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Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung auf einem von einem wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund. Die Erfindung betrifft außerdem in einem zweiten Aspekt sowie in einem dritten Aspekt jeweils ein Verfahren zum Herstellen einer universellen Montageschnittstelle für eine Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung auf einem von einem wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum kabellosen Aufladen eines wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie.
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Zum kabellosen und kontaktlosen Aufladen von wenigstens teilweise elektrifizierten Kraftfahrzeugen, die gewöhnlich einen elektrischen Energiespeicher zum Speichern von dem Kraftfahrzeug beim Aufladen zugeführter elektrischer Energie umfassen, wird üblicherweise das Prinzip der elektromagnetischen Induktion genutzt. Dabei werden zum kabellosen Aufladen solcher Kraftfahrzeuge elektromagnetische Ladeeinrichtungen mit wenigstens einer elektromagnetischen Senderspule eingesetzt, mittels welcher in wenigstens einer im Kraftfahrzeug vorhandenen und elektrisch mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen elektromagnetischen Empfängerspule ein elektrischer Strom induziert werden kann.
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Bei einer typischen Anordnung zum kabellosen Aufladen von wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeugen wird die elektromagnetische Ladeeinrichtung auf einem Untergrund montiert, sodass das induktiv aufzuladende Kraftfahrzeug mit seinem Unterboden, an welchem die elektromagnetische Empfängerspule vorhanden ist, über die elektromagnetische Ladeeinrichtung fahren kann. Solche elektromagnetische Ladeeinrichtungen werden, da sie am Untergrund angeordnet sind, auch als „ground assemblies“ bezeichnet. Eine Möglichkeit, die oft auch mit dem Attribut „above-the-ground“ beschrieben wird, eine derartige ground assembly zu realisieren sieht vor, dass die elektromagnetische Ladeeinrichtung oben auf den Untergrund aufgelegt und gegebenenfalls dort befestigt wird.
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Dabei muss bei herkömmlichen above-the-ground-Lösungen der Untergrund, auf welchem die elektromagnetische Ladeeinrichtung flächig anliegend befestigt wird, hohe Anforderungen bezüglich seiner Ebenheit erfüllen; denn etwaige Unebenheiten des Untergrunds verhindern den flächigen Kontakt der Ladeeinrichtung mit dem Untergrund. Einerseits entsteht somit zwischen der Ladeeinrichtung und dem Untergrund ein Luftspalt, der thermisch isolierend wirkt und der damit einen Abtransport der in der elektromagnetischen Ladeeinrichtung im Betrieb anfallenden Verlustwärme erschwert. Andererseits führen die Unebenheiten zu einer lokal stark erhöhten mechanischen Belastung der Ladeeinrichtung, insbesondere wenn das elektrisch aufzuladen Kraftfahrzeug die Ladeeinrichtung überfährt, um seine Ladeposition einzunehmen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung - insbesondere um voranstehend aufgezeigte Problematik zu adressieren -, für Verfahren zur Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung auf einem befahrbaren Untergrund sowie für Verfahren zum Herstellen einer universellen Montageschnittstelle, mittels welcher eine elektromagnetische Ladeeinrichtung auf einem befahrbaren Untergrund montiert werden kann, und für Anordnungen mit einer solchen elektromagnetischen Ladeeinrichtung bzw. Montageschnittstelle neue Wege aufzuzeigen.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche 1, 3, 10 und 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundidee aller Aspekte der Erfindung ist demnach zum Ausgleich etwaiger Unebenheiten des Untergrunds zwischen einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung bzw. einem Adapter, an welchem eine solche elektromagnetische Ladeeinrichtung montiert werden kann, und dem Untergrund eine zunächst fließfähige Vergussmasse vorzusehen, die erst nach Anordnen der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters auf der Vergussmasse ausgehärtet wird; bzw. einen solchen Adapter direkt auf einem zunächst fließfähigen Untergrundmaterial anzuordnen, welches erst nach der Anordnung des Adapters auf dem Untergrundmaterial unter Ausbildung des festen Untergrunds ausgehärtet wird.
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Vorteilhaft können so etwaige Unebenheiten des Untergrunds wirksam ausgeglichen bzw. von vornherein vermieden werden, was die mechanische Belastung der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters reduziert und die thermische Kopplung zwischen Ladeeinrichtung bzw. Adaptern und Untergrund verbessert.
