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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Drahtlosleistungsübertragung, insbesondere das Detektieren von Objekten und Materie in der Nähe eines Drahtlosleistungsübertragungssystems.
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Drahtlosleistungsübertragungssysteme können dazu verwendet werden, elektrische Leistung von einer Primäranordnung zu einer Sekundäranordnung zu übertragen, ohne dass eine direkte elektrische Verbindung zwischen der Primäranordnung und der Sekundäranordnung erforderlich ist. Die Sekundäranordnung kann in einem elektrischen Gerät angeordnet sein, das durch die Primäranordnung angetrieben werden sollte. Über solche Drahtlosleistungsübertragungssysteme können Geräte, wie zum Beispiel mobile Kommunikationsgeräte und Elektrofahrzeuge, angetrieben werden. Insbesondere kann die Batterie eines Elektrofahrzeugs während des Betriebs der Drahtlosleistungsübertragungssysteme aufgeladen werden.
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Insbesondere wenn eine hohe Leistungsrate erforderlich ist, beispielsweise um eine Batterie eines Elektrofahrzeugs mit einer großen Kapazität aufzuladen, können Objekte oder Materie in der Nähe des Drahtlosleistungsübertragungssystems den Betrieb stören. Ferner kann die hohe Leistungsrate Objekte, wie zum Beispiel metallische Objekte, erwärmen oder lebende Materie in der Nähe des Drahtlosleistungsübertragungssystems schädigen.
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Aus der
WO 2016/099806 A1 und
WO 2016/060748 A1 ist die Verwendung von Radar-Transceivern zum Bestimmen des Vorhandenseins eines Fahrzeugs und zum Unterstützen der Ausrichtung des Fahrzeugs bekannt.
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Es ist jedoch ein Drahtlosleistungsübertragungssystem erwünscht, das das Vorhandensein von Fremdkörpern, wie zum Beispiel lebenden Objekten oder metallischen Objekten, detektieren kann. Ferner ist erwünscht, den gesamten Bereich eines Drahtlosübertragungssystems zu überwachen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Umgebung des Übertragungssystems während des Betriebs des Drahtlosleistungsübertragungssystems zu überwachen.
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Dazu werden ein Drahtlosleistungsübertragungssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Drahtlosleistungsübertragungssystems gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Abhängige Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit.
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Das Drahtlosleistungsübertragungssystem umfasst ein Detektionssystem. Das Detektionssystem ist für ein aus einem dielektrischen Material und einem metallischen Material ausgewähltes Material empfindlich. Das Detektionssystem gestattet es, mindestens zwei Parameter zu überwachen, die aus dem Vorhandensein eines Objekts, dem Abstand eines Objekts, der Temperatur eines Objekts, dem Wärmeverhalten eines Objekts, dem Vorhandensein eines metallischen Objekts, dem Vorhandensein eines dielektrischen Objekts und dem Bedecktsein des Detektionssystems mit metallischer oder dielektrischer Materie ausgewählt sind. Das Detektionssystem weist mindestens einen oder mehrere Sensoren auf, die aus einem Infrarotsensor, einem Ultraschallsensor, einem kapazitiven Sensor und einem induktiven Sensor ausgewählt sind.
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Solch ein Drahtlosleistungsübertragungssystem kann aufgrund des Vorhandenseins seines Detektionssystems Fremdkörper und lebende Objekte in der Nähe des Übertragungssystems detektieren. Solch ein Drahtlosleistungsübertragungssystem kann die Sicherheitsanforderungen, die für Drahtlosleistungsübertragungssysteme erforderlich sind, erfüllen. Ferner ist es möglich, dass solch ein Drahtlosleistungsübertragungssystem das Vorhandensein irgendeines lebenden Objekts oder irgendeines Fremdkörpers in der Nähe ermittelt. Solch ein System kann den Abstand zwischen dem System und dem jeweiligen Objekt bestimmen. Es ist möglich, die Temperatur eines detektierten Objekts kontinuierlich oder iterativ zu überwachen. Somit kann die Wärmeentwicklung des Objekts beobachtet werden. Befindet sich somit zum Beispiel ein metallisches Objekt in der Nähe des Drahtlosleistungsübertragungssystems und wird Magnetkraft zu dem metallischen Objekt übertragen und das metallische Objekt wird erwärmt, dann kann dieses Szenario erkannt werden, und es kann mit den entsprechenden Gegenmaßnahmen begonnen werden.
