JP2017512453A - 誘導電力伝達パッド、誘導電力伝達用システム、および誘導電力伝達パッドの作動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、静止部（２）と可動部（３）とを備えた誘導電力伝達パッド、特に車両への誘導電力伝達用システムの電力伝達パッド（１）、に関する。可動部（３）は一次巻線構造を備え、可動部（３）は収縮状態と伸長状態との間で移動可能であり、可動部（３）が一組の所定位置のうちの一位置にのみ移動可能であるように、電力伝達パッド（１）は設計され、および／または制御可能であり、この一組の所定位置は、格納および伸長状態の間の全ての位置の集合のうちの部分集合である。本発明は、誘導電力伝達パッドおよび誘導電力伝達システムの作動方法にも関する。【選択図】図１

Description

本発明は、誘導電力伝達パッドおよび、特に車両への、誘導電力伝達用システムに関する。更に、本発明は、誘導電力伝達パッドの作動方法に関する。

電動車両、特に走路拘束型車両、および／または路面用自動車は、誘導電力伝達によって伝達される電気エネルギーによって作動させることができる。このような車両は、交流電磁場を受信して電磁誘導によって交流電流を発生させるべく適合化された受信装置を備えた回路構成を備え得る。この回路構成は、車両のトラクションシステム、またはトラクションシステムの一部、にすることができる。更に、このような車両は、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換するべく適合化された整流器を備えることができる。ＤＣは、走行用バッテリを充電するために、または電気機械を作動させるために、使用可能である。後者の場合、ＤＣは、インバータによってＡＣに変換可能である。

誘導電力伝達は、例えば三相巻線を２セット用いて行われる。第１セットは、地上に据え付けられ（一次巻線）、道路沿いの電力変換器（ＷＰＣ）によって給電可能である。第２巻線セットは、車両に据え付けられる。例えば、第２巻線セットは、車両の下に取り付け可能であり、路面電車の場合は、その複数の台車のうちのいくつかの下に取り付け可能である。自動車の場合は、車両の車台に取り付け可能である。第２巻線セットまたは、通常、二次側、はピックアップ構成または受信機としばしば称される。電気エネルギーを車両に伝達するために、第１巻線セットと第２巻線セットとは高周波トランスを形成する。この電気エネルギーの伝達は、静的状態（車両の移動がないとき）および動的状態（車両が移動しているとき）において行うことができる。

特に路面用自動車の場合、静止型一次ユニットは、空間的に離して配置されることが多い、複数の要素を備える。

特許文献１（未公開）は、ハウジングと、一次巻線構造と、接続端子とを備えた誘導電力伝達パッド、特に、車両への誘導電力伝達用システムの誘導電力伝達パッド、を開示している。この誘導電力伝達パッドは、インバータを更に備え、インバータはハウジング内に配置され、インバータの入力側は接続端子に電気的に結合され、インバータの出力側は一次巻線構造に電気的に結合されている。

可動型一次要素を備えた誘導電力伝達システムも公知である。特許文献２は、一次要素と、車両に取り付けられた二次要素とを有する誘導送信機を開示している。一次要素は、所定の空間領域を有する３つの空間座標の全ての方向に移動するべく力行駆動（power driven）される。

特許文献３は、一次コイルを自動的に載置可能な、車両のバッテリの誘導充電用システムを開示している。

特許文献４は、一次導体と二次コイルとの間の距離を狭めるための駆動手段を有するベースユニットを開示している。

特許文献５は、ベースと、シザーリフトと、台座と、接合部と、充電器とを備えた可動型自動充電装置を開示している。この充電器は、物理的に、または近接によって、車両のレセプタクルに結合するべく構成されている。

英国特許出願第１３０６４０３．５号 米国特許第５，６５４，６２１（Ａ）号 独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０４２ ３９５（Ａ１）号 独国特許出願公開第１０ ２００７ ０３３ ６５４（Ａ１）号 米国特許出願公開第２０１０／０２３５００６（Ａ１）号

本発明の一目的は、誘導電力伝達パッドと、誘導電力伝達用システムと、特に、最低地上高がそれぞれ異なる一組の充電可能車両のための、電力伝達パッドの動作制御および操作の安全性を向上させる誘導電力伝達パッドの作動方法とを提供することである。

この目的は、請求項１、１５、および１６の主題によって達成される。本発明の有利な実施形態が従属請求項の特徴によって示されている。

誘導電力伝達パッド、特に、車両への誘導電力伝達用システムの伝達パッド、が提案される。誘導電力伝達パッド（ＩＰＴパッド）は、誘導電力伝達用システムの一次ユニットの一部にすることができる。電力伝達パッドは、静止部と可動部とを備える。可動部は、一次巻線構造を備える。一次巻線構造に通電されると、または動作電流が供給されると、一次巻線構造は交流（電）磁場を発生させる。

更に、可動部は、収縮状態と伸長状態との間で移動可能である。電力伝達パッドは、少なくとも１つの駆動手段を備えることができる。この少なくとも１つの駆動手段によって可動部を移動させることができる。本発明のコンテキストにおいて、用語「駆動手段」は、可動部の移動を生じさせる全ての構成要素または要素から成る実体を意味することができる。したがって、用語「駆動手段」は、少なくとも１つのアクチュエータおよび／または少なくとも１つの押し上げ機構を含むことができる。更に、駆動手段は、アクチュエータと押し上げ手段とを機械的に結合するための結合手段、および／または可動部の移動を案内するための少なくとも１つの案内手段、を備えることができる。

少なくとも第１の方向に、特に少なくとも１つの駆動手段によって、可動部を移動可能にすることができる。第１の方向の向きは、一次巻線構造が発生させる電磁場の主伝搬方向に平行にすることができる。特に、第１の方向の向きは、電力伝達パッドの底面、または電力伝達パッドが取り付けられた地盤の表面、に垂直にすることができる。第１の方向は、地面から離れる方向に向いている。収縮状態では、可動部の上面を静止部の上面と同じ平面に配置できる。

本発明のコンテキストでは、第１の方向を鉛直方向として定義することもできる。以下において、用語「上側」、「下側」、「の上方」、「の下」、「最も低い」、「最も高い」、「底部」は、鉛直方向を指す。

収縮状態では、可動部、特に可動部の上面、を収縮位置に、特に第１の方向を基準として、例えば所定の最も低い鉛直位置に、位置付けることができる。収縮状態では、電力伝達パッドの高さ、すなわち、電力伝達パッドの取り付け部から電力伝達パッドの最も高い部分、例えば可動部の上面、までの第１の方向に沿った距離を最小にできる。同様に、収縮状態では、可動部、特に可動部の上面、を伸長位置に、例えば最も高い所定の鉛直位置、に位置付けることができる。伸長状態では、電力伝達パッドの高さを最大にできる。取り付け部は、電力伝達パッドの底面に対応させることができる。電力伝達パッドを取り付け構造に、特にルートの表面に、取り付けるために、取り付け部を使用できる。収縮状態および伸長状態は、機械的要素、例えば停止要素、によって、および／または駆動手段の設計によって、規定可能である。

収縮状態における高さは、５０ｍｍ〜１１０ｍｍの間隔、特に７０ｍｍ〜９０ｍｍの間隔、から選択可能である。収縮状態における高さを８０ｍｍに等しくできることが好ましい。伸長状態における高さは、例えば、９５ｍｍ〜１５５ｍｍの間隔、特に１１５ｍｍ〜１３５ｍｍの間隔、から選択可能である。伸長状態における高さを１２５ｍｍに等しくできることが好ましい。

