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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft ein induktives Fahrzeugladesystem für eine Fahrbatterie und insbesondere eine induktive Fahrzeugladeplattenanordnung und -konstruktion.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Batteriegetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs, Battery Electric Vehicles) und Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs, Plug In Hybrid Electric Vehicles) (die gemeinsam als EVs oder xEVs bezeichnet werden) können einen Elektromotor als Hauptquelle oder als einzige Quelle für Antriebsenergie verwenden. Ein BEV oder PHEV benötigt typischerweise eine externe Stromquelle, um die im Fahrzeug montierte Batterie zu laden, die den Motor mit Strom versorgt.
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Steigende Beliebtheit und Verkäufe batteriegetriebener Elektrofahrzeuge (BEVs) und Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs) haben zu Fortschritten in der Fahrzeug- und Ladesystemtechnik beigetragen. Die Verwendung eines Ladekabels, um ein Fahrzeug an ein Stromnetz anzuschließen, kann von potentiellen BEV- und PHEV-Besitzern als umständlich angesehen werden. Eine Möglichkeit, um das Laden eines Fahrzeugs zu erlauben, ohne das Fahrzeug physikalisch an ein Stromnetz anzuschließen, besteht in der Verwendung eines drahtlosen induktiven Ladesystems. Derartige drahtlose induktive Ladesysteme werden gewöhnlich in elektronischen Vorrichtungen wie beispielsweise elektrischen Zahnbürsten und Mobiltelefonen verwendet. Nun werden drahtlose induktive Ladesysteme zum Laden von BEVs und PHEVs vorgeschlagen.
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Beim drahtlosen induktiven Laden wird ein elektromagnetisches Feld dazu verwendet, Energie von einer Sendespule auf dem Boden an eine Empfangsspule zu übertragen, die am Fahrzeug angebracht ist. Die Empfangsspule, die zum Laden eines Fahrzeugs erforderlich ist, ist viel größer als die, die zum Laden eines Mobiltelefons oder einer Zahnbürste erforderlich ist. Größere Spulen können mehr Energie übertragen als kleinere. So ist es häufig schwierig, genügend Platz zu finden, um eine große Empfangsspule unter einem Fahrzeug unterzubringen.
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Die Nähe der beiden Spulen beeinflusst die Effizienz des Energietransfers. So ist es wünschenswert, die Empfangsspule entlang der Mitte des Fahrzeugs anzuordnen, so dass der Bediener das Fahrzeug einfacher über der Sendespule parken kann. Durch das Anordnen der Empfangsspule in der Mitte des Fahrzeugs werden auch der Bediener und Passanten vom elektromagnetischen Feld ferngehalten, das durch diese großen induktiven Ladespulen erzeugt wird. Dadurch werden Optionen für einfaches Unterbringen der Sendespule an der Unterseite eines Fahrzeugs weiter reduziert.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Fahrzeug weist eine induktive Ladeplattenanordnung auf. Die Anordnung weist einen Schwenkarm, der schwenkbar an einer Montagefläche befestigt ist, und einen Ladeplattenempfänger auf, der an dem Schwenkarm schwenkbar befestigt ist, so dass der Ladeplattenempfänger von einer End- zu einer Seitenausrichtung wechselt und entlang eines Bogens verfährt, der durch eine Länge des Schwenkarms definiert ist, wenn sich die Anordnung zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position bewegt.
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Ein Fahrzeug weist eine induktive Ladeplattenanordnung auf. Die Anordnung weist einen Schwenkarm auf, der schwenkbar an einer Montagefläche befestigt ist, und einen Ladeplattenempfänger, der an dem Schwenkarm schwenkbar befestigt ist, so dass der Ladeplattenempfänger innerhalb einer Vertiefung angeordnet ist, die durch einen Unterboden des Fahrzeugs definiert ist, wenn die Anordnung eingefahren ist, und entlang eines Bogens verfährt, der durch eine Länge des Schwenkarms definiert ist, wenn sich die Anordnung zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position bewegt.
