DE102018009847A1 - Überfahrschutzsystem und Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation - Google Patents

Überfahrschutzsystem und Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überfahrschutzsystem (9) für eine induktive Ladestation, mit einem Spulengehäuse (5) und einer Erfassungseinheit (4), wobei die Erfassungseinheit (4) an dem Spulengehäuse (5) angeordnet ist, und wobei mit der Erfassungseinheit (4) ein Fahrzeug (1) erfassbar ist und mit der Erfassungseinheit (4) ein Signal erzeugbar ist, sobald das Fahrzeug (1) erfasst ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren (S3).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Überfahrschutzsystem für eine induktive Ladestation, mit einem Spulengehäuse und einer Erfassungseinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren.
  • Bei einer induktiven Ladestation ist eine Primärspule meist über eine Stromversorgung mit einer Wallbox verbunden. Beim Positionieren eines Fahrzeugs auf eine Primärspule, kann die Primärspule, beispielsweise durch Anfahren des Fahrzeugs an die Primärspule oder durch Überfahren der Primärspule beschädigt werden.
  • Die DE 10 2014 018 129 A1 offenbart ein Ladesystem mit einem Kraftfahrzeug, welches einen Energiespeicher aufweist, einer induktiven Ladevorrichtung zum Aufladen des Energiespeichers in dem Kraftfahrzeug mittels induktiver Energieübertragung, einer primärseitigen Energieübertragungseinheit, welche Teil der induktiven Ladevorrichtung ist, zur Anordnung auf einem befahrbaren Untergrund, und einer sekundärseitigen Energieübertragungseinheit, welche Teil des Kraftfahrzeugs ist. Die primärseitige Energieübertragungseinheit ist zur Bewegung gegenüber dem befahrbaren Untergrund linear in einer Richtung quer zu einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug mittels induktiver Energieübertragung zwischen einer primärseitigen Energieübertragungseinheit, welche Teil einer induktiven Ladevorrichtung ist, und einer sekundärseitigen Energieübertragungseinheit, welche Teil des Kraftfahrzeugs ist.
  • Die DE 10 2013 206 587 A1 offenbart ein System zur Steuerung des Ladevorgangs eines Elektro- und/oder Hybridfahrzeugs mit Mitteln zum induktiven Laden des Elektro- und/oder Hybridfahrzeugs, mit einer stationären Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Ein- und Abschalten des Ladevorgangs, mit mindestens einer Kamera und/oder mindestens einem Sensormittel zur Überwachung des Umgebungs- und/oder Innenbereichs des Elektro- und/oder Hybridfahrzeugs, wobei die stationäre Steuerungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von Überwachungsdaten, die mittels der Kamera und/oder des Sensormittels ermittelt werden, den Ladevorgang ein- bzw. abzuschalten.
  • Beim Positionieren des Fahrzeugs auf eine induktive Ladestation kann es zu Beschädigungen der Primärspule kommen, wenn das Fahrzeug die Primärspule berührt oder überfährt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die induktive Ladestation vor Beschädigungen, welche von einem Fahrzeug verursacht werden können, zu schützen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Überfahrschutzsystem für eine induktive Ladestation nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren nach Anspruch 4. Sinnvolle Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Überfahrschutzsystem für eine induktive Ladestation, mit einem Spulengehäuse und einer Erfassungseinheit, wobei die Erfassungseinheit an dem Spulengehäuse angeordnet ist, und wobei mit der Erfassungseinheit ein Fahrzeug erfassbar ist und mit der Erfassungseinheit ein Signal erzeugbar ist, sobald das Fahrzeug erfasst ist. Das Spulengehäuse kann beispielsweise eine Primärspule umhüllen. Sobald beispielsweise das Fahrzeug das Spulengehäuse berührt, wird ein Signal erzeugt. Mithilfe des Signals kann ein Nutzer über ein bevorstehendes Überfahren des Spulengehäuses informiert werden und dementsprechend reagieren, damit mögliche Beschädigungen der Spule durch das Fahrzeug verhindert werden.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Signaleinheit zum Ausgeben eines akustischen und/oder optischen Warnsignals in Abhängigkeit von dem Signal der Erfassungseinheit vorgesehen ist. Die Signaleinheit kann beispielsweise an der induktiven Ladestation angeordnet sein. Ein akustisches Signal kann ebenfalls in dem Fahrzeug ausgegeben werden. Beispielsweise kann eine Warnleuchte vorhanden sein, die zusätzlich zu dem akustischen Warnsignal, noch ein optisches Warnsignal ausgibt. Es kann auch nur ein optisches Warnsignal oder nur ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden.