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Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung, mittels welcher kabellos, insbesondere berührungslos, ein wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug induktiv mit elektrischer Energie aufladbar ist, auf einem vom Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund. Das Verfahren umfasst folgende Maßnahmen a) bis d). Gemäß einer ersten Maßnahme a) erfolgt ein Auflegen einer Trennfolie auf dem Untergrund, sodass eine Unterseite der Trennfolie eine Oberseite des Untergrunds berührt. Vor dem Auflegen der Trennfolie kann die Oberseite des Untergrunds gesäubert werden. Außerdem kann der Untergrund auf Unebenheiten hin vermessen werden. Bei einer zweiten Maßnahme b) wird eine fließfähige und aushärtbare Vergussmasse auf eine der Unterseite der Trennfolie gegenüberliegenden Oberseite der Trennfolie aufgebracht. Eine Menge an Vergussmaterial kann dabei auf die Unebenheiten des Untergrunds abgestimmt werden. Eine dritte Maßnahme c) sieht vor, dass die elektromagnetische Ladeeinrichtung auf der noch fließfähigen Vergussmasse angeordnet wird, sodass zwischen einer Unterseite der Ladeeinrichtung und der Oberseite der Trennfolie eine mit der Vergussmasse ausgefüllte Fuge erzeugt wird. In einer vierten Maßnahme d) wird die gemäß Maßnahme e) angeordnete Ladeeinrichtung mittels Aushärtens der Vergussmasse (vor-)fixiert. Vorteilhaft kann somit mittels der Vergussmasse der wünschenswerte Ausgleich etwaiger Unebenheiten des Untergrunds technisch besonders einfach realisiert werden. Außerdem sorgt die Trennfolie in vorteilhafter Weise dafür, dass eine Demontage der Ladeeinrichtung vom Untergrund vorgenommen werden kann, ohne dass Vergussmasse am Untergrund verbleibt oder der Untergrund beim Entfernen der Vergussmasse Schaden nehmen kann.
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Zweckmäßig kann an der Unterseite der Ladeeinrichtung wenigstens ein Formschlusselement mit einer Hinterschneidung vorhanden sein. Dieses Formschlusselement kann in Maßnahme b) von der noch fließfähigen Vergussmasse umhüllt werden. Dies erlaubt eine besonders zuverlässige Verbindung der Ladeeinrichtung mit der Vergussmasse. Die Unterseite der Ladeeinrichtung kann aber auch formschlusselementfrei bzw. hinterschneidungsfrei ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft außerdem mit einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Herstellen einer Montageschnittstelle für eine Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtungen, mittels welcher kabellos, insbesondere berührungslos, ein wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug induktiv mit elektrischer Energie aufladbar ist, auf einem vom Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund. Das Verfahren des zweiten Aspekts der Erfindung umfasst vier Maßnahmen a) bis d). Gemäß einer ersten Maßnahme a) erfolgt ein Auflegen einer Trennfolie auf dem Untergrund, sodass eine Unterseite der Trennfolie eine Oberseite des Untergrunds berührt. Vor dem Auflegen der Trennfolie kann die Oberseite des Untergrunds gesäubert werden. Der Untergrund kann auf Unebenheiten hin vermessen werden. Bei einer zweiten Maßnahme b) wird eine fließfähige und aushärtbare Vergussmasse auf eine der Unterseite der Trennfolie gegenüberliegenden Oberseite der Trennfolie aufgebracht. Eine Menge an eingesetzter Vergussmasse kann auf die Unebenheiten des Untergrunds abgestimmt werden. Gemäß einer dritten Maßnahme c) erfolgt ein Anordnen eines Adapters für die Montage der Ladeeinrichtung auf der noch fließfähigen Vergussmasse, sodass zwischen einer Unterseite des Adapters und der Oberseite der Trennfolie eine mit der Vergussmasse ausgefüllte Fuge erzeugt wird. Gemäß einer vierten Maßnahme d) erfolgt ein (Vor-)Fixieren des gemäß Maßnahme c) angeordneten Adapters mittels Aushärtens der