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Eine induktive Ladeplattenanordnung weist einen Ladeplattenempfänger mit einer ebenen Hauptfläche auf und ist mechanisch mit einem Schwenkarm gekoppelt, so dass der Ladeplattenempfänger im Verhältnis zum Schwenkarm verschwenkt, wenn der Schwenkarm zwischen einer eingefahrenen und ausgefahrenen Position rotiert, und die ebene Hauptfläche eine senkrechte Ausrichtung im Verhältnis zum Boden erreicht, wenn sich die Anordnung in einem Fahrzeug und in der eingefahrenen Position befindet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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ist eine beispielhafte Darstellung in Seitenansicht, die Positionen einer induktiven Ladeplatte an einem Fahrzeug zeigt.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Rückansicht, die Positionen einer induktiven Ladeplatte an einem Fahrzeug zeigt.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Rückansicht einer induktiven Ladeplattenempfängeranordnung in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Seitenansicht einer induktiven Ladeplattenempfängeranordnung in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Seitenansicht einer alternativen induktiven Ladeplattenempfängeranordnung in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Allerdings ist zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen nur als Beispiele gedacht sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen haben können. Die Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen. Fachleute auf diesem Gebiet der Technik werden verstehen, dass verschiedene Merkmale, die hier unter Bezugnahme auf irgendeine der Abbildungen dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figur(en) dargestellt sind, um Ausführungsformen herzustellen, die weder ausdrücklich dargestellt noch beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen bieten repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmenden Merkmale könnten allerdings für besondere Anwendungen oder Implementierungen gewünscht sein.
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Typischerweise ist das Ziel eines Herstellers eines Fahrzeugs, ein Gewicht eines Fahrzeugs zu reduzieren, da das Gewicht direkt mit der Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zusammenhängt. Ein anderer Aspekt, der für Fahrzeughersteller von Bedeutung ist, besteht darin, die Kosten und Komplexität des Fahrzeugs zu reduzieren, während gleichzeitig Kundenpräferenzen und -anforderungen entsprochen wird. Zur Reduzierung von Gewicht, Kosten und Komplexität werden viele induktive Ladesysteme für xEVs mit einem stationären Ladeplattenempfänger am Fahrzeug konstruiert, und an der Ladestation ist ein Ladeplattensender beweglich, um den Ladeplattenempfänger und -sender zu fluchten. Der Ladeplattensender kann während eines Ladezyklus in die Nähe des Ladeplattenempfängers bewegt werden, um den Energietransfer zu verbessern. Diese Konstruktion ermöglicht ein geringes Gewicht, niedrige Kosten und eine robuste Montage für den Ladeplattenempfänger am Fahrzeug.
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Hier wird eine alternative induktive Ladeplattenanordnung offenbart, in welcher ein Ladeplattenempfänger mit dem Fahrzeug über einen Mechanismus gekoppelt ist, der einen Schwenkarm aufweist. Der Schwenkarm kann als robuster Mechanismus ausgestaltet sein, der eine schnelle Bewegung des Ladeplattenempfängers aus einer Verstauposition in eine ausgefahrene Position ermöglicht. Die ausgefahrene Position ist eine Position, in welcher die Ladeplatte einsatzbereit ist, und die Verstauposition wird verwendet, um den Ladeplattenempfänger zu verstauen, zu schützen und zu sichern, wenn das Fahrzeug nicht geladen wird und wenn sich das Fahrzeug bewegt.
