DE102018005751A1

DE102018005751A1 - Reinigungsvorrichtung und Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten beim kabellosen Laden

Info

Publication number: DE102018005751A1
Application number: DE102018005751.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Schwill; Matthias Kronewitter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2019-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung (10) und ein Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten (22) beim kabellosen Laden. Die Reinigungsvorrichtung (10) weist eine Anbringungseinheit (14) auf, mit der die Reinigungsvorrichtung (10) an einem Fahrzeug (12) anbringbar ist, und die Reinigungsvorrichtung (10) ist dazu ausgelegt, in einem an dem Fahrzeug befestigten Zustand eine vorgegebene Fläche einer Ladevorrichtung (16) zu reinigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten beim kabellosen Laden.
Beim induktiven Laden von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ist sicherzustellen, dass sich keine metallischen Fremdobjekte zwischen den beiden Ladespulen befinden. Liegt ein Objekt zwischen den Spulen und würde versucht werden, Energie zu übertragen, so würde sich das Objekt unter Einfluss des starken Magnetfelds aufgrund von Hysterese und Wirbelstromverlusten stark erhitzen. Eine Schlüsselfunktion für die Betriebssicherheit des Systems ist daher ein Objektsensor, der diese Fremdobjekte erkennt. Anschließend wird das Laden unterbrochen und der Benutzer aufgefordert, dieses Objekt manuell zu entfernen. Solange sich das Objekt zwischen den Ladespulen befindet, wird das Laden unterbunden. Dies kann zu Einschränkungen der Ladeverfügbarkeit führen, was bei vollelektrischen Fahrzeugen zum Liegenbleiben führen kann. Auch dies erfordert ein manuelles Eingreifen des Nutzers.
Aus der DE 10 2014 223 532 A1 ist eine Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung für ein Fahrzeug von mindestens einer Sendespule zu einer von der mindestens einen Sendespule beabstandeten mindestens einen Empfangsspule des Fahrzeugs bekannt, wobei zwischen der mindestens einen Sendespule und der mindestens einen Empfangsspule ein Feldkonzentrator angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung zum Beseitigen von Fremdobjekten zwischen Ladespulen bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur offenbart.
Durch die Erfindung ist eine Reinigungsvorrichtung zum Beseitigen von Fremdobjekten beim kabellosen Laden bereitgestellt. Die Reinigungsvorrichtung weist eine Anbringungseinheit auf, mit der die Reinigungsvorrichtung an einem Fahrzeug anbringbar ist, und die Reinigungsvorrichtung ist dazu ausgelegt, in einem an dem Fahrzeug befestigten Zustand eine vorgegebene Fläche einer Ladevorrichtung zu reinigen. Mit anderen Worten kann die Reinigungsvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht werden und eine Fläche von einer Ladevorrichtung reinigen.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch die Reinigungsvorrichtung eine erhöhte Ladeverfügbarkeit und Komfortfunktion erzielt werden kann, da keine manuelle Objektentfernung stattfinden muss. Des Weiteren bietet die Reinigungsvorrichtung ein sicheres und gründliches Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Reinigungsvorrichtung in Richtung der vorgegebenen Fläche eine Rundbürste aufweist und die Anbringungseinheit ferner dazu ausgelegt ist, die Rundbürste in eine horizontale und/oder vertikale Richtung zu bewegen und/oder die Rundbürste in Richtung der vorgegebenen Fläche zu schwenken. Anders ausgedrückt kann die Reinigungsvorrichtung eine Rundbürste sein, die sich vor und zurück und nach unten und nach oben bewegen kann und zusätzlich oder alternativ in Richtung der vorgegebenen Fläche, insbesondere einer Ladevorrichtung, schwenken kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Reinigungsvorrichtung an verschiedene Oberflächen angepasst werden kann und durch die Bewegungen eine Reinigungsfunktion ausführen kann.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Reinigungsvorrichtung eine Rotationseinheit aufweist, an der die Rundbürste angebracht ist, wobei die Rotationseinheit die Rundbürste rotieren lässt. Das heißt, die Rundbürste, die an der Reinigungsvorrichtung angebracht ist, kann während des Reinigungsvorgangs durch die Rotationseinheit zum Rotieren gebracht werden. Das hat den Vorteil, dass Fremdobjekte und Schmutz besser entfernt werden können.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten beim kabellosen Laden vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines Fremdobjekts auf einer Ladevorrichtung zum kabellosen Laden, das Ausfahren einer an einem Fahrzeug angebrachten Reinigungsvorrichtung zu der Ladevorrichtung, bei Detektion, dass sich ein Fremdobjekt auf der Ladevorrichtung befindet, und das Reinigen der Ladevorrichtung mittels der Reinigungsvorrichtung. Anders ausgedrückt wird bei Detektion, dass sich ein Fremdobjekt auf der Ladevorrichtung befindet, eine an einem Fahrzeug angebrachte Reinigungsvorrichtung zu der Ladevorrichtung ausgefahren, sodass die Ladevorrichtung gereinigt werden kann. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei der Vorrichtung.
Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren ferner das Reinigen der Ladevorrichtung mittels der Reinigungsvorrichtung umfasst, jedes Mal, wenn das Fahrzeug an die Ladevorrichtung fährt. Mit anderen Worten kann die Aktivierung der Rundbürste auch bereits bei Ersteinfahrt auf die Ladevorrichtung (Bodenspule) geschehen. Der Vorteil davon ist, dass sofort mit dem Laden begonnen werden kann.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. Außerdem gehören der Reinigungsvorrichtung auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.
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.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
Die einzige Fig. zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 10, die an ein Fahrzeug 12 angebracht sein kann. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann dabei eine Anbringungseinheit 14 aufweisen, mit der die Reinigungsvorrichtung 10 an das Fahrzeug 12 angebracht werden kann. Die Anbringungseinheit 14 kann die Reinigungsvorrichtung 10 zu einer Fläche, insbesondere zu einer Ladevorrichtung 16, schwenken. Des Weiteren kann die Anbringungseinheit 14 die Reinigungsvorrichtung 10 vertikal und horizontal in Relation zum Boden bewegen. Insbesondere kann hierdurch die Reinigungsvorrichtung 10 ohne eine Bewegung des Fahrzeugs 12 bewegt werden und somit eine Fläche, wie beispielsweise die Ladevorrichtung 16, reinigen.
An der Reinigungsvorrichtung 10 kann in Richtung der Ladevorrichtung 16 eine Rundbürste 18 angebracht sein. Zusätzlich kann die Reinigungsvorrichtung 10 eine Rotationseinheit 20 aufweisen, mittels der die Rundbürste 18 in Rotation versetzt werden kann. Die Rotationseinheit 20 kann beispielsweise einen Elektromotor an einer Achse der Rundbürste 18 sein.
Dem in der einzigen Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel kann folgende Situation beispielhaft zugrundeliegen. Ein Fahrzeug 12 steht ladebereit an einer Ladevorrichtung 16, auf der sich ein Fremdobjekt 22 befinden kann. Damit keine Beschädigungen an der Ladevorrichtung 16 oder dem Fahrzeug 12 auftreten, die durch das Fremdobjekt 22 in dem Magnetfeld der Ladevorrichtung 16 hervorgerufen werden können, kann ein Objektsensor (nicht gezeigt), der an der Ladevorrichtung 16 und dem Fahrzeug 12 angebracht sein kann, ein Detektionssignal ausgeben, dass sich ein Fremdobjekt 22 auf der Ladevorrichtung 16 befindet, sodass der Ladevorgang so lange blockiert werden kann, bis das Fremdobjekt 22 entfernt wird. Des Weiteren kann ein Signal an die Reinigungsvorrichtung 10 erfolgen, dass diese einen Reinigungsvorgang starten soll.
Die Reinigungsvorrichtung 10 kann dann mit der Anbringungseinheit 14 zu der Ladevorrichtung 16 geschwenkt werden und die Rotationseinheit 20 kann die Rundbürste 18 in Rotation versetzen. Durch horizontale und vertikale Bewegungen der Reinigungsvorrichtung 10, die durch die Anbringungseinheit 14 bewegt werden kann, kann die Rundbürste 18 über die Ladevorrichtung 14 bewegt werden und somit das Fremdobjekt 22 von der Ladevorrichtung 16 entfernen.
Zusätzlich kann der Reinigungsvorgang nicht nur bei Detektion eines Fremdobjekts 22 gestartet werden, sondern auch jedes Mal, wenn das Fahrzeug 12 an die Ladevorrichtung 16 fährt. Hierdurch kann die Ladevorrichtung 16 präventiv von Fremdobjekten 22 gesäubert werden, bevor ein Ladevorgang beginnt.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform besteht ein Aspekt darin, horizontal und vertikal bewegbare Rundbüsten im Fahrzeugvorbau integriert und in Richtung Fahrbahn schwenkbar zu machen. Wird vom Objektsensor ein sich zwischen den Ladespulen der Ladevorrichtung 16 befindliches Fremdobjekt 22 detektiert, wird die Bürstenaktorik/die Rundbürste 18 auf die Bodenspule der Ladevorrichtung 16 ausgefahren, in Rotation versetzt und mittels horizontaler Bewegungen wird das Fremdobjekt 22 aus dem Ladebereich entfernt. Ein vorsorgliches Abbürsten kann eventuell nicht erkannte Fremdobjekte 22, beispielsweise sehr kleine Metallkörper, entfernen, was die inhärente Sicherheit der Technologie des induktiven Ladens erhöht. Zudem bietet sich somit eine Reinigungsfunktion der Bodenplatte an. Überdies kann das Bürstensystem (Reinigungsvorrichtung 10) auch zur automatischen Reinigung der Fahrbahn verwendet werden.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine fahrzeugintegrierte Fremdobjektbeseitigung beim induktiven Laden erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Reinigungsvorrichtung
12: Fahrzeug
14: Anbringungseinheit
16: Ladevorrichtung
18: Rundbürste
20: Rotationseinheit
22: Fremdobjekt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014223532 A1 [0003]