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Es ist möglich, das mindestens ein Sensor des Drahtlosleistungsübertragungssystems gegen Magnet- und/oder elektrische Felder immun ist.
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Insbesondere wenn ein Drahtlosleistungsübertragungssystem, das eine hohe Leistungsrate bereitstellt, in Betrieb ist, werden dann starke Magnetfelder ausgesendet. Diese starken Magnetfelder sind für mehrere bekannte Sensoren oder bekannte Drahtlosleistungsübertragungssysteme problematisch.
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Ein Ergebnis intensiver Studien auf dem Gebiet von Sensorsystemen für Drahtlosleistungsübertragungssysteme besteht darin, dass eine Kombination aus Sensoren und eine Konzentration von Sensoren in Sensorblöcken erhalten werden kann, so dass die Sensoren die Umgebung der Drahtlosleistungsübertragungssysteme überwachen können, während das Leistungsübertragungssystem aktiv ist.
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Demgemäß ist es möglich, dass das Drahtlosleistungsübertragungssystem mehrere Sensorblöcke umfasst. Jeder Sensorblock umfasst mindestens einen oder mehrere Sensoren. Jeder Sensorblock ist an einer Stelle des Umfangs des Drahtlosleistungsübertragungssystems angeordnet. Jeder Sensorblock ist dahingehend ausgerichtet, ein anderes Segment der Umgebung des Drahtlosleistungsübertragungssystems zu überwachen.
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Die Sensoren innerhalb der Sensorblöcke und die Sensorblöcke bezüglich des Drahtlosleistungsübertragungssystems sind so angeordnet, dass die durch das Übertragungssystem ausgesendeten Magnetfelder die Sensoren nicht schädigen. In den Sensoren wird nur ein geringes Rauschen induziert.
Um den beobachtbaren Bereich eines Sensors oder eines jeweiligen Sensorblocks zu beschreiben, kann die Verwendung eines Kugelkoordinatensystems nützlich sein. In einem Kugelkoordinatensystem wird die Position, das heißt die Richtung und der Abstand, eines Objekts bezüglich eines Zentrums des Koordinatensystems durch einen horizontalen Azimutwinkel φ, einen Polarwinkel 9 und den Abstand r gekennzeichnet. Ferner ist der Raumwinkel ein Maß zum Angeben der Kombination von beobachtbaren Richtungen.
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Dementsprechend ist es möglich, dass die Sensoren des Drahtlosleistungsübertragungssystems so angeordnet und ausgerichtet sind, dass aus dem dielektrischen Material und dem metallischen Material ausgewähltes Material für jeden Azimutwinkel φ im Bereich zwischen 0° und 360° überwacht werden kann.
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Ferner ist es möglich, dass die Sensoren so angeordnet und ausgerichtet sind, dass das aus dem dielektrischen Material und dem metallischen Material ausgewählte Material für jeden Polarwinkel θ zwischen 0° und 90° überwacht werden kann.
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Der beobachtbare Bereich eines einzigen Sensors kann das Volumen eines Kegels oder eines Kugelsegments, das einem bestimmten Raumwinkel entspricht, sein.
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In der Regel weist ein einziger Sensor kein beobachtbares Volumen entsprechend einem Raumwinkel einer Halbkugel (Raumwinkel: n) oder einer ganzen Kugel (Raumwinkel: 2n) auf.
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Somit weist das Sensorsystem mehrere Sensoren auf, die über die verschiedenen Sensorblöcke und die Sensoren verteilt sein können, und die Sensorblöcke sind - zumindest bei einem bestimmten minimalen Abstand r - so angeordnet, dass jede mögliche, eine Position bestimmende Kombination von θ und φ von mindestens einem Sensor zu sehen ist.
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Es ist möglich, dass das Drahtlosleistungsübertragungssystem einen oder mehrere Infrarotsensoren umfasst. Jeder Infrarotsensor kann einen beobachtbaren Bereich aufweisen, der durch einen Sichtfeldwinkel zwischen 120° und 150° in der Horizontalebene und in der Vertikalebene charakterisiert ist. Die Suchtiefe der Infrarotsensoren kann zwischen 2 m und 4 m liegen.
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Es ist möglich, dass der Sichtfeldwinkel 135° in der Horizontalebene und in der Vertikalebene beträgt und die Suchtiefe 3 m beträgt.
