DE102016014962A1 - Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs für einen induktiven Ladevorgang - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs (3) für einen induktiven Ladevorgang, bei dem eine Position des Fahrzeugs (3) relativ zu einer Ladestation (2) ermittelt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Position des Fahrzeugs (3) relativ zur Ladestation (2) ausschließlich mittels Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystem (1) ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs für einen induktiven Ladevorgang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs für einen induktiven Ladevorgang bekannt. Beispielsweise ist in der DE 10 2012 014 456 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Aufladestation beschrieben, bei dem das Fahrzeug zum Laden an die Aufladestation angekoppelt wird, wobei von dem Fahrzeug wenigstens ein erster Ankoppelzeitpunkt des Fahrzeugs an die Aufladestation, und von der Aufladestation wenigstens ein zweiter Ankoppelzeitpunkt des Fahrzeugs an die Aufladestation erfasst und dokumentiert wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs für einen induktiven Ladevorgang anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einem Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs für einen induktiven Ladevorgang wird eine Position des Fahrzeugs relativ zu einer Ladestation ermittelt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die relative Position des Fahrzeugs ausschließlich mittels Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems ermittelt wird.
  • Mittels des Verfahrens kann die Positionsbestimmung des Fahrzeugs relativ zur Ladestation wesentlich einfacher und kostengünstiger als bei konventionellen Positionsbestimmungsverfahren durchgeführt werden. Dies ist dadurch begründet, dass eine gegenüber dem Stand der Technik geringere Anzahl von Empfänger- und Senderantennen sowohl bei der Ladestation als auch beim Fahrzeug benötigt werden, da lokale Positionsdaten nicht übermittelt werden müssen. Zudem wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Positionsbestimmung kein magnetisches Feld erzeugt, so dass eine Belastung von Individuen in der Umgebung der Ladestation aufgrund von Magnetstrahlung verringert wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 schematisch ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem mit einer Ladestation und einem Fahrzeug.
  • Die einzige 1 zeigt ein Blockschaltbild mit einem satellitengestützten Positionsbestimmungssystem 1, einer Ladestation 2 und einem Fahrzeug 3.
  • Das satellitengestützte Positionsbestimmungssystem 1 umfasst nicht näher dargestellte Satelliten, die Signale S aussenden, die von Empfängereinheiten in der Ladestation 2 und im Fahrzeug 3 empfangen werden. Anhand der Signallaufzeiten der Signale S können die Empfängereinheiten und somit die Ladestation 2 und das Fahrzeug 3 jeweils ihre eigene Position und Geschwindigkeit ermitteln. Insbesondere können die eigenen Positionen und Geschwindigkeiten anhand von Laufzeitdifferenzen der Signale S von mehreren Satelliten ermittelt werden, wobei vorausgesetzt wird, dass eine Entfernungsdifferenz zwischen den Satelliten zur Empfängereinheit proportional zu einer Zeitdifferenz ist.
  • Die Ladestation 2 ist auf einem Boden positioniert und weist in nicht näher dargestellter Weise eine Primärspule auf, die zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Sekundärspule des Fahrzeugs 3 verbunden wird. Für einen effektiven Ladevorgang mit einem maximalen Wirkungsgrad ist eine korrekte Positionierung des Fahrzeugs 3 relativ zur Ladestation 2 erforderlich. Dazu werden bei einer Installation oder Inbetriebnahme der Ladestation 2 satellitengestützte Ladestationspositionsdaten D1 in der Umgebung mittels des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 1 mit einer Genauigkeit der Position der Ladestation 2 von 1 cm oder weniger ermittelt. Die Ladestationspositionsdaten D1 werden beispielsweise als geografischer Koordinatendatensatz in der Ladestation 2 hinterlegt.
  • Bewegt sich das Fahrzeug 3 innerhalb eines bestimmten Abstands zur Ladestation 2, z. B. ein Abstand zwischen 50 Meter und 80 Meter, wird eine Funkverbindung zwischen der Ladestation 2 und dem Fahrzeug 3 hergestellt. Die Funkverbindung wird insbesondere mittels Wireless-LAN, Bluetooth oder vergleichbaren Standards hergestellt. Unmittelbar nach Herstellung der Funkverbindung übermittelt die Ladestation 2 die Ladestationspositionsdaten D1 an das Fahrzeug 3. Das Fahrzeug 3 überträgt die Ladestationspositionsdaten D1 in eine mit dem satellitengestützten Positionsbestimmungssystem 1 gekoppelte, fahrzeugeigene Navigationsvorrichtung 3.1.
  • Die Navigationsvorrichtung 3.1 ermöglicht mit Hilfe des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 1 sowie Geoinformationen, die z. B. in einer digitalen Umgebungskarte hinterlegt sind, eine Ermittlung satellitengestützter Fahrzeugpositionsdaten D2 und eine Zielführung des Fahrzeugs 3 zu einer gewünschten Position. Die Fahrzeugpositionsdaten D2 werden ebenfalls als geografischer Koordinatendatensatz in der Navigationsvorrichtung 3.1 hinterlegt und kontinuierlich oder in vorgegeben Zeitabständen aktualisiert. Eine Zielführung des Fahrzeugs 3 wird mittels der Navigationsvorrichtung 3.1 in Abhängigkeit der Ladestationspositionsdaten D1 angepasst.
  • Da mittels des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 1 eine Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von weniger als 10 cm möglich ist, ist eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs 3 relativ zur Ladestation 2 ausschließlich mittels Daten des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 1 zuverlässig und effizient.
  • Befindet sich das Fahrzeug 3 in einer Garage, einem Gebäude oder in einem Tunnel, wobei das Fahrzeug 3 keine Signale S des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems 1 empfangen kann, werden aktuelle Fahrzeugpositionsdaten D2 in Abhängigkeit zuletzt aktualisierter satellitengestützter Fahrzeugpositionsdaten D2 und einer Fahrtrajektorie ermittelt. Zur Ermittlung der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 3 werden Ausrichtungen des Fahrzeugs 3, Winkelstellungen von Fahrzeugrädern, insbesondere von gelenkten Fahrzeugrädern, sowie eine Anzahl von Radumdrehungen herangezogen.
  • Zur Durchführung des induktiven Ladevorgangs wird das Fahrzeug 3 derart über der Ladestation 2 positioniert, dass eine induktive Energieübertragung von der Primärspule der Ladestation 2 auf eine Sekundärspule des Fahrzeugs 3 ermöglicht wird. Auf diese Weise kann ein elektrischer Energiespeicher des Fahrzeugs 3 geladen werden. Die genaue Positionierung des Fahrzeugs 3 über der Ladestation 2 ist dabei abhängig von einer Reichweite der Funkverbindung.
  • 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 102012014456 A1 [0002]

