ladestation (1) zum Senden eines Signals (Sig2) mit mehreren Widerständen (Ra, Rb, Rc) durch Schalter (Tra, Trb, Trc) parallel schaltbar ist, zur Veränderung einer Amplitude einer Spannung (Ut) seitens des Senders (Trans).Device for signaling (L1, L2; 7a, 7b) of signals (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) relating to inductive charging (2, 4; 3) of a battery (6) of a motor vehicle (motor vehicle), with one Primary coil (2) having a battery charging station (1) and / or a motor vehicle (motor vehicle) having a secondary coil (4), the device also (2, 4) for signaling (7a, 7b; 2, 4) signals (Sig1 , Sig2, Sig3, Sig4) on the battery charging station (1, 7b) and / or on the motor vehicle (motor vehicle, 7a) each have at least one signaling coil (L1, L2), characterized in that a signaling coil (L2) of a receiver (Rec) of the battery charging station (1) for sending a signal (Sig2) with several resistors (Ra, Rb, Rc) can be connected in parallel by switches (Tra, Trb, Trc) for Change in the amplitude of a voltage (Ut) on the part of the transmitter (Trans). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L2) in der Batterie-Ladestation (1, 7b) und/oder Signalisierungs-Spule (L1) im Kraftfahrzeug (Kfz, 7a) und/oder Sendeeinheit (Trans) und/oder Empfangseinheit (Rec) dazu ausgebildet sind, mindestens ein Signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) zu signalisieren (L1, L2), welches Signal folgendes enthält: -einen Transaktionscode (Sig0-Sig4) betreffend eine geplante, laufende oder beendete Batterie-Lade-Transaktion (4), und/oder -eine Identifikation des Kraftfahrzeugs (Kfz), und/oder -eine Identifikation der Ladestation (1), und/oder -(Sig0) eine Parkplatzzuweisung, und/oder -(Sig1) eine Parkplatznummer, und/oder -(Sig2) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) erlaubten maximalen Ladestrom, und/oder -(Sig3) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) gewünschten Ladestrom, und/oder -(Sig4) eine vom Kraftfahrzeug (Kfz) gewünschte Ladeschlussspannung und/oder aktuelle Spannung am Kraftfahrzeug (Kfz).Device after Claim 1 , characterized in that at least one signaling coil (L2) in the battery charging station (1, 7b) and / or signaling coil (L1) in the motor vehicle (Kfz, 7a) and / or transmitting unit (Trans) and / or Receiver unit (Rec) are designed to signal (L1, L2) at least one signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4), which signal contains the following: -a transaction code (Sig0-Sig4) relating to a planned, running or ended battery- Charging transaction (4), and / or an identification of the motor vehicle (Kfz), and / or an identification of the charging station (1), and / or - (Sig0) a parking space allocation, and / or - (Sig1) a parking space number , and / or - (Sig2) a maximum charging current permitted by the motor vehicle (motor vehicle) and / or a charging station (1), and / or - (Sig3) a charging current desired by the motor vehicle (motor vehicle) and / or a charging station (1), and / or - (Sig4) a final charge voltage desired by the motor vehicle (Kfz) and / or current voltage on the motor vehicle eug (motor vehicle). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, dass sobald sich eine Signalisierungs-Spule (L1, L2) der Batterie-Ladestation (1, 7b) im magnetischen Nahfeld einer am Kraftfahrzeug (Kfz, 7a) angeordneten Signalisierungs-Spule (L1, L2) befindet, an einem Demodulator (Demod) des Senders (Trans) ein Spannungseinbruch detektierbar ist, insbesondere aufgrund mindestens eines einen Schwingkreis des Senders (Trans) belastenden (L1-L2) ohmschen Widerstands (R2, Rra, Rrb, Rrc) des Empfängers (Rec) und/oder Spannungsabfalls im Schwingkreis des Senders (Trans).Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed such that as soon as a signaling coil (L1, L2) of the battery charging station (1, 7b) is in the magnetic near field of a signaling arranged on the motor vehicle (motor vehicle, 7a) Coil (L1, L2), a voltage dip can be detected on a demodulator (Demod) of the transmitter (Trans), in particular due to at least one ohmic resistor (R2, Rra, Rrb) loading a resonant circuit of the transmitter (Trans) , Rrc) of the receiver (Rec) and / or voltage drop in the resonant circuit of the transmitter (Trans). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) mindestens ein Signal ( 1, Sig5) betreffend eine korrekte Ausrichtung einer Primärspule (2) der Ladestation (1) zu einer Sekundarspule (4) des Kraftfahrzeugs (Kfz) umfassen, insbesondere bei 80-145 kHz und/oder LF.