Vergussmasse unter Erzeugung der Montageschnittstelle. Vorteilhaft kann somit mittels der Vergussmasse der wünschenswerte Ausgleich etwaiger Unebenheiten des Untergrunds technisch besonders einfach realisiert werden. Mittels des Adapters kann die Ladeeinrichtung unter Gewährleistung der Positionstreue austauschbar auf dem Untergrund angeordnet werden. Außerdem sorgt die Trennfolie in vorteilhafter Weise dafür, dass eine Demontage des Adapters vom Untergrund vorgenommen werden kann, ohne dass Vergussmasse am Untergrund verbleibt oder der Untergrund beim Entfernen der Vergussmasse Schaden nehmen kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens gemäß einem der ersten beiden Aspekte der Erfindung umfasst die Trennfolie einen Kunststoff oder besteht aus einem Kunststoff. Dabei weist die Trennfolie eine Dicke von weniger als 250 µm auf. Bevorzugt weist die Trennfolie eine Dicke von weniger als 100 µm auf. Besonders bevorzugt weist die Trennfolie eine Dicke von weniger als 50 µm auf. Die Dicke der Folie kann durch den kleinsten Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite der Trennfolie festgelegt sein. Eine solche Trennfolie schmiegt sich besonders gut an etwaige Unebenheiten des Untergrunds an, sodass eine gleichmäßige mechanische Anlage der Trennfolie am Untergrund erreicht werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens gemäß einem der ersten beiden Aspekte der Erfindung umfasst die Trennfolie ein Metall, insbesondere Aluminium, oder besteht aus einem solchen Metall. Dabei weist die Metall-Trennfolie eine Dicke von weniger als 50 µm auf. Bevorzugt weist die Metall-Trennfolie eine Dicke von weniger als 20 µm auf. Besonders bevorzugt weist die Metall-Trennfolie eine Dicke von weniger als 10 µm auf. Eine solche Metall-Trennfolie ermöglicht eine besonders gute Wärmeabfuhr der im Betrieb der elektromagnetischen Ladeeinrichtung anfallenden Abwärme in den Untergrund.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens gemäß einem der ersten beiden Aspekten der Erfindung ist die Trennfolie geprägt oder gefaltet ausgebildet. Dabei ist eine lotrechte Erstreckung der Prägung oder Faltung der Trennfolie vor dem Aufbringen der Vergussmasse in Maßnahme b) größer als eine lotrecht gemessene maximale Unebenheit der Oberseite des Untergrunds. Vorteilhaft kann somit die Trennfolie durch Verformung ihrer Faltung bzw. Prägung zum Ausgleich der Unebenheiten der Oberseite des Untergrunds beitragen, sodass auch besonders große Unebenheiten ausgeglichen werden können.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens gemäß dem ersten oder dem zweiten Erfindungsaspekt umfasst das Verfahren eine zusätzliche Maßnahme c1). Gemäß dieser Maßnahme c1) erfolgt ein Erzeugen einer Sollbruchstelle, die nach Aushärten der Vergussmasse in Maßnahme d) entlang einer die Unterseite der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters einfassenden Kante der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters verläuft, wobei die Sollbruchstelle vorzugsweise zeitlich vor der Durchführung der Maßnahme d) erzeugt wird. Mittels dieser Sollbruchstelle können etwaige Überstände an Vergussmasse besonders einfach durch Abbrechen (wenn ausgehärtet) entfernt werden. Es versteht sich, dass überstehende Vergussmasse vor Aushärtung auch abgewischt oder mittels einer Spachtel oder Kelle entfernt werden kann.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens gemäß einem der ersten beiden Aspekte der Erfindung umfasst das Verfahren eine zusätzliche Maßnahme d1). Gemäß dieser Maßnahme d1) erfolgt ein Entfernen des außerhalb der Fuge gelegenen Überstands an Trennfolie und Vergussmasse. Damit lässt sich besonders einfach ein sauberes und ansprechendes Erscheinungsbild der elektromagnetischen Ladeeinrichtung nach ihrer Montage bzw. der Montageschnittstelle nach ihrer Herstellung erreichen.
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In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung entspricht die Trennfolie beim Auflegen in Maßnahme a) einem flächigen Zuschnitt, der die Unterseite der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters allseits um wenigstens 20 cm überragt. Damit lässt sich vorteilhaft sicherstellen, dass Vergussmasse, die infolge des Anordnens der elektromagnetischen Ladeeinrichtung bzw. des Adapters aus der Fuge tritt, vom Untergrund ferngehalten wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem in einem dritten Erfindungsaspekt ein Verfahren zum Herstellen einer Montageschnittstelle für eine Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung, mittels welcher kabellos, insbesondere berührungslos, ein wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug induktiv mit elektrischer Energie aufladbar ist, auf oder in einem vom Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund. Das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung umfasst vier Maßnahmen a) bis d). In einer ersten Maßnahme a) des Verfahrens erfolgt ein Gießen eines fließfähigen und aushärtbaren Untergrundmaterials, das nach seiner Aushärtung den Untergrund ausbildet. Bei einer zweiten Maßnahme b) des Verfahrens wird ein Adapter für die Montage der Ladeeinrichtung unmittelbar auf dem noch fließfähigen Untergrundmaterial angeordnet, sodass eine Unterseite des Adapters mit dem noch fließfähigen Untergrundmaterial benetzt wird. Der Adapter kann wannenförmig oder plattenförmig ausgebildet sein. Eine dritte Maßnahme c) sieht vor, dass der gemäß Maßnahme b) angeordnete Adapter mittels Aushärtens des Untergrundmaterials zum Untergrund (vor-)fixiert wird, sodass die Montageschnittstelle ausgebildet wird. Somit lässt sich in vorteilhafter Weise technisch besonders einfach eine Herstellung der Montageschnittstelle erzielen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach einem der drei Aspekte der Erfindung wird die Ladeeinrichtung bzw. der Adapter zeitlich vor dem (Vor-)Fixieren, bevorzugt waagrecht, ausgerichtet wird. Eine solche Ausrichtung ermöglicht eine besonders präzise Positionierung eines aufzuladenden Kraftfahrzeugs relativ zur Ladeeinrichtung bzw. der Ladeeinrichtung an der Montageschnittstelle.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens gemäß dem zweiten oder dem dritten Aspekt der Erfindung ist an der Unterseite des Adapters wenigstens ein Formschlusselement mit einer Hinterschneidung vorhanden. Dieses Formschlusselement wird von der/dem noch fließfähigen Vergussmasse/ Untergrundmaterial umhüllt. Dies erlaubt eine besonders gute mechanische Anbindung des Adapters an die Vergussmasse bzw. an das Untergrundmaterial.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach einem der drei Erfindungsaspekte umfasst die Vergussmasse bzw. das Untergrundmaterial Fließestrich, insbesondere Calciumsulfat-Fließestrich, oder/und Kunstharz oder/und Gummi-Mörtel. Dies bedeutet, dass die Vergussmasse ein beliebiges Gemisch der voranstehend aufgezählten Komponenten sein kann, wobei auf einzelne der Komponenten verzichtet sein kann. Alternativ oder zusätzlich ist die Vergussmasse bzw. das Untergrundmaterial, insbesondere mit elastischen Fasern, gefüllt. Eine solche Vergussmasse bzw. ein solches Untergrundmaterial erweist sich vorteilhaft als mechanisch besonders belastbar und schlagzäh.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens nach dem ersten, zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung weist die Vergussmasse bzw. das Untergrundmaterial nach Aushärtung eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 1,5 W/(m*K) auf. Bevorzugt weist die Vergussmasse bzw. das Untergrundmaterial nach Aushärtung eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 2,0 W/(m*K) auf. Dies ermöglicht eine besonders gute Abfuhr der im Betrieb der elektromagnetischen Ladeeinrichtung anfallenden Verlustwärme in den Untergrund.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach einem der drei Aspekt der Erfindung wird, vorzugsweise zeitlich vor dem Anordnen der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters, höchstvorzugsweise vor dem Auflegen der Trennfolie, wenigstens ein Loch, insbesondere ein Sackloch, im Untergrund erzeugt und ein Verankerungsbolzen im Loch befestigt. Dabei wird das Ausrichten der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters durch handfestes Anziehen einer mittels des Verankerungsbolzens erzeugten und auf die Ladeeinrichtung bzw. den Adapter wirkenden Schraubverbindung durchgeführt. Zeitlich nach dem Aushärten der Vergussmasse bzw. des Untergrundmaterials wird die Schraubverbindung zur (End-)Fixierung der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters, insbesondere mit einem Anzugsdrehmoment von maximal 10 Nm, festgezogen. So kann die Ladeeinrichtung bzw. der Adapter in besonders einfacher, wirksamer und zugleich zuverlässiger Weise befestigt werden. Außerdem verhindert die Schraubverbindung ein laterales Verrutschen der Ladeeinrichtung bzw. des Adapters vor Aushärtung der Vergussmasse bzw. des Untergrundmaterials.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung zum kabellosen, insbesondere berührungslosen, Aufladen eines wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie. Die Anordnung umfasst einen vom Kraftfahrzeug befahrbaren Untergrund, der bevorzugt einen Parkplatz ausbildet. Darüber hinaus weist die Anordnung eine elektromagnetische Ladeeinrichtung auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug induktiv mit elektrischer Energie aufladbar ist. Alternativ umfasst die Anordnung eine universelle Montageschnittstelle, an welcher eine solche elektromagnetische Ladeeinrichtung montierbar oder montiert ist. Dabei ist die Ladeeinrichtung mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung am Untergrund montiert bzw. die Montageschnittstelle mittels eines Verfahrens gemäß dem zweiten oder dem dritten Aspekt der Erfindung hergestellt. Daher übertragen sich die voranstehend aufgezeigten Vorteile des Verfahrens gemäß den drei Aspekten der Erfindung auch auf die erfindungsgemäße Anordnung.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 entlang einer Schwerkraftrichtung geschnitten, ein Beispiel einer mittels eines Verfahrens gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung montierten elektromagnetischen Ladeeinrichtung,
- 2 entlang der Schwerkraftdichtung geschnitten, ein Beispiel einer mittels eines Verfahrens gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellten Montageschnittstelle,
- 3 entlang der Schwerkraftdichtung geschnitten, ein Beispiel einer mittels eines Verfahrens gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung hergestellten Montageschnittstelle.
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In der 1 ist in einem Schnitt entlang einer Schwerkraftrichtung S beispielhaft eine elektromagnetische Ladeeinrichtung 1 gezeigt, die mittels eines Verfahrens gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung montiert ist. Das Verfahren dient zur Montage einer solchen elektromagnetischen Ladeeinrichtung 1 auf einem von einem wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeug 2 befahrbaren Untergrund 3. Mittels der Ladeeinrichtung 1 kann kabellos, im gezeigten Beispiel berührungslos, ein solches wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug 2 induktiv mit elektrischer Energie aufgeladen werden. Das Kraftfahrzeug 2 kann hierzu einen elektrischen Energiespeicher umfassen, in welchem die elektrische Energie nach bzw. bei der induktiven Aufladung gespeichert werden kann. Dieser Energiespeicher kann beispielsweise eine Traktionsbatterie zum Versorgen eines elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs 2 sein.
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Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst vier Maßnahmen a) bis d). Gemäß einer ersten Maßnahme a) wird eine Trennfolie 4 auf dem Untergrund 3 aufgelegt, sodass eine Unterseite 5 der Trennfolie 4 eine Oberseite 6 des Untergrunds 3 berührt. In einer zweiten Maßnahme b) wird eine fließfähige und aushärtbare Vergussmasse 7 auf eine der Unterseite 5 der Trennfolie 4 gegenüberliegenden Oberseite 8 der Trennfolie 4 aufgebracht. Eine dritte Maßnahme c) des Verfahrens sieht vor, dass die elektromagnetische Ladeeinrichtungen 1 auf der noch fließfähigen Vergussmasse 7 - also bevor die Vergussmasse 7 ausgehärtet wurde - angeordnet wird. Dabei wird die Ladeeinrichtung 1 gemäß Maßnahme c) derart angeordnet, dass zwischen einer Unterseite 9 der Ladeeinrichtung 1 und der Oberseite 8 der Trennfolie 4 eine mit der Vergussmasse 7 ausgefüllte Fuge 10 erzeugt wird. Anschließend wird die Ladeeinrichtung 1 beispielsweise ausgerichtet. Beispielsweise wird eine der Unterseite 9 der Ladeeinrichtung 1 gegenüberliegende Oberseite 11 der Ladeeinrichtung 1 waagrecht ausgerichtet. Im gezeigten Beispiel wird die Oberseite 11 der Lagereinrichtung 1 zum waagrechten Ausrichten der Ladeeinrichtung 1 in Maßnahme b) mit einer horizontalen Ebene H, deren Normalvektor in Schwerkraftrichtung S verläuft, in Übereinstimmung gebracht. Das Verfahren umfasst außerdem eine vierte Maßnahme d), in welcher die gemäß Maßnahme c) angeordnete Ladeeinrichtung 1 in ihrer Ausrichtung mittels Aushärtens der Vergussmasse 7 (vor-)fixiert wird.
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In der 2 ist in einem Schnitt entlang der Schwerkraftrichtung ein Beispiel einer Montageschnittstelle 14 gezeigt, die mittels eines Verfahrens gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellt ist. Das Verfahren dient zum Herstellen der in 2 beispielhaft gezeigten Montageschnittstelle 14 auf einem von einem wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeug 2 - in der 2 nicht gezeigt - befahrbaren Untergrund 3. Die Montageschnittstelle 14 wiederum ist für eine Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung 1 - in der 2 nicht dargestellt - auf dem Untergrund 3 eingerichtet. Mittels einer solchen elektromagnetischen Ladeeinrichtung 1 kann kabellos, beispielsweise berührungslos, das wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug 2 induktiv mit elektrischer Energie aufgeladen werden. Das Kraftfahrzeug 2 kann im Hinblick auf das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dem voranstehend beschriebenen und in 1 grob schematisch abgebildeten Kraftfahrzeug 2 entsprechen.
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Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst vier Maßnahmen a) bis d). Gemäß einer ersten Maßnahme a) wird eine Trennfolie 4 auf dem Untergrund 3 derart aufgelegt, dass eine Unterseite 5 der Trennfolie 4 eine Oberseite 6 des Untergrundes 3 berührt. In einer zweiten Maßnahme b) wird eine fließfähige und aushärtbare Vergussmasse 7 auf eine der Unterseite 5 der Trennfolie 4 gegenüberliegenden Oberseite 8 der Trennfolie 4 aufgebracht. Eine dritte Maßnahme c) des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung sieht vor, dass ein Adapter 15, der für die Montage der Ladeeinrichtung 1 eingerichtet ist, auf der noch fließfähigen Vergussmasse 7 - also bevor die Vergussmasse 7 ausgehärtet wurde - angeordnet wird. Dabei wird der Adapter 15 derart auf der noch fließfähigen Vergussmasse 7 angeordnet, dass zwischen einer Unterseite 9 des Adapters 15 und der Oberseite 8 der Trennfolie 4 eine mit der Vergussmasse 7 ausgefüllte Fuge 10 erzeugt wird. Anschließend erfolgt beispielsweise ein Ausrichten des Adapters 15. Dabei wird beispielsweise eine der Unterseite 9 gegenüberliegende Oberseite 11 des Adapters 15 waagrecht ausgerichtet, also mit der horizontalen Ebene H in Übereinstimmung gebracht. Das Verfahren umfasst außerdem eine vierte Maßnahme d), gemäß welcher der in Maßnahme c) angeordnete Adapter 15 in seiner Ausrichtung mittels Aushärtens der Vergussmasse 7 unter Erzeugung der Montageschnittstelle 14 (vor-)fixiert wird.
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Sowohl beim Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch beim Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst die Trennfolie 4 beispielsweise einen Kunststoff oder besteht aus einem solchen. Diese Kunststoff-Trennfolie 4 weist zum Beispiel eine Dicke 16 von weniger als 250 µm auf. In einer bevorzugten Variante weist die Trennfolie 4 eine Dicke 16 von weniger als 100 µm auf. In einer besonders bevorzugten Variante weist die Trennfolie 4 eine Dicke 16 von weniger als 25 µm auf. Alternativ umfasst die Trennfolie 4 beispielsweise ein Metall, wie Aluminium, oder besteht aus einem solchen. Die Metall-Trennfolie 4 weist beispielsweise eine Dicke 16 von weniger als 50 µm auf. In einer bevorzugten Variante weist die Metall-Trennfolie 4 eine Dicke 16 von weniger als 20 µm auf. In einer besonders bevorzugten Variante weist die Metall-Trennfolie 4 eine Dicke 16 von weniger als 10 µm auf. Die Trennfolie 4 - egal, welchen Materials - ist beispielsweise geprägt oder gefaltet. Die Trennfolie 4 kann eine Trapez-Faltung aufweisen, wie eine solche für eine andere Anwendung bereits aus der
EP 3 332 206 B1 bekannt ist. Eine lotrechte, also entlang der Schwerkraftrichtung gemessene, Erstreckung der Prägung oder Faltung der Trennfolie 4 ist, bevor die Vergussmasse 7 in Maßnahme b) aufgebracht wird, größer als eine parallel dazu gemessene maximale Unebenheit 17 der Oberseite 6 des Untergrunds 3. Beim Ausrichten der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 können durch Verformung der Prägung bzw. der Faltung der Trennfolie 4 an der Oberseite 6 des Untergrunds 3 vorhandene Unebenheiten ausgeglichen werden.