本発明によると、可動部が一組の所定位置のうちの一位置への移動のみが可能（またはその位置にのみ移動可能）であるように、電力伝達パッドは設計される、および／または制御可能であり、この一組の所定位置は、収縮状態と伸長状態との間の全ての位置の集合のうちの部分集合である。換言すると、可動部は、収縮状態と伸長状態との間の理論的に可能な全ての位置を含む範囲に沿って、一組の選択された離散位置にのみ移動可能である。この一組の所定位置は、収縮状態における可動部の位置と伸長状態における可動部の位置とを少なくとも含むことができる。また、この一組の所定位置は、収縮状態における可動部の位置と伸長状態における可動部の位置との間の、全ての位置ではないが、１つ以上の位置を含むことができる。

これらの位置は、可動部の軌道に沿った複数の位置を意味することができる。可動部は、収縮状態から伸長状態に、およびこの逆に、前記軌道に沿って移動される。また、これらの位置は、上記の第１の方向を基準とした複数の位置、例えば複数の鉛直位置、を意味することができる。

電力伝達パッドは、例えば、可動部の位置を判定するための位置検知手段を少なくとも１つ備えることができる。一組の所定位置から選択された一位置に可動部が移動されるように、検知された可動部の位置に応じて、例えば制御ユニットによって、可動部の移動を制御できる。

代わりに、または加えて、電力伝達パッド、特に可動部、より具体的には可動部の移動を案内するための少なくとも１つの押し上げ、または案内、手段または機構は、少なくとも１つの、好ましくは複数の、停止要素（単数または複数）を備えることができる。この少なくとも１つの停止要素は、可動部の移動先が一組の所定位置のうちの位置に限定されるように、設計および／または配置される。この少なくとも１つの停止要素は、例えば機械的要素とすることができる。

これにより、電力伝達パッドの単純な設計、および／または動作制御の実現、が可能になるので好都合である。

別の実施形態において、可動部は、収縮状態または伸長状態にのみ移動可能である。換言すると、可動部は、収縮状態における可動部の位置、すなわち収縮位置、および伸長状態における可動部の位置、すなわち伸長位置、にのみ移動可能である。これは、一組の所定位置に含まれる位置が２つだけであることを意味する。

これにより、電力伝達パッドの設計、および／または動作制御の実現、が更に簡単になるので好都合である。

別の実施形態において、可動部は、特にステップ移動でのみ、移動可能である。可動部の移動は、例えばワンステップ移動、例えば、収縮状態から伸長状態への間の移動、およびこの逆方向の移動、またはマルチステップ移動、とすることができる。移動がマルチステップ移動である場合、各ステップを等しい長さにすることも、それぞれ異なる長さにすることもできる。

別の実施形態においては、少なくとも最小空隙高さがもたらされるように、可動部は一組の所定位置のうちの一位置に移動可能である。この最小空隙高さはゼロより大きい。これは、例えば、少なくとも最小空隙高さがもたらされるように、一組の所定位置のうちの１つの位置への可動部の移動が制御可能であることを意味する。この空隙は、電力伝達パッドと車両との間の空隙を示す。

最小空隙高さは、車両の最低地上高と可動部、例えば可動部の上面、との間の距離に等しくできる。

車高とも称され得る最低地上高は、地面に接触するべく設計された車両部分（タイヤ、無限軌道、などのような）以外の何れかの車両部分と平坦な水平面との間の最短距離としても定義可能である。最低地上高は、例えば無積載構成、例えば積荷も乗客も載せていない構成、で規定することができる。

電力伝達パッドは、電力伝達パッドに接近している、および／または電力伝達パッドの上方に配置された、車両の最低地上高または空隙高さを判定するための手段を備えることができる。これについては後で説明する。

この実施形態は、車両と電力伝達パッドとの間の衝突の危険性を減らす安全間隔、すなわち空隙、を車両と電力伝達パッドとの間にもたらすので好都合である。

別の実施形態において、電力伝達パッドは、特に可動部は、間隔に応じて制御可能である。収縮状態は、一組の充電可能車両の最低地上高の第１間隔内に割り当てられ、伸長状態は、この一組の充電可能車両の最低地上高の別の間隔内に割り当てられる。収縮状態および伸長状態において最小空隙高さがもたらされるように、電力伝達パッドは設計される、および／または制御可能である。最小空隙高さはゼロより大きい。

一組の所定位置のうちの各位置を最低地上高の一間隔内に割り当てることが更に可能である。この場合、少なくとも最小空隙高さがもたらされるように、可動部が一組の所定位置から選択された一位置に移動可能であるように、電力伝達パッドは設計される、および／または制御可能である。

これは、収縮状態における電力伝達パッドの高さおよび伸長状態における電力伝達パッドの高さがそれぞれ一所定値を取るという特徴に相当する。これら所定値は、最小空隙高さがもたらされるように、それぞれ最低地上高の異なる間隔に応じて選択される。

最低地上高の間隔は、１つの、好ましくは複数の、異なる最低地上高を含むことができる。一組の充電可能車両は、電力伝達パッドによって充電されるべく設計された、すなわち、一次巻線構造が発生させた電磁場を受信するための二次巻線構造を有する受信装置を備えた、最低地上高がそれぞれ異なる複数の車両を含む。最低地上高は、特に、受信装置、特に受信装置の底面、と車両がその上を走行するルートの平坦な水平面との間の最小距離を意味することができる。

間隔に応じた制御においては、第１間隔内の最低地上高を有する車両が電力伝達パッドによって充電される場合、例えばその車両が電力伝達パッドに接近する、および／または電力伝達パッドの上方に配置されると、可動部は収縮状態に移動可能になる。したがって、もう一方の間隔内の最低地上高を有する車両が電力伝達パッドによって充電される場合、可動部は伸長状態に移動可能になる。更に、可動部は、対応する間隔に割り当てられた一組の所定位置のうちの選択された一位置に移動可能である。

この場合、最小空隙高さは、一間隔内の最低地上高のうちの最小の最低地上高と、対応する状態における可動部、例えば可動部の上面、との間の距離に等しくすることができる。

換言すると、可動部が一組の所定位置、例えば２つの位置から成る一組、のうちの選択された一位置に移動可能であるように、電力伝達パッドは設計される、および／または制御可能である。この場合、各位置は、最低地上高の別の間隔内に割り当てられる。

これにより、各位置における提案の電力伝達パッドの間に安全間隔、すなわち最小空隙高さ、が常にもたらされるので、電力伝達パッドの極めて簡単な制御および操作の安全性の向上がもたらされるので好都合である。したがって、車両が重量積載物を積載している場合でも、および／またはタイヤがパンクした場合でも、提案の電力伝達パッドと車両の一部、例えば受信装置、との間の機械的接触の危険性が最小化される。

可動部は、一次巻線構造がその内部に配置されたハウジングを備えることができる。更に、可動部は、一次巻線構造の電力接続用の少なくとも１つの接続端子と、静止部に配置可能な他の電気素子、例えば変換器、とを備えることができる。

特に、電力伝達パッドは、例えばルートの、取り付け面に取り付け可能な隆起型充電パッドを提供できる。

別の実施形態において、可動部は、車両カテゴリに応じて制御可能である。最低地上高の第１間隔は第１カテゴリに割り当てられ、最低地上高のもう１つの間隔は別のカテゴリに割り当てられる。これは、第１間隔は、第１カテゴリの車両の最低地上高を含み、もう１つの間隔は、もう１つのカテゴリの車両の最低地上高を含むことができることを意味する。

車両は、電力伝達パッドの上方に配置される、および／または電力伝達パッドに接近する、車両とすることができる。車両の一カテゴリは、複数の車両を含むことができる。車両のカテゴリは、モデルに応じたカテゴリ、または種類に応じたカテゴリ、とすることができる。例えば、車両分類による車両のカテゴリ化が可能である。例えば、法律または法令によって車両分類方式を規定できる。車両分類方式の一例は、例えば米国のＥＰＡサイズクラスによる分類、ユーロＮＣＡＰ構造カテゴリによる分類、ユーロＮＣＡＰクラスによる分類、およびユーロ市場区分による分類である。別の分類方式は、車両セグメントによる分類である。