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Ferner ist es möglich, dass das Drahtlosleistungsübertragungssystem einen oder mehrere Ultraschallsensoren umfasst. Jeder Ultraschallsensor kann einen beobachtbaren Bereich aufweisen, der durch einen Sichtfeldwinkel zwischen 80° und 100° in der Horizontalebene und in der Vertikalebene charakterisiert ist. Eine Suchtiefe kann zwischen 1 m und 3 m betragen.
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Es ist möglich, dass der Sichtfeldwinkel in der Horizontalebene und in der Vertikalebene eines Ultraschallsensors 90° beträgt. Die Suchtiefe kann 2 m betragen.
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Es ist möglich, dass das Drahtlosleistungsübertragungssystem einen oder mehrere kapazitive Sensoren aufweist. Jeder kapazitive Sensor kann eine Suchtiefe zwischen 3 cm und 8 cm aufweisen.
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Es ist möglich, dass die Suchtiefe eines kapazitiven Sensors ca. 5 cm beträgt.
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Es ist möglich, dass das Drahtlosleistungsübertragungssystem einen oder mehrere induktive Sensoren aufweist. Jeder induktive Sensor kann eine Suchtiefe zwischen 3 cm und 8 cm aufweisen.
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Die Suchtiefe eines induktiven Sensors kann ca. 5 cm betragen.
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Ein oder mehrere Infrarotsensoren können eine Infrarotlichtquelle, zum Beispiel eine LED, und ein Infrarotempfangsschaltungselement, zum Beispiel auch eine LED, umfassen.
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Ferner kann ein Infrarotsensor ein Thermopile umfassen.
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LEDs als eine Lichtquelle verwendende Infrarotsensoren sind aktive Sensoren, während Thermopiles verwendende Infrarotsensoren passive Sensoren sind, die eine aktive Schaltungsanordnung zum Verstärken einer Sensormessung umfassen können.
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Kapazitive Sensoren können dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob sich eine dielektrische Materie in der Nähe des Drahtlosleistungsübertragungssystems befindet. Somit kann bestimmt werden, ob das Leistungsübertragungssystem mit Wasser, Schnee, Schlamm, Blättern usw. bedeckt ist. Kapazitive Sensoren können auch metallische Objekte detektieren.
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Die induktiven Sensoren können dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob sich metallische Objekte in der Nähe des Drahtlosleistungsübertragungssystems befinden.
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Ferner kann das Drahtlosleistungsübertragungssystem eine Steuer- und Verarbeitungsschaltung umfassen, die mit den Sensoren elektrisch verbunden ist. Die Auswerteschaltung ist zum Auswerten der Sensormessungen bereitgestellt.
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Ein Verfahren zum Betreiben eines Drahtlosleistungsübertragungssystems umfasst die folgenden Schritte:
- - Überwachen der Umgebung des Systems unter Verwendung mehrerer von zwei oder mehreren Sensoren vor Aktivieren einer Primärspule,
- - Überwachen der Umgebung des Systems während Normalbetriebs,
- - Reduzieren der Leistungsrate, wenn das Vorhandensein eines unerwünschten Objekts erkannt wird.
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Das Verfahren kann ein Verfahren zum Schutz von lebenden Objekten und Detektieren von Fremdkörpern sein.
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Ferner kann das Verfahren den folgenden Schritt umfassen:
- - Abschalten des Drahtlosleistungsübertragungssystems, wenn ein kritischer Zustand detektiert wird.
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Ein kritischer Zustand kann das Detektieren eines Menschen oder eines lebenden Objekts, von Wasser, Schlamm usw. in der Nähe sein.
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Das Drahtlosleistungsübertragungssystem kann eine Primäranordnung mit einer Primärspule mit einer im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Gehäuseaußenform aufweisen. Die Ränder der Primäranordnung können den Umfang des Drahtlosleistungsübertragungssystems herstellen, wo Sensoren oder Sensorblöcke angeordnet sind.
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Es ist möglich, dass jeder Bereich der rechteckigen Gehäuseaußenform zwei Sensorblöcke aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass jeder Rand der Grundfläche einen Sensorblock aufweist. Ferner kann ein zusätzlicher Sensorblock an einer Ecke der rechteckigen Gehäuseaußenform positioniert sein. Somit kann eine Gesamtanzahl von acht Sensorblöcken als Teil eines Leistungsübertragungssystems vorgesehen sein.