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signals (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) at least one signal ( 1 , Sig5) relating to correct alignment of a primary coil (2) of the charging station (1) with a secondary coil (4) of the motor vehicle (motor vehicle), in particular at 80-145 kHz and / or LF. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine insbesondere galvanisch von der Sekundärspule (4) getrennte Signalisierungs-Spule (L1) und/oder mindestens eine insbesondere galvanisch von der Primärspule (2) getrennte Signalisierungs-Spule (L2) zum Signalisieren aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it for at least one signaling coil (L1), in particular galvanically separated from the secondary coil (4) and / or at least one signaling coil (L2), in particular galvanically separated from the primary coil (2) Signaling has. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Signalisierungs-Spule (L2) der Batterie-Ladestation (1, 7b) und die mindestens eine Signalisierungs-Spule (L1) am Kraftfahrzeug (Kfz, 7a) miteinander (L1, L2) bei einem Signalisieren (7a, 7b; 2, 4) der Signale (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) gekoppelt (L1, L2, k0) sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one signaling coil (L2) of the battery charging station (1, 7b) and the at least one signaling coil (L1) on the motor vehicle (Kfz, 7a) with each other (L1, L2) are coupled (L1, L2, k0) when the signals (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) are signaled (7a, 7b; 2, 4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L2) der Batterie-Ladestation (1) und/oder (L1) am Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder mindestens eine Sendeeinheit (Trans) und Empfangseinheit (Rec) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder im Kraftfahrzeug (Kfz) dazu ausgebildet sind, einander (L1, L2) die Signale (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) im Frequenz-Bereich von 2 oder 6, 7 MHz zu signalisieren.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one signaling coil (L2) of the battery charging station (1) and / or (L1) on the motor vehicle (motor vehicle) and / or at least one transmitting unit (Trans) and receiving unit (Rec) in the battery charging station (1) and / or in the motor vehicle (motor vehicle) are designed to mutually (L1, L2) the signals (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) in the frequency range of 2 or 6, 7 MHz signal. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L2) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder die mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L1) im Kraftfahrzeug (Kfz) jeweils Spulendurchmesser von 0,1-0,5 Meter und/oder eine Windungszahl von weniger als zehn oder weniger als fünf Windungen aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one signaling coil (L2) in the battery charging station (1) and / or the at least one signaling coil (L1) in the motor vehicle (motor vehicle) each have a coil diameter of 0.1-0.5 meters and / or has a number of turns less than ten or less than five turns. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L2) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder die mindestens je eine Signalisierungs-Spule (L1) im Kraftfahrzeug (Kfz) sich jeweils innerhalb der Primärspule (2) oder Sekundärspule (4) befinden und/oder damit (2; 4) eine gemeinsame magnetische Abschirmung und/oder ein gemeinsames Gehäuse aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one signaling coil (L2) in the battery charging station (1) and / or the at least one signaling coil (L1) in the motor vehicle (motor vehicle) are each within the primary coil (2) or secondary coil (4) and / or thus (2; 4) have a common magnetic shield and / or a common housing. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Signalisierungs-Spule (L2) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder die mindestens eine Signalisierungs-Spule (L1) im Kraftfahrzeug (Kfz) jeweils in einer Ebene mit der Primärspule (2) oder Sekundärspule (4) befinden. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one signaling coil (L2) in the battery charging station (1) and / or the at least one signaling coil (L1) in the motor vehicle (motor vehicle) each in one plane with the primary coil (2) or secondary coil (4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie WLAN-Übertragungseinrichtungen (7a, 7b) im Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) aufweist, um ein Signal (5, Sig0) betreffend ein Laden eines Kraftfahrzeugs (Kfz) durch eine Ladestation (1) per WLAN zu übermitteln, insbesondere aus einer Distanz (1 / Kfz) von mehr als einem oder mehr als zehn oder mehr als dreißig Metern.