DE102018004747A1 - Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle - Google Patents

Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102018004747A1
DE102018004747A1 DE102018004747.5A DE102018004747A DE102018004747A1 DE 102018004747 A1 DE102018004747 A1 DE 102018004747A1 DE 102018004747 A DE102018004747 A DE 102018004747A DE 102018004747 A1 DE102018004747 A1 DE 102018004747A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
charging
charging station
bottom plate
magnetic field
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.)
Withdrawn
Application number
DE102018004747.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Seiffert
Ahmed Darrat
Juergen Benecke
Frieder Herb
Andreas Rodewald
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102018004747.5A priority Critical patent/DE102018004747A1/en
Publication of DE102018004747A1 publication Critical patent/DE102018004747A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/005Prospecting or detecting by optical means operating with millimetre waves, e.g. measuring the black losey radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/124Detection or removal of foreign bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H04B5/26
    • H04B5/79
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladestation (1) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs (2), umfassend eine Standfläche (SF) für das Fahrzeug (2) mit einer mindestens eine Primärspule umfassenden Bodenplatte (3).
Erfindungsgemäß ist an der Bodenplatte (3) ein Mikrowellengenerator (5) angeordnet, mittels welchem ein Mikrowellenfeld (6) im Bereich eines Magnetfeldes zwischen der Bodenplatte (3) und einer Ladeplatte (4) des Fahrzeugs (2) erzeugbar ist.

Figure DE102018004747A1_0000
The invention relates to a charging station (1) for inductively charging an energy store of a vehicle (2), comprising a standing area (SF) for the vehicle (2) with a base plate (3) comprising at least one primary coil.
According to the invention, a microwave generator (5) is arranged on the bottom plate (3), by means of which a microwave field (6) can be generated in the region of a magnetic field between the bottom plate (3) and a loading plate (4) of the vehicle (2).
Figure DE102018004747A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind, wie in der DE 10 2015 207 992 A1 beschrieben, ein Fahrzeugbatterieladesystem und ein Fahrzeugbatterieladeverfahren bekannt. Ein Fahrzeug umfasst eine Batterie und eine mit der Batterie elektrisch verbundene Ladeplatte. Das Fahrzeug umfasst auch ein Steuersystem, das verursacht, dass während eines Batterieladevorgangs wiederholt ein Verbindungssignal gesendet wird, um das Laden der Batterie über die Ladeplatte aufrechtzuerhalten, und verursacht als Antwort auf das Detektieren eines Objekts in dem Nahbereich oder das Vorhersagen seines Eintretens in den Nahbereich der Ladeplatte, dass das Senden des Verbindungssignals unterbrochen wird, um das Laden der Batterie anzuhalten.From the prior art, as in the DE 10 2015 207 992 A1 described a vehicle battery charging system and a vehicle battery charging method. A vehicle includes a battery and a charge plate electrically connected to the battery. The vehicle also includes a control system that causes a connection signal to be repeatedly transmitted during a battery charging operation to maintain the charging of the battery via the charging plate, and in response to detecting an object in the vicinity or predicting its entry into the vicinity the charging plate that the transmission of the connection signal is interrupted to stop the charging of the battery.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved charging station for inductively charging an energy storage of a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs umfasst eine Standfläche für das Fahrzeug mit einer mindestens eine Primärspule umfassenden Bodenplatte.A charging station for inductively charging an energy storage device of a vehicle comprises a footprint for the vehicle with a base plate comprising at least one primary coil.

Erfindungsgemäß ist an der Bodenplatte ein Mikrowellengenerator angeordnet. Mittels dieses Mikrowellengenerators ist ein Mikrowellenfeld, insbesondere im Bereich zwischen der Bodenplatte der Ladestation und einer Ladeplatte des Fahrzeugs und somit während eines Ladebetriebs im Bereich eines Magnetfeldes zwischen Bodenplatte und Ladeplatte erzeugbar, vorteilhafterweise auch in einem Umgebungsbereich um den Bereich zwischen Bodenplatte und Ladeplatte und damit um dieses Magnetfeld herum.According to the invention, a microwave generator is arranged on the bottom plate. By means of this microwave generator is a microwave field, in particular in the region between the bottom plate of the charging station and a loading plate of the vehicle and thus generated during a charging operation in the range of a magnetic field between the bottom plate and pallet, advantageously also in an environment around the area between the bottom plate and pallet and thus this magnetic field around.