  • Ferner weist die Erfassungseinheit einen elektrischen und/oder mechanischen Sensor auf. Der elektrische Sensor kann beispielsweise einen Berührsensor oder einen Drucksensor aufweisen. Der mechanische Sensor kann beispielsweise eine ausfahrbare oder umklappbare Barriere aufweisen. Die Erfassungseinheit kann an das Stromversorgungsnetz der induktiven Ladestation, insbesondere an das Haushaltsstromnetz angeschlossen sein oder beispielsweise auch durch eine Batterie betrieben werden. Die Erfassungseinheit erfasst das Fahrzeug und kann optional eine Information an eine Signaleinheit weitergeben, welche ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal ausgeben kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren, wobei ein Fahrzeug erfasst wird und ein Signal erzeugt wird, sobald das Fahrzeug erfasst ist. Von einer Erfassungseinheit, beispielsweise mit einem Drucksensors, kann ein Fahrzeug erfasst werden, welches das Spulengehäuse berührt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein akustisches Warnsignal und/oder ein optisches Warnsignal im Fahrzeug und/oder außerhalb des Fahrzeugs ausgegeben, sobald das Fahrzeug erfasst ist. Das optische Warnsignal kann anhand einer Warnleuchte ausgegeben werden. Um den Nutzer auf das Überfahren aufmerksam zu machen, können ein oder mehrere Signale gleichzeitig ausgegeben werden. Beispielsweise kann ein akustisches Signal durch einen Lautsprecher außerhalb des Fahrzeugs ausgegeben und/oder im Fahrzeug ausgeben werden. Zugleich kann anhand einer Warnleuchte ein optisches Signal, beispielsweise durch ein Aufblinken der Warnleuchte, angezeigt werden. Die Warnleuchte kann beispielsweise gut sichtbar für den Nutzer an der induktiven Ladestation angebracht sein.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Funkverbindung zwischen einer Erfassungseinheit und einem Fahrzeug aufgebaut wird, sobald das Fahrzeug erfasst ist. Über die Funkverbindung kann beispielsweise ein Steuersignal zum Erzeugen eines akustischen Signals in das Fahrzeug übertragen werden. Die Funkverbindung kann beispielhaft als eine WLAN-Verbindung oder als eine Bluetooth-Verbindung ausgebildet sein. Zusätzlich kann über die Funkverbindung auch eine Bremseinheit angesteuert werden. Beispielsweise kann sich ein Fahrzeug mithilfe einer Blutetooth-Verbindung mit jeder individuellen induktiven Ladestation verbinden.
  • In einer sinnvollen Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei einem Berühren des Fahrzeugs mit einem Spulengehäuse ein Bremsen des Fahrzeugs automatisch ausgelöst werden kann. Das Fahrzeug kann beispielsweise von einem Sensor der Erfassungseinheit erfasst werden. Eine Signaleinheit kann ein akustisches und/oder optisches Signal ausgeben. Wenn ein Überfahren der induktiven Ladestation durch ein Fahrzeug besteht und beispielsweise ein Warnsignal ausgelöst wird, kann das Fahrzeug automatisch gebremst werden, indem die Bremseinrichtung dementsprechend reagiert. Durch das automatische Bremsen wird die induktive Ladestation vor Beschädigungen, welche von einem Fahrzeug verursacht werden können, geschützt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren 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.
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in:
    • 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren und
    • 2 eine beispielhafte Anordnung eines Überfahrschutzsystems für eine induktive Ladestation.
  • In 1 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren dargestellt.
  • In einem ersten Schritt S1 wird ein Fahrzeug 1 (vgl. 2) von einer Erfassungseinheit 4 erfasst. Die Erfassungseinheit 4 kann einen elektrischen Sensor und/oder einen mechanischen Sensor umfassen. Beispielhaft kann ein Druck- oder Berührsensor als ein elektrischer Sensor ausgebildet sein. Die Erfassungseinheit 4 erfasst das Fahrzeug 1 erst, sobald das Fahrzeug 1 mit einem Spulengehäuse 5 in Berührung kommt oder eine Berührung bevorsteht.
  • In einem zweiten Schritt S2 wird ein Signal, insbesondere ein Warnsignal ausgegeben. Das Signal kann akustisch und/oder optisch über eine Signaleinheit 2 ausgegeben werden. Beispielsweise kann das akustische Signal über eine Funkverbindung mittels eines Steuersignals innerhalb des Fahrzeugs 1 ausgelöst werden, sodass ein Nutzer unmittelbar nach Berühren des Spulengehäuses 5 informiert ist. Zugleich kann das optische Signal beispielsweise über ein Aufblinken einer Warnleuchte 3 angezeigt werden. Das akustische Signal kann beispielsweise auch über einen Lautsprecher, welche an der induktiven Ladestation angebracht ist, ausgegeben werden. Es ist nicht zwingend notwendig, dass beide Signalvarianten ausgegeben werden.
  • In einem dritten Schritt S3 wird die induktive Ladestation vor einem Überfahren des Fahrzeugs 1 geschützt. Das Fahrzeug wird zum Beispiel automatisch über eine Bremseinrichtung gebremst, sobald die Erfassungseinheit über den elektrischen Sensor und/oder den mechanischen Sensor ein (bevorstehendes) Berühren des Spulengehäuses 5 durch ein Fahrzeug 1 erfasst.
  • Die 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung eines Überfahrschutzsystems 9 für die induktive Ladestation.
  • Eine Wallbox 7 ist hier über ein Stromversorgungsnetz 8 mit einer Spule 6 verbunden. Das Spulengehäuse 5 kann beispielsweise eine Primärspule als Spule 6 aufweisen. Auf oder an dem Spulengehäuse 5 kann eine Erfassungseinheit 4 angeordnet sein. Die Erfassungseinheit 4 kann den mechanischen und/oder den elektrischen Sensor aufweisen. Beispielsweise kann der mechanische Sensor eine ausfahrbare oder umklappbare Barriere aufweisen. Alternativ kann ein Berührsensor oder Drucksensor kann als der elektrische Sensor ausgebildet sein.
  • Die Signaleinheit 2 kann das optische und/oder das akustische Warnsignal ausgeben. Beispielsweise kann an der Wallbox 7 eine Warnleuchte 3 angebracht sein, welche das Aufblinken eines Lichts anzeigt. Das akustische Warnsignal kann über einen Lautsprecher außerhalb des Fahrzeugs 1 und/oder innerhalb des Fahrzeugs 1 ausgegeben werden. Das Fahrzeug 1 kann über eine Funkverbindung, beispielsweise einer Bluetooth-Verbindung, mit der Erfassungseinheit 4 verbunden sein, sodass das Warnsignal auch innerhalb des Fahrzeugs 1 ausgegeben werden kann.
  • Die Erfassungseinheit 4 kann ein bevorstehendes Berühren des Fahrzeugs 1 erfassen und eine entsprechende Information an die Signaleinheit 2 weitergeben, welche das akustische und/oder das optische Warnsignal ausgeben kann. Sobald die Erfassungseinheit 4 das Fahrzeug 1 erfasst hat, kann ein automatisches Bremsen des Fahrzeugs 1 ausgelöst werden.
  • Das Spulengehäuse 5 kann mit einer Oberfläche versehen sein, die nicht überfahrbar ist. Die ist insbesondere vorteilhaft, wenn beim induktiven Laden Sensoren und/oder Aktoren auf der Oberfläche des Spulengehäuses 5 verbaut werden müssen, um metallische Fremdobjekte erkennen zu können, beziehungsweise entfernen zu können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Signaleinheit
    3
    Warnleuchte
    4
    Erfassungseinheit
    5
    Spulengehäuse
    6
    Spule
    7
    Wallbox
    8
    Stromversorgung
    9
    Überfahrschutzvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014018129 A1 [0003]
    • DE 102013206587 A1 [0004]

Claims (7)

  1. Überfahrschutzsystem (9) für eine induktive Ladestation, mit - einem Spulengehäuse (5) und - einer Erfassungseinheit (4) dadurch gekennzeichnet, dass - die Erfassungseinheit (4) an dem Spulengehäuse (5) angeordnet ist, wobei - mit der Erfassungseinheit (4) ein Fahrzeug (1) erfassbar ist und - mit der Erfassungseinheit (4) ein Signal erzeugbar ist, sobald das Fahrzeug (1) erfasst ist.
  2. Überfahrschutzsystem (9) nach Anspruch 1 gekennzeichnet, durch eine Signaleinheit (2) zum Ausgeben eines akustischen und/oder optischen Warnsignal in Abhängigkeit von dem Signal der Erfassungseinheit (4).
  3. Überfahrschutzsystem (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit (4) einen elektrischen und/oder mechanischen Sensor aufweist.
  4. Verfahren zum Schutz einer induktiven Ladestation gegen Überfahren (S3), dadurch gekennzeichnet, dass - ein Fahrzeug (1) erfasst wird (S1) und - ein Signal erzeugt wird (S2), sobald das Fahrzeug erfasst (1) ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches Warnsignal und/oder ein optisches Warnsignal im Fahrzeug (1) und/oder außerhalb des Fahrzeugs (1) ausgegeben wird, sobald das Fahrzeug (1) erfasst ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Funkverbindung zwischen einer Erfassungseinheit (4) und einem Fahrzeug (1) aufgebaut wird, sobald das Fahrzeug erfasst ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Berühren des Fahrzeugs (1) mit einem Spulengehäuse (5) ein Bremsen des Fahrzeugs (1) automatisch ausgelöst wird.
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Citations (2)

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