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In einer Ausführungsform ist der Ladeplattenempfänger einsatzbereit, wenn sich der Ladeplattenempfänger vom Unterboden des Fahrzeugs weg erstreckt, so dass er in der Nähe eines Ladeplattensenders fluchtend oder im Wesentlichen fluchtend mit der Bodenfläche unter dem Fahrzeug ausgerichtet sein kann. In der ausgefahrenen Position kann der Ladeplattenempfänger im Wesentlichen mit dem Horizont oder einer horizontalen Ebene, auf der das Fahrzeug steht, in der Waage gehalten werden. Diese Ausführungsform weist auch eine Verstauposition auf, die auch als eingefahrene Position bezeichnet wird, die eine Position aufweist, in welcher der Ladeplattenempfänger wieder nahe an die Karosserie des Fahrzeugs eingefahren oder in die Vertiefung des Fahrzeugs zurückgezogen ist, so dass eine Fahrzeugbodenfreiheit zwischen Komponenten auf der Unterseite des Fahrzeugs und der horizontalen Ebene, auf der das Fahrzeug steht, größer als eine vorbestimmte Distanz ist. Die Ausrichtung des Ladeplattenempfängers kann sich zwischen der Verstauposition und der ausgefahrenen Position ändern, oder kann im Wesentlichen dieselbe bleiben. In einer Ausführungsform kann ein Ladeplattenempfänger zum Beispiel in einer horizontalen Position sein, wenn er ausgefahren ist, und in eine vertikale Position gedreht werden, wenn er verstaut wird. Zum Verstauen in einer vertikalen Position können Vertiefungen und Hohlräume des Unterbodens verwendet werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Ladeplattenempfänger sowohl in der ausgefahrenen als auch in der Verstauposition horizontal bleiben.
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Ein anderer Vorteil der Verwendung eines Schwenkarms kann darin bestehen, dass die Ladeplattenempfängerposition von der Position des Ladeplattenempfängers in der ausgefahrenen Position versetzt sein kann. Die Bedeutung davon liegt darin, dass die Ladeplattensender häufig typischerweise in der Nähe einer Mittenachse oder Medianebene des Fahrzeugs oder eines Parkplatzes eines Fahrzeugs liegen. Die Medianebene des Fahrzeugs teilt das Fahrzeug vertikal durch die Mittellinie im Wesentlichen in gleiche Hälften. Das Fahrzeug hat allerdings Antriebsstrangkomponenten, einschließlich Motor, Getriebe, Antriebswelle und Achsen, welche den Unterboden an und nahe der Medianebene des Fahrzeugs einnehmen. Hier ermöglicht die Verwendung des Schwenkarms, dass die Verstauposition von der Medianebene des Fahrzeugs versetzt sein kann. Der Versatz kann größer als die Größe des Ladeplattenempfängers sein, so dass der Ladeplattenempfänger die Medianebene des Fahrzeugs nicht schneidet. Und die ausgefahrene Position kann auf der Medianebene des Fahrzeugs zentriert sein oder die Medianebene des Fahrzeugs schneiden.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Seitenansicht, die Positionen einer induktiven Ladeplatte an einem Fahrzeug zeigt. Ein induktives Ladesystem 100 weist ein Fahrzeug 102, eine Empfängerposition 104, die in der Lage ist, eine induktive Ladeplattenanordnung zu tragen und aufzunehmen, und eine Ladeplattensenderposition 106 auf, an der ein induktiver Ladeplattensender dazu ausgestaltet ist, Energie wie beispielsweise elektromagnetische Energie abzugeben, die durch den Ladeplattenempfänger aufgenommen werden soll, wenn sich der Ladeplattenempfänger an einer ausgefahrenen Position befindet, wie beispielsweise die ausgefahrene Position 110. Eine erste Ausführungsform ist dargestellt, in der sich eine Ladeplattenanordnungsposition 104A in der Nähe der Mitte oder eines Fahrgastbereichs eines Fahrzeugs befindet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Fahrzeug induktiv mit einem Ladeplattensender gekoppelt wird, der sich an einer zentralen Position 106A eines Ladestationsparkplatzes befindet. Eine zweite Ausführungsform ist dargestellt, in der sich eine Ladeplattenanordnungsposition 104B in der Nähe des Motorraums befindet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Fahrzeug induktiv mit einem Ladeplattensender gekoppelt wird, der sich an einer vorderen Position 106B eines