Das mittels des Mikrowellengenerators erzeugte Mikrowellenfeld weist die Funktionsweise eines so genannten „active denial system“ auf. Es löst mittels der Mikrowellen, welche vorteilhafterweise eine Frequenz von 95 GHz aufweisen, bei einem lebenden Objekt, beispielsweise bei einem Menschen oder einem Tier, einen Schmerzreiz aus, so dass das lebende Objekt daran gehindert wird, sich im Magnetfeld zwischen Bodenplatte und Ladeplatte aufzuhalten. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung wird somit ein Eindringen von lebenden Objekten in dieses Magnetfeld durch das Auslösen eines solchen Schmerzreizes verhindert.The microwave field generated by means of the microwave generator has the function of a so-called "active denial system". By means of the microwaves, which advantageously have a frequency of 95 GHz, it triggers a painful stimulus on a living object, for example a human or an animal, so that the living object is prevented from being in the magnetic field between the bottom plate and the loading plate. The solution according to the invention thus prevents the penetration of living objects into this magnetic field by the triggering of such a pain stimulus.

Dies ist wichtig, da aufgrund des starken Magnetfeldes, das zwecks Energieübertagung zwischen der Bodenplatte und der Ladeplatte des Fahrzeugs aufgebaut wird, Grenzwerte für elektromagnetische Felder, welche beispielsweise vom ICNIRP (International Committee on Non-Ionizing Radiation Protection) empfohlen werden, im Bereich zwischen der mindestens einen Primärspule in der Bodenplatte der Ladestation und der mindestens eine Sekundärspule aufweisenden Ladeplatte des Fahrzeugs sowie in einem Umgebungsbereich, beispielsweise bis zu einem Rand des Fahrzeugs, nicht eingehalten werden. Um Personen und Tiere vor diesen elektromagnetischen Feldern zu schützen, ist daher eine entsprechende Schutzmaßnahme vorgesehen, auch als Living Object Protection (LOP) bezeichnet, welche durch die erfindungsgemäße Lösung realisiert wird.This is important because, due to the strong magnetic field built up for energy transfer between the floor panel and the vehicle's loading panel, electromagnetic field limits recommended by, for example, the International Committee on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) are in the range between at least one primary coil in the bottom plate of the charging station and the at least one secondary coil having charging plate of the vehicle and in a surrounding area, for example up to an edge of the vehicle, not be complied with. In order to protect persons and animals from these electromagnetic fields, therefore, a corresponding protective measure is provided, also referred to as living object protection (LOP), which is realized by the inventive solution.

Mittels der erfindungsgemäßen Lösung wird diese Funktion Living Object Protection (LOP), d. h. der Schutz lebender Objekte, insbesondere Menschen und Tiere, gegen das Magnetfeld zwischen Bodenplatte und Ladeplatte ohne mechanische Teile und somit auf besonders einfache Weise realisiert. Insbesondere sind dadurch keine mechanischen Teile vorhanden, die mit dem Fahrzeug kollidieren und somit selbst beschädigt werden könnten und/oder das Fahrzeug beschädigen könnten, und zudem ist kein aufwändiger Mechanismus zur Bewegung solcher mechanischen Teile erforderlich, um sie in eine Schutzposition und zum Anfahren der Ladestation und zum Entfernen des Fahrzeugs aus der Ladestation wieder aus dieser Schutzposition herauszubewegen.By means of the solution according to the invention, this function is called Living Object Protection (LOP), i. H. the protection of living objects, especially humans and animals, realized against the magnetic field between the bottom plate and pallet without mechanical parts and thus in a particularly simple manner. In particular, this means that there are no mechanical parts that could collide with the vehicle and thus be damaged itself and / or damage the vehicle, and also no complex mechanism for moving such mechanical parts is required to bring them into a protective position and for starting the charging station and move to remove the vehicle from the charging station again from this protective position.