Claims (4)

  1. Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs (3) für einen induktiven Ladevorgang, bei dem eine Position des Fahrzeugs (3) relativ zu einer Ladestation (2) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Fahrzeugs (3) relativ zur Ladestation (2) ausschließlich mittels Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystem (1) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Fahrzeugs (3) relativ zur Ladestation (2) mit einer Genauigkeit von weniger als 10 cm ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fahrzeug (3) und der Ladestation (2) eine Funkverbindung hergestellt wird, wenn sich das Fahrzeug (3) in einem bestimmten Abstand zur Ladestation (2) befindet, wobei – über die Funkverbindung während einer Installation der Ladestation (2) ermittelte, satellitengestützte Ladestationspositionsdaten (D1) an das Fahrzeug (3) übermittelt werden und – die Ladestationspositionsdaten (D1) in eine mit einem satellitengestützten Positionsbestimmungssystem (1) gekoppelte, fahrzeugeigene Navigationsvorrichtung (3.1) übertragen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der fahrzeugeigenen Navigationsvorrichtung (3.1) satellitengestützte Fahrzeugpositionsdaten (D2) hinterlegt werden, die mittels des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems (1) kontinuierlich oder in vorgegeben Zeitabständen aktualisiert werden, wobei eine Zielführung des Fahrzeugs (2) in Abhängigkeit der übermittelten Ladestationspositionsdaten (D1) angepasst wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2587800A (en) * 2019-09-26 2021-04-14 Bombardier Primove Gmbh A system and a method for determining a relative pose between a primary winding structure and a secondary winding structure of a system for inductive power

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DE102012014456A1 (de) 2012-07-21 2014-01-23 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Aufladestation

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