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Ein Wärmesensor oder ein Infrarotsensor, der ein Thermopile verwendet, kann das Thermopile und zwei Operationsverstärker umfassen. Die Treiberschaltung mit den beiden Operationsverstärkern kann einen Versorgungsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweisen. Ein Ausgang eines ersten Operationsverstärkers ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsport des zweiten Operationsverstärkers verbunden. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers kann mit dem Ausgangsanschluss verbunden sein. Das Thermopile weist drei Anschlüsse auf. Ein Anschluss ist mit dem Versorgungsanschluss verbunden. Ein zweiter Anschluss des Thermopiles ist mit dem nichtinvertierten Eingangsport des ersten Operationsverstärkers verbunden. Der dritte Anschluss des Thermopiles ist mit Masse elektrisch verbunden. Zwischen dem nichtinvertierten Eingang des ersten Operationsverstärkers und Masse sind ein kapazitives Element und ein Widerstandselement in Reihe geschaltet. Zwischen dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers und Masse sind ein Widerstandselement und ein kapazitives Element in Reihe geschaltet. Zwischen dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers und dem invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers sind ein Widerstandselement, ein kapazitives Element und eine Diode elektrisch parallelgeschaltet. Solch eine Rückkopplungsschaltung ist auch für den zweiten Operationsverstärker vorhanden. Ferner sind zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers und Masse ein Widerstandselement und ein kapazitives Element in Reihe geschaltet.
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Ein Ultraschallsensor kann einen einzigen Ultraschallwandler oder zwei oder mehr Ultraschallwandler aufweisen.
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Bei einer Ausführungsform mit zwei Ultraschallwandlern kann ein Wandler als ein Sender eingesetzt werden, und der jeweilige andere Wandler kann als ein Empfangselement verwendet werden. In einer ersten Zeitperiode werden mehrere Ultraschallimpulse durch den ersten Wandler gesendet. Danach werden in einem zweiten Intervall Echos der Impulse empfangen, und anhand der Echos können Abstände von Objekten bestimmt werden.
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Eine Version eines Ultraschallsensors mit zwei Ultraschallwandlern kann zwei Schaltungsblöcke umfassen. Der erste Schaltungsblock weist einen ersten Stützanschluss und einen zweiten Stützanschluss auf. Der zweite Schaltungsblock weist einen Ausgangsanschluss auf und ist mit Masse verbunden. Der zweite Schaltungsblock ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss des ersten Schaltungsblocks elektrisch verbunden.
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Der erste Schaltungsblock weist einen Operationsverstärker und einen Transistor auf. Der zweite Schaltungsblock weist einen Operationsverstärker auf.
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In dem ersten Schaltungsblock weist der Ultraschallwandler zwei Anschlüsse auf. Ein Anschluss ist über ein Widerstandselement mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden. Der zweite Anschluss des Wandlers ist mit Masse verbunden. Der Transistor ist über ein Widerstandselement mit dem ersten Anschluss des Wandlers verbunden. Ein anderes Widerstandselement ist zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und dem Transistor geschaltet. Ferner ist ein anderes Widerstandselement zwischen dem Transistor und Masse elektrisch verbunden. Zwischen dem zweiten Versorgungsanschluss und Masse sind zwei Widerstandselemente in Reihe geschaltet. Das erste dieser beiden Widerstandselemente ist zwischen dem zweiten Versorgungsanschluss und dem nichtinvertierenden Anschluss des Operationsverstärkers geschaltet. Das zweite Widerstandselement ist zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss und dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers elektrisch verbunden. Zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und dem zweiten Versorgungsanschluss sind zwei Widerstandselemente elektrisch in Reihe geschaltet.
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Der zweite Schaltungsblock weist einen ersten Anschluss des Wandlers auf, der mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers des zweiten Blocks elektrisch verbunden ist. Der zweite Anschluss des Wandlers ist über eine Reihenschaltung mit einem kapazitiven Element und einem Widerstandselement mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers elektrisch verbunden. In einer Rückkopplungsschaltung zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers und dem invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers ist ein Widerstandselement geschaltet. Des Weiteren ist ein Widerstandselement zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und dem Ausgangsanschluss des Sensors geschaltet. Zwischen dem Ausgangsanschluss des Sensors und Masse ist ein kapazitives Element geschaltet. Zwischen dem zweiten Versorgungsanschluss und dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers des zweiten Blocks ist eine Reihenschaltung aus zwei Widerstandselementen geschaltet. Ein Knoten zwischen diesen beiden Widerstandselementen ist über ein Widerstandselement mit Masse verbunden.