Alternativ oder zusätzlich zur Integration des Mikrowellengenerators in die Ladestation, insbesondere in Form der beschriebenen Anordnung an deren Bodenplatte, ist auch eine Integration des Mikrowellengenerators im Fahrzeug möglich, beispielsweise durch Anordnen an dessen Ladeplatte. Die beschriebene Funktionsweise wäre dann die gleiche.Alternatively or in addition to the integration of the microwave generator in the charging station, in particular in the form of the described arrangement on the bottom plate, an integration of the microwave generator in the vehicle is possible, for example by arranging on the pallet. The described operation would then be the same.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs an einer Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers des Fahrzeugs, und
  • 2 schematisch eine Frontansicht des Fahrzeugs an der Ladestation.
Showing:
  • 1 schematically a side view of a vehicle at a charging station for inductively charging an energy storage of the vehicle, and
  • 2 schematically a front view of the vehicle at the charging station.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen ein Fahrzeug 2 während eines induktiven Ladens eines Energiespeichers des Fahrzeugs 2 an einer entsprechenden Ladestation 1. Die Ladestation 1 umfasst eine Standfläche SF für das Fahrzeug 2 mit einer Bodenplatte 3, die mindestens eine Primärspule aufweist.The 1 and 2 show a vehicle 2 during inductive charging of an energy storage of the vehicle 2 at a corresponding charging station 1 , The charging station 1 includes a stand space SF for the vehicle 2 with a bottom plate 3 having at least one primary coil.

Ein induktives Ladesystem, welches ein kontaktloses Laden von beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugen 2, genauer gesagt von deren Energiespeichern, ermöglicht, weist ein Spulensystem auf, dass die mindestens eine Primärspule und mindestens eine Sekundärspule umfasst. In die Primärspule wird ein hochfrequenter Strom eingespeist, der ein Magnetfeld ausbildet. Dieses Magnetfeld induziert eine Spannung in die Sekundärspule.An inductive charging system, which is a contactless charging, for example, designed as an electric vehicle or hybrid vehicle vehicles 2 More specifically, their energy storage allows, has a coil system that comprises at least one primary coil and at least one secondary coil. In the primary coil, a high-frequency current is fed, which forms a magnetic field. This magnetic field induces a voltage in the secondary coil.

Das Fahrzeug 2 weist an einem Unterboden eine Ladeplatte 4 mit dieser mindestens einen Sekundärspule auf. Zum Laden wird das Fahrzeug 2 derart positioniert, dass sich die Primärspule unter dem Fahrzeug 2, insbesondere unter der Sekundärspule, befindet. D. h. Bodenplatte 3 mit Primärspule der Ladestation 1 und Ladeplatte 4 mit Sekundärspule des Fahrzeugs 2 werden übereinander positioniert, wie in den 1 und 2 gezeigt.The vehicle 2 has a pallet on a subfloor 4 with this at least one secondary coil on. The vehicle is loading 2 positioned so that the primary coil under the vehicle 2 , in particular below the secondary coil. Ie. baseplate 3 with primary coil of the charging station 1 and pallet 4 with secondary coil of the vehicle 2 are positioned one above the other like in the 1 and 2 shown.

Aufgrund des starken Magnetfeldes, das zwecks Energieübertagung herrscht, werden insbesondere durch das ICNIRP (International Committee on Non-Ionizing Radiation Protection) empfohlene Grenzwerte für elektromagnetische Felder im Bereich zwischen der mindestens einen Primärspule und der mindestens einen Sekundärspule sowie in einem Umgebungsbereich, beispielsweise bis zu einem Rand des Fahrzeugs 2, nicht eingehalten. Daher sind Schutzmaßnahmen vorgesehen, um Personen und Tiere vor diesem starken Magnetfeld zu schützen. Dies wird auch als Living Object Protection (LOP) bezeichnet.Due to the strong magnetic field prevailing for energy transfer, recommended limits for electromagnetic fields in the region between the at least one primary coil and the at least one secondary coil as well as in an environmental region, for example up to, are specified by the ICNIRP (International Committee on Non-Ionizing Radiation Protection) an edge of the vehicle 2 , not respected. Therefore, protective measures are provided to protect people and animals from this strong magnetic field. This is also known as Living Object Protection (LOP).