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has WLAN transmission devices (7a, 7b) in the motor vehicle (motor vehicle) and / or a charging station (1) in order to transmit a signal ( 5 , Sig0) relating to charging a motor vehicle (motor vehicle) via a charging station (1) via WLAN, in particular from a distance (1 / motor vehicle) of more than one or more than ten or more than thirty meters. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie WLAN-Übertragungseinrichtungen (7a, 7b) im Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder der Ladestation (1) aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein Signal (5, Sig0) zwischen einem Kraftfahrzeug (Kfz) und einer Ladestation (1) per WLAN zu übermitteln, welches Signal enthält: -einen Transaktionscode (Sig0-Sig4) betreffend eine geplante, laufende oder beendete Batterie-Lade-Transaktion (4), und/oder -eine Identifikation des Kraftfahrzeugs (Kfz), und/oder -eine Identifikation der Ladestation (1), und/oder -(Sig0) eine Parkplatzzuweisung, und/oder -(Sig1) eine Parkplatznummer, und/oder -(Sig2) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) erlaubten maximalen Ladestrom, und/oder -(Sig3) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) gewünschten Ladestrom, und/oder -(Sig4) eine vom Kraftfahrzeug (Kfz) gewünschte Ladeschlussspannung und/oder aktuelle Spannung am Kraftfahrzeug (Kfz).Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has WLAN transmission devices (7a, 7b) in the motor vehicle (motor vehicle) and / or the charging station (1), which are designed to transmit a signal ( 5 , Sig0) between a motor vehicle (Kfz) and a charging station (1) to be transmitted via WLAN, which signal contains: a transaction code (Sig0-Sig4) relating to a planned, ongoing or completed battery charging transaction (4), and / or -an identification of the motor vehicle (Kfz), and / or -an identification of the charging station (1), and / or - (Sig0) a parking space allocation, and / or - (Sig1) a parking space number, and / or - (Sig2) one maximum charging current permitted by the motor vehicle (Kfz) and / or a charging station (1), and / or - (Sig3) a charging current desired by the motor vehicle (Kfz) and / or a charging station (1), and / or - (Sig4) one by Motor vehicle (motor vehicle) desired final charge voltage and / or current voltage on the motor vehicle (motor vehicle). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender (Trans) dazu ausgebildet ist, zur Bestimmung der Positionierung der Sekundärspule (4) relativ zur Primärspule (2) zu detektieren, dass sich eine Spannung (Ut; Ur) seitens des Senders (Trans) verändert, wenn der Empfänger (Rec) und ein Sender (Trans) insbesondere distanzbedingt nur so schwach über Signalspulen gekoppelt (k0) sind, dass der Sendeschwingkreis des Senders (Trans) im Wesentlichen nur vom Widerstand (R1) seitens des Senders (Trans) belastet wird, im Vergleich dazu wenn aufgrund höherer magnetischer Kopplung (k0) insbesondere bei einem Einparkvorgang der Empfänger (Rec) und ein Sender (Trans) stärker über Signalspulen gekoppelt (k0) sind, so dass der Sendeschwingkreis des Senders (Trans) vom Widerstand (R1) seitens des Senders (Trans) und von mindestens einem Widerstand (R1) seitens des Empfängers (Rec) belastet wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a transmitter (Trans) is designed to detect, for determining the positioning of the secondary coil (4) relative to the primary coil (2), that a voltage (Ut; Ur) on the part of the transmitter (Trans) changes if the receiver (Rec) and a transmitter (Trans) are coupled so weakly (k0) via signal coils, in particular due to their distance, that the transmitter resonance circuit of the transmitter (Trans) essentially only from the resistor (R1) on the part of the transmitter ( Trans) is loaded, compared to when the receiver (Rec) and a transmitter (Trans) are more strongly coupled via signal coils (k0) due to higher magnetic coupling (k0), especially during a parking process, so that the transmitter resonance circuit of the transmitter (Trans) is from Resistor (R1) on the transmitter (Trans) and at least one resistor (R1) on the receiver (Rec) is loaded. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (Trans) im Kraftfahrzeug und/oder und die Empfangseinheit (Rec) in der Batterie-Ladestation (1, 7b) dazu ausgebildet ist, mindestens ein davon (Trans, Rec) empfangenes Signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) hinsichtlich der Amplitude und/oder Pulsbreite und/oder Pulslänge und/oder Pulsdauer insbesondere mit einem Demodulator (Demod) auszuwerten.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit (Trans) in the motor vehicle and / or and the receiving unit (Rec) in the battery charging station (1, 7b) is designed to receive at least one (Trans, Rec) Evaluate signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) with regard to the amplitude and / or pulse width and / or pulse length and / or pulse duration, in particular with a demodulator (Demod). Verfahren zum Signalisieren (L1, L2; 7a, 7b) von Signalen (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4), betreffend ein induktives Laden (2, 4; 3) einer Batterie (6) eines Kraftfahrzeugs (Kfz), zwischen einer eine Primärspule (2) aufweisenden Batterie-Ladestation (1) und einem eine Sekundärspule (4) aufweisenden Kraftfahrzeug (Kfz), insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Signalisieren von Signalen (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder im Kraftfahrzeug (Kfz) mindestens jeweils eine zusätzlich zur Primärspule (2) bzw. Sekundärspule (4) vorgesehene Signalisierungs-Spule (L1, L2) verwendet wird. dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalisierungs-Spule (L2) eines Empfängers (Rec) der Batterie-Ladestation (1) zum Senden eines Signals (Sig2) mit mehreren Widerständen (Ra, Rb, Rc) durch Schalter (Tra, Trb, Trc) parallel schaltbar ist, zur Veränderung einer Amplitude einer Spannung (Ut) seitens des Senders (Trans).Method for signaling (L1, L2; 7a, 7b) of signals (S0, Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) relating to inductive charging (2, 4; 3) of a battery (6) of a motor vehicle (motor vehicle) between one a battery charging station (1) having a primary coil (2) and a motor vehicle (motor vehicle) having a secondary coil (4), in particular with a device according to one of the preceding claims, wherein for signaling signals (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) in of the battery charging station (1) and / or in the motor vehicle (motor vehicle) at least one signaling coil (L1, L2) provided in addition to the primary coil (2) or secondary coil (4) is used. characterized in that a signaling coil (L2) of a receiver (Rec) of the battery charging station (1) for transmitting a signal (Sig2) with a plurality of resistors (Ra, Rb, Rc) through switches (Tra, Trb, Trc) in parallel is switchable, for changing an amplitude of a voltage (Ut) on the part of the transmitter (Trans). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit je einer Signalisierungs-Spule (L2) in der Batterie-Ladestation (1) und/oder (L1) im Kraftfahrzeug (Kfz) mit jeweils mindestens einer Sendeeinheit (Trans) bzw. Empfangseinheit (Rec) ein Signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) signalisiert (L1, L2, k0) wird, welches Signal folgendes enthält: -einen Transaktionscode (Sig0-Sig4) betreffend eine geplante, laufende oder beendete Batterie-Lade-Transaktion (4), und/oder -eine Identifikation des Kraftfahrzeugs (Kfz), und/oder -eine Identifikation der Ladestation (1), und/oder -(Sig0) eine Parkplatzzuweisung, und/oder -(Sig1) eine Parkplatznummer, und/oder -(Sig2) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) erlaubten maximalen Ladestrom, und/oder -(Sig3) einen vom Kraftfahrzeug (Kfz) und/oder einer Ladestation (1) gewünschten Ladestrom, und/oder -(Sig4) eine vom Kraftfahrzeug (Kfz) gewünschte Ladeschlussspannung und/oder aktuelle Spannung am Kraftfahrzeug (Kfz).Method according to the preceding claim, characterized in that each with a signaling coil (L2) in the battery charging station (1) and / or (L1) in the motor vehicle (motor vehicle), each with at least one transmitting unit (Trans) or receiving unit ( Rec) a signal (Sig1, Sig2, Sig3, Sig4) is signaled (L1, L2, k0), which signal contains the following: - a transaction code (Sig0-Sig4) relating to a planned, ongoing or completed battery charging transaction (4th ), and / or - an identification of the motor vehicle (Kfz), and / or - an identification of the charging station (1), and / or - (Sig0) a parking space allocation, and / or - (Sig1) a parking space number, and / or - (Sig2) a maximum charging current permitted by the motor vehicle (motor vehicle) and / or a charging station (1), and / or - (Sig3) a charging current desired by the motor vehicle (motor vehicle) and / or a charging station (1), and / or - ( Sig4) a final charge voltage desired by the motor vehicle (Kfz) and / or current voltage on the motor vehicle (Kf z).