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Beim Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und beim Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird beispielsweise in einer zusätzlichen Maßnahme c1) eine Sollbruchstelle erzeugt. Diese Sollbruchstelle wird zum Beispiel zeitlich vor der Durchführung der Maßnahme d), also vor dem Aushärten der Vergussmasse 7, erzeugt. Nach dem Aushärten der Vergussmasse 7 in Maßnahme d) verläuft die Sollbruchstelle entlang einer Kante 18 der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15, die die Unterseite der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 einfasst. Das Verfahren des ersten und des zweiten Aspekt der Erfindung umfasst beispielsweise außerdem eine zusätzliche Maßnahme d1), gemäß welcher der außerhalb der Fuge 10 gelegenen Überstand an Trennfolie 4 und Vergussmasse 7 entfernt wird. Vor einem solchen Entfernen des Überstands an Trennfolie 4, also jedenfalls beim Auflegen in Maßnahme a), entspricht die Trennfolie 4 einem flächigen Zuschnitt, der die Unterseite 9 der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 an jeder Seite beispielsweise um mindestens 20 cm überragt. Die Trennfolie 4 kann also eine deutlich größeren Flächenbetrag aufweisen, als die Unterseite 9 der Ladeeinrichtung 1 bzw. Ausrichten austretende Vergussmasse 7 mittels des Überstands an Trennfolie 4 vom Untergrund 3 ferngehalten werden kann.
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In der 3 ist in einem Schnitt entlang der Schwerkraftrichtung S ein Beispiel einer mittels eines Verfahrens gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung hergestellten Montageschnittstelle 14 gezeigt. Das Verfahren dient zum Herstellen der in 2 beispielhaft gezeigten Montageschnittstelle 14 auf einem von einem wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeug 2 - in der 3 nicht gezeigt - befahrbaren Untergrund 3. Die Montageschnittstelle 14 wiederum ist für eine Montage einer elektromagnetischen Ladeeinrichtung 1 auf dem Untergrund 3 eingerichtet. Mittels einer solchen elektromagnetischen Ladeeinrichtung 1 kann kabellos, beispielsweise berührungslos, das wenigstens teilelektrifiziertes Kraftfahrzeug 2 induktiv mit elektrischer Energie aufgeladen werden. Das Kraftfahrzeug 2 kann im Hinblick auf das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung dem voranstehend beschriebenen und in 1 grob schematisch abgebildeten Kraftfahrzeug 2 entsprechen.
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Das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung umfasst drei Maßnahmen a) bis c). Gemäß einer ersten Maßnahme a) des Verfahrens wird ein fließfähiges und aushärtbares Untergrundmaterial 19 gegossen, welches nach seiner Aushärtung den vom Kraftfahrzeug 2 befahrbaren Untergrund 3 ausbildet. In einer zweiten Maßnahme b) wird ein Adapter 15 für die Montage der Ladeeinrichtung 1 unmittelbar auf dem noch fließfähigen Untergrundmaterial 19 angeordnet. Dabei wird der Adapter 15 gemäß Maßnahme b) derart auf dem noch fließfähigen Untergrundmaterial 19 angeordnet, dass eine Unterseite 9 des Adapters 15 mit dem noch fließfähigen Untergrundmaterial 19 benetzt wird. Dem Beispiel der 3 nach kann der Adapter 15 in der Art einer Wanne realisiert sein. Es versteht sich, dass der Adapter 15 aber auch eine andere geometrische Formgebung aufweisen kann, wie beispielsweise die einer Platte. Beim Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird der Adapter 15 beispielsweise anschließend ausgerichtet. Dabei wird zum Ausrichten des Adapters 15 beispielsweise eine der Unterseite 9 des Adapters 15 gegenüberliegende Oberseite 11 des Adapters 15 mit der horizontalen Ebene H in Übereinstimmung gebracht. Das Verfahren umfasst außerdem eine dritte Maßnahme c), bei welcher der in Maßnahme b) angeordnete Adapter in seiner Ausrichtung mittels Aushärtens des Untergrundmaterials 19 zum Untergrund 3 (vor-)fixiert wird. Infolge dieser Maßnahme c) wird die Montageschnittstelle 14 ausgebildet.
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Gemäß dem Beispiel der 3 ist an der Unterseite 9 des Adapters 15 wenigstens ein Formschlusselement 12 mit einer Hinterschneidung 13 vorhanden. Die Hinterschneidung 13 ist beispielsweise winklig zur Schwerkraftrichtung S orientiert. Beispielsweise wird das Formschlusselement 12 gemäß dem Verfahren nach dem ersten und nach dem zweiten Aspekt der Erfindung von der noch fließfähigen Vergussmasse 7 bzw. von dem noch fließfähigen Untergrundmaterial 19 umhüllt. Es versteht sich, dass beim Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung an der Unterseite 9 der Ladeeinrichtung 1 ebenfalls wenigstens ein Formschlusselement 12 mit Hinterschneidung 13 vorhanden sein kann, welches analog zum Beispiel der 3 ausgebildet ist und von der noch fließfähigen Vergussmasse 7 umhüllt wird.