Claims

Reinigungsvorrichtung (10) zum Beseitigen von Fremdobjekten (22) beim kabellosen Laden, wobei die Reinigungsvorrichtung (10) eine Anbringungseinheit (14) aufweist, mit der die Reinigungsvorrichtung (10) an einem Fahrzeug (12) anbringbar ist, und die Reinigungsvorrichtung (10) dazu ausgelegt ist, in einem an dem Fahrzeug (10) befestigten Zustand eine vorgegebene Fläche einer Ladevorrichtung (16) zu reinigen.
Reinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Reinigungsvorrichtung (10) in Richtung der vorgegebenen Fläche eine Rundbürste (18) aufweist und wobei die Anbringungseinheit (14) ferner dazu ausgelegt ist, die Rundbürste (18) in eine horizontale und/oder vertikale Richtung zu bewegen und/oder die Rundbürste in Richtung der vorgegebenen Fläche zu schwenken.
Reinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Reinigungsvorrichtung (10) eine Rotationseinheit (20) aufweist, an der die Rundbüste (18) angebracht ist, wobei die Rotationseinheit (20) die Rundbürste (18) rotieren lässt.
Verfahren zum Beseitigen von Fremdobjekten (22) beim kabellosen Laden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Detektieren eines Fremdobjekts (22) auf einer Ladevorrichtung (16) zum kabellosen Laden; - Ausfahren einer an einem Fahrzeug (10) angebrachten Reinigungsvorrichtung (10) zu der Ladevorrichtung (16), bei Detektion, dass sich ein Fremdobjekt (22) auf der Ladevorrichtung (16) befindet; - Reinigen der Ladevorrichtung (16) mittels der Reinigungsvorrichtung (10).
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren ferner umfasst: Reinigen der Ladevorrichtung (16) mittels der Reinigungsvorrichtung (10), jedes Mal, wenn das Fahrzeug (10) an die Ladevorrichtung (16) fährt.