DE102018004907A1 - Charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, and method for operating such a charging device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (10) zum induktiven Laden eines Energiespeichers (12) eines Kraftfahrzeugs (14), mit wenigstens einer Primärspule (22), mittels welcher elektrische Energie, mit welcher der Energiespeicher (12) zu laden ist, induktiv auf eine Sekundärspule (18) des Kraftfahrzeugs übertragbar ist, und mit wenigstens einem Sensor (26), mittels welchem ein sich in einer Umgebung der Ladevorrichtung (10) aufhaltendes Lebewesen erfassbar ist, wobei die Ladevorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem von dem Sensor (26) bereitgestellten und eine mittels des Sensors (26) erfasste Person charakterisierenden Signal wenigstens ein von dem Kraftfahrzeug (14) und von der Ladevorrichtung (10) unterschiedliches elektrisches Gerät anzusteuern. The invention relates to a charging device (10) for inductively charging an energy store (12) of a motor vehicle (14), with at least one primary coil (22), by means of which electrical energy with which the energy store (12) is to be charged, inductively to a secondary coil (18) of the motor vehicle, and with at least one sensor (26), by means of which in an environment of the loading device (10) resident creature is detectable, wherein the loading device (10) is adapted, depending on one of the Sensor (26) provided and characterized by the sensor (26) characterizing signal to control at least one of the motor vehicle (14) and of the charging device (10) different electrical device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Ladevorrichtung.The invention relates to a charging device for inductively charging an energy storage device of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a charging device.
Derartige Ladevorrichtungen zum induktiven Laden von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die Ladevorrichtung weist wenigstens eine Primärspule auf, mittels welcher elektrische Energie, mit welcher der Energiespeicher zu laden ist, induktiv auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs übertragbar ist. Außerdem weist die Ladevorrichtung wenigstens einen auch als Lebendobjektsensor oder Lebendobjektdetektor bezeichneten Sensor auf, mittels welchem ein sich in einer Umgebung der Ladevorrichtung aufhaltendes und vorzugsweise lebendiges Lebewesen wie beispielsweise Kleintiere oder Personen erfasst werden können. Des Weiteren offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladevorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, sodass ein besonders großer Funktionserfüllungsumfang auf besonders einfache Weise realisiert werden kann.Object of the present invention is to provide a charging device and a method, so that a particularly large amount of functional performance can be realized in a particularly simple manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a charging device having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 4. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Ladevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass auf besonders einfache und kostengünstige Weise ein besonders großer Funktionserfüllungsumfang realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladevorrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem von dem Sensor bereitgestellten und eine mittels des Sensors erfasste, sich in einer Umgebung der Ladevorrichtung aufhaltende Person charakterisierenden, insbesondere elektrischen, Signal wenigstens ein von dem Kraftfahrzeug und von der Ladevorrichtung unterschiedliches elektrisches Gerät anzusteuern. Durch Ansteuern des elektrischen Geräts kann beispielsweise wenigstens eine Funktion des elektrischen Geräts bewirkt, insbesondere aktiviert oder beendet, werden. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dem auch als Lebendobjektsensor oder Lebendobjektdetektor (LOD) bezeichneten Sensor zumindest eine Doppelfunktion zukommen zu lassen. Zum einen wird der beispielsweise als Bewegungssensor ausgebildete Sensor genutzt, um lebende Objekte, insbesondere lebendige Lebewesen, in der Umgebung der Ladevorrichtung zu detektieren. Wird beispielsweise mittels des Sensors erfasst, dass sich ein Lebewesen in der Umgebung oder besonders nahe an der Ladevorrichtung befindet, sodass das Lebewesen einem starken Magnetfeld ausgesetzt werden könnte, welches verwendet wird, um elektrische Energie induktiv und somit berührungslos von der Primärspule an die Sekundärspule zu übertragen, so wird beispielsweise das Laden des Energiespeichers zumindest vorübergehend beendet beziehungsweise unterbrochen oder abgebrochen.In order to develop a charging device specified in the preamble of claim 1 type such that in a particularly simple and cost-effective manner, a particularly large Funktionserfüllungsumfang can be realized, it is provided according to the invention that the charging device is designed to function of one provided by the sensor and a signal, characterized by the sensor, characterized in a surrounding of the charging device characterizing, in particular electrical signal to control at least one of the motor vehicle and the charging device different electrical device. By controlling the electrical device, for example, at least one function of the electrical device can be effected, in particular activated or terminated. In other words, it is provided according to the invention that the sensor, which is also referred to as a living object sensor or living object detector (LOD), at least has a double function. On the one hand, the sensor designed, for example, as a motion sensor is used to detect living objects, in particular live living beings, in the surroundings of the charging device. For example, it is detected by means of the sensor that a living being is in the environment or particularly close to the charging device, so that the living being could be exposed to a strong magnetic field, which is used to induct electrical energy and thus contactlessly from the primary coil to the secondary coil transferred, for example, the charging of the energy storage is at least temporarily terminated or interrupted or canceled.