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Eine Version eines Ultraschallsensors, die nur einen Ultraschallwandler benötigt, umfasst drei Operationsverstärker, vier kapazitive Elemente, eine Diode, vierzehn Widerstandselemente und drei induktive Elemente. Solch ein Sensor weist einen ersten Versorgungsanschluss, der bezüglich Masse eine Spannung von 3,3 V erwartet, und einen zweiten Versorgungsanschluss, der bezüglich Masse eine Spannung von 5 V erwartet, auf.
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In den beigefügten schematischen Figuren werden Funktionsprinzipien und Details bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine mögliche grundlegende Verteilung von Komponenten eines Drahtlosleistungsübertragungssystems WPTS (wireless power transmission system).
- 2 eine andere mögliche Verteilung von Komponenten.
- 3 eine Version eines Drahtlosleistungsübertragungssystems, die eine Auswerteschaltung enthält.
- 4 ein Ersatzschaltbild eines ein Thermopile verwendenden Infrarot-/Wärmesensors.
- 5 ein Ersatzschaltbild eines zwei Ultraschallwandler verwendenden Ultraschallsensors.
- 6 zeitabhängige Aktivitäten der beiden Wandler.
- 7 ein Ersatzschaltbild eines Ultraschallsensors, der nur einen einzigen Ultraschallwandler benötigt.
- 8 die Bedeutungen eines Azimutwinkels φ und eines Polarwinkels θ in einem Kugelkoordinatensystem.
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1 zeigt mögliche Positionen von Sensoren und Sensorblöcken SB eines Drahtlosleistungsübertragungssystems WPTS. Das Drahtlosleistungsübertragungssystem kann eine vorwiegend rechteckige Grundfläche haben. Innerhalb der Grundfläche ist eine Primärspule PC zur Übertragung von magnetischer Energie angeordnet. Der Umfang π der Grundfläche weist eine rechteckige Form mit vier Rändern und vier Ecken auf. Es ist möglich, dass jede Ecke und jeder Rand einen Sensorblock SB aufweist, der die erforderlichen Sensoren trägt. Die Sensorblöcke und die Sensoren in den Sensorblöcken sind so angeordnet und ausgerichtet, dass so viel wie möglich der Umgebung überwacht werden kann, zum Beispiel kann ein Sensor eines Sensorblocks SB einen Beobachtungsbereich OA aufweisen, wie als ein Kegel dargestellt wird. Die mehreren Sensoren in den mehreren Sensorblöcken gestatten ein derartiges Anordnen entsprechender sich überlappender Beobachtungsbereiche, dass ein Raumwinkel π, das heißt die obere Halbkugel, beobachtet werden kann.
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2 zeigt eine mögliche Anordnung von Sensorblöcken SB, bei der jeder der vier Ränder der vorwiegend rechteckigen Grundfläche zwei Sensorblöcke SB trägt. Die Sensorblöcke und die Sensoren in den Sensorblöcken sind wiederum so angeordnet und ausgerichtet, dass Beobachtungsbereiche oder Beobachtungsvolumen OV bezüglich einander so positioniert sind, dass jegliche Position, die einen minimalen Abstand zu dem Zentrum des Drahtlosleistungsübertragungssystems hat, durch mindestens einen Sensor überwacht und beobachtet wird.
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3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Drahtlosleistungsübertragungssystems mit einer Auswerteschaltung EC, die eine Schaltungsanordnung zum Auswerten der Sensormessungen von den Sensoren in den Sensorblöcken SB umfasst. Die durch die Auswerteschaltung EC bestimmten Ergebnisse können einer Zentraleinheit des Drahtlosleistungsübertragungssystems zugeführt werden.
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4 zeigt ein mögliches Ersatzschaltbild eines ein Thermopile TP verwendenden Wärmesensors. Der Sensor weist einen Versorgungsanschluss ST und einen Ausgangsanschluss OUT auf. Solch ein Sensor ist eine Ausführungsform eines Infrarotsensors IS.