Ladestationsparkplatzes befindet. Eine dritte Ausführungsform ist dargestellt, in der sich eine Ladeplattenanordnungsposition 104C in der Nähe der Rückseite eines Fahrzeugs befindet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Fahrzeug induktiv mit einem Ladeplattensender gekoppelt wird, der sich an einem hinteren Bereich 106C eines Ladestationsparkplatzes befindet. stellt auch eine Bodenfreiheitslinie 112 dar, über welcher der Ladeplattenempfänger verstaut wird, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet. Der Ladeplattenempfänger bewegt sich unter die Bodenfreiheitslinie 112, wenn er ausgefahren wird. Eine Ladeplatte kann zum Beispiel entlang eines Bogens 114 verfahren, um sich aus einer eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position 110 zu bewegen, um mit einem Ladeplattensender gekoppelt zu werden, der sich am hinteren Bereich 106C eines Ladestationsparkplatzes befindet.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Rückansicht, die Positionen einer induktiven Ladeplatte an einem Fahrzeug zeigt. Das induktive Ladesystem 100 weist ein Fahrzeug 102, eine Empfängerposition 104, die in der Lage ist, eine induktive Ladeplattenanordnung zu tragen und aufzunehmen, und eine Ladeplattensenderposition 106 auf. In einer Ausführungsform sind sowohl eine Ladeplattenanordnungsposition 104D als auch eine Ladeplattensenderposition 106D so angeordnet, dass sie die Medianebene des Fahrzeugs 102 schneiden. In einer anderen Ausführungsform ist die Ladeplattensenderposition 106D so angeordnet, dass sie die Medianebene des Fahrzeugs 102 schneidet, und ist eine Ladeplattenanordnungsposition 104D von der Medianebene 108 versetzt, so dass der Ladeplattenempfänger die Medianebene 108 nicht schneidet. In dieser Ausführungsform müsste der Ladeplattenempfänger entlang eines Bogens 116 verschwenkt werden, wenn er zwischen einer Verstauposition und einer ausgefahrenen Position 104E bewegt wird, um mit dem Ladeplattensender gekoppelt zu werden, der sich an Position 106D befindet.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Rückansicht einer induktiven Ladeplattenempfängeranordnung 200 in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position. Diese beispielhafte Anordnung weist einen Rahmen 202, eine Schiene 204, die am Rahmen 202 befestigt ist, und einen Stellantrieb 206 auf. Der Stellantrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein. Beispiele eines elektrischen Stellantriebs, der auch als elektrische Maschine bezeichnet wird, beinhalten einen Elektromotor, einen Magneten und einen linearen Stellantrieb. Der Stellantrieb 206 ist mit der Schiene 204 und dem Schwenkarm 208 operativ gekoppelt, um die Bewegung eines Ladeplattenempfängers 210 zwischen einer Verstauposition und einer ausgefahrenen Position über die Verwendung eines Verbindungselements 212 zu ermöglichen. Der Rahmen 202 kann aus einer starren Konstruktion des Fahrzeugs mit Montagewinkeln bestehen, um die anderen Teile anzubringen. Diese Anordnung kann dazu ausgestaltet sein, ein Vierarmsystem zu bilden, bei dem der Rahmen 202 die Basis bildet, die Schiene 204 und der Stellantrieb 206 die Kurbel bilden, der Schwenkarm 208 die Wippe oder den Mitnehmer bildet und der Ladeplattenempfänger 210 die Kopplung oder Verbindungsstange bildet. Andere Ausführungsformen können ein Fünfarmgestänge, ein Sechsarmgestänge oder eine andere Gestängekonstruktion aufweisen. Die Verwendung der Gestängekonstruktion bietet einen Mechanismus, mit dem der Ladeplattenempfänger unter eine Bodenfreiheitslinie eines Fahrzeugs 216 ausgefahren werden kann. Das Bodenfreiheitsniveau des Fahrzeugs 216, auch als Anfälligkeitslinie bezeichnet, ist eine vorbestimmte Distanz über einer horizontalen Ebene, auf welcher die Räder des Fahrzeugs fahren. Wenn sich die Anordnung in der ausgefahrenen Position befindet, ist die Ladeplatte 210 so ausgerichtet, dass eine Hauptebene der Empfängerplatte 210 parallel zu einem Ladeplattensender 214 verläuft. Der Ladeplattensender 214 ist typischerweise im Boden montiert, so dass der Ladeplattensender 214 und der Ladeplattenempfänger 210 parallel zum Boden verlaufen.