Zum anderen wird der ohnehin vorgesehene Sensor genutzt, um beispielsweise eine Haustechnikautomatisierung umzusetzen. Mittels des Sensors kann beispielsweise erfasst werden, dass eine Person wie insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise nach einem Parkvorgang über der auch als Ladespule bezeichneten Primärspule das Kraftfahrzeug oder einen Raum, in welchem die Ladevorrichtung angeordnet ist, verlässt. Dies kann der Sensor beispielsweise über eine Negativdetektion erkennen. In der Folge steuert die Ladevorrichtung das elektrische Gerät an. Bei dem elektrischen Gerät handelt es sich beispielsweise um einen Aktor, mittels welchem infolge dessen Ansteuerung beispielsweise ein Lichtschalter betätigt wird. Somit wird der Lichtschalter automatisch betätigt, wodurch beispielsweise wenigstens eine beispielsweise im Raum angeordnete Lichtquelle aktiviert oder aber deaktiviert wird. Infolge des Aktivierens der Lichtquelle wird beispielsweise zumindest ein Teilbereich des Raums durch Licht beleuchtet und dadurch erhellt, welches von der aktivierten Lichtquelle bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, infolge des Ansteuerns des elektrischen Geräts ein Garagentor beziehungsweise eine Garagentür motorisch beziehungsweise automatisch zu öffnen oder zu schließen.On the other hand, the already provided sensor is used, for example, to implement a home automation technology. By means of the sensor, it can be detected, for example, that a person, in particular the driver of the motor vehicle, leaves the motor vehicle or a room in which the loading device is arranged, for example after a parking operation via the primary coil, which is also referred to as charging coil. This can be detected by the sensor, for example via a negative detection. As a result, the charging device controls the electrical device. The electrical device is, for example, an actuator, by means of which, for example, a light switch is actuated as a result of this activation. Thus, the light switch is actuated automatically, whereby, for example, at least one, for example, arranged in space light source is activated or deactivated. As a result of activating the light source, for example, at least a portion of the space is illuminated by light and thereby illuminated, which is provided by the activated light source. Alternatively or additionally, it is conceivable, as a result of the activation of the electrical device, to open or close a garage door or a garage door by motor or automatically.
Zusätzlich ist es denkbar, dass zwischen dem Kraftfahrzeug und der auch als Ladeinfrastruktur bezeichneten Ladevorrichtung eine leitungs- beziehungsweise kabellose und auch als Kommunikationsbeziehung bezeichnete Verbindung, insbesondere Kommunikationsverbindung, aufgebaut wird. Bei dieser Kommunikationsverbindung handelt es sich beispielsweise um ein kabelbeziehungsweise drahtloses Netzwerk, welches auch als WLAN bezeichnet wird. Die Verbindung beziehungsweise deren Aufbau kann durch eine Steuerung der auch als Ladesystem bezeichneten Ladevorrichtung realisiert sein. Der Aufbau der Verbindung zwischen der Ladevorrichtung und dem Kraftfahrzeug kann ebenso als ein Steuersignal für eine Haustechnikautomatisierung beziehungsweise für eine Ansteuerung des elektrischen Geräts verwendet werden. Die Verbindung beziehungsweise deren Aufbau kann beispielsweise als ein Einschaltimpuls für wenigstens einen oder mehrere konfigurierbare Hausverbraucher genutzt werden. Insgesamt ermöglicht das Verfahren die Realisierung von komfortablen und intelligenten Gebäude- beziehungsweise Haussteuerungen sowie Energieeinsparungen durch automatisches Ein- und Ausschalten von elektrischen Verbrauchern wie beispielsweise Lichtquellen, Heizung etc. Derartige Verbraucher werden beispielsweise nur bei Gegenwart von Personen, die mittels des Sensors erfasst werden, aktiviert, und die Verbraucher werden beispielsweise deaktiviert, wenn der Sensor keine Person detektiert.In addition, it is conceivable that between the motor vehicle and the charging device, also referred to as a charging infrastructure, a line or wireless connection, also referred to as a communication relationship, in particular a communication connection, is set up. This communication connection is, for example, a cable or wireless network, which is also referred to as WLAN. The connection or its construction can be realized by a control of the charging device, which is also referred to as a charging system. The structure of the connection between the charging device and the motor vehicle can also be used as a control signal for a building automation or for controlling the electrical device. The Connection or its structure can be used for example as a switch-on for at least one or more configurable home consumers. Overall, the method allows the realization of comfortable and intelligent building or house controls and energy savings through automatic switching on and off of electrical consumers such as light sources, heating etc. Such consumers are activated, for example, only in the presence of people who are detected by the sensor and consumers are deactivated, for example, if the sensor does not detect a person.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Sensor dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem Lebewesen und somit zwischen der Person und der Ladevorrichtung zu ermitteln. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Laden dann und vorzugsweise nur dann zumindest vorübergehend beendet beziehungsweise unterbrochen oder abgebrochen wird, falls das Lebewesen, insbesondere die Person, zu nahe an das Fahrzeug beziehungsweise zu nahe an die Ladevorrichtung kommt und dabei beispielsweise unter das Kraftfahrzeug greifen will.As further particularly advantageous, it has been shown that the sensor is designed to determine a distance between the living being and thus between the person and the loading device. It has been found to be particularly advantageous if the loading then and preferably only at least temporarily terminated or interrupted or aborted if the living being, in particular the person too close to the vehicle or too close to the loader and thereby, for example, under the vehicle wants to grab.