Eine Möglichkeit einer solchen Schutzmaßnahme ist beispielsweise ein Detektionssystem, auch als Living Object Detection (LOD) bezeichnet, d. h. eine Erkennung lebender Objekte mittels entsprechender Sensoren, beispielsweise mittels in der Bodenplatte 3 integrierter Radarantennen. Die Radarantennen werden im Ladebetrieb aktiviert und senden Radarwellen. Treffen diese Radarwellen auf ein Objekt mit Flüssigkeitsgehalt, beispielsweise auf einen Mensch oder ein Tier, werden sie reflektiert und durch die Radarantennen empfangen.One possibility of such a protective measure is for example a detection system, also referred to as living object detection (LOD), ie a detection of living objects by means of corresponding sensors, for example by means in the bottom plate 3 integrated radar antennas. The radar antennas are activated in charging mode and send radar waves. When these radar waves hit an object with fluid content, such as a human or an animal, they are reflected and received by the radar antennas.

Bewegt sich somit ein Mensch oder ein Tier in Richtung der Bodenplatte 3, wird dieser Mensch oder das Tier ab einem bestimmten Abstand von der Bodenplatte 3 durch das Detektionssystem erkannt, so dass der Ladebetrieb unterbrochen werden kann. Diese Unterbrechung des Ladebetriebs ist jedoch ein Nachteil dieser Lösung. Menschen können beispielsweise durch einen optischen, akustischen und/oder haptischen Warnhinweis vor einer zu starken Annäherung gewarnt werden, so dass bei Befolgen des Wamhinweises das Unterbrechen des Ladebetriebs vermieden werden kann. Insbesondere bei Tieren ist dies jedoch nicht der Fall, so dass die Gefahr besteht, dass der Energiespeicher des Fahrzeugs 2 über längere Zeit nicht geladen werden kann, wenn sich ein Tier im Bereich des Magnetfelds aufhält.Thus, a human or an animal moves towards the bottom plate 3 , this human or animal will be at a certain distance from the bottom plate 3 recognized by the detection system, so that the charging operation can be interrupted. However, this interruption of the charging operation is a disadvantage of this solution. People can be warned, for example, by a visual, audible and / or haptic warning of too close approach, so that when following the warning notice the interruption of the charging operation can be avoided. However, this is not the case in particular with animals, so that the danger exists that the energy storage of the vehicle 2 can not be charged for a long time if an animal is in the magnetic field.

Daher wird im Folgenden eine wesentlich vorteilhaftere Lösung zum Schutz von lebenden Objekten, insbesondere Menschen und Tieren, vor dem Magnetfeld zwischen Bodenplatte 3 und Ladeplatte 4 beschrieben, d. h. eine wesentlich vorteilhaftere Möglichkeit der Living Object Protection (LOP).Therefore, in the following, a much more advantageous solution for the protection of living objects, especially humans and animals, in front of the magnetic field between the bottom plate 3 and pallet 4 described, ie a much more advantageous possibility of Living Object Protection (LOP).

Hierzu ist an der Bodenplatte 3 ein Mikrowellengenerator 5 angeordnet, mittels welchem ein Mikrowellenfeld 6 im Bereich zwischen der Bodenplatte 3 der Ladestation 1 und der Ladeplatte 4 des Fahrzeugs 2 und somit im Ladebetrieb im Bereich des Magnetfeldes zwischen der Bodenplatte 3 der Ladestation 1 und der Ladeplatte 4 des Fahrzeugs 2, und beispielsweise zusätzlich in einem vorgegebenen Umgebungsbereich, beispielsweise bis zum Rand des Fahrzeugs 2, erzeugbar ist. Mittels des Mikrowellengenerators 5 sind beispielsweise Mikrowellen mit einer Frequenz von 95 GHz erzeugbar.This is on the bottom plate 3 a microwave generator 5 arranged, by means of which a microwave field 6 in the area between the bottom plate 3 the charging station 1 and the pallet 4 of the vehicle 2 and thus in charging operation in the region of the magnetic field between the bottom plate 3 the charging station 1 and the pallet 4 of the vehicle 2 , and for example additionally in a predetermined surrounding area, for example up to the edge of the vehicle 2 , is producible. By means of the microwave generator 5 For example, microwaves with a frequency of 95 GHz can be generated.