DE102015215403.3A 2015-08-12 2015-08-12 Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station Active DE102015215403B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215403.3A DE102015215403B4 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215403.3A DE102015215403B4 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015215403A1 DE102015215403A1 (en) 2017-02-16
DE102015215403B4 true DE102015215403B4 (en) 2020-06-18

Family

ID=57908159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015215403.3A Active DE102015215403B4 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015215403B4 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211687A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Apparatus and method for testing a secondary coil of an inductive charging system
DE102018204986B3 (en) 2018-04-03 2019-09-12 Continental Automotive Gmbh Device for positioning a motor vehicle on a parking space for inductive charging
DE102018206558B4 (en) * 2018-04-27 2020-06-04 Continental Automotive Gmbh Method for synchronizing measuring pulse signals of at least two participants in a vehicle positioning system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014752A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System for the contactless transmission of energy to a vehicle
US20140074332A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power transmitting device, vehicle, and contactless power transfer system
US20150015419A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Qualcomm Incorporated. Systems, methods, and apparatus related to mutual detection and identification of electric vehicle and charging station
DE102014207412A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Continental Automotive Gmbh Method for identifying inductive charging areas for vehicles and inductive charging arrangement for a plurality of inductive charging areas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014752A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System for the contactless transmission of energy to a vehicle
US20140074332A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power transmitting device, vehicle, and contactless power transfer system
US20150015419A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Qualcomm Incorporated. Systems, methods, and apparatus related to mutual detection and identification of electric vehicle and charging station
DE102014207412A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Continental Automotive Gmbh Method for identifying inductive charging areas for vehicles and inductive charging arrangement for a plurality of inductive charging areas

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015215403A1 (en) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112012003060B4 (en) Power line communication system and transmitter
DE102012214199A1 (en) Device and method for positioning by triangulation
DE102015215403B4 (en) Communication when charging a battery of a motor vehicle with a charging station
DE3242551A1 (en) Arrangement for identifying an object
WO2015051876A1 (en) Method for positioning a vehicle on an inductive charging station
EP3119637A2 (en) Means and method for establishing an associative connection
DE102017203905A1 (en) Method for organizing the communication between mobile radio network subscriber stations in a mobile radio cell, and mobile radio network subscriber station and mobile radio network management unit when using the method according to the invention
EP0567905B1 (en) A bidirectional data transmission system between a beacon and a vehicle
DE102016215696A1 (en) Route-side transmitting device, in particular balise, vehicle-side locating device and method for locating a vehicle
EP3636495A1 (en) System for a vehicle
DE102014019271B4 (en) Device together with associated satellite communications link
EP1152939B1 (en) Method for transmitting data via a traction control which carries an electrical driving current for vehicles
DE102014221884A1 (en) Sensor arrangement for providing additional information in an inductive charging system
EP0111753A2 (en) Object identification arrangement
DE4027186A1 (en) TRANSMISSION SYSTEM FOR RAIL VEHICLES
DE19918655A1 (en) Arrangement for operating selected electrical loads on railway vehicles
DE102015205038B4 (en) Reception circuit, in particular for installation in a vehicle access and start system (PASE)
DE102016203047B4 (en) Methods and apparatus for, in particular, a motor vehicle train access and / or start system
EP3864427B1 (en) Device for determining the position of an object movable relatively to a vehicle and a vehicle equipped with it
DE102018216468B3 (en) Method for synchronizing measuring pulse signals of at least two participants in a vehicle positioning system
EP0023605B1 (en) Wireless communication system
DE102016207321A1 (en) Antenna arrangement, method for operating an antenna arrangement and on-board unit with an antenna arrangement
CH676903A5 (en) Information transmission system for train - uses coded microwave signals fed between successive train sections
DE102014017544A1 (en) Method and system for inductive transmission of electrical energy to a vehicle
EP3198731B1 (en) Method and security module for receiving two signals

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE