DE102016109217A1 - Drahtloses Ladesystem für Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug weist einen drahtlosen Leistungsempfänger (10), welcher eine elektrische Leistung drahtlos erhält, auf. Eine Wärmeübertragungsvorrichtung (20), welche eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erzeugte Wärme überträgt. Eine wiederaufladbare Batterie (30) wird mit der elektrischen Leistung, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erhalten wird, geladen und erwärmt durch Erhalten der durch die Wärmeübertragungsvorrichtung (20) übertragenen Wärme.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug), welches in der Lage ist, eine Ladeeffizienz der erhaltenen elektrischen Leistung / Energie zu verbessern.
  • Hintergrund
  • Eine drahtlose Ladetechnologie ist eine Technologie zum drahtlosen Übertragen von elektrischer Leistung (bzw. elektrischer Energie), um eine Batterie (z.B. einen Akkumulator) ohne Kontakt zwischen einer Ladevorrichtung und jeweiligen Kontaktanschlüssen der Batterie zu laden.
  • Die drahtlose Ladetechnologie wurde verwendet, um Batterien mit niedriger Kapazität (z.B. Batterien mit geringer Energieaufnahmemenge) von tragbaren elektrischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel einem Mobiltelefon und einem Organizer (sog. „persönlicher digitaler Assistent“, kurz: PDA), zu laden. Neue Technologien sind jedoch momentan in der Entwicklung für eine Anwendung, welche eine höhere elektrische Leistungsübertragung erfordert, wie zum Beispiel ein Laden einer Batterie, welche in einem elektrischen Fahrzeug oder einem Plug-in-Hybridelektrofahrzeug verwendet wird.
  • Das Prinzip der drahtlosen Ladetechnologie ist es, elektrische Leistung / Energie unter Verwendung elektromagnetischer Induktion oder Resonanz übertragen und zu erhalten. Um dies zu realisieren, sollte eine drahtlose Ladevorrichtung, welche jeweilige Wicklungen (z.B. Spulen) in sowohl einer Leistungssendeeinheit als auch einer Leistungsempfangseinheit aufweist, bereitgestellt sein. Die drahtlose Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeug erfordert insbesondere eine Batterie mit großer Kapazität (z.B. eine Hochleistungsbatterie) und erfordert dadurch eine hohe elektrische Leistungsübertragung, um eine Ladezeit der Batterie zu verringern. Die drahtlose Ladevorrichtung kann folglich viel Wärme erzeugen und relativ große Abmessungen haben.
  • Konventionell wurde die von einem drahtlosen Ladesystem erzeugte Wärme als ein Energieverlust betrachtet, so dass eine Forschung und Entwicklung sich auf ein Verfahren des effizienten Abführens bzw. Ableitens der Wärme fokussiert haben.
  • Das Vorhergehende ist lediglich dazu gedacht, beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen und ist nicht dazu gedacht, zu bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Bereich der bezogenen Technik fällt, welcher dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen in der bezogenen Technik auftretenden Probleme gemacht. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein drahtloses (z.B. kabelloses) Ladesystem (bzw. ein Drahtloses-Laden-System, nachfolgend kurz: drahtloses Ladesystem) für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) bereit, welches in der Lage ist, eine Ladeeffizienz einer erhaltenen elektrischen Leistung unter Verwendung einer von einem drahtlosen Leistungsempfänger, welcher eine elektrische Leistung beim Batterie-Aufladen des Fahrzeugs drahtlos erhält, erzeugten Wärme verbessert.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein drahtloses (z.B. kabelloses) Ladesystem (bzw. ein Drahtloses-Laden-System, kurz: drahtloses Ladesystem) für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) auf: einen drahtlosen Leistungsempfänger, welcher eine elektrische Leistung drahtlos erhält, eine Wärmeübertragungsvorrichtung, welche eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugte Wärme überträgt, und eine wiederaufladbare Batterie (z.B. einen Akkumulator), welche mit der elektrischen Leistung, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger erhalten wird, geladen wird und welche die durch die Wärmeübertragungsvorrichtung übertragene Wärme erhält.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung kann eine Wärmeableitungseinrichtung bzw. eine Wärmesenke (nachfolgend kurz: Wärmeableitungseinrichtung) (z.B. einen Kühlkörper) aufweisen, welche angeordnet ist, so dass sie im Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger ist, und welche die von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugte Wärme abführt.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung kann einen Lüfter aufweisen, welcher einen Luftstrom in einer Richtung von dem drahtlosen Leistungsempfänger aus hin zur wiederaufladbaren Batterie erzeugt.
  • Die wiederaufladbare Batterie kann eine Festkörperbatterie (bzw. ein Festkörperakkumulator, kurz: Festkörperbatterie) sein.
  • Das drahtlose Ladesystem kann ferner eine elektrische Heizwicklung (z.B. eine Heizspirale, eine Heizspule) aufweisen, welche zwischen der Wärmeübertragungsvorrichtung und der wiederaufladbaren Batterie angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein drahtloses (z.B. kabelloses) Ladesystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) auf: einen drahtlosen Leistungsempfänger, welcher eine elektrische Leistung drahtlos erhält, eine Wärmeableitungseinrichtung (z.B. einen Kühlkörper), welche angeordnet ist, so dass sie im Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger ist, und welche eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugte Wärme abführt, einen Lüfter, welcher einen Luftstrom erzeugt, um die von der Wärmeableitungseinrichtung abgeführte Wärme an Luft zu übertragen, und eine Festkörperbatterie, welche mit der von dem drahtlosen Leistungsempfänger erhaltenen Leistung geladen wird und welche durch die Wärme, welche mittels des durch den Lüfter erzeugten Luftstroms übertragen wird, erwärmt wird.
  • Das drahtlose Ladesystem kann ferner eine elektrische Heizwicklung (z.B. eine Heizspule, eine Heizspirale) aufweisen, welche zwischen dem Lüfter und der Festkörperbatterie angeordnet ist.
  • Gemäß dem drahtlosen Ladesystem für ein Fahrzeug, welches wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird eine Festkörperbatterie ausreichend erwärmt, um eine optimale Ladetemperatur zu realisieren, unter Verwendung von thermischer Energie, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugt wird, wodurch es möglich ist, die Ladeleistungsfähigkeit der Festkörperbatterie zu verbessern.
  • Folglich ist es gemäß dem drahtlosen Ladesystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung möglich, eine Zeit zum vollständigen Laden der Festkörperbatterie zu verringern und die Zuverlässigkeit und Vermarktbarkeit / Marktfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern.
  • Kurz Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches technische Konzepte eines drahtlosen Ladesystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 ist ein Diagramm, welches das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3 ist eine Ansicht, welche einen Energiefluss und einen Energieladevorgang darstellt, wenn ein Fahrzeug drahtlos mit Energie geladen wird unter Verwendung des drahtlosen Ladesystems für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Durchgehend durch die Zeichnungen beziehen sich dieselben Bezugszeichen auf dieselben oder ähnliche Teile.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welche ein technisches Konzept eines drahtlosen Ladesystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Wie in 1 gezeigt, weist ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) gemäß der vorliegenden Erfindung einen drahtlosen Leistungsempfänger 10, eine Wärmeübertragungsvorrichtung 20 und eine wiederaufladbare Batterie (bzw. einen Akkumulator) 30 auf. Der durchgezogene Pfeil in 1 bezieht sich auf einen elektrischen Energiefluss, und der gestrichelte Pfeil in 1 bezieht sich auf einen thermischen Energiefluss.
  • Der drahtlose Leistungsempfänger 10 erhält eine elektrische Leistung von einem drahtlosen Leistungssender 200 (siehe 3) des drahtlosen Ladesystem für ein Fahrzeug. Bei dem drahtlosen Ladesystem können der drahtlose Leistungssender 200 und der drahtlose Leistungsempfänger 10 jeweilige Wicklungen (z.B. Spulen) aufweisen, welche miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind. Das bedeutet, dass die in dem drahtlosen Leistungssender 200 bereitgestellte Wicklung ein Magnetfeld unter Verwendung einer kommerziellen Wechselstrom-Leistung, welche an diese über ein Verteilungsnetz (z.B. ein Stromversorgungsnetz) übertragen wird, (z.B. unter Verwendung einer aus einem Verteilungsnetz gelieferten Leistung, welche in Form von Wechselstrom vorliegt) erzeugt, und dass die in dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 bereitgestellte Wicklung eine elektrische Leistung, welche durch das mittels des drahtlosen Leistungssenders 200 erzeugten Magnetfeld induziert wird, erzeugt, wodurch ein drahtloses Leistung-Senden-Und-Empfangen ermöglicht wird.
  • Bei dem drahtlosen Leistung-Senden-Und-Empfangen erzeugen der drahtlose Leistungssender 200 und der drahtlose Leistungsempfänger 10 eine große Menge an Wärme als einen Energieverlust bei einer elektromagnetischen Kopplung.
  • In dem drahtlosen Ladesystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wärme beim Laden eines Fahrzeugs erzeugt und wird die Wärme verwendet, um eine Effizienz der Fahrzeugbatterie, welche einen Elektromotor mit Energie versorgt, zu verbessern. Die Wärme, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10, welcher in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, erzeugt wird, wird mit anderen Worten dazu verwendet, die Batterie auf eine geeignete Temperatur zu erwärmen / heizen, um eine Batterie-Ladeeffizienz zu optimieren.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 ist zum Übertragen der von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugten Wärme an die wiederaufladbare Batterie 30 bereitgestellt. Die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 kann mit anderen Worten eine Fließrichtung der thermischen Energie, welche durch die von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugten Wärme produziert wird, in Richtung zur wiederaufladbaren Batterie 30 ausrichten.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 kann eine Wärmeableitungseinrichtung (bzw. Wärmesenke, kurz: Wärmeableitungseinrichtung) (z.B. einen Kühlkörper) 21 (siehe 2), welche aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist, und/oder einen Lüfter 22 (siehe 2), welcher einen Luftstrom erzeugt, aufweisen.
  • Die wiederaufladbare Batterie 30 ist bereitgestellt zum Aufnehmen der elektrischen Leistung von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 und zum Speichern der Leistung. Die wiederaufladbare Batterie 30 kann hier eine Festkörperbatterie (bzw. ein Festkörperakkumulator, kurz: Festkörperbatterie) sein.
  • Die Festkörperbatterie weist feste Elektrolyten (bzw. Elektrolyten aus Feststoff) auf, welche es Ionen erlauben, sich durch sie hindurch zu bewegen. Beispiele für bekannte feste Elektrolyten sind z.B. Li7P3S11 und LGPS(Li10GeP2S12), und eine hierin beschriebene Festkörperbatterie kann unter Verwendung eines solchen beispielhaften festen Elektrolyten realisiert sein. Demgegenüber wird eine Lithium-Ionen-Batterie als eine konventionelle wiederaufladbare Batterie verwendet (z.B. eine konventionelle Lithium-Ionen-Batterie mit flüssigen Elektrolyten), wobei eine Kathode der Lithium-Ionen-Batterie von einer Anode davon durch einen Separator getrennt ist. Die Lithium-Ionen-Batterie kann ein Sicherheitsrisiko, wie z.B. durch einen Brand oder eine Explosion, darstellen, da Wärme durch ein Zusammentreffen bzw. eine Berührung zwischen der Anode und der Kathode erzeugt wird, wenn der Separator durch einen Aufprall, Schlag, etc. beschädigt wird, wodurch sich aufgeheizte Elektrolyten in Gase verwandeln. Die Festkörperbatterie weist hingegen Elektrolyten ohne Flüssigkeiten auf, wodurch sie eine hohe Stoßfestigkeit bzw. Schlagfestigkeit hat.
  • Ferner kann eine Lithium-Polymer-Batterie, welche weitgehend für eine konventionelle Hochvoltbatterie eines Fahrzeugs verwendet wird, eine verschlechterte Leistungsfähigkeit oder Effizienz haben und ein Sicherheitsrisiko, zum Beispiel durch einen Brand oder eine Explosion, darstellen unter hohen Temperaturen. Die Lithium-Polymer-Batterie erfordert folglich ein Wärmemanagementsystem der Batterie. Die Festkörperbatterie ist hingegen unter hohen Temperaturen betriebssicher (bzw. ungefährlich), wodurch sie kein Wärmemanagementsystem erfordert. Außerdem sind die Ionenleitfähigkeit und die Ladeeffizienz davon besser, je höher die Temperatur der Batterie ist.
  • Die wiederaufladbare Batterie 30 kann deshalb eine Festkörperbatterie sein, so dass die Ladeeffizienz durch die mittels der Wärmeübertragungsvorrichtung 20 übertragenen Wärme verbessert werden kann. Die Festkörperbatterie 30 kann auf eine Temperatur, welche eine optimale Ladeeffizienz realisieren kann, zum Beispiel ungefähr 70 bis 80 °C, erwärmt werden durch Erhalten der Wärme, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugt wird und mittels der Wärmeübertragungsvorrichtung 20 übertragen wird.
  • 2 ist ein Diagramm, welches das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Wie in 2 gezeigt, kann das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) aufweisen: einen drahtlosen Leistungsempfänger 10 zum drahtlosen Erhalten von elektrischer Leistung (bzw. Energie), eine Wärmeableitungseinrichtung (z.B. einen Kühlkörper) 21 zum Abführen von durch den drahtlosen Leistungsempfänger erzeugter Wärme, indem die Wärmeableitungseinrichtung 21 in engem Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 ist, einen Lüfter 22 zum Erzeugen eines Luftstroms, um die von der Wärmeableitungseinrichtung abgeführte Wärme an Luft zu übertragen, und eine Festkörperbatterie 30 zum Geladen-Werden mit der elektrischen Leistung, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erhalten wird, und zum Geheizt-Werden durch die Wärme, welche mittels des durch den Lüfter 22 erzeugten Luftstroms übertragen wird. Das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine elektrische Heizwicklung (z.B. eine Heizspirale, eine Heizspule) 40 aufweisen, welche zwischen dem Lüfter 22 und der Festkörperbatterie 30 angeordnet ist.
  • In dem drahtlosen Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 die Wärmeableitungseinrichtung 21 und den Lüfter 22 auf.
  • Die Wärmeableitungseinrichtung 21 ist im engen Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 und unterstützt das Abführen der Wärme, wodurch sie eine Kontaktfläche erweitert, an welcher von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 übertragene Wärme in Kontakt mit Luft kommt, (z.B. vergrößert die Wärmeableitungseinrichtung die Kontaktfläche mit der Umgebungsluft, wodurch eine Wärmeabfuhr erhöht wird). Die Wärmeableitungseinrichtung 21 kann im Allgemeinen eine Wärmeableitplatte, welche in engem Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 ist, und eine Wärmeableitrippe zum Erweitern (z.B. zum Vergrößern) einer Kontaktfläche, welche in Kontakt mit Luft kommt, aufweisen.
  • Das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist eingerichtet, so dass die von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugte Wärme durch die Wärmeableitungseinrichtung 21 abgeführt wird und dass die abgeführte Wärme an die Festkörperbatterie 30 übertragen wird. Die Wärmeableitungseinrichtung 21 kann folglich an einer batterieseitigen Fläche (z.B. einer der Batterie gegenüberliegenden Fläche) des drahtlosen Leistungsempfängers 10 bereitgestellt sein.
  • Der Lüfter 22 ist bereitgestellt zum Erzeugen eines Luftstroms, wobei der Lüfter 22 in der Lage ist, Luft von einer Seite davon aus anzusagen und die Luft hin zu einer anderen Seite davon auszulassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sollte die von der Wärmeableitungseinrichtung 21 abgeführte Wärme die Festkörperbatterie 30 durch Übertragen der Wärme an die Festkörperbatterie 30 erwärmen, so dass der Lüfter 22 betrieben wird und der Luftstrom in einer Richtung von der Wärmeableitungseinrichtung 21 aus hin zur Festkörperbatterie 30 erzeugt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug ferner die elektrische Heizwicklung 40 auf. Die elektrische Heizwicklung 40 ist bereitgestellt zum Erzeugen von Wärme, wenn elektrischer Strom fließt (z.B. durch sie hindurch fließt). Die elektrische Heizwicklung 40 wird betrieben, wenn die Wärme, welche mittels der Wärmeübertragungsvorrichtung, die die Wärmeableitungseinrichtung 21 und den Lüfter 22 aufweist, übertragen wird, ein ausreichendes Erwärmen bzw. Heizen der Festkörperbatterie 30 nicht erreicht.