車両は、例えば、少なくとも１つの車両特性に応じて、例えばそれぞれの寸法、例えば長さおよび／または高さ、重量、容積、出力、座席数、最大積載量、等々に応じて、分類可能である。車両カテゴリは、例えば、超小型車、サブコンパクト車、コンパクト車、中型車、エントリレベルの高級車、フルサイズ車、コンバーチブル、二〜三人乗りオープンカー、小型ＳＵＶ、フルサイズＳＵＶ、等々があり得る。

更に、車両は、その最低地上高に応じたカテゴリ分類が可能である。これは、例えば、最低地上高の間隔が少なくとも２つ規定されることを意味し得る。この場合、一カテゴリは少なくとも２つの最低地上高間隔のうちの一方に相当する。

各カテゴリ内の車両の最低地上高の間隔を互いに違えることができる。これら間隔を部分的に重ね合わせることも、互いに完全に区別することもできる。各カテゴリは、最小の最低地上高と最大の最低地上高とを有する。

特に、一組の所定位置のうちの所定のカテゴリに応じた一位置、すなわち高さ、に可動部を移動させることができる。この場合、所定の１つの位置は、各カテゴリに割り当てられる。カテゴリに応じた位置は、互いに違えることができる。

これにより、提案の電力伝達パッドのための単純な制御機構がもたらされるので好都合である。

一組の充電可能車両は、複数の車両カテゴリ、例えば少なくとも２つのカテゴリ、に分類可能である。この場合、収縮状態は、特に収縮位置は、最小の最低地上高を有する車両を含むカテゴリ内の最小の最低地上高と可動部との間に最小空隙高さがもたらされるように規定される。更に、伸長状態は、特に伸長位置は、最大の最低地上高を有する車両を含むカテゴリの最大の最低地上高と可動部との間に最小空隙高さがもたらされるように規定される。

第１および第２の間隔は、互いに異なる。第１および第２の間隔は、少なくとも部分的に重なり合わせることも、互いに完全に区別することもできる。特に、第１間隔内の最小の最低地上高は、第２間隔内の最小の最低地上高より小さく、第２間隔内の最大の最低地上高は、第１間隔内の最大の最低地上高より大きい。

２つのカテゴリのみが規定される場合、可動部がカテゴリに応じた２つの高さにのみ、特に収縮状態および伸長状態にのみ、移動可能であるように、可動部を制御できる。これにより、提案の電力伝達パッドの動作制御が更に簡単になるので好都合である。

別の実施形態においては、全ての間隔のうちで最大の最低地上高を含む間隔のうちの最小の最低地上高に応じて、可動部の、特に第１の方向に沿った、最大の移動量が決定される。

特に、所望の最小空隙高さ、すなわち、最大の最低地上高を含む間隔のうちの最小の最低地上高と伸長状態における可動部の位置との間の差、がゼロより大きい値を取るように、最大移動量を決定できる。収縮状態における可動部の位置と最大移動量との和を伸長状態における可動部の位置にできる。最大移動量は、例えば、２５ｍｍ〜６５ｍｍの間隔、特に３５ｍｍ〜５５ｍｍの間隔、から選択できる。最大移動量は４５ｍｍに等しいことが好ましい。これは、安全間隔と電力伝達効率との間の良好なトレードオフをもたらす。

別の実施形態において、最小空隙高さは、２０ｍｍ〜６０ｍｍの間隔から選択される。特に、３５ｍｍ〜４５ｍｍの間隔から最小空隙を選択できる。

別の実施形態において、可動部は、少なくとも１つの物体検出手段を備える。物体検出手段は、電力伝達パッドの充電ボリューム内の異物、特に金属物、を検出するためのシステムを意味することができる。代わりに、または加えて、物体検出手段は、充電ボリューム内の可動物体を検出するためのシステムを意味することもできる。充電ボリュームは、一次巻線構造が発生させた電磁場の少なくとも所定の部分、例えば８０％、９０％、または９５％、が延在するボリュームを意味することができる。充電ボリュームは、一次巻線構造が発生させた電磁場全体が延在するボリュ−ムを意味することもできる。更に、充電ボリュームは、電力伝達パッドの上方の、例えば一次巻線構造の上方の、ボリュームを意味することもできる。充電面は、充電ボリュームの底面を意味することができる。特に、充電面は、可動部の上面とすることができる。

少なくとも１つの物体検出手段は、少なくとも１つの誘導検知システムを備えることができる。誘導検知システムは、能動的または受動的な検出を行うことができる。どちらの場合も、誘導検知システムは、１つ以上の検出巻線（単数または複数）を備えることができる。複数の検出巻線を配列構造に配置可能である。この配列構造は、電力伝達パッドの充電面を覆う。能動的な検出の場合、１つ以上の励磁巻線（単数または複数）を使用できる。励磁巻線（単数または複数）が発生させた励磁場の特性を監視することによって能動的な物体検出を行うことができる。受動的な検出の場合、１つ以上の受動巻線（単数または複数）のみが用いられる。受動巻線（単数または複数）の特性、特にインダクタンス、を監視することによって受動的な物体検出を行うことができる。このような誘導検出システムは、英国特許出願第１２２２７１２．０号（未公開）または英国特許出願第１３１１２８９．１号（未公開）に開示されている。本発明のコンテキストにおいて、検出システムの設計は、引用によって本願明細書に組み込むものとする、英国特許出願第１２２２７１２．０号または英国特許出願第１３１１２８９．１号において特許請求されているような実施形態のうちの１つにより行うことができる。

少なくとも１つの物体検出手段は、少なくとも１つの容量型検知システムを更に備えることもできる。このような容量型検出システムは、英国特許出願第１２２２７１３．８（未公開）に開示されている。本発明のコンテキストにおいて、検出システムの設計は、引用によって本願明細書に組み込むものとする英国特許出願第１２２２７１３．８号に特許請求されているような実施形態のうちの１つにより行うことができる。

物体検出手段は、画像による物体検出手段とすることもできる。このような画像による検出手段は、例えば、画像取り込み装置、例えばカメラ、を備えることができる。

これにより、可動部の移動量に応じてその空間位置を変える充電ボリュームのより良好な監視が可能になるので好都合である。物体検出手段は可動部の一部であるので、可動部の各位置において充電ボリュームを監視できる。

別の実施形態において、静止部は、この静止部を外部ＤＣ電圧供給手段に接続するための少なくとも１つのＤＣ接続端子と、少なくとも１つの変換器とを備える。変換器の入力側はＤＣ接続端子に電気的に結合され、変換器の出力側は一次巻線構造に電気的に結合される。外部ＤＣ電圧供給手段は、例えばＤＣ電圧源、またはＤＣ電圧を供給する電気素子または回路、例えば外部整流器、とすることができる。外部ＤＣ電圧供給手段は、例えば、所謂電源ボックスに組み込み可能である。この電源ボックスは、宅内配電網から給電可能であり、ＤＣ電圧を供給できる。

静止部は、ハウジングを備えることができる。変換器は、ハウジング内に配置可能である。特に、変換器は、静止部のハウジングの内容積内に配置可能である。静止部のハウジングは、電力伝達パッドのハウジングの一部とすることができる。変換器は、インバータとして設計可能である。