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Die Treiberschaltung des Sensors weist zwei Operationsverstärker auf, die zwischen einem Anschluss des Thermopiles TP oder des Ausgangsports OUT in Reihe geschaltet sind. Das heißt, das Thermopile TP ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers elektrisch verbunden. Der Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers elektrisch verbunden. Der Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers ist mit dem Ausgangsanschluss OUT elektrisch verbunden.
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5 zeigt ein mögliches Ersatzschaltbild eines Ultraschallsensors US. Der Sensor US weist einen ersten Ultraschallwandler USTX auf, der als ein Sender verwendet werden kann. Ferner weist der Sensor US einen zweiten Ultraschallwandler USRX auf, der als eine Empfangsschaltung verwendet werden kann. Ein erster Schaltungsblock B1 umfasst Schaltungselemente, die dem ersten Ultraschallwandler USTX zugeordnet sind. Ein zweiter Schaltungsblock B2 umfasst Schaltungselemente, die dem zweiten Ultraschallwandler USRX zugeordnet sind. Der erste Block B1 weist einen ersten Operationsverstärker OA1 auf. Der zweite Block B2 weist einen zweiten Operationsverstärker OA2 auf.
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6 veranschaulicht eine mögliche Funktionsweise, bei der in einer ersten Zeitperiode TX Spannungsimpulse zu dem Sensor US übertragen werden, der elektrische Energie in akustische Energie umwandelt. Somit werden von dem ersten Wandler USTX den Spannungsimpulsen entsprechende Ultraschallimpulse ausgesendet. Danach ist eine Zeitperiode des Empfangs RX ohne Aktivität des Senders erforderlich. In dieser Zeitperiode werden Echos möglicher Objekte nahe der Drahtlosleistungsübertragungssysteme empfangen. Anhand der Zeit die dazu benötigte wird, dass die Impulse reflektiert und von dem Empfangswandler USRX empfangen werden, kann der Abstand zwischen dem Objekt und dem jeweiligen Sensor des Drahtlosleistungsübertragungssystems bestimmt werden.
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7 zeigt ein mögliches Ersatzschaltbild eines Ultraschallsensors, der einen einzigen Ultraschallwandler USTXRX verwendet, welcher als ein Sender und ein Empfänger wirken kann. Die Treiberschaltung dieses Ultraschallsensors US weist drei Operationsverstärker OA und die erforderlichen Schaltungselemente, die Verbindungen zwischen Eingangsports, Versorgungsanschlüssen, den Anschlüssen der Operationsverstärker OA und dem Wandler USTXRX herstellen, auf.
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8 veranschaulicht die Bedeutung der Größen φ, 9, r, die dazu erforderlich sind, eine Position in einem Kugelkoordinatensystem zu bestimmen. Der Winkel φ bestimmt den Winkel der Drehung in der xy-Ebene, das heißt in der Horizontalebene. Der Winkel θ bestimmt die Drehung von der z-Achse weg. r bestimmt den Abstand zwischen dem Zentrum des Koordinatensystems und dem jeweiligen Objekt O.
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Das Drahtlosleistungsübertragungssystem ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Details beschränkt. Das Verfahren zum Betreiben eines Übertragungssystems ist nicht auf die oben beschriebenen Schritte beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- B1:
- erster Schaltungsblock
- B2:
- zweiter Schaltungsblock
- EC:
- Auswerteschaltung
- IS:
- Infrarotsensor/Wärmesensor
- O:
- Objekt
- OA:
- beobachtbarer Bereich
- OA:
- Operationsverstärker
- OUT:
- Ausgangsanschluss
- OV:
- beobachtbares Volumen
- P:
- Umfang
- PC:
- Primärspule
- r:
- Abstand
- SB:
- Sensorblock
- ST:
- Versorgungsanschluss
- ST1:
- erster Versorgungsanschluss
- ST2:
- zweiter Versorgungsanschluss
- t:
- Zeit
- US:
- Ultraschallsensor
- USRX:
- Empfangswandler
- USTX:
- Sendewandler
- USTXRX:
- gewöhnlicher Transceiver-Wandler
- V:
- Spannung
- WPTS:
- Drahtlosleistungsübertragungssystem
- θ:
- Polarwinkel
- ϕ:
- Horizontal-/Azimutwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016/099806 A1 [0004]
- WO 2016/060748 A1 [0004]