  • Die elektrische Heizwicklung 40 kann zwischen dem Lüfter 22 und der Festkörperbatterie 30 angeordnet sein, so dass die Festkörperbatterie 30 unter Verwendung des Luftstroms, welcher durch den Lüfter 22 erzeugt wird, was vorstehend beschrieben wurde, erwärmt werden kann,.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 weist die Wärmeableitungseinrichtung 21 und/oder den Lüfter 22 auf. Wenn zum Beispiel die Wärmeübertragungsvorrichtung 20 lediglich die Wärmeableitungseinrichtung 21 aufweist, kann die wiederaufladbare Batterie 30 nahe der oder in engem Kontakt mit der Wärmeableitungseinrichtung 21 sein (z.B. kann die Wärmeableitungseinrichtung dann unmittelbar mit sowohl dem drahtlosen Leistungsempfänger als auch der Festkörperbatterie verbunden, insbesondere thermisch verbunden, sein).
  • 3 ist eine Ansicht, welche einen Energiefluss und ein Ladekonzept, wenn ein Fahrzeug drahtlos unter Verwendung des drahtlosen Ladesystems für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geladen wird, darstellt.
  • Um ein Fahrzeug drahtlos zu laden, weist ein Fahrzeug 100, wie in 3 gezeigt, einen drahtlosen Leistungsempfänger 10 und die wiederaufladbare Batterie (Festkörperbatterie) 30 auf und wird das Fahrzeug in eine Fahrzeugladestation, welche einen drahtlosen Leistungssender 200 aufweist, gefahren und sind dann der drahtlose Leistungsempfänger 10, welcher an einem unteren Abschnitt des Fahrzeugs 100 bereitgestellt ist, und der drahtlose Leistungssender 200, welcher an einer Untergrundfläche der Ladestation bereitgestellt ist, ausgerichtet, so dass sie einander gegenüberliegenden (z.B. ihre Wicklungen miteinander fluchten).
  • Der drahtlose Leistungssender 200, welcher einen Wechselstrom von dem Verteilungsnetz erhält, erzeugt ein magnetisches Feld, und der drahtlose Leistungsempfänger 10 erzeugt eine elektrische Leistung, welche durch das Magnetfeld induziert wird, wodurch eine Leistungsübertragung ermöglicht wird.
  • Eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 zugeführte elektrische Leistung liegt als Wechselstrom vor, aber der Wechselstrom muss in einen Gleichstrom umgewandelt werden, um die wiederaufladbare Batterie 30 zu laden. Ein AC/DC-Wandler (z.B. ein Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler) 110, welcher in dem Fahrzeug 100 bereitgestellt ist, wandelt folglich die elektrische (Wechselstrom-)Leistung, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugt wird, in einen Gleichstrom um, und der umgewandelte Gleichstrom wird an ein Energiemanagementsystem (EMS) 120 des Fahrzeugs übertragen. Das EMS 120 wandelt den von dem AC/DC-Wandler 110 übertragenen Gleichstrom in eine Spannung und einen Strom, welche es der wiederaufladbaren Batterie 30 ermöglichen, geladen zu werden, (z.B. in eine zum Laden der wiederaufladbaren Batterie 30 geeignete Spannung und einen geeigneten Strom) um und versorgt die wiederaufladbare Batterie 30 mit dem Strom. Die wiederaufladbare Batterie 30 ist dadurch in der Lage, mit der elektrischen Leistung, welche der drahtlose Leistungsempfänger 10 von dem drahtlosen Leistungssender 200 erhält, geladen zu werden.
  • Eine Wärme wird erzeugt, während der drahtlose Leistungsempfänger 10 den Wechselstrom erzeugt, welcher durch das Magnetfeld induziert wird, und die Wärme wird in einer Nach-Oben-Richtung des drahtlosen Leistungsempfängers 10 durch die Wärmeableitungseinrichtung 21 abgegeben, welche in engem Kontakt mit einem oberen Teil (z.B. einer oberen Fläche) des drahtlosen Leistungsempfängers 10 ist.