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Wenn der Ladeplattenempfänger 210’ und die Schwenkarme 208A’ und 208B’ in der eingefahrenen Position sind, befinden sie sich über dem Bodenfreiheitsniveau 216 des Fahrzeugs. Der Ladeplattenempfänger 210’ ist in einer Endausrichtung, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet. Die Endausrichtung kann eine Ausrichtung senkrecht zum Boden oder einen Winkel aufweisen, der typischerweise größer als 45 Grad vom Boden ist. Eine Seitenausrichtung des Ladeplattenempfängers 210 ist von der Endausrichtung aus gedreht. Der Übergang vom Ende zur Seite weist eine Drehung in die Ausrichtung des Ladeplattenempfängers 210 von ungefähr 90 Grad auf, da sich der Ladeplattenempfänger 210’ aus der ausgefahrenen in die eingefahrene Position bewegt. Der Ladeplattenempfänger 210' besteht hauptsächlich aus einer Kupferspule, kann aber andere leitende oder ferromagnetische Materialien aufweisen und ist quadratisch gezeigt, kann jedoch auch eine rechteckige, kreisförmige oder andere Form haben.
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ist eine beispielhafte Darstellung in der Seitenansicht einer induktiven Ladeplattenempfängeranordnung 220 in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position. Diese beispielhafte Anordnung weist einen Rahmen 202, eine Schiene 204, die am Rahmen 202 befestigt ist, und einen Stellantrieb 206 auf. Der Stellantrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein. Beispiele eines elektrischen Stellantriebs, der auch als elektrische Maschine bezeichnet wird, beinhalten einen Elektromotor, einen Magneten und einen linearen Stellantrieb. Der Stellantrieb 206 ist mit der Schiene 204 und dem Schwenkarm 208 operativ gekoppelt, um die Bewegung eines Ladeplattenempfängers 210 zwischen einer Verstauposition und einer ausgefahrenen Position über die Verwendung eines Verbindungselements 212 zu ermöglichen. Der Rahmen 202 kann aus einer starren Konstruktion des Fahrzeugs mit Montagewinkeln bestehen, um die anderen Teile anzubringen. Diese Anordnung kann dazu ausgestaltet sein, ein Vierarmsystem zu bilden, bei dem der Rahmen 202 die Basis bildet, die Schiene 204 und der Stellantrieb 206 die Kurbel bilden, der Schwenkarm 208 die Wippe oder den Mitnehmer bildet und der Ladeplattenempfänger 210 die Kopplung oder Verbindungsstange bildet. Andere Ausführungsformen können ein Fünfarmgestänge, ein Sechsarmgestänge oder eine andere Gestängekonstruktion aufweisen. Die Verwendung der Gestängekonstruktion bietet einen Mechanismus, mit dem der Ladeplattenempfänger unter eine Bodenfreiheitslinie 216 eines Fahrzeugs ausgefahren werden kann. Das Bodenfreiheitsniveau 216 des Fahrzeugs, auch als Anfälligkeitslinie bezeichnet, ist eine vorbestimmte Distanz über einer horizontalen Ebene, auf welcher die Räder des Fahrzeugs fahren. Wenn sich die Anordnung in der ausgefahrenen Position befindet, ist die Ladeplatte 210 so ausgerichtet, dass eine Hauptebene der Empfängerplatte 210 parallel zu einem Ladeplattensender 214 verläuft. Der Ladeplattensender 214 ist typischerweise im Boden montiert, so dass der Ladeplattensender 214 und der Ladeplattenempfänger 210 parallel zum Boden verlaufen.