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Bei dem Verfahren gemäß allen Aspekten der Erfindung umfasst die Vergussmasse 7 bzw. das Untergrundmaterial 19 beispielsweise einen Fließestrich, der ein Calciumsulfat-Fließestrich sein kann. Jeweils alternativ oder zusätzlich kann die Vergussmasse 7 bzw. das Untergrundmaterial 19 ein Kunstharz oder einen Gummi-Mörtel umfassen. Ein solcher Gummi-Mörtel wird unter eben dieser Bezeichnung beispielsweise vom Hersteller MEM angeboten. Die Vergussmasse 7 bzw. das Untergrundmaterial 19 ist beispielsweise gefüllt. Die Vergussmasse 7 bzw. das Untergrundmaterial 19 kann mit elastischen Fasern gefüllt sein. Die Vergussmasse 7 bzw. das Untergrundmaterial 19 weist nach seiner Aushärtung beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 1,5 W/(m* K) auf.
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Gemäß den Verfahren aller Aspekte der Erfindung wird beispielsweise wenigstens ein Loch 20 im Untergrund 3 erzeugt und ein Verankerungsbolzen 21 im Loch 20 befestigt, vgl. 1 und 2. Das Loch 20 kann ein Sackloch sein. Das Erzeugen des Lochs 20 erfolgt zum Beispiel zeitlich vor dem Anordnen der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15. Das Erzeugen des Lochs 20 kann vor dem Auflegen der Trennfolie 4 erfolgen. In dem Loch 20 wird ein Verankerungsbolzen 21 eingebracht und kann mit dem Untergrund 3 kraftschlüssig oder/und stoffschlüssig, z.B. mittels Dübel, Klebstoff oder Vergussmasse, verbunden werden. Das Ausrichten der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 wird dabei durch handfestes Anziehen einer mittels des Verankerungsbolzens 21 erzeugten und auf die Ladeeinrichtung 1 bzw. den Adapter 15 wirkenden Schraubverbindung 22 durchgeführt. Hierzu kann der wenigstens eine Verankerungsbolzen 21 ein Gewinde umfassen, auf welches dem Loch 20 abgewandt eine Schraubenmutter aufgeschraubt wird. Dabei wird zeitlich nach dem Aushärten der Vergussmasse 7 bzw. des Untergrundmaterials 19 die Schraubverbindung 22 zur (End-)Fixierung der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 festgezogen. Beispielsweise wird die Schauverbindung 22 zur (End-)Fixierung der Ladeeinrichtung 1 bzw. des Adapters 15 mit einem Anzugsdrehmoment von maximal 10 Newtonmeter angezogen.
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Die 1 bis 3 zeigen jeweils auch ein Beispiel einer erfindungsgemäße Anordnung 23 zum kabellosen, beispielsweise berührungslosen, Aufladen eines wenigstens teilelektrifizierten Kraftfahrzeugs 2 mit elektrischer Energie. Die Anordnung 2 umfasst einen vom Kraftfahrzeug 2 befahrbaren Untergrund 3, der einen Parkplatz zum Abstellen des Kraftfahrzeugs 2 ausbilden kann. Beispielsweise kann der Untergrund 3 den Boden einer Garage ausbilden. Die Anordnung 23 umfasst außerdem eine elektromagnetische Ladeeinrichtung 1, mittels welcher das Kraftfahrzeug 2 induktiv mit elektrischer Energie aufladbar ist. Alternativ umfasst die Anordnung 23 eine Montageschnittstelle 14, an welcher eine solche elektromagnetische Ladeeinrichtung 1 montierbar oder montiert ist. Dabei ist die Ladeeinrichtung 1 mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf dem Untergrund 3 montiert bzw. die Montageschnittstelle 14 mittels eines Verfahrens gemäß dem zweiten oder dem dritten Aspekt der Erfindung hergestellt. Die Montageschnittstelle 14 kann universell ausgebildet sein, sodass vielfältige Ladeeinrichtungen 1 mittels ein und derselben Montageschnittstelle 14 montierbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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