Das Ansteuern des elektrischen Geräts mittels der Ladevorrichtung wird auch als Sekundärverwendung der Ladevorrichtung bezeichnet, wobei das induktive und somit berührungslose Laden des Energiespeichers als Primärverwendung der Ladevorrichtung bezeichnet wird. Während die Primärverwendung, das heißt das Laden des Energiespeichers, dann und beispielsweise nur dann durchgeführt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug in solcher Nähe zu der Ladevorrichtung und dabei beispielsweise über der Ladevorrichtung befindet, sodass elektrische Energie zum Laden des Energiespeichers berührungslos von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragen werden kann, so kann die Sekundärverwendung jederzeit und insbesondere auch dann durchgeführt werden, wenn sich kein Kraftfahrzeug in der Nähe beziehungsweise über der Ladevorrichtung befindet, insbesondere durch eine entsprechend erhöhte Reichweite des Sensors. Mit anderen Worten kann beispielsweise das elektrische, insbesondere elektronische, Gerät mittels der Ladevorrichtung angesteuert werden, wenn das Kraftfahrzeug anwesend ist oder nicht.The driving of the electrical device by means of the charging device is also referred to as secondary use of the charging device, wherein the inductive and thus non-contact charging of the energy storage is referred to as the primary use of the charging device. During the primary use, that is, the charging of the energy storage, and then for example only carried out when the motor vehicle is in such proximity to the charging device and thereby, for example, over the charging device, so that electrical energy for charging the energy storage contactlessly from the primary coil on the Secondary coil can be transmitted, the secondary use can be carried out at any time and in particular even if no motor vehicle is in the vicinity or above the charging device, in particular by a correspondingly increased range of the sensor. In other words, for example, the electrical, in particular electronic, device can be controlled by means of the charging device when the motor vehicle is present or not.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels des Sensors wenigstens eine sich in der Umgebung der Ladevorrichtung aufhaltende, insbesondere bewegende, Person erfasst. Der Sensor stellt ein, insbesondere elektrisches, Signal bereit, welches die mittels des Sensors erfasste Person charakterisiert. In Abhängigkeit von dem Signal steuert die Ladevorrichtung das elektrische Gerät an, insbesondere unabhängig davon, ob der Energiespeicher geladen wird und/oder insbesondere unabhängig davon, ob sich ein Kraftfahrzeug in solcher Nähe zu der Ladevorrichtung befindet, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mittels der Ladevorrichtung induktiv geladen werden könnte. Mit anderen Worten erfolgt vorzugsweise die mittels der Ladevorrichtung bewirkbare beziehungsweise bewirkte Ansteuerung des elektrischen Geräts unabhängig von in der Umgebung der Ladevorrichtung etwaig angeordneten Kraftfahrzeugen.The invention also includes a method for operating a loading device according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the charging device according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa. In the context of the method according to the invention, by means of the sensor at least one person who is staying in the surroundings of the loading device, in particular a moving person, is detected. The sensor provides, in particular electrical, signal which characterizes the person detected by the sensor. Depending on the signal, the charging device controls the electrical device, in particular regardless of whether the energy storage is charged and / or in particular regardless of whether a motor vehicle is in such proximity to the charging device that the energy storage of the motor vehicle by means of the charging device is inductive could be loaded. In other words, the activation of the electrical device, which can be effected or effected by means of the charging device, is preferably carried out independently of motor vehicles possibly arranged in the surroundings of the charging device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic and sectional side view of a charging device according to the invention for inductively charging an energy storage of a motor vehicle.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Ladevorrichtung
Um den Energiespeicher
Die Ladevorrichtung
Über das Magnetfeld kann elektrische Energie, mit welcher der Energiespeicher
Die Ladevorrichtung
Um nun auf besonders einfache und kostengünstige Weise einen besonders großen Funktionserfüllungsumfang realisieren zu können, ist die Ladevorrichtung
Bei dem elektrischen Gerät handelt es sich beispielsweise um ein Bauelement eines Gebäudes, das beispielsweise einen Raum begrenzt, in welchem die Ladevorrichtung
Wird beispielsweise erfasst, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Ladevorrichtungloader
- 1212
- Energiespeicherenergy storage
- 1414
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1616
- Ladeeinrichtungloader
- 1818
- Sekundärspulesecondary coil
- 2020
- Unterbodenunderbody
- 22 22
- Primärspuleprimary coil
- 2424
- Bodenground
- 2626
- Sensorsensor
- 2828
- UmgebungSurroundings
- 3030
- Ausgabeeinheitoutput unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015000437 A1 [0002]DE 102015000437 A1 [0002]
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DE102018004907.9A DE102018004907A1 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, and method for operating such a charging device |
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Citations (1)
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