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Wenn der Ladeplattenempfänger 210’ und die Schwenkarme 208A’ und 208B’ in der eingefahrenen Position sind, befinden sie sich über dem Bodenfreiheitsniveau des Fahrzeugs 216. Der Ladeplattenempfänger 210’ ist in einer Endausrichtung, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet. Die Endausrichtung kann eine Ausrichtung senkrecht zum Boden oder einen Winkel aufweisen, der typischerweise größer als 45 Grad vom Boden ist. Der Übergang vom Ende zur Seite kann eine Drehung in der Ausrichtung des Ladeplattenempfängers 210 von ungefähr 90 Grad aufweisen, wenn sich der Ladeplattenempfänger 210 aus der ausgefahrenen in die eingefahrene Position bewegt. Wenn sich der Ladeplattenempfänger in der eingefahrenen Position 210’ befindet, kann er in eine Vertiefung zurückgezogen sein, die durch Unterbodenkomponenten definiert ist. Zu den Unterbodenkomponenten können eine Radaufhängung und/oder ein Antriebsstrangbereich 222 und ein Auspufftopfbereich 224 gehören. Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Ladeplattenempfänger 210’ neben dem Bereich 222 ist, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet, und der Ladeplattenempfänger 210 entlang eines Bogens 230 verfährt, um unter den Bereich 222 verschwenkt zu werden, wenn er sich in der ausgefahrenen Position befindet. Die Ausrichtung der Anordnung kann so sein, dass der Bogen 230 ähnlich zum Bogen 114 von ausgerichtet ist, so dass sich der Ladeplattenempfänger neben den Antriebsstrangkomponenten befindet, die einen Motor, ein Getriebe, eine Antriebswelle oder eine elektrische Maschine aufweisen, wenn die Anordnung eingefahren ist, wobei die Medianebene 108 des Fahrzeugs nicht geschnitten wird. Und der Ladeplattenempfänger kann unterhalb der Antriebsstrangkomponente sein, wenn die Anordnung ausgefahren ist und somit die Medianebene 108 des Fahrzeugs schneidet. In einer anderen Ausführungsform kann die Ausrichtung der Anordnung so sein, dass der Bogen 230 ähnlich dem Bogen 116 von ausgerichtet ist: Der Ladeplattenempfänger, wenn er eingefahren ist, kann sich neben den Antriebsstrangkomponenten befinden, die eine Hinterachse oder ein Differential aufweisen, und die Vertiefung kann sich zwischen der Antriebsstrangkomponente und einem Kofferraum des Fahrzeugs oder einem Auspufftopf 224 befinden. Und der Ladeplattenempfänger kann unter den Antriebsstrangkomponenten 222 sein, wenn er ausgefahren ist.