Das mittels des Mikrowellengenerators 5 erzeugte Mikrowellenfeld 6 weist die Funktionsweise eines so genannten „active denial system“ auf. Es löst mittels der Mikrowellen bei einem lebenden Objekt, beispielsweise bei einem Menschen oder einem Tier, einen Schmerzreiz aus, so dass das lebende Objekt daran gehindert wird, sich während der Energieübertragung in dem Zwischenraum zwischen der Bodenplatte 3 und dem Fahrzeug 2, insbesondere im Magnetfeld zwischen Bodenplatte 3 und Ladeplatte 4, aufzuhalten. Hierzu wird, wenn das Fahrzeug 2 in der Ladestation 1 und somit über der Bodenplatte 3 steht, mittels des Mikrowellengenerators 5 das lokale Mikrowellenfeld 6 erzeugt, das auf die oben beschriebene Weise gemäß dem Prinzip des „active denial system“ wirkt.The means of the microwave generator 5 generated microwave field 6 indicates the functionality of a so-called "active denial system". It triggers a stimulus of pain by means of the microwaves in a living object, for example in a human or an animal, so that the living object is prevented from becoming in the space between the bottom plate during the energy transfer 3 and the vehicle 2 , in particular in the magnetic field between the base plate 3 and pallet 4 to stop. This is when the vehicle 2 in the charging station 1 and thus over the bottom plate 3 stands, by means of the microwave generator 5 the local microwave field 6 generated in the manner described above according to the principle of the "active denial system".

Die beschriebene Lösung arbeitet vorteilhafterweise, wie oben bereits erwähnt, mit Mikrowellen der Frequenz von 95 GHz. Im Vergleich dazu arbeiten Haushaltsmikrowellengeräte bei einer Frequenz von 2,45 GHz. Die mittels der beschriebenen Lösung abgegebene elektromagnetische Strahlung hat eine wesentlich höhere Energiedichte als bei Haushaltsmikrowellengeräten, die Energie dringt jedoch nur ca. 0,4 mm in die Haut ein. Die hohe Strahlungsenergie heizt Wassermoleküle in der Haut innerhalb von Sekunden auf ca. 55°C auf. Dies wird als Schmerzreiz wahrgenommen und soll zur Flucht animieren, d. h. zu einem Herausbewegen aus dem durch dieses Mikrowellenfeld 6 geschützten Bereich und somit insbesondere aus dem Bereich des Magnetfeldes zwischen der Bodenplatte 3 und der Ladeplatte 4 und beispielsweise zusätzlich aus einem Umgebungsbereich um dieses Magnetfeld herum.The described solution operates advantageously, as already mentioned above, with microwaves the frequency of 95 GHz. In comparison, household microwave appliances operate at a frequency of 2.45 GHz. The emitted by the solution described electromagnetic radiation has a much higher energy density than in household microwave appliances, but the energy penetrates only about 0.4 mm into the skin. The high radiant energy heats up water molecules in the skin within seconds to approx. 55 ° C. This is perceived as a pain stimulus and should animate to escape, ie to move out of the by this microwave field 6 protected area and thus in particular from the field of magnetic field between the bottom plate 3 and the pallet 4 and additionally, for example, from a surrounding area around this magnetic field.

Mittels dieser Lösung wird somit das Eindringen von lebenden Objekten in dieses Magnetfeld durch das Auslösen eines solchen Schmerzreizes verhindert, wodurch der Ladebetrieb nicht unterbrochen werden muss und lebende Objekte, insbesondere Menschen und Tiere, nicht gefährdet werden.By means of this solution the penetration of living objects into this magnetic field is thus prevented by the triggering of such a pain stimulus, whereby the loading operation does not have to be interrupted and living objects, in particular humans and animals, are not endangered.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Mikrowellengenerator 5 und somit das Mikrowellenfeld 6 dauerhaft während des Ladebetriebs aktiv ist. Dadurch kann beispielsweise das oben beschriebene Detektionssystem zum Erkennen lebender Objekte eingespart werden.For example, it can be provided that the microwave generator 5 and thus the microwave field 6 permanently active during the charging operation. As a result, for example, the above-described detection system for detecting living objects can be saved.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Mikrowellengenerator 5 und das von ihm erzeugte Mikrowellenfeld 6 parallel zu einem solchen Detektionssystem zum Erkennen lebender Objekte eingesetzt wird, zum Beispiel um Lücken bei einer Erfüllung vorgegebener Anforderungen zu schließen und/oder um den Schutz für lebende Objekte, insbesondere für Menschen und Tiere, weiter zu verbessern.Alternatively it can be provided that the microwave generator 5 and the microwave field generated by it 6 is used in parallel with such a detection system for detecting living objects, for example to close gaps in meeting predetermined requirements and / or to further improve the protection of living objects, in particular for humans and animals.