提案の実施形態では、任意のＤＣ入力電圧を電力伝達パッドのＤＣ接続端子に接続できる。一次巻線構造に通電するための所望のＡＣ出力電圧がパッド側変換器によって発生されるので好都合である。これにより、入力電圧に依存せずに提案の電力伝達パッドを作動させることができるので、提案の電力伝達パッドの有用性が高まる。例えば、電力伝達パッドを民家の車庫に、または自動車の駐車区画に、据え付けることができ、電力伝達パッドを宅内配電網に、または任意の出力電圧レベルを有するＤＣバッテリ電圧を供給するバッテリに、接続できる。特に、電力伝達パッドの上方に車両を位置付けられるように、電力伝達パッドを地面の上に据え付けることができる。電力伝達パッドには任意のＤＣ入力電圧の供給が可能であり、作動は、所望の特性、例えば所望の振幅および／または周波数、を有するＡＣ入力電圧に限定されない。

代わりに、または加えて、静止部は、この静止部を外部ＡＣ電圧供給手段に接続するためのＡＣ接続端子を備える。変換器は、このＡＣ接続端子に、整流器を介して結合される。外部ＡＣ電圧供給手段は、例えばＡＣ電圧源、またはＡＣ電圧を供給する電気素子または回路、例えば家庭内ネットワークなどの外部ＡＣ網、とすることができる。

この場合、静止部は、整流器を備えることもできる。整流器は、上記ハウジングの内部にも配置可能である。変換器の入力側をＤＣ接続端子に電気的に結合し、変換器の出力側を一次巻線構造に電気的に結合することも可能である。この場合、変換器はＤＣ／ＡＣ変換を可能にする。

電力伝達パッドは、ＡＣ接続端子のみ、またはＤＣ接続端子のみ、を備えることが可能である。ただし、電力伝達パッドは、両端子、すなわち、ＤＣ端子およびＡＣ接続端子、を備えることも可能である。静止部が少なくとも１つのＡＣ接続端子を備える場合、電力伝達パッドを外部ＡＣ電圧で作動させることができる。これにより、電力伝達パッドの有用性が更に高まる。

電力伝達パッドは、特に静止部は、変換器の出力側を一次巻線構造に接続するための別のＡＣ接続端子を備えることができる。この別のＡＣ接続端子は、変換器の出力に接続される。更に、電力伝達パッドは、特に静止部は、変換器によって供給されたＡＣ出力電圧／電流をフィルタリングするためのフィルタ要素を少なくとも１つ備えることができる。

更に、電力伝達パッドは、特に静止部は、変換器の作動を制御するための制御ユニットを備えることができる。制御ユニットは、静止部のハウジング内に配置可能である。

更に、電力伝達パッドは、例えば静止部および／または可動部は、車両検出システムを備えることができる。例えば、センサと、このセンサの出力信号を評価するための対応する制御ユニットとを車両検出システムの要素とすることができる。車両検出システムは、電力伝達パッドの周囲にある車両の存在を検出できるシステムを意味する。車両検出システムは、例えば、車両を検出するための誘導または容量型センサ要素を備えることができる。車両検出システムは、巻線構造、例えばコイル、によって設けられことが好ましい。更に、電力伝達パッドは、特に静止部および／または可動部は、少なくとも１つのＲＦＩＤ（無線周波数識別）ユニットを備えることができる。ＲＦＩＤユニットを用いると、車両を、場合によっては電力伝達パッドに対する車両の位置および／または向きも、検出できる。したがって、ＲＦＩＤユニットは、車両検出システムの要素、特にセンサ、として使用可能である。

更に、電力伝達パッドは、特に可動部は、磁束を誘導するための誘導手段を少なくとも１つ備えることができる。特に、電力伝達パッドは、フェライト構成を備えることができる。このフェライト構成は、例えば、１つ以上のフェライトバーまたはフェライト板を備えることができる。この誘導手段は、一次巻線構造が所望の経路に沿って通電された場合に発生する電磁場の磁束を誘導するために使用可能である。

更に、誘導電力伝達システムは、特に静止部は、一次巻線構造のリアクタンス、例えば自己インダクタンス、を補償するための補償ユニットを備えることができる。補償ユニットを設ける、または作動させる、ことによって、一次巻線構造の自己インダクタンスを補償できる。これにより、一次巻線構造を所望の有効電力のみで作動させられるので好都合である。補償ユニットは、例えば、補償コンデンサを１つ以上備えることができる。これら補償コンデンサは、例えば一次巻線構造の相線に直列に接続可能である。

更に、電力伝達パッドは、特に静止部は、ヒューマン−マシン−インタフェースおよび／または少なくとも１つの信号送受信手段を備えることができる。この信号送受信手段は、例えば、車両と電力伝達パッドとの間の信号および／またはデ−タの送信を可能にするために設計可能である。ヒューマン−マシン−インタフェースは、例えば、変換器の作動を制御する制御ユニットへの、入力の供給を可能にする。ヒューマン−マシン−インタフェースは、電力伝達パッドのステータス、例えば、充電プロセスが進行中であるかどうか、に関する情報をユ−ザに表示するモニタまたはディスプレイによって提供することもできる。この目的のために、電力伝達パッドは、ディスプレイ、および／またはキーボードなどの入力手段、を更に備えることができる。

更に、一次巻線構造の少なくとも１つの相線は、蛇行コースを有することができる。あるいは、一次巻線構造の少なくとも１つの相線のコースが互いに隣接して配置された偶数または奇数のサブ巻線をもたらすように、一次巻線構造の少なくとも１つの相線を設計できる。このコンテキストにおいて、１つのサブ巻線は、所定の領域を包囲する１つの、好ましくは完全な、導体ループを意味する。導体ループは、当該サブ巻線の１巻きまたは複数の巻きを提供する、または備える、ことができる。互いに隣接するとは、前記サブ巻線の中心軸線が、特に対称軸線が、例えば、一次巻線構造の延在方向に対応可能な、共通の一直線に沿って、例えば所定の距離、互いに離隔されることを意味する。更に、一次巻線構造の少なくとも１つの相線のコースを８字形状にすることができる。これは、当該相線は、互いに隣接配置された２つの、例えば円形の、サブ巻線を備えることを意味する。特に、一次巻線構造は、３つの相線を備えることができる。

更に、誘導電力伝達パッドは、特に可動部は、ケーブル支持要素を備えることができる。このケーブル支持要素は、一次巻線構造の相線（単数または複数）を提供できる１本以上の電線の複数の線区間を位置決めおよび／または保持するべく適合化可能である。

更に、誘導電力伝達パッドは、特に静止部は、磁気遮蔽要素を備えることができる。この磁気遮蔽要素は、誘導電力伝達中に発生した電磁場から電力伝達パッドの外部領域を遮蔽するために使用可能である。

通常、提案の電力伝達パッドは、特許文献１に開示されている電力伝達パッドの１つ以上の特徴を備える、または提供する、ことができる。特許文献１の開示内容は、引用によって本開示に組み込まれるものとする。特に、提案の電力伝達パッドは、特許文献１の請求項のうちの１つに記載の電力伝達パッドの特徴を備えることができる。

別の実施形態において、電力伝達パッドは、少なくとも１つのＤＣ電圧供給ユニット、例えば上記のＤＣ電圧供給手段、を備える。このＤＣ電圧供給ユニットは、静止部のＤＣ接続端子に接続される。ＤＣ電圧供給ユニットおよび電力伝達パッドは、それぞれ独立のユニットによって設けることができる。ＤＣ電圧供給ユニットは、ＤＣ電圧発生ユニットを意味することができる。ＤＣ電圧供給ユニットは、例えば、宅内配電網に接続可能である。この場合、ＤＣ電圧供給ユニットは、宅内配電網によって供給された電力に応じて、所定のＤＣ電圧またはＤＣ電流を発生させる。ＤＣ供給ユニットは、例えば、壁に取り付けられる供給ユニットとすることができる。

