ES2588652T3

ES2588652T3 - Un sistema de seguridad, un método de operación de un sistema de seguridad y un método de construcción de un sistema de seguridad

Info

Publication number: ES2588652T3
Application number: ES13805399.6T
Authority: ES
Inventors: Robert Czainski
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: ES2588652T8; US9895989B2; EP2931548A2; CA2893655A1; WO2014095714A2; WO2014095714A3; GB2508924A; EP2931548B1; CN104870237A; US20150328996A1; HK1216439A1; CN104870237B; GB201222713D0

Abstract

Sistema de seguridad para un sistema de transferencia de energía inductiva para la transferencia de energía a un vehículo en una superficie de una ruta, en el que la unidad primaria comprende al menos una bobina primaria para generar un campo electromagnético primario para la transferencia de energía inductiva, en el que una superficie de carga de la ruta está asignada a la bobina primaria, caracterizado por que el sistema de seguridad comprende al menos un sistema de detección capacitiva (1), en el que el sistema de detección capacitiva (1) comprende múltiples condensadores de detección, en el que los múltiples condensadores de detección están dispuestos en una estructura de matriz, en el que la estructura de matriz cubre la superficie de carga al menos parcialmente.

Description

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DESCRIPCION

Un sistema de seguridad, un metodo de operacion de un sistema de seguridad y un metodo de construccion de un sistema de seguridad

La invencion se refiere a un sistema de seguridad, a un sistema de transferencia de energfa inductiva, en particular, en un sistema de transferencia de energfa inductiva, en particular, para una unidad primaria de este sistema de transferencia, para transferir energfa electrica a un vehnculo que esta situado o trasladandose sobre una superficie de una ruta. Ademas, la invencion se refiere a un metodo de operacion de este sistema de seguridad y a un metodo de construccion de este tipo de sistema de seguridad.

El documento WO 2012/047779 A1 divulga un sistema de seguridad para un cargador para proporcionar una proteccion con respecto a un objeto que puede calentarse durante el funcionamiento del cargador, en el que el sistema de seguridad comprende un subsistema de deteccion configurado para detectar la presencia del objeto y la proximidad sustancial al cargador y un subsistema de notificacion operativamente acoplado al subsistema de deteccion y configurado para proporcionar una indicacion del objeto. La publicacion da a conocer que uno o mas sensores inductivos se pueden integrar en un dispositivo de fuente, alojamiento de la fuente, vehnculo, o alrededores para detectar obstrucciones y objetos extranos y/o materiales entre la fuente y los dispositivos resonadores.

El documento WO 2009/081115 A1 divulga una unidad primaria para uso en un sistema de transferencia de energfa inductiva, siendo operable la unidad primaria para transmitir energfa inalambrica por induccion electromagnetica de al menos una unidad secundaria del sistema situado en la proximidad de la unidad primaria y/o a un objeto extrano situado en la proximidad establecida, en donde la unidad primaria comprende medios de accionamiento accionables para accionar la unidad primaria de manera que en un estado accionado la magnitud de una senal de accionamiento electrica suministrada a una o mas bobinas primarias de la unidad primaria cambian de un primer valor a un segundo valor. Ademas, la unidad primaria comprende medios para evaluar el efecto de tipo de conduccion en una caractenstica electrica de la unidad primaria y medios para detectar, en la dependencia ante el efecto evaluado, la presencia de dicha unidad secundaria y/u objeto extrano situado en la proximidad de dicha unidad primaria.

El documento EP 2317625 A2 divulga un dispositivo principal para la transferencia de energfa inductiva a un dispositivo secundario, en el que el dispositivo primario comprende una bobina primaria, en el que el dispositivo principal esta configurado para (i) operar en un primer modo en el que la bobina primaria transfiere energfa para el acoplamiento inductivo al dispositivo secundario y (ii) operar en un segundo modo en el que se detecta un objeto extrano. Ademas, un control primario esta configurado para operar la bobina primaria (i) usando una primera frecuencia durante el primer modo y (ii) usando una segunda frecuencia durante el segundo modo.

Los documentos DE 20 2009 009 693 U1 y DE 10 2009 033 236 A1 divulgan un dispositivo para la transmision inductiva de energfa electrica de una unidad estacionaria con al menos una inductancia primaria a un vehnculo adyacente a esta unidad estacionaria que tiene al menos un inductor secundario, en el que la unidad estacionaria comprende medios para detectar la presencia de un objeto electricamente conductor dentro de un espacio predeterminado adyacente al inductor primario.

El documento WO 2012/164973 A1 divulga un dispositivo de suministro de energfa sin contacto que detecta objetos extranos interpuestos entre una bobina de transmision de potencia y una bobina receptora de energfa. Este dispositivo de fuente de alimentacion sin contacto esta provisto de una segunda bobina que transmite sin contacto la potencia a o recibe energfa de una primera bobina, al menos por medio de acoplamiento magnetico, varios sensores para la deteccion de los cambios de posicion entre la primera bobina y la segunda bobina, medios de deteccion de posicion que, sobre la base de los valores de salida de los sensores, detecta las posiciones relativas de la primera bobina y la segunda bobina, y un medio de deteccion de objetos extranos que compara los valores de salida de los sensores y a partir de estos resultados de la comparacion detecta objetos extranos entre la primera bobina y la segunda bobina.

Es un objeto de la presente invencion proporcionar el sistema de seguridad para un sistema de transferencia de energfa inductiva, un metodo de operar este tipo de sistema de seguridad y un metodo de construccion de un sistema de seguridad que proporciona una deteccion fiable y rapida de un objeto extrano, en particular un objeto de metal, que se encuentra en la proximidad de una estructura de bobina primaria de la bobina primaria.

Es una idea basica de la presente invencion que un objeto extrano situado en la proximidad de una estructura de bobina primaria de la unidad primaria provocara un cambio caractensticas electricas de una estructura de deteccion, en particular un cambio de una capacitancia.

La presente invencion se puede aplicar en particular al campo de la transferencia de energfa a cualquier vehnculo terrestre, en vehnculos particulares con destino ferroviarios, como vehnculos ferroviarios (por ejemplo, tranvfas), sino tambien a los automoviles de carretera, tales como coches de pasajeros individuales (privados) o vehnculos de transporte publico (por ejemplo, autobuses).

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Un problema en tales dispositivos es que generalmente no es posible evitar mecanicamente que objetos extranos, en particular objetos hechos de metal, sean colocados en la proximidad de la unidad primaria de un sistema de transferencia de ene^a inductiva. Tales objetos extranos pueden, por ejemplo, comprender una moneda, una lata, una llave, y una herramienta y otros objetos. El campo magnetico variable generado por la estructura de bobina primaria o sistema de bobina puede inducir corriente en los objetos extranos de metal. Tales corrientes pueden causar perdidas de energfa y el calentamiento del objeto. El calentamiento de los objetos extranos puede ser peligroso para, por ejemplo, personas tratando de tocar y retirar el objeto extrano y/o pueden danar la superficie en que se coloca el objeto extrano o las partes de la unidad primaria.