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ist eine beispielhafte Darstellung einer Seitenansicht einer alternativen induktiven Ladeplattenempfängeranordnung in einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position. Diese beispielhafte Anordnung weist einen Rahmen 302, eine Schiene 304, die am Rahmen 302 befestigt ist, und einen Stellantrieb 306 auf. Der Stellantrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein. Beispiele eines elektrischen Stellantriebs, der auch als elektrische Maschine bezeichnet wird, beinhalten einen Elektromotor, einen Magneten und einen linearen Stellantrieb. Der Stellantrieb 306 ist mit der Schiene 304 und dem Schwenkarm 308 operativ gekoppelt, um die Bewegung eines Ladeplattenempfängers 310 zwischen einer Verstauposition und einer ausgefahrenen Position unter Verwendung eines Verbindungselements 312 zu ermöglichen. Der Rahmen 302 kann aus einer starren Konstruktion des Fahrzeugs mit Montagewinkeln bestehen, um die anderen Teile anzubringen. Diese Anordnung kann dazu ausgestaltet sein, ein Vierarmsystem zu bilden, bei dem der Rahmen 302 die Basis bildet, die Schiene 304 und der Stellantrieb 306 die Kurbel bilden, der Schwenkarm 308 die Wippe oder den Mitnehmer bildet, und der Ladeplattenempfänger 310 die Kopplung oder Verbindungsstange bildet. Andere Ausführungsformen können ein Fünfarmgestänge, ein Sechsarmgestänge oder eine andere Gestängekonstruktion aufweisen. Die Verwendung der Gestängekonstruktion bietet einen Mechanismus, mit dem der Ladeplattenempfänger unter eine Bodenfreiheitslinie eines Fahrzeugs 316 ausgefahren werden kann. Das Bodenfreiheitsniveau des Fahrzeugs 316, auch als Anfälligkeitslinie bezeichnet, ist eine vorbestimmte Distanz über einer horizontalen Ebene, auf welcher die Räder des Fahrzeugs fahren. Wenn sich die Anordnung in der ausgefahrenen Position befindet, ist die Ladeplatte 310 so ausgerichtet, dass eine Hauptebene der Empfängerplatte 310 parallel zu einem Ladeplattensender 314 verläuft. Der Ladeplattensender 314 ist typischerweise im Boden montiert, so dass der Ladeplattensender 314 und der Ladeplattenempfänger 310 parallel zum Boden verlaufen. Die Anordnung 300 kann einen linearen Stellantrieb 318 aufweisen. Wenn die Ladeplatte 310 ausgefahren ist, kann der lineare Stellantrieb 318, wie beispielsweise ein zylindrischer Nocken, verwendet werden, um die Position des Ladeplattenempfängers 310 im Verhältnis zum Ladeplattensender 314 anzupassen. Der lineare Stellantrieb 318 kann mit einem Gleitmechanismus 320 zusammenwirken, um die horizontale Translation des Ladeplattenempfängers 310 zu ermöglichen. Die Anordnung 300 kann auch einen linearen Stellantrieb 326 aufweisen, der verwendet wird, um eine vertikale Translation des Ladeplattenempfängers 310 bereitzustellen. Vertikale Translation kann ermöglichen, dass die Anordnung 300 den Ladeplattenempfänger 310 näher an den Ladeplattensender 314 positioniert, um die Effizienz der Energieübertragung zwischen dem Sender 314 und Empfänger 310 zu erhöhen.
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Wenn der Ladeplattenempfänger 310’ und der Schwenkarm 208’ in der eingefahrenen Position sind, befinden sie sich über dem Bodenfreiheitsniveau des Fahrzeugs 316. Der Ladeplattenempfänger 310’ ist in einer Endausrichtung, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet. Die Endausrichtung des Ladeplattenempfängers 310 ist in dieser Darstellung aus einer Seitenausrichtung gedreht, die auch als Horizontalausrichtung bezeichnet wird, wenn er in der ausgefahrenen Position ist. Der Übergang vom Ende zur Seite weist eine Drehung in der Ausrichtung des Ladeplattenempfängers 310 von ungefähr 90 Grad auf, wenn sich der Ladeplattenempfänger 310’ aus der ausgefahrenen in die eingefahrene Position bewegt. Der Ladeplattenempfänger 310’ ist als quadratisch gezeigt, er kann allerdings auch eine rechteckige, kreisförmige oder andere Form haben.
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Auch wenn vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die in der Spezifikation verwendeten Ausdrücke beschreibende und nicht einschränkende Ausdrücke und es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können Merkmale von verschiedenen implementierenden Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