上記の実施形態のうちの１つによる電力伝達パッドおよびＤＣ電圧供給ユニットが、これら両ユニットを含む誘導電力伝達システムの部品であることが可能である。

別の実施形態において、電力伝達パッドは、特に静止部は、車両との通信用の通信手段を少なくとも１つ備える。この通信手段は、例えば上記の信号送受信手段は、電力伝達パッドと車両との、例えば無線、通信を可能にできる。

例えば、電力伝達パッドに接近する、および／または電力伝達パッドの上方に配置された、車両と電力伝達パッドとの間の通信が可能である。これにより、車両の運転手は、誘導充電を有効にする、および／または充電プロセスの持続時間を選択する、および／または、伝達される電力量など、誘導充電プロセスの特性を選択する、ことができる。

更に、例えば、車両が電力伝達パッドに接近している場合、車両の少なくとも１つの特性を車両から電力伝達パッドに送信できる。少なくとも１つの車両特性に応じて、最低地上高または最低地上高間隔を電力伝達パッドによって、例えば電力伝達パッドの制御ユニットによって、判定でき、対応する位置に可動部を移動させることができる。この少なくとも１つの特性は、車両の最低地上高、または最低地上高の判定を可能にする情報、とすることができる。少なくとも１つの車両特性に応じて車両を上記カテゴリのうちの１つに割り当てることも可能である。この少なくとも１つの車両特性は、車両のカテゴリ、またはカテゴリへの車両の割り当てを可能にする情報、とすることができる。更に、通信手段を使用すると、情報を車両に送信し、その後この情報を車両側のディスプレイで運転手に表示できる。他方、運転手は、車両側の入力手段を介して情報を入力できる。この入力データは、パッド側の受信手段に送信される。

別の実施形態において、電力伝達パッドはシザーリフトを備える。シザーリフトは、アクチュエータに機械的に結合可能である。更に、シザーリフトは、上記の駆動手段の一部とすることができる。可動部をシザ−リフトに機械的に接続できる。シザーリフトを作動させることによって、可動部を第１の方向に、または逆方向に、移動できる。

あるいは、電力伝達パッドは、エアアクチュエ−タを備えることができる。別の代替実施形態において、電力伝達パッドは、ジャッキ状リフトを備えることができる。ジャッキ状リフトは、レバー機構を意味することができる。このレバー機構は、アクチュエータによって作動されると、第１の方向に沿った可動部の移動を可能にする。ジャッキ状リフトは、ピストン−シリンダ−システムを意味することもできる。あるいは、電力伝達パッドは、摺動ブロックガイドを備えることができる。摺動ブロックガイドは、可動部の移動を軌道に沿って案内できる。この軌道に沿った移動の方向は、その少なくとも一部が第１の方向に平行に延びる。

別の実施形態において、可動部の少なくとも一部は、第２の方向、すなわち長手方向、および／または第３の方向、すなわち横方向、にも移動可能である。第３の方向は、例えば、一次巻線構造の延在方向に平行にすることができる。第３の方向の向きは、第１の方向および第２の方向に垂直にすることができる。第２および第３の方向は、可動部の上面に平行な平面を画成できる。例えば、可動部は、特に平坦な、平行移動台を備えることも可能である。平行移動台は、第２および／または第３の方向への移動を可能にできる。一次巻線構造を平行移動台に取り付けることができる。これにより、一次巻線構造を動かすことによって一次巻線構造と二次巻線構造との間の望ましくないずれを打ち消すことができるので、一次巻線構造の幾何学的寸法の最小化が可能になり好都合である。平行移動台は、上記のシザーリフト、エアアクチュエータ、またはジャッキ状リフトに取り付け可能である。

更に、電力伝達パッドは、駆動手段の少なくとも一部を保護するための保護用蛇腹を備えることができる。特に、駆動手段の少なくとも一部の、好ましくは全ての、要素を保護用蛇腹の内容積に配置することができる。一次巻線構造を備えた可動部のハウジングは、保護用蛇腹の上蓋を提供できる。

代わりに、または加えて、可動部は、更に回転または傾斜可能である。特に、上記第１の方向、第２の方向、および第３の方向にそれぞれ平行に延在する第１の軸線、および／または第３の軸線、および／または横方向軸線を中心に、可動部を回転可能にすることができる。

これにより、一次および二次巻線構造の間の相対的な向きを変えることができ、電力伝達を向上できるので好都合である。

特に車両への誘導エネルギー伝達のための、誘導電力伝達システムが更に提案される。この電力伝達システムは、上記の実施形態のうちの１つによる誘導電力伝達パッドを備える。更に、この電力伝達システムは、誘導電力伝達パッドの一次巻線構造が発生させた交流電磁場を受信するための受信装置を少なくとも１つ備える。特に、誘導電力伝達パッドの少なくとも１つの寸法は、受信装置の対応する寸法、例えば、長さおよび／または幅、より大きくすることができる。この長さは、第２の方向に沿って測定可能であり、幅は、第３の方向に沿って測定可能である。

これにより、電力伝達パッドに対する受信装置付き車両の位置合わせ用空間が増えるので好都合である。

誘導電力伝達パッドの作動方法が更に提案される。電力伝達パッドは、静止部と可動部とを備える。可動部は、一次巻線構造を備える。可動部は、収縮状態と伸長状態との間で移動可能である。特に、電力伝達パッドは、上記の実施形態のうちの１つにより設計可能である。

本発明によると、可動部は、一組の所定位置のうちの、特に選択された、位置にのみ移動される。この一組の所定位置は、収縮状態と伸長状態との間の全ての位置の集合のうちの部分集合である。換言すると、可動部は、軌道に沿って、全ての位置ではなく、選択された位置にのみ移動可能である。可動部は、収縮状態から伸長状態に前記軌道に沿って移動可能である。

提案の方法は、上記の実施形態のうちの１つによる電力伝達パッドによって実施可能である。

更に、可動部は、収縮状態または伸長状態にのみ移動させることができる。更に、可動部は、ステップ移動のみが可能である。選択された位置に到達すると、所望の電磁場を発生させるために、一次巻線構造への動作電圧および／または電流の供給が可能になる。

したがって、電力伝達パッドの単純な設計および／または動作制御が可能である。

別の実施形態において、可動部は、少なくとも１つの最小空隙高さがもたらされるように、一組の所定位置のうちの一位置に移動される。この最小空隙高さはゼロより大きい。この実施形態においては、空隙高さ、例えば可動部と車両との間の距離、特に車両の最低地上高と可動部の位置との間の距離、を判定できる。これについては後で説明する。このように、車両に応じた制御が提案される。可動部は、車両に応じた位置に移動される。

これにより、可動部を有する電力伝達パッドの安全な作動が可能になるので好都合である。

別の実施形態において、電力伝達パッドは、特に可動部は、間隔に応じて制御される。一組の充電可能車両の第１の最低地上高間隔内の一最低地上高を有する車両が充電対象である場合、可動部は収縮状態に移動される。他方、別の最低地上高間隔内の一最低地上高を有する車両が充電対象である場合、可動部は伸長状態に移動される。収縮状態および伸長状態において最小空隙高さがもたらされるように、電力伝達パッドは設計および／または制御される。この最小空隙高さはゼロより大きい。換言すると、可動部は、間隔に応じた位置に移動される。

収縮状態は、一組の充電可能車両の最低地上高の第１間隔内に割り当てられ、伸長状態は、この一組の充電可能車両の最低地上高の別の間隔内に割り当てられる。したがって、可動部の各位置は、１つの、好ましくは複数の、最低地上高をカバーする。

充電対象車両が電力伝達パッドに接近すると、および／または電力伝達パッドの上方に配置されると、例えば、当該車両の検出が可能になる。更に、充電対象車両が、例えばデータおよび／または信号の送信によって、電力伝達パッドに通知すると、すなわち誘導充電を申請すると、当該車両の検出が可能になる。前に説明したように、間隔は、車両から電力伝達パッドへの送信も可能な、少なくとも１つの車両特性に応じて判定可能である。

これにより、可動部を有する電力伝達パッドの安全な作動が可能になるので好都合である。

好適な一実施形態において、可動部は、電力伝達パッドの上方に配置された、または電力伝達パッドに接近する、車両のカテゴリに応じて制御される。車両は、例えば、少なくとも１つの車両特性に応じて、一組の既知カテゴリのうちの１つのカテゴリに割り当て可能である。少なくとも１つの車両特性は、例えば、車両が電力伝達パッドに接近しているとき、または電力伝達パッドの上方に配置されているとき、車両から電力伝達パッドに、例えば上記通信手段を使用して、送信可能である。判定された車両カテゴリに応じて、可動部をカテゴリに応じた位置に移動させることができる。したがって、各カテゴリの車両に単一の位置を割り当てることができる。

これにより、提案の電力伝達パッドの極めて単純な制御が可能になるので好都合である。

別の実施形態においては、充電対象車両の最小の最低地上高が判定される。車両の最小の最低地上高は、例えば、少なくとも１つの車両特性に応じて、判定可能である。最小の最低地上高を車両から電力伝達パッドに直接送信することも勿論可能である。可動部の移動は、特に、第１の方向への、またはこの逆方向への、移動は、判定された最小の最低地上高に応じて制御される。特に、可動部は、最小の最低地上高が割り当てられた間隔に対応する位置に移動される。この場合、最小の最低地上高と第１の方向に沿った位置との間の差は、最小空隙高さに等しいか、これより大きい。

好適な一実施形態において、一組の充電可能車両は、複数の車両カテゴリに分けられる。この場合、充電対象車両が識別され、少なくとも２つの車両カテゴリのうちの１つに割り当てられる。可動部は、カテゴリに応じた位置、特に、上記第１の方向に沿った、例えば鉛直方向に沿った、カテゴリに応じた位置、に移動される。

特に、一組の充電可能車両は、２つの車両カテゴリに分けられる。車両が第１の車両カテゴリに割り当てられると、可動部は、収縮状態、例えば可能な限り低い鉛直位置、に移動される。車両が第２の車両カテゴリに割り当てられると、可動部は、伸長状態、例えば、可能な限り高い鉛直位置、に移動される。この場合、第１カテゴリの一組の最低地上高のうちの最小の最低地上高は、第２車両カテゴリの最小の最低地上高より小さい。

更に、最小の最低地上高を有する車両を含むカテゴリの最小の最低地上高と可動部との間に最小空隙高さがもたらされるように、収縮状態を規定することができる。他方、最大の最低地上高を有する車両を含むカテゴリの最小の最低地上高と可動部との間に最小空隙高さがもたらされるように、伸長状態を規定することができる。

以下に、各図を参照して本発明を説明する。

誘導電力伝達パッドの略側面図である。 収縮状態の誘導電力伝達パッドの斜視図である。 図２に示されている誘導電力伝達パッドの伸長状態の斜視図である。 別の誘導電力伝達パッドの伸長状態の斜視図である。 図４に示されている誘導電力伝達パッドの斜視図である。 更に別の誘導電力伝達パッドの斜視図である。

図１は、誘導電力伝達パッド１の略側面図を示す。誘導電力伝達パッド１は、静止部２と可動部３とを備える。破線は、収縮状態の可動部３を示し、実線は、伸長状態の可動部３を示している。可動部３は、板部材４と、保護用蛇腹５の内部に配置された押し上げ機構（図示せず）とを備える。

可動部３、特に板部材４、が鉛直方向ｚに、およびこの逆方向に、移動可能であるように押し上げ機構に機械的に結合されたアクチュエータも図１には示されていない。鉛直方向ｚの向きは、板部材４の上面６に、および地表面７に、直交する。

特に上面６上の金属物を削除するための、一次巻線構造（図示せず）を板部材４の内部に配置できる。更に、異物検出システムの少なくとも一部の要素（図示せず）を板部材４の内部に配置できる。

電力伝達パッド１は、車両（図示せず）に走行面を提供する地表面７に据え付けられる。電力伝達パッド１は、ハウジング８を備える。更に、電力伝達パッド１は、特にハウジング８は、凹部９を提供する。可動部３は、収縮状態において、凹部９の中に配置される。凹部９は、任意の形状、特に直方体形状、を有することができる。静止部２は、インナハウジング１０を備える。インナハウジング１０の少なくとも一部は、電力伝達パッド１のハウジング８によって、または別個のハウジングによって、提供することができる。収縮状態において、板部材４の上面６は、静止部２のハウジング１０の上面と同じ平面内に配置される。この平面の向きは、鉛直方向ｚに直交する。上記のアクチュエータを凹部９の中に配置できる。可動部３は、収縮状態または伸長状態にのみ、特にワンステップ移動によって、移動可能である。ただし、可動部３を鉛直方向に沿って、全ての位置ではないが、選択された複数の位置に移動させることも可能である。

第１の最低地上高間隔Ｉ１が更に示されている。間隔Ｉ１は、第１間隔Ｉ１内の最小の最低地上高Ｈ１Ｓ１から第１間隔Ｉ１内の最大の最低地上高Ｈ２Ｓ１にわたる。更に、第２の最低地上高間隔Ｉ２が示されている。間隔Ｉ２は、第２間隔Ｉ２内の最小の最低地上高Ｈ１Ｓ２から第２間隔Ｉ２内の最大の最低地上高Ｈ２Ｓ２にわたる。第１間隔Ｉ１は、第１カテゴリの車両、例えば平床車台車両、の最低地上高を含む。第２間隔Ｉ２は、第２カテゴリの車両、例えばＳＵＶ、の最低地上高を含む。

電力伝達パッド１は、特に静止部２は、電力伝達パッド１に接近している、および／または電力伝達パッド１の上方に位置付けられた、車両（図示せず）との通信用の送受信装置１１を備える。

車両のカテゴリは、少なくとも１つの車両特性、例えば無積載状態の車両の重量、に応じて判定可能である。前記少なくとも１つの車両特性を車両から電力伝達パッド１に、特に送受信装置１１経由で、送信できる。あるいは、車両の最低地上高を送受信装置１１経由で電力伝達パッド１に直接送信できる。

更に、伝達パッド１は、特に静止部２は、制御ユニット１２を備える。この制御ユニットは、少なくとも１つの車両特性に応じて、車両のカテゴリを判定する。例えば、最低地上高の間隔Ｉ１、Ｉ２のどちらか一方への車両カテゴリの既知の割り当てに応じて、例えば制御ユニットによって、対応する間隔Ｉ１、Ｉ２が判定される。更に、可動部３、特に板部材４の上面６、の鉛直位置が間隔に応じて制御される。第１間隔Ｉ１に割り当てられたカテゴリの車両が識別されると、可動部３は収縮状態に、例えばできる限り低い鉛直位置に、移動される。したがって、収縮状態は、第１間隔Ｉ１内の全ての最低地上高をカバーする。第２間隔Ｉ２に割り当てられたカテゴリの車両が識別されると、可動部３は伸長状態、例えば可能な限り高い鉛直位置、に移動される。したがって、伸長状態は、第１間隔Ｉ２内の全ての最低地上高をカバーする。第１および第２間隔Ｉ１、Ｉ２は、複数の最低地上高値を含む。これらの値は、互いに異なる。