Se propone un sistema de seguridad para un sistema de transferencia de energfa inductiva para la transferencia de energfa a un vehnculo, en particular para una unidad primaria de este tipo de sistema de transferencia. En particular, un sistema de seguridad para un sistema de transferencia de potencia inductivo para transferir energfa electrica a un vehnculo que esta situado o desplazandose sobre una superficie de una ruta. En general, el sistema de seguridad puede ser parte de la unidad primaria.

El sistema de transferencia de energfa inductiva comprende una unidad primaria lateral a la ruta de una estructura de bobina primaria. La estructura de bobina primaria genera un campo electromagnetico primario que es recibido por una unidad secundaria lateral al vehnculo, que tambien se conoce como receptor o de recogida. En entre la estructura de bobina primaria y una estructura de bobina secundaria de la unidad secundaria, hay un espacio de aire a traves del cual se extiende el campo primario o campo total. La estructura de bobina secundaria puede generar un campo secundario, por ejemplo, si una corriente fluye en la estructura de bobina secundaria. La corriente puede, por ejemplo, ser generada al menos parcialmente por la induccion mutua entre la estructura de bobina primaria y la estructura de bobina secundaria.

El sistema de transferencia de energfa inductiva puede ser un sistema de transferencia llamado de transferencia de energfa estatica o de carga estatica, en el que el vehnculo al cual la energfa es transferida no se mueve, es decir, esta detenido o parado. En este caso, la unidad primaria puede ser disenada como una denominada almohadilla de carga, en la que la almohadilla de carga esta integrada en la ruta o montada en la superficie de la ruta (plataforma de carga elevada).

El sistema de transferencia de energfa inductiva puede ser tambien llamado sistema de transferencia dinamica, en el que el vehnculo al que se transfiere la energfa se desplaza a lo largo de la superficie de conduccion de la ruta.

Una superficie de carga de la ruta se asigna a la bobina primaria. La superficie de carga puede ser una subparte de la superficie de la ruta a traves de la cual el campo primario o una porcion predeterminada, por ejemplo, una porcion mayor que el 90 %, del campo primario se extiende durante la transferencia de energfa inductiva, en particular durante la carga estatica. La superficie de carga puede tener las mismas dimensiones o dimensiones mas grandes, por ejemplo, anchura y longitud, como una envoltura de la estructura de bobina primaria, por ejemplo, un rectangulo que comprende la estructura de bobina de la bobina primaria. En caso de una plataforma de carga, la superficie de carga puede corresponder a la superficie de la plataforma de carga.

La estructura de bobina primaria esta generalmente dispuesta bajo una superficie de conduccion o superficie de apoyo de la ruta o dentro de tal superficie de conduccion o de apoyo. El campo primario o campo total en consecuencia, se extiende a traves de una parte de la superficie de conduccion o de apoyo. El objeto extrano situado dentro de esta parte puede calentarse debido a las corrientes inducidas en el objeto extrano.

El campo total, que puede ser tambien denominado como campo de transferencia del sistema de energfa, al menos parcialmente, consiste en el campo primario. Si no se encuentra una estructura de bobina secundaria dentro de la proximidad, por ejemplo, anteriormente, la estructura bobina primaria, el campo total sera igual o casi igual al campo principal. Si una estructura de bobina secundaria se encuentra dentro de la proximidad, por ejemplo, anteriormente, la estructura bobina primaria, el campo total resulta de la superposicion del campo primario y el campo secundario, en el que el campo secundario se genera por la estructura de bobina secundaria.

Las corrientes inducidas dentro del objeto extrano pueden ser causadas por el campo total.

La unidad primaria comprende la mencionada bobina primaria para generar un campo electromagnetico primario para la transferencia de energfa inductiva que puede ser recibida por la unidad secundaria antes mencionada.

El sistema de seguridad comprende al menos un sistema de deteccion capacitiva, en el que el sistema de deteccion capacitiva comprende multiples condensadores de deteccion.

Segun la invencion, los multiples condensadores de deteccion estan dispuestos en una estructura de matriz, en el que la estructura de matriz cubre la superficie de carga, al menos parcialmente, por ejemplo, mas de 80 %, 90 %, o 95 % de la superficie de carga. En este contexto, "que cubre" significa que una menos una parte, preferentemente el total, del campo primario o campo total se extiende a traves de la estructura de matriz o una superficie provista por la estructura de matriz. El termino "que cubre" tambien puede significar que en un plano comun de proyeccion de una

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zona delimitada por una envoltura minima la estructura matriz se solapa con la superficie de carga, al menos parcialmente.

Una estructura de matriz puede ser una estructura de matriz que proporciona multiples filas y columnas, en la que en cada posicion de fila/columna esta dispuesto un condensador de deteccion. Los puntos centrales de los condensadores de deteccion pueden estar dispuestos a distancias longitudinales y laterales predeterminadas, en los que una direccion longitudinal esta orientada paralela a una direccion de desplazamiento del vehuculo y la direccion lateral esta orientada perpendicular a la direccion longitudinal.

En otras palabras, se proporciona una estructura similar a una lamina que comprende multiples condensadores de deteccion. Los condensadores de deteccion multiples pueden estar situados en un espacio intermedio proporcionado por la bobina primaria y la superficie de carga. Los condensadores de deteccion multiples pueden ser parte de la ruta, por ejemplo, situados en una capa de la ruta que esta dispuesta debajo de la superficie de la ruta o situado en una capa de la ruta que proporciona la superficie de la ruta. La estructura de bobina primaria puede ser cubierta por el conjunto de los condensadores de deteccion multiples.

Cada uno de los condensadores de deteccion proporciona una superficie de deteccion que es, por ejemplo, proporcionada por un area de superficie de los electrodos de cada condensador. Durante la transferencia de energfa inductiva, por lo menos una parte del campo primario, preferentemente el campo primario total, se extendera a traves de la estructura de matriz de los condensadores de deteccion. En este caso, el campo primario o el campo total tambien se extienden a traves de las superficies de deteccion proporcionadas por los condensadores de deteccion. Es posible que las dimensiones de la superficie(s) de deteccion sean elegidas dependiendo de las dimensiones, por ejemplo, menor que, igual a o, en particular con un porcentaje predeterminado, por ejemplo 10 %, 20 %, 50 % o incluso mas por ciento, mas grande que, las dimensiones de los objetos mas pequenos a detectar.