  • Der Lüfter 22 ist in einem oberen Teil der Wärmeableitungseinrichtung 20 (z.B. oberhalb der Wärmeableitungseinrichtung 21) angeordnet und erzeugt einen Luftstrom innerhalb eines Raums zwischen dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 und der wiederaufladbaren Batterie 30 (z.B. zwischen der Wärmeableitungseinrichtung 21 und der wiederaufladbaren Batterie 30). Der Lüfter 22 erzeugt mit anderen Worten einen Luftstrom in einer Richtung von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 aus hin zur wiederaufladbaren Batterie 30, wodurch die wiederaufladbare Batterie 30 mit Wärme versorgt wird, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 erzeugt wird und durch die Wärmeableitungseinrichtung 21 abgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf 3 sind der drahtlose Leistungsempfänger 10, die Wärmeableitungseinrichtung (z.B. der Kühlkörper) 21, der Lüfter 22 und die wiederaufladbare Batterie 30 nacheinander in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeugs, d.h. einer Vertikalrichtung des Fahrzeugs, angeordnet. Anordnungen können jedoch abhängig von einer Fahrzeuginnenraumgestaltung (z.B. einer Struktur und Anordnung von Komponenten im Fahrzeuginnenraum) variieren. Das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit anderen Worten ferner einen Kanal 130 zum Erlauben, dass Luft zwischen dem drahtlosen Leistungsempfänger 10 und der wiederaufladbaren Batterie 30 strömt, aufweisen, und die Struktur des Kanals 130 kann abhängig von Anforderungen verändert werden, wodurch eine gewünschte Struktur ausgebildet wird.
  • Das drahtlose Ladesystem für ein Fahrzeug gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, kann eine Ladeleistungsfähigkeit der Festkörperbatterie verbessern durch ausreichendes Heizen bzw. Erwärmen der Festkörperbatterie auf eine optimale Ladetemperatur unter Verwendung von thermischer Energie, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugt wird.
  • Folglich ist es möglich, eine Zeit zum vollständigen Laden der Festkörperbatterie zu verringern und eine Zuverlässigkeit und eine Vermarktbarkeit bzw. Marktfähigkeit eines Fahrzeugs, welches das drahtlose Ladesystem aufweist, zu verbessern.
  • Obwohl die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für Veranschaulichungszwecke offenbart wurde, verstehen die Fachmänner in der Technik, dass zahlreiche Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben, abzuweichen.

Claims (8)

  1. Ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug, wobei das drahtlose Ladesystem aufweist: einen drahtlosen Leistungsempfänger (10), welcher eine elektrische Leistung drahtlos erhält, eine Wärmeübertragungsvorrichtung (20), welche eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erzeugte Wärme überträgt, und eine wiederaufladbare Batterie (30), welche mit der elektrischen Leistung, welche von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erhalten wird, geladen wird und welche die durch die Wärmeübertragungsvorrichtung (20) übertragene Wärme erhält.
  2. Das drahtlose Ladesystem gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung (20) eine Wärmeableitungseinrichtung (21) aufweist, welche angeordnet ist, so dass sie im Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) ist, und welche die von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erzeugte Wärme abführt.
  3. Das drahtlose Ladesystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung (20) einen Lüfter (22) aufweist, welcher einen Luftstrom in einer Richtung von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) aus hin zur wiederaufladbaren Batterie (30) erzeugt.
  4. Das drahtlose Ladesystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wiederaufladbare Batterie (30) eine Festkörperbatterie (30) ist.
  5. Das drahtlose Ladesystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: eine elektrische Heizwicklung (40), welche zwischen der Wärmeübertragungsvorrichtung (20) und der wiederaufladbaren Batterie (30) angeordnet ist.
  6. Das drahtlose Ladesystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der drahtlose Leistungsempfänger (10) die durch ein Magnetfeld induzierte, elektrische Leistung von einem drahtlosen Leistungssender (200) erhält, welcher an einer Untergrundfläche einer Batterieladestation angeordnet ist.
  7. Ein drahtloses Ladesystem für ein Fahrzeug, wobei das drahtlose Ladesystem aufweist: einen drahtlosen Leistungsempfänger (10), welcher dazu eingerichtet ist, eine elektrische Leistung drahtlos zu erhalten, eine Wärmeableitungseinrichtung (20), welche angeordnet ist, so dass sie im Kontakt mit dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) ist, und welche eine von dem drahtlosen Leistungsempfänger erzeugte Wärme abführt, einen Lüfter (22), welcher einen Luftstrom erzeugt, um die von der Wärmeableitungseinrichtung (21) abgeführte Wärme an Luft zu übertragen, und eine Festkörperbatterie (30), welche mit der von dem drahtlosen Leistungsempfänger (10) erhaltenen Leistung geladen wird und welche durch die Wärme, welche mittels des durch den Lüfter (22) erzeugten Luftstroms übertragen wird, erwärmt wird.
  8. Das drahtlose Ladesystem gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend: eine elektrische Heizwicklung (40), welche zwischen dem Lüfter (22) und der Festkörperbatterie (30) angeordnet ist.
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