最小空隙高さＡｍｉｎがもたらされるように、間隔Ｉ１、Ｉ２に割り当てられる可動部３の鉛直位置が規定されることが更に示されている。最小空隙高さＡｍｉｎは、各間隔Ｉ１、Ｉ２内の最小の最低地上高Ｈ１Ｓ１、Ｈ１Ｓ２と、その間隔に応じた対応する鉛直位置、例えば収縮または伸長状態、にある可動部３、特に板部材４の上面、の鉛直位置との間の差として、求めることができる。

電力伝達パッド１が収縮状態において最小の高さを有し、伸長状態において最大の高さを有するという特徴に最小空隙高さＡｍｉｎが相当するように、可動部３は最低地上高の間隔に応じて移動可能であるという特徴。これらの高さは、間隔Ｉ１内の最小の最低地上高Ｈ１Ｓ１と全ての可能な最低地上高のうちの最小の最低地上高との間の差が所望の最小空隙高さＡｍｉｎに等しいように、更には間隔Ｉ２内の最小の最低地上高Ｈ１Ｓ２と全ての可能な最低地上高のうちの最大の最低地上高Ｈ２Ｓ２との間の差が所望の空隙高さＡｍｉｎに等しいように、間隔に応じて選択される。図１に示されている実施形態において、電力伝達パッド１の最小高さは、電力伝達パッド１の据え付け高さＨｐに相当する。

図１において、第２間隔Ｉ２内の最低地上高の平均値ＨｍＳ２と第１間隔Ｉ１内の最低地上高の平均値ＨｍＳ１との間の差に応じて、可動部３の最大移動距離を決定できる。最大移動は、例えば、可動部３の最大ストロークに相当する。最大移動距離は、例えば、３０ｍｍ〜７０ｍｍの間隔、好ましくは４５ｍｍまたは５０ｍｍに等しい距離から選択可能である。

間隔Ｉ１、Ｉ２のどちらか一方の最小空隙高さに対する最大空隙高さの差は、それぞれの間隔Ｉ１、Ｉ２内の最低地上高を有するさまざまな車両の二次巻線構造と一次巻線構造との間の磁気結合の差をもたらす。一次巻線構造および／または二次巻線構造は、例えば、所望の磁気結合が最大空隙高さの場合にもたらされるように、設計および／または作動される。したがって、異なる最低地上高に起因する一方のカテゴリ内の車両への磁気結合の前記差は、例えば、一次巻線構造および／または二次巻線構造の（磁気）設計および／または制御によって最小化または打消し可能である。ただし、異なる間隔Ｉ１、Ｉ２内の最低地上高を有する２つの車両の間の磁気結合の差は、間隔に応じた可動部３の移動によって、少なくとも部分的に打ち消される。

平行移動台２２（図６を参照）が設けられる場合は、鉛直方向ｚの上下移動のみが可能である場合に比べ、一次巻線構造の寸法、例えば長さおよび／または幅、を小さくできる。これは、一次巻線構造を長手方向ｘおよび／または横方向ｙに移動することによって磁気結合を向上できるからである。

電力伝達パッド１は、３ｋＷ〜２０ｋＷの範囲内の電力を、例えば、ピックアップとも称される、対応する受信装置を備えた車両に伝達できるように、設計可能である。第１の代替実施形態では、電力伝達パッドの入力電圧の振幅を２３０Ｖにし、入力電流を１６Ａにできる。これにより、二次側の受信装置への３ｋＷ〜７ｋＷの伝達が可能になる。第２の代替実施形態では、電力伝達パッドの入力電圧の振幅を４６０Ｖにし、入力電流を３２Ａにできる。これにより、二次側の受信装置への約２０ｋＷの伝達が可能になる。

図２は、誘導電力伝達パッド１の斜視図を示す。電力伝達パッド１のハウジング８が示されている。収縮状態では、板部材４を有する可動部３が凹部９の中に配置される（図３を参照）。インナハウジング１０を有する静止部２も示されている。収縮状態では、静止部２のインナハウジング１０の上面が可動部３の板部材４の上面６と同じ平面内に配置されることが示されている。電力伝達パッドを外部ＤＣ電圧供給手段に結合するための、ＤＣ接続端子として設計された、接続端子１３も示されている。静止部２のインナハウジング１０の中に変換器（図示せず）を配置できる。変換器の入力側をＤＣ接続端子１３に接続できる。更に、送受信装置１１と制御ユニット１２（図１を参照）とを静止部２のインナハウジング１０の中に配置できる。制御ユニット１２は、可動部３の移動と変換器の作動とを制御できる。ただし、複数の制御ユニットをそれぞれ異なる制御動作のために設けることも可能である。更に、変換器の出力電圧／電流をフィルタリングするための一次巻線構造（図示せず）のフィルタ要素のリアクタンスを補償するための補償要素（図示せず）を静止部２のインナハウジング１０の中に配置できる。可動部３が凹部９の外に、例えば伸長状態に、移動された場合でも、静止部２のインナハウジング１０は、静止部２のハウジング１０の中に配置されている要素を、例えば汚れまたは水から、保護する。

図３は、図２に示されている電力伝達パッド１の斜視図を示す。アクチュエータを凹部９の中に配置できる。板部材４は、別の凹部を板部材４の底部側に備えることができる。この別の凹部は、可動部３が収縮状態のときにアクチュエータをこの別の凹部の中に配置できるように、設計および配置される。更に、アクチュエータを板部材４に結合するための結合手段を設けることができる。図３に示されている例において、押し上げ機構は、４つの動作ガイド１７（例えばガイドレ−ル）を備える。これら動作ガイド１７は、凹部９の各側壁１８によって形成され得る。これら動作ガイド１７は、上方に傾斜して延在する。押し上げ機構が作動されているときに各支持要素、ひいては可動部３、の動作が案内されるように、可動部３の少なくとも１つの要素（図示せず、例えば支持要素）を動作ガイド１７の各々に係合（例えば、内部に突出）させ得る。駆動装置が力を水平方向ｘに可動部３に及ぼすと、可動部３は動作ガイドに沿って上方に移動し、これにより押し上げられる。この押し上げ動作は、動作ガイド（例えばガイドレール）の端部などの停止要素によって制限され得る。液体を内部から環境に排出させる貫通孔が側壁１８の底面部分にあってもよい。したがって、電力伝達パッド１は、摺動ブロックガイドを備える。

図４は、別の実施形態の電力伝達パッド１の斜視図を示す。ここでも、可動部３は、上面６を有する板部材４を備える。可動部３は、シザーリフト１９として設計された押し上げ機構を備える（図５を参照）。押し上げ機構は、保護用蛇腹５の内部に配置される。図４には、可動部３の伸長状態が示されている。

図５は、図４に示されている電力伝達パッド１の別の斜視図を示す。特に、押し上げ機構の一部を提供するシザ−リフト１９が示されている。シザーリフト１９は、電力伝達パッド１のハウジング８の凹部９の中に配置されたアクチュエータ１４によって駆動される。電力ケ−ブル２０も示されている。板部材４に組み込まれた一次巻線構造（図示せず）は、静止部２のインナハウジング１０の中に配置された変換器（図示せず）の出力側に電力ケーブル２０によって、例えば静止部２のＡＣ出力端子を介して、接続される。

シザーリフト１９によって、可動部３を鉛直方向ｚに、およびこの逆方向に、移動させることができる。

図６は、電力伝達パッド１の別の実施形態の斜視図を示す。一次巻線構造を備えた板部材４（例えば図１を参照）は示されていない。図６において、可動部３は、エアリフト２１を備える。エアリフト２１の上端に平行移動台２２が配置されている。平行移動台２２は、平行移動を長手方向ｘおよび横方向ｙに行えるように、設計および配置される。長手方向ｘおよび横方向ｙが広がる平面は、板部材４の上面６に平行である。板部材４は、平行移動台２２に機械的に接続可能である。エアリフト２１は、保護用蛇腹５を備える。鉛直方向ｚへの、およびこの逆方向への、可動性をもたらすために、エアリフト２１の代わりに、シザーリフト１９（図５を参照）またはピストン−シリンダ構成を使用することもできる。

上記の各実施形態に示されている電力伝達パッド１は、可動部３の無制御な移動、特に無制御な降下、を回避するための安全機構を更に備えることができる。この安全機構は、例えば、ばね要素および／または制動要素を備えることができる。このばね要素および／または制動要素は、可動部３、特に板部材４、と電力伝達パッド１の静止部分、例えば凹部９のグラウンド、との間に配置される。例えば、アクチュエータ１４の電源（例えば図５を参照）が故障した場合、特に制限された加速度および／または速度での、制御された移動、例えば制御された降下、を安全機構によってもたらすことができる。

更に、電力伝達パッドは、可動部３、特に板部材４、に作用する力を感知する力センサを備えることができる。力が所定の閾値を超えると、可動部３の移動を停止させることができる。これにより、例えば、可動部３の上昇中、可動部３の上方に位置する物体に対する圧迫が回避され、および／または可動部３の降下中、可動部３の下、特に板部材４の下、特に凹部９の中、に位置する物体に対する圧迫が回避される。

力センサに加え、またはその代わりに、可動部３の移動範囲内の物体を検出するために、他の物体検出手段を使用できる。異物が可動部３の所望の移動経路に沿って検出された場合、可動部３の移動を制御、例えば停止、できる。

押し上げ装置をジャッキ状押し上げ部材によって設けることも可能である。この場合、可動部、特に板要素、が鉛直方向ｚに、またはこの逆方向に、移動されるように、アクチュエータがジャッキ状部材を駆動する。

Claims (21)

1. 静止部（２）と可動部（３）とを備えた誘導電力伝達パッド、特に、車両への誘導電力伝達用システムの電力伝達パッド（１）、であって、前記可動部（３）は一次巻線構造を備え、前記可動部（３）は収縮状態と伸長状態との間で移動可能である、誘導電力伝達パッドにおいて、
   前記電力伝達パッド（１）は、前記可動部（３）が一組の所定位置のうちの一位置にのみ移動可能であるように設計され、および／または制御可能であり、前記一組の所定位置は、前記収縮状態と前記伸長状態との間の全ての位置の集合のうちの部分集合であることを特徴とする、誘導電力伝達パッド。
2. 前記可動部（３）は前記収縮状態または前記伸長状態にのみ移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の誘導電力伝達パッド。
3. 前記可動部（３）はステップ移動が可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の誘導電力伝達パッド。
4. 前記可動部（３）は、少なくとも最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）がもたらされるように、前記一組の所定位置のうちの一位置に移動可能であり、前記最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）はゼロより大きいことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導電力伝達パッド。
5. 前記電力伝達パッド（１）は、間隔に応じて制御可能であり、前記収縮状態は、一組の充電可能車両の第１の最低地上高間隔（Ｉ１）に割り当てられ、前記伸長状態は、前記一組の充電可能車両の別の最低地上高間隔（Ｉ２）に割り当てられ、前記電力伝達パッド（１）は、前記収縮状態および前記伸長状態において最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）がもたらされるように、設計され、および／または制御可能であり、前記最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）はゼロより大きいことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の誘導電力伝達パッド。
6. 前記可動部は車両カテゴリに応じて制御可能であり、前記第１の最低地上高間隔（Ｉ１）は第１のカテゴリに割り当てられ、前記別の最低地上高間隔（Ｉ２）は別のカテゴリに割り当てられることを特徴とする、請求項５に記載の電力伝達パッド。
7. 前記可動部（３）の最大移動距離は、全ての間隔（Ｉ１、Ｉ２）内で最大の最低地上高を含む間隔内の最小の最低地上高に応じて決定されることを特徴とする、請求項５または６に記載の電力伝達パッド。
8. 前記最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）は２０ｍｍ〜６０ｍｍの間隔から選択されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
9. 前記可動部（３）は、少なくとも１つの物体検出手段を備えることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
10. 前記静止部（２）は変換器を備え、前記静止部（２）は、前記静止部を外部ＤＣ電圧供給手段に接続するためのＤＣ接続端子を少なくとも１つ備え、前記変換器の入力側は前記ＤＣ接続端子に電気的に結合され、前記変換器の出力側は前記一次巻線構造に電気的に結合され、および／または前記静止部は、前記静止部を外部ＡＣ電圧供給手段に接続するためのＡＣ接続端子を少なくとも１つ備え、前記変換器は、整流器を介して、前記ＡＣ接続端子に結合されることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
11. 前記電力伝達パッド（１）は少なくとも１つのＤＣ電圧供給ユニットを備え、前記ＤＣ電圧供給ユニットは、前記静止部（２）のＤＣ接続端子に接続されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
12. 前記電力伝達パッド（１）は、車両との通信用の通信手段を少なくとも１つ備えることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
13. 前記電力伝達パッドは、シザーリフト（１９）、またはエアアクチュエータ（２１）、またはジャッキ状リフト（２３）、または摺動ブロックガイドを備えることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
14. 前記可動部（３）の少なくとも一部は、第２および／または第３の方向（ｘ、ｙ）にもさらに移動可能である、および／または回転可能である、ことを特徴とする、請求項１〜１３の何れか一項に記載の電力伝達パッド。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載の誘導電力伝達パッド（１）と、前記誘導電力伝達パッド（１）の一次巻線構造が発生させた交流電磁場を受信するための少なくとも１つの受信装置とを備えた、特に車両への誘導エネルギー伝達用の、誘導電力伝達システム。
16. 誘導電力伝達パッド（１）の作動方法であって、前記電力伝達パッド（１）は静止部（２）と可動部（３）とを備え、前記可動部（３）は一次巻線構造を備え、前記可動部（３）は収縮状態と伸長状態との間で移動可能である、誘導電力伝達パッド（１）の作動方法において、
    前記可動部（３）は一組の所定位置のうちの一位置にのみ移動され、前記一組の所定位置は、前記収縮状態と前記伸長状態との間の全ての位置の集合のうちの部分集合である、
    ことを特徴とする方法。
17. 前記可動部（３）は、少なくとも最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）がもたらされるように、前記一組の所定位置のうちの一位置に移動され、前記最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）はゼロより大きいことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 前記電力伝達パッド（１）は間隔に応じて制御され、一組の充電可能車両の第１の最低地上高間隔（Ｉ１）内の最低地上高を有する車両が充電される場合、前記可動部（３）は前記収縮状態に移動され、別の最低地上高間隔内の最低地上高を有する車両が充電される場合、前記可動部（３）は前記伸長状態に移動され、前記電力伝達パッド（１）は、前記収縮状態および前記伸長状態において最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）がもたらされるように、設計および／または制御され、前記最小空隙高さ（Ａｍｉｎ）はゼロより大きいことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の方法。
19. 前記可動部（３）は、前記電力伝達パッドの上方に配置された、または前記電力伝達パッドに接近する、車両のカテゴリに応じて制御されることを特徴とする、請求項１６〜１８の何れか一項に記載の方法。
20. 充電対象車両の最小の最低地上高が判定され、前記判定された最小の最低地上高に応じて、前記可動部（３）の前記移動が制御されることを特徴とする、請求項１６〜１９の何れか一項に記載の方法。
21. 一組の充電可能車両が複数の車両カテゴリに分けられ、充電対象車両が識別されて少なくとも２つの車両カテゴリのうちの１つに割り当てられ、前記可動部（３）がカテゴリに応じた位置に移動されることを特徴とする、請求項１６〜２０の何れか一項に記載の方法。

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