Cada uno de los multiples condensadores de deteccion puede comprender un primer electrodo y un segundo electrodo.

El sistema de seguridad tambien puede comprender una o mas unidades de evaluacion que estan conectadas a uno, un numero predeterminado o todos los condensadores de deteccion. La unidad(es) de evaluacion esta/estan disenadas de tal manera que las caractensticas y/o parametros electricos de cada bobina de deteccion se puede determinar.

Por ejemplo, la unidad(es) de evaluacion esta/estan disenadas de tal manera que se puede determinar una capacitancia de cada condensador de deteccion. Si un objeto extrano, en particular, un objeto de metal, se coloca en la proximidad de la bobina primaria, este objeto tambien causara un cambio de capacitancia de uno o mas condensadores de deteccion. Mediante la determinacion de la capacitancia y, por ejemplo la comparacion de la capacitancia a una capacitancia de referencia, la presencia de un objeto extrano se puede detectar de forma fiable.

Ademas, es posible determinar o estimar una posicion del objeto extrano en funcion de una senal de salida de los condensadores de deteccion de la matriz de condensadores de deteccion con respecto a la matriz de condensadores de deteccion. Por ejemplo, dependiendo de la senal de salida, por ejemplo, una tension de salida, de los condensadores de deteccion, uno o mas condensadores de deteccion se puede determinar, en el que la senal(es) de salida de este/estos condensador(es) de deteccion esta/estan alteradas o influenciada por un objeto colocado dentro de la proximidad del condensador(es) de deteccion, por ejemplo, por encima o por debajo de una superficie de deteccion del condensador(es) de deteccion. Si se conoce una posicion del condensador(es) de deteccion con respecto a la unidad primaria, una posicion del objeto con respecto a la unidad primaria, en particular, la estructura de bobina primaria, se puede determinar.

Una superficie de vigilancia se puede asignar a la estructura de matriz. La superficie de vigilancia denota una parte de la superficie ruta en la que el objeto debe estar situado a fin de ser detectable con una fiabilidad predeterminada. La superficie de vigilancia puede ser igual a la superficie de carga. Un objeto situado en la superficie de vigilancia va a cambiar una senal de salida de la matriz de las bobinas de deteccion al menos con un porcentaje predeterminado, por ejemplo con al menos 10 %, 20 %, o 50 %.

Por lo tanto, la invencion tambien se relaciona con un sistema de deteccion de objetos. Si se detecta un objeto, una senal de notificacion, por ejemplo, una senal electrica, acustica, haptica, o de notificacion acustica se puede generar.

La disposicion de los condensadores de deteccion en una estructura de matriz permite ventajosamente una deteccion fiable de un objeto en un area de superficie predeterminada de la ruta.

En una realizacion preferida, el sistema de deteccion capacitiva esta disenado como un campo primario o campo total de compensacion de sistema de deteccion y/o cada condensador de deteccion esta dispuesto y/o disenado como un campo primario o condensador de compensacion del campo total.

Cada condensador de deteccion tiene un primer y un segundo electrodo, por ejemplo, una primera placa de

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condensador y una segunda placa del condensador. Estos electrodos pueden formar un bucle conductor que comprende una capacitancia, en el que un campo primario o un campo total puede inducir un voltaje en el bucle conductor. En este contexto, "campo primario o campo total de compensacion" significa que el sistema de deteccion capacitivo y/o cada uno de los condensadores de deteccion esta disenado de tal manera que una tension inducida en el bucle(s) conductor por el campo primario o el campo total se elimina o reduce debido al diseno ffsico del sistema de deteccion capacitivo y/o los condensadores de deteccion.

En el caso de un campo primario existente, en particular en caso de transferencia de energfa inductiva en el vetuculo, el sistema de deteccion capacitiva esta expuesto al campo primario o campo total. Esta exposicion puede influir en las caractensticas electricas o parametros determinados por ejemplo, la unidad(es) de evaluacion y por lo tanto complicara la deteccion de objetos extranos. Si el sistema de deteccion y/o los condensadores de deteccion esta/estan disenados ffsicamente y/o dispuestos de tal manera que el efecto del campo primario o el campo total en la determinacion de las caractensticas electricas o parametros se elimina o se reduce, esto mejorara ventajosamente la fiabilidad de la deteccion durante la transferencia de energfa inductiva.

En otra realizacion, el al menos un condensador de deteccion esta dispuesto en una trayectoria conductora, en la que la trayectoria conductora comprende un numero par de bucles conductores orientados de manera contraria o secciones de giro. Los terminales de extremo de la trayectoria conductora pueden ser conectados a una unidad de evaluacion. En particular, la trayectoria conductora puede formar un numero par de bucles conductores contra orientados. En este contexto, "contra orientado" significa que los bucles de conductores consecutivos estan dispuestos y conectados de tal manera que una corriente fluye a traves de un primer bucle conductor en una direccion en sentido horario fluira a traves de un bucle conductor contra orientado consecutivo en sentido contrario a las agujas del reloj. En particular, los bucles conductores contra orientados, en particular giros completos, pueden ser dispuestos y conectados de tal manera que una tension inducida por un campo primario o campo total dentro de un primer bucle conductor tiene la misma magnitud que la tension inducida por el campo principal en un segundo bucle conductor contra orientado, pero de un signo diferente. El condensador de deteccion, por ejemplo, placas de condensador del condensador de deteccion, pueden proporcionar un bucle conductor o de una parte de uno o mas del bucle(s) conductor.

En otra realizacion, un primer electrodo de un condensador de deteccion comprende multiples electrodos parciales, en el que un segundo electrodo del condensador de deteccion comprende multiples electrodos parciales, en el que los electrodos parciales estan dispuestos y conectados de tal manera que se proporciona una trayectoria conductora que forma un numero par de bucles conductores contra orientados.

En particular, los bucles de conductores contra orientados pueden ser dispuestos de tal manera que una tension inducida por un campo primario o campo total dentro de un primer bucle conductor tiene la misma magnitud que un voltaje inducido por el campo primario en un bucle conductor contra orientado pero de un signo distinto.

Contra orientado, por ejemplo, significa que los bucles de conductores consecutivos estan dispuestos y conectados de tal manera que una direccion de un flujo de corriente en un primer bucle conductor es opuesta a una direccion de un flujo de corriente en un bucle conductor consecutivo contra orientado. Por ejemplo, la corriente en el primer bucle conductor puede fluir en una direccion en sentido horario, en el que la corriente en un bucle conductor contra orientado fluye en sentido contrario a las agujas del reloj.

Preferentemente, los electrodos parciales estan dispuestos y conectados de tal manera que una secuencia de bucles conductores se proporciona con una secuencia de orientacion alterna.