Ein weiterer Vorteil des Vorsehens sowohl des Mikrowellengenerators 5 als auch des Detektionssystems zum Erkennen lebender Objekte ist die Möglichkeit, den Mikrowellengenerator 5 nur bei Bedarf zu aktivieren und nur dann das Mikrowellenfeld 6 zu erzeugen, d. h. insbesondere dann, wenn mittels des Detektionssystems zum Erkennen lebender Objekte ein lebendes Objekt im Bereich des Magnetfeldes oder in einem vorgegebenen Umgebungsbereich des Magnetfeldes erkannt wurde oder die Gefahr eines bevorstehenden Eindringens eines lebenden Objektes in den Bereich des Magnetfeldes oder in den vorgegebenen Umgebungsbereich des Magnetfeldes erkannt wurde. Bei dieser Vorgehensweise ist somit vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Mikrowellengenerator 5 in Abhängigkeit von der Erkennung eines lebenden Objekts mittels des Detektionssystems zum Erkennen eines lebenden Objekts aktivierbar ist.Another advantage of providing both the microwave generator 5 as well as the detection system for detecting living objects is the possibility of the microwave generator 5 to activate only when needed and only then the microwave field 6 to generate, ie in particular if by means of the detection system for detecting living objects, a living object in the region of the magnetic field or in a predetermined surrounding area of the magnetic field has been detected or the risk of imminent intrusion of a living object in the field of magnetic field or in the predetermined surrounding area of the magnetic field was detected. In this procedure, it is thus advantageously provided that the microwave generator 5 depending on the detection of a living object by means of the detection system for detecting a living object is activated.

Dadurch kann kurzfristig insbesondere das Eindringen des erkannten lebenden Objekts in das Magnetfeld oder in den vorgegebenen Umgebungsbereich des Magnetfeldes verhindert werden oder das erkannte lebende Objekt zum Verlassen des Magnetfelds und des vorgegebenen Umgebungsbereichs um das Magnetfeld veranlasst werden. Diese Lösung des Einsatzes des Mikrowellengenerators 5 und des von ihm erzeugten Mikrowellenfeldes 6 nur bei Bedarf ist besonders energiesparend und materialschonend.As a result, in particular the penetration of the recognized living object into the magnetic field or into the predetermined surrounding area of the magnetic field can be prevented in the short term or the detected living object can be caused to leave the magnetic field and the predetermined surrounding area around the magnetic field. This solution of the use of the microwave generator 5 and the microwave field generated by it 6 only when needed is particularly energy-saving and material-friendly.

Alternativ oder zusätzlich zur Integration des Mikrowellengenerators 5 in die Ladestation 1, insbesondere in Form der beschriebenen Anordnung an deren Bodenplatte 3, ist auch eine Integration des Mikrowellengenerators 5 im Fahrzeug 2 möglich, beispielsweise durch Anordnen an dessen Ladeplatte 4. Die beschriebene Funktionsweise wäre dann die gleiche.Alternatively or in addition to the integration of the microwave generator 5 in the charging station 1 , Especially in the form of the described arrangement on the bottom plate 3 , is also an integration of the microwave generator 5 in the vehicle 2 possible, for example by arranging on the pallet 4 , The described operation would then be the same.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ladestationcharging station
22
Fahrzeugvehicle
33
Bodenplattebaseplate
44
Ladeplattepallet
55
Mikrowellengeneratormicrowave generator
66
Mikrowellenfeld microwave field
SFSF
Standflächefootprint

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015207992 A1 [0002]DE 102015207992 A1 [0002]

Claims (4)