En este caso, un voltaje inducido en el primer bucle conductor por el campo primario o campo total tendra un signo diferente que un voltaje inducido por el campo primario o campo total en un bucle conductor contra orientado. Si los electrodos parciales estan disenados y dispuestos de tal manera que un tamano geometrico de los bucles de conductores son iguales, los voltajes inducidos en diferentes bucles conductores tendran la misma magnitud. Por lo tanto, las tensiones inducidas en los bucles conductores que tienen una orientacion diferente se cancelaran y el campo primario o campo total sera compensado.

En otra realizacion, los electrodos parciales estan dispuestos en dos conjuntos lineales de electrodos parciales, en el que las dos matrices lineales estan dispuestas paralelas entre sf. En cada matriz lineal, se proporciona una secuencia alternante de electrodos parciales del primer y el segundo electrodo, en el que los electrodos parciales del primer electrodo estan conectados en serie a lo largo de la primera y la segunda matriz, en el que los electrodos parciales del segundo electrodo de la primera y la segunda matriz estan conectados en serie a lo largo de la primera y la segunda matriz. Preferentemente, los electrodos parciales estan disenados como placas de condensador.

Esto proporciona ventajosamente un diseno simple y la conexion de electrodos parciales.

En una realizacion alternativa, la unidad primaria comprende un bucle conductor de compensacion adicional, en el que el bucle conductor de compensacion adicional esta dispuesto y conectado de forma tal a los electrodos del condensador de deteccion que se proporciona una trayectoria conductora con al menos dos bucles conductores

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contra orientados. En particular, el bucle conductor de compensacion adicional puede estar dispuesto y conectado a los electrodos del condensador de deteccion de tal manera que un voltaje inducido por el campo primario o campo total dentro del bucle conductor de compensacion es igual a un voltaje inducido por el campo primario o campo total en el bucle del condensador, pero tiene un signo diferente. El bucle condensador denota el bucle conductor descrito anteriormente proporcionado por los electrodos del condensador de deteccion.

El bucle conductor de compensacion adicional se puede disponer dentro de una conexion electrica de un electrodo a una unidad de evaluacion.

Por lo tanto, un voltaje inducido por el campo primario o campo total en el bucle del condensador sera compensado por un voltaje inducido por el campo primario o campo total en el bucle conductor de compensacion. Esto proporciona ventajosamente un diseno ffsico del sistema de deteccion capacitiva, que es un campo primario o sistema total del campo de compensacion.

La caractenstica de que el sistema de deteccion capacitiva esta disenado como un campo primario o campo total de compensacion de sistema de deteccion y/o cada condensador de deteccion esta dispuesto y/o disenado como un campo primario o campo de condensador de compensacion total no depende de la caractenstica de que la deteccion capacitiva sistema proporciona multiples condensadores de deteccion, en particular en una estructura de matriz. Por tanto, es posible que el sistema de deteccion capacitivo, que esta disenado como un campo primario o campo total de compensacion de sistema de deteccion y/o en el que al menos un condensador de deteccion esta dispuesto y/o disenado como un campo primario o campo de condensador de compensacion total de acuerdo con una de las formas de realizacion anteriormente descritas, constituya una invencion independiente.

En otra realizacion, un electrodo o electrodo parcial esta disenado de una estructura de doble peine. En este caso, los dientes del peine se extienden perpendiculares desde un elemento central en dos direcciones opuestas. El tamano geometrico de los dientes y el elemento central se elige de modo que la generacion de corrientes parasitas debido al campo primario o campo total dentro del electrodo se reduce al mmimo.

Esto permite ventajosamente reducir el efecto de las corrientes de Foucault en el sistema de deteccion capacitiva propuesto.

En una realizacion alternativa, un electrodo esta disenado en una estructura de una sola forma de peine. En este caso, los dientes del peine se extienden perpendiculares desde un elemento central en una direccion. El tamano geometrico de los dientes y el elemento central se elige de modo que la generacion de corrientes parasitas debido al campo primario o campo total dentro del electrodo se reduce al mmimo.

En otra realizacion, la unidad primaria comprende un sensor acustico y medios de generacion de impulso de corriente. Mediante los medios de generacion de impulso de corriente, un impulso de corriente puede ser generado y aplicarse a, por ejemplo, la bobina primaria u otra estructura de excitacion de bobina. En este caso, se genera un campo de excitacion a modo de impulso. Este campo de excitacion generara corrientes parasitas en un objeto de metal extrano colocado dentro del area de vigilancia. En una interaccion de este tipo de corrientes de Foucault con el campo de excitacion u otro campo electromagnetico, una fuerza, en particular una fuerza de Lorentz, actuara sobre el objeto de metal extrano. Dado que la fuerza es una fuerza alterna, el objeto metalico puede empezar a vibrar. Oscilaciones del aire o de la estructura de ruta proporcionadas a la superficie sobre la que se coloca el objeto pueden ser causadas por estas vibraciones, en que dichas oscilaciones pueden ser detectadas por el sensor acustico. Alternativamente, o ademas, tambien es posible que el objeto se mueva hacia arriba, extienda y/o deforme por las fuerzas de Lorentz. Si el impulso termina, el objeto volvera a su estado original, por ejemplo, caera en la superficie de la ruta o volvera a la forma original. Debido a la reducida absorcion de energfa del medio ambiente, el objeto empieza a vibrar en la superficie como resultado de este proceso.

Tambien es posible detectar un campo electromagnetico generado por la corriente parasita dentro del objeto de metal extrano. En este caso, un campo magnetico permanente se puede generar, por ejemplo, por un iman permanente o un electroiman, y se puede medir la tension de retroceso inducida que es inducida por el campo magnetico generado por la corriente de Foucault. Esto se puede hacer mediante el uso de una estructura de bobina separada o la estructura de la bobina de excitacion.

Esto permite ventajosamente el aumento de una robustez de deteccion, proporcionando un metodo de deteccion adicional.

La caractenstica que la unidad primaria comprende un sensor acustico y un impulso de corriente medio no dependera de la caractenstica de que el sistema de deteccion capacitiva proporciona multiples condensadores de deteccion, en particular en una estructura de matriz de generacion. Por lo tanto, es posible que el sistema de seguridad, en el que la unidad primaria comprende un sensor acustico y un impulso de corriente medio de

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generacion, constituya una invencion independiente.

En una realizacion preferida, la unidad primaria comprende al menos un campo primario o medios de cancelacion de campo total para generar un campo de anulacion, en el que los medios son disenados y/o dispuestos de tal manera que el campo primario o campo total pueden ser al menos parcialmente cancelados por el campo de cancelacion. Los medios de cancelacion pueden comprender una o mas de bobina(s) de cancelacion en la que una corriente puede ser alimentada. En particular, los medios de cancelacion pueden ser asignados a un area de la cancelacion de la superficie de la ruta, en especial de la superficie de la zona de vigilancia, en la que el campo de cancelacion esta disenado de manera que el campo primario o campo total que se extiende a traves del area de cancelacion se cancela o se reduce por el campo de cancelacion.

Preferentemente, los medios de cancelacion son proporcionados por una o mas bobina(s) de cancelacion que estan integradas en la ruta.

Dicho sistema de seguridad permite ventajosamente la deteccion de un objeto extrano y, ademas, garantiza un funcionamiento seguro del sistema de transferencia de energfa inductiva. Si el campo primario o el campo total dentro de la zona de ubicacion se cancelan o se reducen, se puede evitar o reducir el calentamiento del objeto. Esto, a su vez, reduce el riesgo de lesionar a una persona o danar, por ejemplo, la unidad primaria.

La caractenstica de que la unidad primaria comprende al menos un campo primario o medios de cancelacion del campo total para generar un campo de cancelacion no dependera de la caractenstica de que el sistema de deteccion capacitiva proporciona multiples condensadores de deteccion, en particular en una estructura de matriz. Por tanto, es posible que el sistema de seguridad en el que la unidad primaria comprenda al menos un campo primario o medios de cancelacion del campo total para generar un campo de cancelacion constituya una invencion independiente.

Ademas se propone un metodo de operacion de un sistema de seguridad de acuerdo con una de las realizaciones anteriores descritas. En tal metodo, se mide una senal de salida de cada uno de los condensadores de la deteccion multiple y se determina una caractenstica o parametro electrico, por ejemplo, una tension de capacitancia o de salida, dependiendo de la senal de salida medida y comparada con un valor de referencia. Si la diferencia de la caractenstica electrica o parametro al valor de referencia es mayor que un valor umbral predeterminado, la presencia de un objeto extrano puede ser detectada. Esto permite ventajosamente una simple deteccion de un objeto extrano en la proximidad de la unidad primaria.

En otra realizacion, un sensor acustico capta ondas de sonido en un area de vigilancia de la unidad primaria despues de que el campo de excitacion ha sido generado. Se evalua una senal de salida del sensor acustico. Esto aumenta ventajosamente una robustez de deteccion. Como se explico anteriormente, una corriente parasita puede causar una vibracion del objeto metalico extrano y por lo tanto se estan generando las ondas de sonido. Mediante la medicion de estas ondas de sonido, una presencia de un objeto extrano puede ser detectada de forma redundante.

En otra realizacion, un campo de cancelacion es generado por al menos un campo primario o medios de cancelacion del campo total si se ha detectado un objeto extrano. En particular, el campo de cancelacion puede ser generado de tal manera que el campo primario o campo total solamente se cancela al menos en un area de ubicacion, en el que el area de ubicacion es el area donde se encuentra un objeto extrano detectado en la superficie de carga. En este caso, solo una parte, en particular, una parte local, del campo primario o campo total es cancelada o reducida. Esto proporciona ventajosamente una cancelacion espedfica de ubicacion o reduccion del campo primario o campo total, mientras que no tiene que interrumpirse en total una operacion de la unidad primaria durante la transferencia de energfa inductiva.

En particular, el campo de cancelacion puede ser generado de manera que el campo total solamente se cancela en un area de ubicacion, en el que el area de ubicacion es el area donde se encuentra un objeto extrano detectado en la superficie de la ruta. En este caso, solo una parte, en particular, una parte local, del campo total es cancelada o reducida. Esto proporciona ventajosamente una cancelacion espedfica de ubicacion o reduccion del campo total, mientras que no tiene que ser interrumpido en total una operacion de la unidad primaria durante la transferencia de energfa inductiva.

Ademas se propone un metodo de construccion de un sistema de seguridad para una unidad primaria de un sistema de transferencia de energfa inductiva, donde la unidad primaria comprende al menos una bobina primaria para generar un campo primario electromagnetico para la transferencia de energfa inductiva, en el que una superficie de carga de la ruta se asigna a la bobina primaria. El metodo comprende las etapas de

- proporcionar multiples condensadores de deteccion,

- disponer los condensadores de deteccion en una estructura de matriz, en el que la estructura de matriz cubre la superficie de carga al menos parcialmente.

En particular, los condensadores de deteccion pueden ser dispuestos de tal manera que un objeto extrano localizado

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en la superficie de carga cambia una capacitancia de los condensadores de deteccion.

El metodo permite ventajosamente la modificacion de las unidades primarias existentes, proporcionando condensadores de deteccion adicionales.

Los ejemplos de la invencion se describiran con referencia a las figuras adjuntas a continuacion. Las figuras muestran:

La figura 1 La figura 2 La figura 3 La figura

La figura 5 La figura 6 La figura 7 La figura 8 La figura 9 La figura 10a La figura 10b La figura 11 La figura 12

es un diagrama de bloques esquematico de un sistema de deteccion capacitiva, es un circuito equivalente esquematico del sistema mostrado en la figura 1,

es una vista en perspectiva del sistema de seguridad propuesto en una primera forma de realizacion, 4 es una vista en perspectiva del sistema de seguridad propuesto en una segunda forma de realizacion,

es un circuito equivalente esquematico del sistema mostrado en la figura 3,

son dos matrices paralelas de electrodos parciales,

es un circuito equivalente esquematico del sistema mostrado en la figura 6,

es una vista en perspectiva del sistema de seguridad propuesto en una tercera forma de realizacion, es una vista superior del sistema de seguridad que se muestra en la figura 8, es un electrodo con una estructura de doble peine, es un electrodo con una estructura de un solo peine,

son dos formaciones paralelas de electrodos parciales con una estructura de un solo peine, y es una vista superior en el sistema de seguridad propuesto en una cuarta realizacion.

La figura 1 muestra un diseno esquematico de un sistema capacitivo de deteccion 1 para la deteccion de un objeto 4. El sistema de deteccion capacitiva 1 comprende un primer electrodo 2 y un segundo electrodo 3. Ademas, el sistema de deteccion capacitiva 1 comprende una unidad de evaluacion 5 que es capaz de determinar una capacitancia proporcionada entre el primer y el segundo electrodo 2, 3. Si una capacitancia de base se denota por Co, la figura 2 muestra un circuito equivalente esquematico del sistema de deteccion 1 que se muestra en la figura 1. El objeto 4 proporciona capacitancias adicionales AC entre el primer y el segundo electrodo. Dependiendo de las capacitancias adicionales AC, se puede detectar la presencia del objeto 4.

En la figura 3, se muestra una vista en perspectiva de un sistema de seguridad 1 en una primera realizacion. El sistema de seguridad 1 comprende un primer electrodo 2 y un segundo electrodo 3, que estan disenados como placas de condensador con areas de superficie predeterminadas. Se muestra que las superficies de las placas de los electrodos 2, 3 estan orientadas frente a una superficie de carga (no mostrado) en la que se coloca el objeto 4. Por lo tanto, las superficies de las placas de los electrodos 2, 3 no estan una frente a la otra, sino cada una frente a la superficie de carga. En otras palabras, las superficies de las placas de ambos electrodos 2, 3 estan orientadas perpendicularmente a una direccion vertical mostrada por una flecha 10. La direccion vertical 10 puede estar orientada perpendicular a la superficie de carga (no mostrado) en el que se coloca el objeto 4. Ademas, la direccion vertical 10 puede corresponder a una direccion de lmeas de campo del campo total generado por las bobinas primaria y secundaria (no mostrado). La bobina primaria puede, por ejemplo, estar dispuesta por debajo del primer y el segundo electrodo 2, 3 con respecto a la direccion del vefuculo 10.

El objeto extrano 4 que esta, con respecto a la direccion vertical 10, situado por encima de las areas de superficie de la placa dara como resultado una capacitancia adicional AC (ver la figura 2) que puede ser determinada por la unidad de evaluacion 5. El sistema de seguridad 1 permite una determinacion pasiva de la capacitancia, en el que "pasiva" significa que ningun campo electrico externo adicional se aplica al sistema de deteccion 1 con el fin de determinar la capacitancia. Es, sin embargo, tambien posible que el sistema de seguridad comprenda al menos un medio de generacion de campo de excitacion, por ejemplo una bobina de excitacion, para generar un campo electromagnetico, en el que la capacitancia del condensador de deteccion se determina en funcion del campo electromagnetico aplicado.

Otro diseno de un sistema de seguridad 1 se muestra en la figura 4. En la realizacion mostrada, el primer electrodo 2 comprende multiples electrodos parciales 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, en el que el segundo electrodo 3 tambien

comprende multiples electrodos parciales 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h. Cada electrodo parcial 2a,..., 2h, 3a,..., 3h

esta disenado como una placa con una superficie predeterminada que es menor que el area superficial de los

electrodos 2, 3 del sistema de deteccion 1 que se muestra en la figura 3. Un campo primario alterno generara

corrientes parasitas dentro de los electrodos del sistema de deteccion capacitiva 1 que se muestra en la figura 3. Dividir un electrodo 2, 3 en multiples electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h reducira el efecto de las corrientes parasitas en la determinacion de una capacitancia adicional proporcionada por un objeto 4. Las areas superficiales de los electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h estan orientadas perpendicularmente a la direccion vertical 10.

La figura 5 muestra un circuito equivalente esquematico del sistema de deteccion capacitiva 1 que se muestra en la figura 3. Se muestra que los electrodos 2, 3 y la capacitancia C proporcionados por el condensador forman un bucle conductor 6 que encierra una superficie de bucles 7. Durante la transferencia de energfa inductiva, el campo total (no mostrado) se extendera a traves de la superficie de bucle 7 en una direccion vertical 10 y por lo tanto, una

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tension inducida sera generada en el bucle conductor 6.

La figura 6 muestra una vista superior sobre el sistema de deteccion capacitiva 1 que se muestra en la figura 4 que comprende los electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h. Se muestra que los electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h del primer y el segundo electrodo 2, 3 estan dispuestos en dos conjuntos lineales A1, A2, en el que las matrices A1, A2 estan dispuestas paralelas entre sf. En cada matriz lineal A1, A2, se proporciona una secuencia alternante de electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h del primer y el segundo electrodo 2, 3, en el que los electrodos parciales 2a,..., 2h del primer electrodo 2 estan conectados en serie a lo largo de la primera y la segunda matriz A1, A2. Ademas, electrodos parciales 3a,..., 3h del segundo electrodo 3 de la primera y la segunda matriz A1, A2 estan conectados en serie a lo largo de la primera y segunda matriz A1, A2. Por lo tanto, la primera matriz A1 comprende los electrodos parciales 2a, 3b, 2c, 3d, 3f, 2e, 2g, 3h y la segunda matriz A2 comprende electrodos parciales 3a, 2b, 3c, 2d, 2f, 3e, 3g, 2h.

Con esta disposicion, un efecto negativo de la corriente de Foucault se puede minimizar aun mas.

Otro efecto del sistema de deteccion capacitiva 1 se puede ilustrar mediante la visualizacion del circuito equivalente del sistema de deteccion 1 que se muestra en la figura 6. La figura 7 muestra este circuito equivalente. Se puede observar que los electrodos parciales 2a,..., 2h, 3a,..., 3h estan dispuestos y conectados de tal manera que se proporcionan ocho bucles conductores consecutivos 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h. La secuencia de los ocho bucles conductores 6a,..., 6h es una secuencia de bucles conductores 6a,..., 6h con una orientacion alterna.

Una direccion de una corriente I que circula en los bucles conductores numerados impares 6a, 6c, 6e, 6g corresponde a una direccion contraria a las agujas del reloj, donde una direccion de una corriente I que circula en los bucles conductores de numero par 6b, 6d, 6f, 6h corresponde a una direccion de las agujas del reloj. La direccion de las agujas del reloj se define con respecto a la direccion vertical 10.

Si se genera un campo total tal que se extiende a traves de una superficie 7a del primer bucle conductor 6a en una direccion vertical 10, en el que los puntos de campo total fuera del plano de proyeccion, una tension se inducira y una corriente I fluira en sentido contrario a las agujas del reloj dentro del primer bucle conductor 6a. El mismo campo total, sin embargo, tambien se extendera a traves de una superficie 7b del segundo bucle conductor 6b. En este bucle conductor 6b, se inducira otro voltaje y una corriente I fluira en una direccion hacia la derecha. El mismo efecto se mantiene para los bucles conductores restantes 6c,..., 6h y superficies correspondientes 7c,..., 7 h. Por lo tanto, el flujo de corriente en general debido al campo total sera (teoricamente) cero y por lo tanto, se reducira al mmimo el efecto del campo total en la determinacion de la capacitancia.

En este caso, un voltaje inducido en el primer bucle conductor 6a por el campo total tendra un signo diferente como un voltaje inducido por el campo total en un bucle conductor 6b contra orientado consecutivo. Si los electrodos parciales estan disenados y dispuestos de tal manera que un tamano geometrico de los bucles conductores 6a,..., 6h son similares, los voltajes inducidos en diferentes bucles conductores 6a,..., 6h tendran la misma magnitud. Por lo tanto, las tensiones inducidas en los bucles conductores 6a,..., 6h que tienen una orientacion diferente, se cancelaran y el campo principal sera compensado.

La figura 8 muestra una vista en perspectiva del sistema de seguridad propuesto en una tercera realizacion. El sistema de deteccion capacitiva 1 comprende un primer electrodo 2, un segundo electrodo 3, una unidad de evaluacion 5 y un bucle conductor de compensacion adicional 8. El segundo electrodo 3 esta conectado a un terminal de la unidad de evaluacion 5 a traves del bucle conductor de compensacion 8.

El bucle conductor de compensacion 8 esta dispuesto de tal manera que esta contra orientado con respecto a un bucle de condensador proporcionado por el primero y segundo electrodo 2, 3. Esto significa que una corriente I que fluye a traves del bucle del condensador en una direccion en sentido horario fluira a traves del bucle conductor de compensacion 8 en sentido contrario a las agujas del reloj o viceversa. El bucle conductor de compensacion 8 esta dispuesto por debajo de los electrodos 2, 3 con respecto a la direccion vertical 10. Si un campo total se extiende a traves de la superficie de bucle cerrado por el bucle del condensador en una direccion vertical 10, se induce una tension y se generara un flujo de corriente debido a la tension inducida. El mismo campo total tambien se extendera a traves de la superficie 9 encerrada por el bucle de compensacion 8. Se inducira una tension de compensacion con un signo diferente y se generara un flujo de corriente debido a la tension de compensacion inducida. Si el diseno geometrico, por ejemplo, la longitud, el ancho, el diametro u otras propiedades geometricas del bucle de compensacion se eligen de manera que la tension de compensacion tenga la misma magnitud que la tension inducida en el bucle del condensador, el flujo de corriente debido a los voltajes inducidos se cancelara. Por lo tanto, la influencia del campo total en la determinacion de la capacitancia del circuito de condensador se elimina o se reduce.

La figura 9 muestra una vista superior del sistema de seguridad se muestra en la figura 8. Se muestra que un eje central del bucle condensador esta alineado con un eje central del bucle conductor de compensacion 8. Esto significa que las superficies adjuntas 9 se solapan, al menos parcialmente, preferentemente totalmente, en un plano comun de la proyeccion perpendicular a la direccion vertical 10. Una direccion que apunta fuera del plano de proyeccion puede ser una direccion vertical 10 con respecto a una superficie de ruta o de carga. En este caso, el

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bucle conductor de compensacion 8 esta dispuesto por debajo de los electrodos 2, 3 con respecto a la direccion vertical 10 (para fines de ilustracion, los conductores que proporcionan el bucle conductor compensacion 8 son, sin embargo, mostrados en la figura 9). Es, por supuesto, posible, que el bucle conductor de compensacion 8 esta dispuesto encima de los electrodos 2, 3. Ademas, un terminal de la unidad de evaluacion 5 se puede conectar al primer electrodo 2 a traves de la compensacion conductor de bucle 8.

El bucle conductor 8 esta disenado de tal manera que una primera parte del bucle conductor de compensacion 8 se extiende paralela a un eje longitudinal central del primer electrodo 2 y una segunda parte del bucle conductor de compensacion 8 se extiende paralela a un eje longitudinal central del segundo electrodo 3. Una tercera parte del bucle conductor de compensacion 8 conecta la primera y la segunda parte conductora. Se muestra que la tercera parte del conductor esta dispuesta en un extremo opuesto de los electrodos como los puntos de conexion de los electrodos. Esta primera parte conductora y la segunda parte conductora estan dispuestas a una distancia predeterminada por debajo o por encima del primer y el segundo electrodo 2, 3, en el que la distancia, por ejemplo, puede ser medida en una direccion perpendicular a las superficies de los electrodos (direccion vertical 10). Ademas, la primera y la segunda parte conductora son desplazadas con una distancia predeterminada entre sf

La figura 10a muestra un electrodo 11 con una estructura de doble peine que puede ser utilizado como un electrodo 2, 3 o un electrodo parcial 2a,..., 2h, 3a,..., 3h. La estructura de peine comprende un elemento de puente central 12 y multiples dientes de peine 13 que se extienden perpendiculares en ambas direcciones desde el elemento de puente central 12. Para fines de ilustracion, solamente un diente se denota por el numero de referencia 13. Una anchura y la longitud de los dientes 13 y una distancia entre los dientes 13 se elige en funcion de las caractensticas de la totalidad del campo, por ejemplo, una frecuencia, y las propiedades del material de tal manera que una cantidad de corrientes de Foucault inducidas por el campo total se reduce al mmimo.

La figura 10b muestra un electrodo 11 con una estructura de un solo peine que puede ser utilizado como un electrodo 2, 3 o un electrodo parcial 2a,..., 2h, 3a,..., 3h. En contraste con el electrodo 11 que se muestra en la figura 10a, el electrodo 11 comprende un elemento de puente central 12 y multiples dientes de peine 13 que se extienden perpendiculares en una sola direccion desde el elemento de puente central 12.

La figura 11 muestra dos matrices paralelas de electrodos parciales 2a,..., 2i, 3a,..., 3i, en las que cada electrodo parcial 2a,..., 2i, 3a,..., 3i esta disenado con una estructura de peine unico. Se muestra que los electrodos parciales 2a,..., 2i, 3a, ..., 3i del primer y el segundo electrodo 2, 3 estan dispuestos en dos conjuntos lineales A1, A2, en el que los electrodos parciales 2a,..., 2i de la primera matriz A1 estan dentados o engranados con los correspondientes electrodos parciales 3a,..., 3i de la segunda matriz A2. En cada matriz lineal A1, A2, se proporciona una secuencia alternante de electrodos parciales 2a,..., 2i, 3a,..., 3i del primer y el segundo electrodo 2, 3, en la que los electrodos parciales 2a,..., 2i del primer electrodo 2 estan conectados en serie a lo largo de la primera y la segunda matriz de A1, A2. Ademas, los electrodos parciales 3a,..., 3i del segundo electrodo 3 estan conectados en serie a lo largo de la primera y segunda matriz A1, A2. Por lo tanto, la primera matriz A1 comprende los electrodos parciales 2a, 3b, 2c, 3d, 2e, 3f, 2g, 3h, 2i y la segunda matriz A2 comprende los electrodos parciales 3a, 2b, 3c, 2d, 3e, 2f, 3g, 2h, 3i.

La figura 12 muestra una vista superior sobre el sistema de seguridad propuesto en una cuarta realizacion. Se muestra que el sistema de seguridad comprende multiples condensadores de deteccion proporcionados por multiples electrodos que estan dispuestos en una estructura de matriz. Los electrodos extremos 14a, 14b estan disenados como electrodos de peine unico. Los electrodos intermedios 15a, 15b, 15c, 15d, 15e estan disenados como electrodos de doble peine. Los electrodos extremos 14a, 14b y los electrodos intermedios 15a,..., 15e son dentados o engranados. Ademas, los electrodos intermedios 15a,..., 15e son dentados o engranados. Por ejemplo, los dientes del electrodo de extremo 14a engranan con los dientes del electrodo intermedio 15a. Los dientes del electrodo intermedio 15a dispuestos en el lado opuesto de los dientes que engranan con los dientes del electrodo de extremo 14a engranan con los dientes de un electrodo intermedio 15b consecutivo. Los dientes del electrodo intermedio 15b dispuestos en el lado opuesto de los dientes que engranan con los dientes del electrodo intermedio 15a engranan con los dientes de un electrodo intermedio consecutivo 15c y asf sucesivamente. Por lo tanto, un electrodo intermedio 15a proporciona un segundo electrodo de un primer condensador que es proporcionado por el electrodo de extremo 14a y el electrodo intermedio 15a y un segundo electrodo de un condensador consecutivo que es proporcionado por los electrodos intermedios 15a, 15b. Esto permite un diseno que ahorra espacio del sistema de seguridad. Es posible proporcionar bucles conductores de compensacion (no mostrados), donde los bucles conductores de compensacion adicionales estan dispuestos y conectados de tal manera a los electrodos 14a, 15a,..., 15e, 14b que cada trayectoria conductora proporciona al menos dos bucles conductores contra orientados, donde una trayectoria conductora comprende un primer y un segundo electrodo y uno de los bucles de conductores de compensacion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Sistema de seguridad para un sistema de transferencia de ene^a inductiva para la transferencia de ene^a a un vefuculo en una superficie de una ruta,

en el que la unidad primaria comprende al menos una bobina primaria para generar un campo electromagnetico primario para la transferencia de energfa inductiva, en el que una superficie de carga de la ruta esta asignada a la bobina primaria, caracterizado por que

el sistema de seguridad comprende al menos un sistema de deteccion capacitiva (1), en el que el sistema de deteccion capacitiva (1) comprende multiples condensadores de deteccion,

en el que los multiples condensadores de deteccion estan dispuestos en una estructura de matriz, en el que la estructura de matriz cubre la superficie de carga al menos parcialmente.
2. El sistema de seguridad segun la reivindicacion 1, en el que el sistema de deteccion capacitiva (1) esta disenado y/o dispuesto como un sistema de deteccion de compensacion de campo primario o de campo total.
3. El sistema de seguridad segun la reivindicacion 2, en el que al menos un condensador de deteccion esta dispuesto en una trayectoria conductora, en el que la trayectoria conductora comprende al menos dos bucles conductores orientados de manera contraria.
4. El sistema de seguridad segun la reivindicacion 3, en el que un primer electrodo (2) comprende multiples electrodos parciales (2a, ..., 2h), en el que un segundo electrodo (3) comprende multiples electrodos parciales (3a, ..., 3h), en el que los electrodos parciales (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h) estan dispuestos y conectados de tal manera que se proporciona una trayectoria conductora que forma al menos dos bucles conductores orientados en sentido contrario.
5. El sistema de seguridad segun la reivindicacion 4, en el que los electrodos parciales (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h) estan dispuestos en dos conjuntos lineales (A1, A2) de electrodos parciales (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h), en el que en cada matriz lineal (A1, A2) se proporciona una secuencia alterna de electrodos parciales (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h) del primer y segundo electrodo (2, 3), en el que los electrodos parciales (2a, ..., 2h) del primer electrodo (2) estan conectados en serie a lo largo de la primera y la segunda matriz (A1, A2), en el que los electrodos parciales (3a, ..., 3h) del segundo electrodo (3) de la primera y la segunda matriz (A1, A2) estan conectados en serie a lo largo de la primera y segunda matriz (A1, A2).
6. El sistema de seguridad segun la reivindicacion 3, en el que la unidad primaria comprende un bucle conductor de compensacion adicional (8), en el que el bucle conductor de compensacion adicional (8) esta dispuesto y conectado a los electrodos (2, 3) del condensador de deteccion de modo que se proporciona una trayectoria conductora con al menos dos bucles conductores orientados de manera contraria.
7. El sistema de seguridad segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que un electrodo (2, 3) o electrodo parcial (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h) esta disenado en una estructura a modo de doble peine.
8. El sistema de seguridad segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que un electrodo (2, 3) o electrodo parcial (2a, ..., 2h, 3a, ..., 3h) esta disenado en una estructura a modo de un solo peine.
9. El sistema de seguridad segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el sistema de seguridad (1) comprende un sensor acustico y unos medios de generacion de impulsos de corriente.
10. El sistema de seguridad segun una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el sistema de seguridad (1) comprende al menos unos medios de cancelacion de campo primarios para generar un campo de anulacion, en el que los medios estan disenados y/o dispuestos de tal manera que el campo primario o el campo total se puede cancelar al menos parcialmente mediante el campo de cancelacion.
11. Metodo de operacion de un sistema de seguridad (1) de un sistema de transferencia de energfa inductiva para la transferencia de energfa a un vefuculo en una superficie de una ruta,

en el que la unidad primaria comprende al menos una bobina primaria para generar un campo electromagnetico primario para la transferencia de energfa inductiva, en el que una superficie de carga de la ruta esta asignada a la bobina primaria, caracterizado por que

el sistema de seguridad comprende al menos un sistema de deteccion capacitiva (1), en el que el sistema de deteccion capacitiva (1) comprende multiples condensadores de deteccion dispuestos en una estructura de matriz que cubren la superficie de carga, al menos parcialmente, en el que

- se mide una senal de salida de cada uno de los multiples condensadores de deteccion,

- se determina una caractenstica electrica o parametro dependiendo de la senal de salida medida, y

- se compara la caractenstica electrica o parametro con un valor de referencia.
12. El metodo segun la reivindicacion 11, en el que

5 - un sensor acustico capta ondas de sonido despues de generar un campo de excitacion, y

- se evalua una senal de salida del sensor acustico.
13. El metodo segun una de las reivindicaciones 11 a 12, en el que un campo de cancelacion se genera mediante al menos unos medios de cancelacion de campo primario si se ha detectado un objeto extrano (4).

10
14. Metodo de construccion de un sistema de seguridad (1) para una unidad primaria de una transferencia de energfa inductiva para la transferencia de energfa a un vefuculo en una superficie de una ruta, en el que la unidad primaria comprende al menos una bobina primaria para generar un campo primario electromagnetico para la transferencia de energfa inductiva, en el que una superficie de carga de la ruta esta asignada a la bobina primaria

15 (7),

caracterizado por que

- se proporcionan multiples condensadores de deteccion,

- los condensadores de deteccion estan dispuestos en una estructura de matriz, en el que la estructura de matriz

20 cubre la superficie de carga al menos parcialmente.