Ladestation (1) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs (2), umfassend eine Standfläche (SF) für das Fahrzeug (2) mit einer mindestens eine Primärspule umfassenden Bodenplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass an der Bodenplatte (3) ein Mikrowellengenerator (5) angeordnet ist, mittels welchem ein Mikrowellenfeld (6) im Bereich eines Magnetfeldes zwischen der Bodenplatte (3) und einer Ladeplatte (4) des Fahrzeugs (2) erzeugbar ist.Charging station (1) for inductive charging of an energy storage device of a vehicle (2), comprising a footprint (SF) for the vehicle (2) with a bottom plate (3) comprising at least one primary coil, characterized in that on the bottom plate (3) a microwave generator (5) is arranged, by means of which a microwave field (6) in the region of a magnetic field between the bottom plate (3) and a loading plate (4) of the vehicle (2) can be generated. Ladestation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Mikrowellengenerators (5) Mikrowellen mit einer Frequenz von 95 GHz erzeugbar sind.Charging station (1) to Claim 1 , characterized in that by means of the microwave generator (5) microwaves with a frequency of 95 GHz can be generated. Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Detektionssystem zum Erkennen eines lebenden Objekts.Charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized by a detection system for detecting a living object. Ladestation (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellengenerator (5) in Abhängigkeit von einer Erkennung eines lebenden Objekts mittels des Detektionssystems zum Erkennen eines lebenden Objekts aktivierbar ist.Charging station (1) to Claim 3 , characterized in that the microwave generator (5) in response to a detection of a living object by means of the detection system for detecting a living object is activated.
DE102018004747.5A 2018-06-14 2018-06-14 Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle Withdrawn DE102018004747A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018004747.5A DE102018004747A1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018004747.5A DE102018004747A1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018004747A1 true DE102018004747A1 (en) 2019-01-24

Family

ID=64951402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018004747.5A Withdrawn DE102018004747A1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018004747A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207992A1 (en) 2014-05-02 2015-11-05 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery charging system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207992A1 (en) 2014-05-02 2015-11-05 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery charging system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014222486A1 (en) Method for monitoring an inductive transmission path and charging system for inductively charging an electric vehicle
DE102013216953A1 (en) Inductive energy transfer device and method for operating an inductive energy transfer device
DE102014208991A1 (en) Security system for wireless vehicle charging device
DE102013206587A1 (en) System for controlling the charging process of an electric and / or hybrid vehicle
DE102013219131B4 (en) Device and method for detecting a foreign body in a magnetic field intended for conduction-free energy transfer
DE102015211445A1 (en) Wireless charging system
DE102013016887A1 (en) Method for operating electrical vehicle charging device in e.g. electric car, involves checking predetermined test points whether vehicle is connected with vehicle key unit, which authorizes unlocking of door in vicinity of vehicle
DE102010020125A1 (en) Arrangement for contactless energy transmission from ground-installed primary conductor to car, has sensor for monitoring region between primary conductor and secondary winding and designed as smoke detector or ultrasonic sensor
EP2529981B1 (en) Method and system for detecting whether a seat is occupied
DE102017211373A1 (en) Inductive charging device for an electrically driven motor vehicle and operating method for the charging device
DE102018004747A1 (en) Charging station for inductive charging of an energy storage device of a vehicle
DE102012103302B4 (en) Coil unit and device for inductive transmission of electrical energy
DE102014221884A1 (en) Sensor arrangement for providing additional information in an inductive charging system
DE102017114223A1 (en) Near field radar, land, air or water vehicle, use of a radar device, method for operating a radar device and computer program
DE102017006156A1 (en) Living object detection by means of vehicle-side ultrasonic sensors for inductive charging systems
WO2015110252A1 (en) Shielding device for shielding off electromagnetic radiation during wireless power transfer, power transferring device, and arrangement for wireless power transfer
DE102019003495A1 (en) Method for operating an electrical charging device
DE102015000437A1 (en) Charging device for the inductive transmission of electrical energy and method for operating the charging device
DE102014215293A1 (en) A motor vehicle for transporting an animal, a method for facilitating access to an access opening of a motor vehicle and vehicle external transmitter for an animal or animal collar
DE102014012016A1 (en) System and method for the inductive transmission of electrical energy for a motor vehicle
DE102017206377A1 (en) Monitoring device for monitoring a non-contact charging device for non-contact electrical charging of a motor vehicle, non-contact charging device, motor vehicle and method for operating a monitoring device
DE102016212900A1 (en) Method for operating a charging device for inductive energy transmission
EP2598828B1 (en) Method and measuring device for detecting objects in a vehicle hatch opening
DE102011082607B4 (en) Recording device for a wireless operable electronic device, in particular a flat detector of an X-ray device, and mobile X-ray device
DE102020203376A1 (en) Vehicle access arrangement, method and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee