WO2015158589A1 - Verfahren zur identifikation von induktivladestellflächen für fahrzeuge und induktivladeanordnung für mehrere induktivladestellflächen - Google Patents

Verfahren zur identifikation von induktivladestellflächen für fahrzeuge und induktivladeanordnung für mehrere induktivladestellflächen Download PDF

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WO2015158589A1
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Thomas Röhrl
Jens Fiedler
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to the field of electric and hybrid ⁇ vehicles, in which a vehicle-side energy storage is also used to supply an electric drive. Since the use as a drive power source brings a high energy conversion, there are interfaces to such vehicles, can be transmitted via the electrical energy to the vehicle. In addition to wired devices (so-called plug-in vehicles) there are wireless devices in which the energy is transmitted inductively from a stationary charging coil to the vehicle-side coil. Well-known approaches are based on a clear assignment of a vehicle to a loading device, since in the ⁇ sen approaches only a footprint for charging the vehicle is considered.
  • a correct assignment is given in the usual refueling of fuel alone by the physical connection of refueling station and vehicle.
  • the magnetic fields of the energy sources used here, ie charging devices merge into one another, so that an approximate local assignment does not yet mean a correct allocation.
  • an electric vehicle when driving the public parking lot is also wirelessly connected to the charging infrastructure with respect to data exchange, this data link does not provide a clear allocation ⁇ parking / vehicle, since the radio link is not directional works.
  • Incorrect assignments lead, for example, to incorrect postings or incorrect status messages regarding the state of charge of vehicles. Maybe there is no charging process.
  • a method for the identification of inductive charging parking areas for vehicles is proposed. These inductive loading areas are in particular parking spaces within the same parking lot.
  • a charging request of a vehicle is detected by means of a stationary communication interface ⁇ .
  • the communication interface is part of an inductive charging arrangement which is stationary and which holds and controls the inductive charging areas.
  • the vehicle issues a charge request, which is then recorded stationary.
  • This charging request is in particular a radio signal and can, for example, by means of a mobile telecommunications protocol, by means of ei ⁇ nes wireless local area network protocol (such as IEEE802.il and similar protocols), or by means of a protocol for data transmission over a short distance by radio technology.
  • a mobile telecommunications protocol by means of ei ⁇ nes wireless local area network protocol (such as IEEE802.il and similar protocols), or by means of a protocol for data transmission over a short distance by radio technology.
  • the charging request can be received (statio ⁇ när) and emitted (on the vehicle side), such as an infrared ⁇ signal or a signal in the visible spectrum, which can be delivered for example via the headlights of the vehicle .
  • the charging request can also be an acoustic signal, which can be transmitted in particular via ultrasound, for example by means of ultrasonic distance sensors of vehicles.
  • the transmission techniques for the transmission of the charging request have in common that they do not provide sufficient local resolution to accurately locate the vehicle relative to one of the shelves.
  • About a locating unit, which is based on GPS is not sufficiently reliable in the La ⁇ ge to locate the vehicles so accurate that a parking space can be pointed to ⁇ . Rather, common location functions are only able to locate the parking lot, but not in a clear way the parking space of the parking lot to be used for loading.
  • even accurate satellite-based positioning systems in parking garages or underground garages offer little or no sufficient localization.
  • the invention provides a location-specific answer to identify the loading areas by an identification alternating magnetic field is emitted, which emanates from the loading area in question.
  • an identification alternating magnetic field is output to a vehicle-side secondary stage.
  • the identification alternating magnetic field is generated by means of a stationary Ladevorrich ⁇ processing.
  • the secondary coil detects a corresponding signal, which corresponds to the identification alternating magnetic field at the seconding ⁇ därspule.
  • the stationary charging device generates the identification alternating magnetic field by energizing the primary coil or by energizing another coil, which is stationary but different from the primary coil.
  • the other coil is situated in this case on the charging process ⁇ direction, especially at the primary coil, and is characterized assigned locally to the latter.
  • the identification change magnetic field may be further generated by coils of a coil-based (stationary) foreign-matter detection device, the foreign-matter detection device being further capable of passively or actively detecting foreign matters by changes in a magnetic field.
  • the strength of the identification alternating magnetic field is chosen such that a range of at least 3 or 5 m, preferably from 10 m results, inner ⁇ half can detect a vehicle-side secondary coil, the identification alternating magnetic field, ie with a signal - can detect to-noise ratio is above a pre give ⁇ NEN threshold.
  • the identification AC magnetic field is not only for power transmission (which is the basis for charging batteries as well as the basis of general signal transmission), but also serves to transmit an identification signal. As a carrier for the identifica tion signal ⁇ the identification alternating field is used.
  • the Iden ⁇ tberichtssignal identifies a Induktivladestell Structure and makes it possible to distinguish several Induktivladestell vom each other.
  • the identification alternating magnetic field is preferably as ⁇ by modulated with the identification signal, in which the current that serves to generate the identification alternating magnetic field is modulated with the identification signal and therefore the charging device of the so modulated current in the modulated identification alternating magnetic field to ⁇ sets.
  • a change ⁇ stream which is preferably not modulated and in particular has a specific frequency and / or located in a certain frequency band, which is designed for inductive transmission of energy.
  • ⁇ not as the magnetic field itself modulate, but the Sig- nal, from which the alternating magnetic field (by energizing a coil) is generated.
  • operating parameters of the charging device which have an influence on the generated magnetic field such as power, inductance, turn-off characteristic and / or a magnetic resistance within the charging device, can also be modulated.
  • An electrical quantity is preferably modulated as noted, for example current, voltage or power, and possibly also a large magnetic ⁇ SSE as the energy of the magnetic field, the field strength or the magnetic flux itself may be modulated.
  • the identification signal is used to jointly identify all or a subset of the inductive charging areas of the parking lot.
  • the identification signals of different charging devices are different. Different charging devices belong to different inductive charging areas. If there are several charging devices, which belong to the same Induktivladestell Design, this may also have different identification signals, or the same Iden ⁇ t Schemessignal which differs from the identification signal to the charging device of another Induktivladestell configuration.
  • identification signals of all In ⁇ divalent charging areas which are within a range of the identification alternating magnetic field.
  • an identification signal which is used to modulate the identity fikations alternating magnetic field are Sig ⁇ dimensional that are expressed in different sizes, such as signals indicative of the mint in the frequency domain, in the frequency domain or the time domain.
  • the identification signal can be reproduced by means of the frequency, by means of a relative or absolute time variable and / or via an amplitude.
  • the identification signal can be reproduced or coded via its frequency or over its course of the frequency become.
  • the spectrum in particular the frequency or even the temporal course of the frequency or of the spectrum, is the quantity with which the identification signal acts on the identification alternating magnetic field via the modulation.
  • the identification signal may be encoded on the duration or a duty cycle of the signal, the identification signal about the presence ⁇ time (or other temporal absolute size.
  • a zeitli ⁇ che size is here considered which has a temporal reference point on ⁇
  • the time of occurrence, the duration or the duty cycle of the identification signal indicates identification data, as well as the above-mentioned variables frequency, frequency response or spectrum of the identification signal, which identification information or information
  • the identification signal it is possible for the identification signal to be coded via its amplitude, in particular at the location of the primary coil or the stationary charging device Alternatively, the identification signal can be coded via its amplitude profile The amplitude or the amplitude ⁇ course carries the identification information.
  • the type of modulation with which the identification alternating magnetic field is modulated can be an amplitude, frequency, pulse and / or phase-modulated modulation. As already noted here not necessarily distinguished be- see a modulation of the magnetic field itself and a modu lation ⁇ a (current) signal, which is used to generate the Wech ⁇ selmagnetfeldes.
  • the modulation may be amplitude, frequency, pulse or phase modulation, which modulation may also include security aspects such as redundant encoding of identification data and the like.
  • the identification data serve to individualize respective loading areas within a subset of the inductive charging areas, within all inductive charging areas of a parking lot, within all inductive charging areas operated by a particular provider, or within all inductive charging areas of an area or country.
  • the identification signal is a pulse modulation signal.
  • the identifi- cation exchange magnetic field is turned on or in accordance with pulses being scarf ⁇ tet, but also more than two different (dis ⁇ concrete) power levels may be used for modulation of the magnetic field.
  • the identification signal occurs at different times or time intervals of a time grid.
  • the Iden ⁇ t Schemessignal changes at different time points, wherein the points in time or time intervals reflect the relevant ID Case ⁇ onsinformation that is included in the identification signal.
  • the identification signal may be an on or off pulse according to which the identification alternating magnetic field is on or off.
  • a time grid can be provided, for example with branched division in milliseconds, hundredths of a second, tenth of a second or individual seconds, different identification signals or different identification alternating magnetic fields having different states (on or off) at different time intervals of this grid.
  • the identification alternating magnetic field can be modulated very easily. Instead or in combination with this one can
  • the identification signal is a rectangular signal with different lengths on or off durations, in addition to the duty cycle and the pulse duration for different identification Konmagnetfeider may be different.
  • the identification signal is reproduced by the state history (on or off) or by Switching times and possibly by switching directions (interface modules ⁇ th or off).
  • the identification signal can thus also be coded on the basis of on durations and off durations so as to modulatively influence the amplitude or the power or even the state (on or off) of the identification alternating magnetic field.
  • the identification information which reproduces the identification signal and thus also the alternating magnetic field, can be, for example, a shelf number, which is the
  • the identification information which reflects the identification signal having a random value, so that al ⁇ line through the use of random values, the charging shelves can be distinguished (because at sufficiently large values, it is unlikely in essence that two parking spaces have the same value to have) .
  • the identification information may be reproduced in any form of character encoding, for example in the form of ASCII code, according to an ISO character set, for example the IS08859, or according to a BCD code, such as the EBCDIC code.
  • the identification information which is by means of the identifi ⁇ cation signal in the identification alternating magnetic modu ⁇ lines, besides an identification of the parking place (unless chen by random numbers or by means of fixed newspaper, the respective spaces are permanently assigned), the identification information and relative or absolute Plot location data that indicates the location of the respective inductive charging area or the relative position of the vehicle to the inductive charging area.
  • further information may also be contained in the identification information, such as charge information, tariff information, operator information or also a site plan in which the inductive charging parking spaces of the parking area are identified, preferably se in combination with the current position of the vehicle.
  • a booking confirmation for the vehicle may be present if the vehicle to a certain
  • a particularly preferred embodiment provides that the information reflected in the identification signal Informatio ⁇ NEN, which was sent by the vehicle. May issue a pulse, for example, the vehicle in the form of a pulse (which is the identification signal as ⁇ derelle) is repeated from a stationary loading device.
  • the signal output from the vehicle occurs, that is, the pulse in an identification alternating magnetic field as ⁇ on, namely in that which identifies the associated induction tivladestell Structure.
  • the identifica ⁇ tion signal is coded on the withdrawal time, the exit time of the identification signal or a Pul ⁇ ses inside the identification alternating magnetic field in consideration of tolerances at the time diert correspondent, at which the vehicle has made such pulse. Since only one of the inductive charging parking areas (namely a free one) emits an identification alternating magnetic field which reflects the pulse of the vehicle, the vehicle can be assigned to an inductive charging parking area. Alternatively, a subset of the inductive charging panels may be the
  • the pulse delivered by the vehicle can be emitted by the secondary coil of the vehicle, but also by a communication interface such as a mobile radio module, a W-LAN module or a Bluetooth module (or also a DECT module).
  • the above-mentioned pulse, which emits the vehicle corresponds for example to the charging request or is part of the charging request.
  • a charge request from one or a subgroup of the identification AC magnetic field can be delivered a pulse or another signal, so that due to the chronological correlation lation the assignment of vehicle and footprint takes place.
  • a temporal correlation will occur on a simultaneous ⁇ understood as well as a delayed onset, wherein the time offset is known or predetermined and re insbesonde- fixed.
  • the vehicle can transmit the charging request to the stationary communication interface.
  • Charging requests of different vehicles differ (approximately in its home or holding by different occurrence time points) and in particular can identify the vehicle or the driver of the driving ⁇ zeugs.
  • the identification signal may include at least ⁇ comprise a portion of the load request, which is different from other dean ask La ⁇ , in an identical or ter in modifiable form.
  • the signal representing the charging area ask ⁇ can be reproduced with the moving ⁇ chen amplitude and / or frequency response within the Iden ⁇ t Demossignals (or only a portion thereof).
  • the load request may be modified, essentially in any form that allows, after modification, the signals or data in question to differ.
  • At least one of the inductive charging areas is identified by means of the modulated identification alternating magnetic field, so that an assignment is possible.
  • Alternatively or in combination therewith nation can be located by means of the identification alternating magnetic field a Induktivladestell Construction in ⁇ play by triangulation and / or by determining Magnetic field direction at the location of the vehicle and / or by comparing field strengths at multiple locations of the vehicle.
  • the identification alternating magnetic field can be generated with a stationary primary coil. In this case, this primary coil also serves to generate a charging alternating magnetic field.
  • the charging AC magnetic field has a higher field strength than the identification AC magnetic field.
  • the charging AC magnetic field can be designed to transmit power of 1 kW, 2 kW, 3 kW or more.
  • the identification alternating magnetic field may be adapted in order to realize a range of at least 5, 10, 15 or 20 m) and can in particular have a Leis ⁇ tung, which is less than 100 W, 50 W, 10 W or 5 W.
  • the power of the charging AC magnetic field may be greater than the power of the identification AC magnetic field by a factor of 5, 10, 20 or preferably also 50 or 100. Since the charging AC magnetic field scatters less in manyariessfor ⁇ men as the identification alternating magnetic field, the higher power does not necessarily lead to disturbance of the identification alternating magnetic field.
  • the identification alternating magnetic field can be produced with egg ⁇ ner signaling stationary coil ver ⁇ secreted is to the primary coil. Both signaling coil and primary coil may be part of the charging device (a
  • the primary coil and the Signa ⁇ l Deutschensspule are preferably arranged one above the other or next to each other, but not more spaced than the minimum distance between two loading devices of different charging shelves.
  • a preferably coil-based FremdMecherfas ⁇ sungsvorraum may further be provided, the coils a be used for detection of the magnetic field and thus of foreign bodies and on the other for generating the alternating magnetic field for identification.
  • the coils of the foreign object detecting device have the purpose of the stationary signalizing coils and, like them, are not identical to the primary coil.
  • a status signal can be detected, such as an inductance of the primary coil of the charging device (or an inductance of the signaling coil or the coils of the foreign-matter detection device).
  • the status signal may further be a level, a current or a voltage of a coil of the stationary charging device.
  • the status signal again indicates whether or not a vehicle is also located above the relevant charging device or over the relevant primary coil.
  • the status signal can reproduce whether the charging device is ready or if there is a fault, for example in the form of foreign objects.
  • the identification alternating magnetic field is only given off ⁇ when the status signal reproduces a free charging device. In this case, the charging device is associated with the inductive charging steep surface, which is free.
  • the identification alternating magnetic field can be released particularly when a status signal, a ready-loader (and preferably also a free ⁇ Induktivladestell Structure) again ⁇ there.
  • the Induktivladean extract comprises (at least) a stationary Kom ⁇ tions interface. This may be carried out as the above-loading prescribed communications interface, and thus based on a wireless protocol to a wireless Loka ⁇ len network protocol, to a wireless local Nahbe ⁇ rich network protocol or other wireless Funkpro ⁇ protocols.
  • the communication interface can also be set up to transmit information via one of the alternating magnetic fields described here.
  • the inductive charging arrangement further comprises a plurality of stationary charging devices. These are assigned to different inductive charging steep surfaces.
  • the loading devices include at least one primary coil and a Signalisie ⁇ loading coil and / or coils of a foreign object detection apparatus may further comprise.
  • the inductive charging device further comprises a control unit. This is verbun ⁇ with the communication interface to receive from this data.
  • the control unit is drivingly connected to the charging devices, in particular with a plurality of charging devices or with all charging devices of the present inductive charging areas (of a parking space).
  • the control unit comprises an identifica ⁇ tion signal generator. This is established, the various ⁇ which charging devices having different identifica- onssignalen driving.
  • control unit is turned ⁇ directed to generate a current with which the identifica- ons alternating magnetic field is generated and which is modulated according to the Identi ⁇ fikationssignal, preferably within the control unit.
  • an identification signal is obtained from the stream by conversion at the charging device.
  • the identification signal generator may generate a pulse in response to a load request received from the communication interface.
  • This pulse is used to control a certain or more charging process ⁇ directions (in particular, all the free devices) so that they make an identification alternating magnetic field, which includes the pulse.
  • the pulse may be a rectangular pulse with a very simple design, but can also (next to the exit point) more information tra ⁇ gen as an identification of the vehicle, the driver, the Induktivladestell Structure.
  • this can also be used to transmit data files, for example, a file that represents a location map of the Induktivla ⁇ destell Jerusalem or which a tariff, a reservation confirmation or reproduces the like.
  • the pulse may be a burst whose exit time alone already identifies the assigned inductive charging area, but which may also carry further information, in particular useful information, as described above.
  • the user information is not limited to data but can may also include programs executable on a device of the vehicle, or may include graphic information, or may also capture a text or hypertext document that may be displayed in the vehicle.
  • the signal generator is designed in accordance with the complexity of the identifica ⁇ tion signal and can therefore be realized with a variety of components, starting from a simple flip-flop, via a microprocessor to a computer which also processed payload data for transmission by identification signal.
  • the vehicles used for the description are in particular motor vehicles which have an electric drive alone or in combination with other drive types, such as electric vehicles or hybrid vehicles. This is ⁇ put electric vehicles or hybrid vehicles or motor vehicles, electrically powered bicycles. Brief description of the figures
  • FIG. 1 shows a progression diagram for explaining an embodiment of the method
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary construction for an inductive charging arrangement.
  • an alternating magnetic field is initially emitted (in particular triggered by the approaching vehicle) over time 1 (continuous or repetitive) in order thus to communicate with the vehicle that inductive charging parking areas are in the vicinity.
  • time 1 continuous or repetitive
  • Pfeiffer ⁇ le are shown which communication between the sta- tionary components (especially the Induktivladean Aunt 10) and the mobile components (in particular, vehicle 12) as ⁇ dersell.
  • the Desimag ⁇ netfeld delivered in the time interval 1 serves to the vehicle on the loading possibility to make attentively but is optional, so that only an alternating magnetic field, in particular an identity fikations AC magnetic field can be emitted alternatively, when already be ⁇ L a load request is present.
  • the vehicle detects that a Ladestellflä ⁇ che is nearby or sends from itself a charging request L, which is received at time 3 from the stationary side. This is followed by the delivery of an identification alternating magnetic field I which contains the identification signal, this alternating magnetic field being detected by the mobile side at time 4. Then, the vehicle 4 is moved to the Induktivla ⁇ destell Structure, which was fied by means of the identification signal identi ⁇ . Alternatively, the identification signal can be transmitted only when the vehicle has reached the Endposi ⁇ tion to the loading device.
  • the vehicle is on the affiliated ⁇ inductive charging area and it starts a charging process.
  • the transmission of power is indicated by the line between times 5 and 6.
  • the time 6 corresponds so ⁇ from the start of charging of mobile side, can also be transferred during loading data from a stationary side to the mobile side, as shown with the dashed arrow between the reference numeral 5 and 6.
  • FIG. These Da ⁇ th may, for example, the current power output or a signal representing an active state of charge.
  • further operating data may also be indicated, for example the temperature of a charge control within the vehicle or the temperature of the battery, in particular also the state of charge.
  • other user data can be transmitted between the stationary side and the mobile side, for example the current Charges, the state of charge of the battery, the volume of energy still to be transferred or a schedule that controls the future charging, for example, when the charging process begins at a time later than the arrival at the loading area.
  • the loading is completed, wherein an appropriate message is sent ge ⁇ here of mobile side of stationary site, so that at the time 8 terminates the transmission of power.
  • it may further be transmitted that the vehicle leaves the loading area or is left at a certain time, so that at time 8 a message N can be transmitted to other vehicles that the inductive charging area is cleared.
  • These messages can also be transmitted to a database within the inductive charging arrangement or also outside the inductive charging arrangement, in which currently free charging locations can be stored or retrieved from the vehicle.
  • FIG. 2 shows, in addition to an inductive charging arrangement 10, a vehicle 12 which has a secondary coil 14. About this, the vehicle 12 can be loaded.
  • inductive charging panels 20a-20c are shown, whose stationary charging devices 40a-c are part of the inductive charging arrangement.
  • the inductive charging panels 20a-20c are merely shown in order to be able to explain the spatial arrangement of the charging devices in more detail.
  • the inductive charging arrangement further comprises a stationary communication interface 30 is connected to a control unit 50 of the inductive charging device. This gives the control unit 50 a load request L from the vehicle 12, which for this purpose has a non dargestell ⁇ te, corresponding communication device.
  • the control unit 50 further comprises a Identberichtssig ⁇ nalgenerator 60, the various charging devices 40a - c controls with signal comprising different ID Case ⁇ onssignale.
  • the charging device 40a-c receive the identification signals, in which case the identification signal generator 60 is connected directly to the charging devices 40a-c.
  • the charging devices 40a-c each include a power output stage, which generate a current with which the identification alternating magnetic field is generated according to the identification signal.
  • C primary coils but other coils, such as signaling coils (shown in broken lines, by way of example communicationsszei ⁇ surfaces 44a) can be considered to generate the identification alternating magnetic field - this purpose include charging devices 40a.
  • the average Induktivlade composition 20b and in particular the load device 40b is selected so that it produces an alternating magnetic field identification. This is received by the vehicle 12, the corresponding signal transmission being represented by the arrow between the inductive charging area 20b and the vehicle 12.
  • the identification signal (with the identification magnetic field as carrier signal) is received by the secondary coil 14 of the vehicle 12.
  • control unit 50 comprises a power output stage unit 70, in which the already modulated current is generated and delivered to the charging device 40a-c individually.
  • the final power ⁇ stage unit 70 of the identification signal generator is connected in 60 to write the corresponding identification signal for modulation to the output stage unit 70th Reference sign list

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Identifikation von Induktivladestellflächen (20a-c) für Fahrzeuge (12) beschrieben. Es sind folgende Schritte vorgesehen: Erfassen einer Ladeanfrage (L) eines Fahrzeugs mittels einer stationären Kommunikationsschnittstelle (30) und Abgeben eines Identifikations-Wechselmagnetfelds (I) an eine fahrzeugseitige Sekundärspule (14). Das Identifikations-Wechselmagnetfeld wird mittels einer stationären Ladevorrichtung (40a-c) erzeugt. Das Identifikations-Wechselmagnetfeld ist hierbei mit einem Identifikationssignal moduliert. Ferner wird eine Induktivladeanordnung (10) für mehrere Induktivladestellflächen (20a -20c) beschrieben, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Identifikation von Induktivladestellflächen für Fahrzeuge und Induktivladeanordnung für mehrere Induktivlade- steilflächen
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Elektro- und Hybrid¬ fahrzeugen, bei denen ein fahrzeugseitiger Energiespeicher auch zur Versorgung eines elektrischen Antriebs verwendet wird. Da die Verwendung als Antriebsenergiequelle einen hohen Energieumsatz mit sich bringt, befinden sich Schnittstellen an derartigen Fahrzeugen, über die elektrische Energie an das Fahrzeug übertragen werden kann. Neben kabelgebundenen Einrichtungen (sog. Plug-in-Fahrzeuge) gibt es kabellose Ein- richtungen, bei denen die Energie induktiv von einer stationären Ladespule an die fahrzeugseitige Spule übertragen wird. Allgemein bekannte Ansätze gehen von einer eindeutigen Zuordnung eines Fahrzeugs zu einer Ladevorrichtung aus, da in die¬ sen Ansätzen nur eine Stellfläche zum Aufladen des Fahrzeugs betrachtet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich mehrere Induktivladevorrichtungen handhaben lassen, deren Magnetfelder sich überlappen können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und durch die Induktivladeanordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Be- vorzugte Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche sowie mit den im Weiteren beschriebenen Merkmalen, Eigenschaften und Ausführungsformen.
Es wird vorgeschlagen, die Wechselfelder, welche von statio- nären Ladevorrichtungen ausgehen, zu individualisieren. Hierbei wird eine Modulation des Wechselmagnetfelds verwendet, welches von den Ladevorrichtungen abgegeben wird, um mittels eines Identifikationssignals die einzelnen Wechselmagnetfel¬ der zu unterscheiden. Dies erlaubt eine Zuordnung und ggf. auch eine Ortung von Induktivladestellflächen. Dadurch ist es möglich, dass ein Parkplatz mehrere Induktivladestellflächen für Fahrzeuge bereithält, beispielsweise ein öffentlicher Parkplatz, ohne dass die Stellflächen bzw. die Fahrzeuge falsch zugeordnet werden.
Eine richtige Zuordnung ist beim üblichen Tanken von Kraftstoff alleine schon durch die physikalische Verbindung von Tankstation und Fahrzeug gegeben. Im Vergleich hierzu können die Magnetfelder der hier verwendeten Energiequellen, d. h. Ladevorrichtungen, ineinander übergehen, so dass eine ungefähre örtliche Zuordnung noch nicht eine korrekte Zuordnung bedeutet. Obwohl man davon ausgeht, dass ein Elektrofahrzeug beim Befahren des öffentlichen Parkplatzes zudem drahtlos mit der Ladeinfrastruktur bezüglich Datenaustausch verbunden ist, stellt diese datentechnische Verbindung keine eindeutige Zu¬ ordnung Parkplatz/Fahrzeug her, da die Funkverbindung nicht richtungsgebunden arbeitet. Fehlerhafte Zuordnungen führen beispielsweise zu Falschbuchungen oder auch zu falschen Zu- Standsmeldungen hinsichtlich des Ladezustands von Fahrzeugen. Eventuell kommt gar kein Ladevorgang zustande.
Es wird daher ein Verfahren zur Identifikation von Induktivladestellflächen für Fahrzeuge vorgeschlagen. Diese Induktiv- ladestellflächen sind insbesondere Stellflächen innerhalb des gleichen Parkplatzes. Zunächst wird eine Ladeanfrage eines Fahrzeugs mittels einer stationären Kommunikationsschnitt¬ stelle erfasst. Hierbei ist die Kommunikationsschnittstelle Teil einer Induktivladeanordnung, die stationär ist, und wel- che die Induktivladestellflächen vorhält und ansteuert. Auf der Fahrzeugseite gibt hierbei das Fahrzeug eine Ladeanfrage ab, die dann stationär erfasst wird.
Diese Ladeanfrage ist insbesondere ein Funksignal und kann beispielsweise mittels eines Mobilfunkprotokolls, mittels ei¬ nes drahtlosen lokalen Netzwerkprotokolls (beispielsweise IEEE802.il und vergleichbare Protokolle) oder mittels eines Protokolls zur Datenübertragung über kurze Distanz per Funk- technik übertragen werden. Alternativ ist es möglich, dass die Ladeanfrage als ein optisches Signal empfangen (statio¬ när) und abgegeben ( fahrzeugseitig) wird, etwa ein Infrarot¬ signal oder auch ein Signal im sichtbaren Spektrum, das bei- spielsweise über die Scheinwerfer des Fahrzeugs abgegeben werden kann. Ferner kann die Ladeanfrage auch ein akustisches Signal sein, das insbesondere über Ultraschall übertragen werden kann, beispielsweise mittels Ultraschall- Abstandssensoren von Fahrzeugen.
Hierbei haben die Übertragungstechniken für die Übermittlung der Ladeanfrage gemein, dass sie keine ausreichend örtliche Auflösung bieten, um das Fahrzeug gegenüber einer der Stellflächen genau zu lokalisieren. Etwa eine Ortungseinheit, die auf GPS basiert, ist nicht ausreichend verlässlich in der La¬ ge, die Fahrzeuge so genau zu orten, dass ein Stellplatz zu¬ gewiesen werden kann. Vielmehr sind übliche Ortungsfunktionen lediglich in der Lage, den Parkplatz zu orten, jedoch nicht in eindeutiger Weise den Stellplatz des Parkplatzes, der zum Laden verwendet werden soll. Hinzu kommt, dass selbst genaue satellitengestützte Ortungssysteme in Park- oder Tiefgaragen keine oder keine ausreichende Lokalisierung bieten.
Aus diesem Grund sieht die Erfindung vor, eine ortsspezifi- sehe Antwort zur Identifizierung der Ladestellflächen abzugeben, indem ein Identifikations-Wechselmagnetfeld abgegeben wird, welches von der betreffenden Ladestellfläche ausgeht.
Es wird daher ein Identifikations-Wechselmagnetfeld an eine fahrzeugseitige Sekundärstufe abgegeben. Das Identifikations- Wechselmagnetfeld wird mittels einer stationären Ladevorrich¬ tung erzeugt. Durch das Erzeugen des Identifikations- Wechselmagnetfelds in der Nähe der Sekundärspule erfasst auch (unter anderem) die Sekundärspule ein entsprechendes Signal, welches dem Identifikations-Wechselmagnetfeld an der Sekun¬ därspule entspricht. Die stationäre Ladevorrichtung erzeugt das Identifikations-Wechselmagnetfeld durch Bestromung der Primärspule oder auch durch Bestromung einer anderen Spule, die stationär ist, jedoch von der Primärspule verschieden ist. Die andere Spule befindet sich hierbei an der Ladevor¬ richtung, insbesondere an der Primärspule und ist dadurch zu dieser örtlich zugeordnet. Das Identifikations-Wechselmagnet- feld kann ferner von Spulen einer spulenbasierten (stationären) Fremdkörpererfassungsvorrichtung erzeugt werden, wobei die Fremdkörpererfassungsvorrichtung ferner in passiver oder aktiver Weise in der Lage ist, Fremdkörper durch Änderungen in einem Magnetfeld zu erfassen.
Üblicherweise wird die Stärke des Identifikations-Wechsel- magnetfelds derart gewählt, dass sich eine Reichweite von mindestens 3 oder 5 m, vorzugsweise von 10 m ergibt, inner¬ halb der eine fahrzeugseitige Sekundärspule das Identifikati- ons-Wechselmagnetfeld erfassen kann, d. h. mit einem Signal- zu-Rauschverhältnis erfassen kann, das über einem vorgegebe¬ nen Schwellwert liegt. Das Identifikations-Wechselmagnetfeld dient nicht nur zur Energieübertragung (die die Basis zum Aufladen von Batterien wie auch die Basis von allgemeiner Signalübertragung ist) , sondern dient auch zur Übertragung eines Identifikationssignals. Als Träger für das Identifika¬ tionssignal dient das Identifikations-Wechselfeld . Das Iden¬ tifikationssignal identifiziert eine Induktivladestellfläche und erlaubt es, mehrere Induktivladestellflächen voneinander zu unterscheiden.
Das Identifikations-Wechselmagnetfeld wird vorzugsweise da¬ durch mit dem Identifikationssignal moduliert, in dem der Strom, welcher zur Erzeugung des Identifikations-Wechsel- magnetfelds dient, mit dem Identifikationssignal moduliert wird und somit die Ladevorrichtung den derart modulierten Strom in das modulierte Identifikations-Wechselmagnetfeld um¬ setzt. Hierbei wird vorzugsweise zunächst von einem Wechsel¬ strom ausgegangen, der vorzugsweise nicht moduliert ist und der insbesondere eine bestimmte Frequenz aufweist und/oder in einem bestimmten Frequenzband liegt, welches zur induktiven Übertragung von Energie bestimmt ist. Hierbei wird vorzugs¬ weise nicht das Magnetfeld selbst moduliert, sondern das Sig- nal, aus dem das Wechselmagnetfeld (mittels Bestromung einer Spule) erzeugt wird. Alternativ können auch Betriebsparameter der Ladevorrichtung moduliert werden, welche einen Einfluss auf das erzeugte Magnetfeld haben, etwa Leistung, Induktivi- tat, Abschaltcharakteristik und/oder ein magnetischer Widerstand innerhalb der Ladevorrichtung. Wie bereits bemerkt wird vorzugsweise eine elektrische Größe moduliert, etwa Strom, Spannung oder Leistung, wobei ggf. auch eine magnetische Grö¬ ße wie die Energie des magnetischen Feldes, die Feldstärke oder der Magnetfluss selbst moduliert werden kann.
In einem einfachen Fall dient das Identifikationssignal zur gemeinsamen Identifikation aller oder einer Untergruppe der Induktivladestellflächen des Parkplatzes. Alternativ sind die Identifikationssignale unterschiedlicher Ladevorrichtungen unterschiedlich. Unterschiedliche Ladevorrichtungen gehören hierbei unterschiedliche Induktivladestellflächen an. Bei mehreren Ladevorrichtungen, die der gleichen Induktivladestellfläche angehören, können diese ebenso unterschiedliche Identifikationssignale aufweisen, oder auch das gleiche Iden¬ tifikationssignal, welches sich von dem Identifikationssignal an der Ladevorrichtung einer anderen Induktivladestellfläche unterscheidet. Vorzugsweise Identifikationssignale aller In¬ duktivladestellflächen, die innerhalb einer Reichweite des Identifikations-Wechselmagnetfelds liegen. Insbesondere kön¬ nen alle Induktivladestellflächen, die auf dem gleichen Parkplatz vorgesehen sind, unterschiedliche Identifikationssigna¬ le (über das Identifikations-Wechselmagnetfeld) abgeben. Als Identifikationssignal, welches zur Modulation des Identi- fikations-Wechselmagnetfelds verwendet wird, eignen sich Sig¬ nale, die sich in unterschiedlichen Größen ausprägen, etwa Signale, die sich im Frequenzraum, die sich im Frequenzraum oder auch im Zeitbereich ausprägen. Das Identifikationssignal kann wiedergegeben werden mittels der Frequenz, mittels einer relativen oder absoluten Zeitgröße und/oder über eine Amplitude. Das Identifikationssignal kann über seine Frequenz oder über seinen Verlauf der Frequenz wiedergegeben bzw. codiert werden. Hierbei ist das Spektrum, insbesondere die Frequenz oder auch der zeitliche Verlauf der Frequenz oder des Spektrums die Größe, mit der das Identifikationssignal über die Modulation auf das Identifikations-Wechselmagnetfeld ein- wirkt.
Ferner kann das Identifikationssignal über den Auftritts¬ zeitpunkt (oder eine andere zeitliche absolute Größe, über die Dauer oder über ein Tastverhältnis des Signals codiert sein. Als absolute zeitliche Größe wird hierbei eine zeitli¬ che Größe betrachtet, die einen zeitlichen Referenzpunkt auf¬ weist, beispielsweise einen festen Zeitpunkt oder auch sich wiederholende Zeitpunkte im Sinne eines Zeitrasters. Hierbei gibt der Auftrittszeitpunkt , die Dauer oder das Tastverhält- nis des Identifikationssignals Identifikationsdaten wieder. Gleiches gilt auch für die voran genannten Größen Frequenz, Frequenzverlauf oder Spektrum des Identifikationssignals, welche Identifikationsinformation bzw. -daten wiedergeben. Schließlich ist es möglich, dass das Identifikationssignal über seine Amplitude, insbesondere am Ort der Primärspule oder der stationären Ladevorrichtung, codiert ist. Alternativ kann das Identifikationssignal über seinen Amplitudenverlauf codiert sein. Dabei trägt die Amplitude bzw. der Amplituden¬ verlauf die Identifikationsinformation.
Die Art der Modulation, mit der das Identifikations-Wechsel- magnetfeld moduliert ist, kann eine Amplituden-, Frequenz-, Puls- und/oder phasenmodulierte Modulation sein. Wie bereits bemerkt wird hier nicht notwendigerweise unterschieden zwi- sehen einer Modulation des Magnetfelds selbst und einer Modu¬ lation eines ( Strom- ) Signals , welches zur Erzeugung des Wech¬ selmagnetfeldes verwendet wird. In physikalischer Hinsicht kann somit die Modulation eine Amplituden-, Frequenz-, Pulsoder Phasenmodulation sein, wobei die Modulation ferner auch Sicherungsaspekte umfassen kann wie redundante Codierung von Identifikationsdaten und ähnliches. Die Identifikationsdaten dienen zur Individualisierung von jeweiligen Ladestellflächen innerhalb einer Untergruppe der Induktivladestellflächen, innerhalb aller Induktivladestellflächen eines Parkplatzes, innerhalb aller Induktivladestell- flächen, die von einem bestimmten Anbieter betrieben werden, oder innerhalb aller Induktivladestellflächen eines Gebiets oder eines Landes.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Identifikations- signal ein Pulsmodulationssignal. Hierbei wird das Identifi- kations-Wechselmagnetfeld gemäß Pulsen an- oder ausgeschal¬ tet, wobei jedoch auch mehr als zwei unterschiedliche (dis¬ krete) Leistungsstufen zur Modulation des Magnetfelds herangezogen werden können. Hierbei tritt das Identifikationssig- nal zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder Zeitintervallen eines Zeitrasters auf. Mit anderen Worten ändert sich das Iden¬ tifikationssignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten, wobei die betreffenden Zeitpunkte oder Zeitintervalle die Identifikati¬ onsinformation wiedergeben, die in dem Identifikationssignal enthalten ist. Das Identifikationssignal kann hierbei ein An- oder ein Aus-Puls sein, gemäß dem das Identifikations- Wechselmagnetfeld an- oder ausgestellt ist. Ein Zeitraster kann vorgesehen sein, etwa mit verzweigter Einteilung in Millisekunden, Hundertstelsekunden, Zehntelsekunden oder einzel- ne Sekunden, wobei unterschiedliche Identifikationssignale bzw. unterschiedliche Identifikations-Wechselmagnetfeider zu unterschiedlichen Zeitintervallen dieses Rasters unterschiedliche Zustände (an oder aus) aufweisen. Auf diese Weise kann das Identifikations-Wechselmagnetfeld sehr einfach moduliert werden. Stattdessen oder in Kombination hiermit kann ein
Tastverhältnis verwendet werden, um die Identifikationsinformation wiederzugeben. Hierbei ist das Identifikationssignal ein Rechtecksignal mit unterschiedlich langen An- oder Aus- Dauern, wobei neben dem Tastverhältnis auch die Pulsdauer für verschiedene Identifikations-Wechselmagnetfeider verschieden sein kann. Das Identifikationssignal ist dabei wiedergegeben durch den Zustandsverlauf (an oder aus) oder auch durch SchaltZeitpunkte sowie ggf. durch Schaltrichtungen (anschal¬ ten oder ausschalten) .
Das Identifikationssignal kann somit auch anhand von An- Dauern und Aus-Dauern codiert sein, um so die Amplitude bzw. die Leistung oder auch den Zustand (an oder aus) des Identi- fikations-Wechselmagnetfelds modulierend zu beeinflussen.
Die Identifikationsinformation, welche das Identifikations- signal und somit auch das Wechselmagnetfeld wiedergibt, kann beispielsweise eine Stellflächennummer sein, welche die
Stellfläche einer Gruppe von Stellflächen (bspw. alle Stell¬ flächen des Parkplatzes) individualisiert. Alternativ kann die Identifikationsinformation, welche das Identifikations- signal wiedergibt, einen Zufallswert aufweisen, so dass al¬ leine durch die Verwendung von zufälligen Werten die Ladestellflächen unterschieden werden können (da bei ausreichend großen Werten es im Wesentlichen unwahrscheinlich ist, dass zwei Stellflächen den gleichen Wert haben) .
Die Identifikationsinformation kann in jeder Form von Zeichencodierung wiedergegeben sein, beispielsweise in Form von ASCII-Code, gemäß einem ISO-Zeichensatz, beispielsweise dem IS08859, oder gemäß einem BCD-Code, etwa dem EBCDIC-Code.
Die Identifikationsinformation, welche mittels des Identifi¬ kationssignals in dem Identifikations-Wechselmagnetfeld modu¬ liert ist kann neben einer Identifikation des Stellplatzes (sei es mittels Zufallszahlen oder mittels festgelegter Zei- chen, die jeweiligen Stellplätzen fest zugeordnet sind), die Identifikationsinformation auch relative oder absolute Ortsdaten wiedergeben, die den Ort der jeweiligen Induktivladestellfläche oder die Relativposition des Fahrzeugs zur Induktivladestellfläche gekennzeichnet. Ferner können auch weitere Informationen in der Identifikationsinformation enthalten sein wie Gebühreninformation, TarifInformation, Betreiberin- formation oder auch ein Lageplan, indem die Induktivladestellflächen des Parkplatzes gekennzeichnet sind, vorzugswei- se in Kombination mit der aktuellen Position des Fahrzeugs. Darüber hinaus kann eine Buchungsbestätigung für das Fahrzeug vorhanden sein, falls das Fahrzeug auf einen bestimmten
Stellplatz gebucht wurde und diesen nun ansteuern soll.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Information innerhalb des Identifikationssignals Informatio¬ nen widerspiegelt, welche von dem Fahrzeug abgesendet wurde. So kann beispielsweise das Fahrzeug einen Puls abgeben, der in Form eines Pulses (welches das Identifikationssignal wie¬ dergibt) von einer stationären Ladevorrichtung wiederholt wird. Somit tritt das von dem Fahrzeug abgegebene Signal, d. h. der Puls, in einem Identifikations-Wechselmagnetfeld wie¬ der auf, nämlich in demjenigen, welches die zugehörige Induk- tivladestellfläche kennzeichnet. Hierbei ist das Identifika¬ tionssignal über den Austrittszeitpunkt codiert, wobei der Austrittszeitpunkt des Identifikationssignals bzw. eines Pul¬ ses innerhalb des Identifikations-Wechselmagnetfelds unter Berücksichtigung von Toleranzen zu dem Zeitpunkt korrespon- diert, an dem das Fahrzeug einen derartigen Puls abgegeben hat. Da nur eine der Induktivladestellflächen (nämlich eine freie) ein Identifikations-Wechselmagnetfeld abgibt, das den Impuls des Fahrzeugs widerspiegelt, kann das Fahrzeug zu ge¬ nau einer Induktivladestellfläche zugeordnet werden. Alterna- tiv kann eine Untergruppe der Induktivladestellflächen den
Puls wiederholen, so dass dem Fahrzeug freisteht, eine dieser Stellflächen anzufahren.
Der von dem Fahrzeug abgegebene Puls kann von der Sekundär- spule des Fahrzeugs abgegeben werden, jedoch auch von einer Kommunikationsschnittstelle wie ein Mobilfunkmodul, einem W- LAN-Modul oder einem Bluetooth-Modul (oder auch ein DECT- Modul) . Der vorangehend genannte Puls, welcher das Fahrzeug abgibt, entspricht beispielsweise der Ladeanfrage oder ist Teil der Ladeanfrage. Somit kann zum Zeitpunkt des Auftretens eine Ladeanfrage von einem oder einer Untergruppe der Identi- fikations-Wechselmagnetfeider ein Puls oder ein anderes Signal abgegeben werden, so dass aufgrund der zeitlichen Korre- lation die Zuordnung von Fahrzeug und Stellfläche stattfindet. Als zeitliche Korrelation wird ein gleichzeitiges Auf¬ treten verstanden sowie auch ein zeitversetztes Auftreten, wobei der Zeitversatz bekannt bzw. vorgegeben und insbesonde- re fest vorgegeben ist.
Weiterhin kann das Fahrzeug die Ladeanfrage an die stationäre Kommunikationsschnittstelle übermitteln. Ladeanfragen unterschiedlicher Fahrzeuge unterscheiden sich (etwa in deren In- halt bzw. durch unterschiedliche Auftrittszeitpunkte) und können insbesondere das Fahrzeug oder den Fahrer des Fahr¬ zeugs identifizieren. Das Identifikationssignal kann zumin¬ dest ein Abschnitt der Ladeanfrage, der sich von anderen La¬ deanfragen unterscheidet, in identischer oder in modifizier- ter Form umfassen. Somit kann das Signal, welches die Ladean¬ frage wiedergibt (oder nur einen Teil hiervon) mit den glei¬ chen Amplituden und/oder Frequenzverlauf innerhalb des Iden¬ tifikationssignals wiedergegeben werden. Alternativ kann die Ladeanfrage modifiziert werden, im Wesentlichen in jede be- liebige Form, die es zulässt, dass nach Modifizierung sich die betreffenden Signale oder Daten unterscheiden. Als identische Form können auch Formen von Signalen betrachtet werden, die unterschiedliche physikalische Größen als Träger verwenden, etwa unterschiedliche Frequenzbereiche oder unter- schiedliche Arten der drahtlosen Übertragung (beispielsweise induktiv oder durch Funk) . Als modifizierte Form kann insbesondere eine Umformung des Zeichens oder des Signals betrach¬ tet werden, welches von dem Fahrzeug abgegeben wird und in so modifizierter Form von dem Identifikationssignal wiederholt wird.
Zumindest eine der Induktivladestellflächen wird mittels des modulierten Identifikations-Wechselmagnetfelds identifiziert, so dass eine Zuordnung möglich ist. Alternativ oder in Kombi- nation hiermit kann mittels des Identifikations-Wechsel- magnetfelds eine Induktivladestellfläche geortet werden, bei¬ spielsweise durch Triangulation und/oder durch Ermitteln der Magnetfeldrichtung am Ort des Fahrzeugs und/oder durch Vergleich von Feldstärken an mehreren Orten des Fahrzeugs.
Das Identifikations-Wechselmagnetfeld kann mit einer statio- nären Primärspule erzeugt werden. Diese Primärspule dient in diesem Fall auch zur Erzeugung eines Lade-Wechselmagnetfelds. Das Lade-Wechselmagnetfeld hat eine höhere Feldstärke als das Identifikations-Wechselmagnetfeld . Das Lade-Wechselmagnetfeld kann ausgelegt sein, um Leistungen von 1 kW, 2 kW, 3 kW oder mehr zu übertragen. Das Identifikations-Wechselmagnetfeld kann ausgelegt sein, um eine Reichweite von mindestens 5, 10, 15 oder 20 m) zu realisieren und kann insbesondere eine Leis¬ tung aufweisen, die weniger als 100 W, 50 W, 10 W oder 5 W beträgt. Die Leistung des Lade-Wechselmagnetfelds kann um den Faktor 5, 10, 20 oder vorzugsweise auch 50 oder 100 größer sein als die Leistung des Identifikations-Wechselmagnetfelds . Da das Lade-Wechselmagnetfeld bei zahlreichen Ausführungsfor¬ men weniger streut als das Identifikations-Wechselmagnetfeld führt die höhere Leistung nicht notwendigerweise zur Störung des Identifikations-Wechselmagnetfelds .
Alternativ kann das Identifikations-Wechselmagnetfeld mit ei¬ ner stationären Signalisierungsspule erzeugt werden, die ver¬ schieden ist zu der Primärspule. Sowohl Signalisierungsspule als auch Primärspule können Teil der Ladevorrichtung (einer
Induktivladestellfläche) sein. Die Primärspule und die Signa¬ lisierungsspule sind hierbei vorzugsweise übereinander oder nebeneinander angeordnet, jedoch nicht mehr beabstandet als der minimale Abstand zwischen zwei Ladevorrichtungen unter- schiedlicher Ladestellflächen. Wie eingangs beschrieben, kann ferner eine vorzugsweise spulenbasierte Fremdkörpererfas¬ sungsvorrichtung vorgesehen sein, deren Spulen zum Einen zur Detektion des Magnetfelds und somit von Fremdkörpern und zum Anderen zum Erzeugen des Identifikations-Wechselmagnetfeldes verwendet werden. In diesem Fall haben die Spulen der Fremdkörpererkennungsvorrichtung den Zweck der stationären Signa- lisierungsspulen und sind wie diese nicht identisch mit der Primärspule . Von der Ladevorrichtung kann ein Statussignal erfasst werden, etwa eine Induktivität der Primärspule der Ladevorrichtung (oder eine Induktivität der Signalisierungsspule oder der Spulen der Fremdkörpererfassungsvorrichtung) . Das Statussig- nal kann ferner einen Pegel, einen Strom oder eine Spannung einer Spule der stationären Ladevorrichtung sein. Das Statussignal gibt wieder, ob sich auch über der betreffenden Ladevorrichtung bzw. über der betreffenden Primärspule ein Fahrzeug befindet, oder nicht. Alternativ oder zusätzlich kann das Statussignal wiedergeben, ob die Ladevorrichtung bereit ist oder eine Störung vorliegt, etwa in Form von Fremdobjekten. Das Identifikations-Wechselmagnetfeld wird nur dann ab¬ gegeben, wenn das Statussignal eine freie Ladevorrichtung wiedergibt. Hierbei ist die Ladevorrichtung der Induktivlade- steilfläche zugeordnet, die frei ist. Das Identifikations- Wechselmagnetfeld kann insbesondere dann freigegeben werden, wenn als Statussignal eine bereite Ladevorrichtung (und vor¬ zugsweise auch eine freie Induktivladestellfläche) wieder¬ gibt .
Schließlich wird eine Induktivladeanordnung beschrieben, die für mehrere Induktivladestellflächen vorgesehen ist. Die Induktivladeanordnung umfasst (mindestens) eine stationäre Kom¬ munikationsschnittstelle. Diese kann wie die vorangehend be- schriebene Kommunikationsschnittstelle ausgeführt sein, und somit auf ein Mobilfunkprotokoll, auf einem drahtlosen loka¬ len Netzwerkprotokoll, auf einem drahtlosen lokalen Nahbe¬ reichsnetzwerkprotokoll oder auf anderen kabellosen Funkpro¬ tokollen basieren. Die Kommunikationsschnittstelle kann ins- besondere auch zur Übertragung von Information über eines der hier beschriebenen Wechselmagnetfelder eingerichtet sein.
Die Induktivladeanordnung umfasst ferner mehrere stationäre Ladevorrichtungen. Diese sind unterschiedlichen Induktivlade- steilflächen zugeordnet. Die Ladevorrichtungen umfassen zumindest eine Primärspule und können ferner eine Signalisie¬ rungsspule und/oder Spulen einer Fremdkörpererfassungsvorrichtung umfassen. Die Induktivladevorrichtung umfasst ferner eine Steuereinheit. Diese ist mit der Kommunikationsschnittstelle verbun¬ den, um von dieser Daten zu empfangen. Ferner ist die Steuereinheit ansteuernd mit den Ladevorrichtungen verbunden, ins- besondere mit mehreren Ladevorrichtungen oder mit allen Ladevorrichtungen der vorliegenden Induktivladestellflächen (eines Parkplatzes) . Die Steuereinheit umfasst einen Identifika¬ tionssignalgenerator. Dieser ist eingerichtet, die verschie¬ denen Ladevorrichtungen mit unterschiedlichen Identifikati- onssignalen anzusteuern. Hierbei ist die Steuereinheit einge¬ richtet, einen Strom zu erzeugen, mit dem das Identifikati- ons-Wechselmagnetfeld erzeugt wird, und der gemäß dem Identi¬ fikationssignal moduliert wird, vorzugsweise innerhalb der Steuereinheit. Dadurch ergibt sich durch Umsetzung an der La- devorrichtung aus dem Strom ein Identifikations-
Wechselmagnetfeld, das mit einem Identifikationssignal modu¬ liert ist.
In einem einfachen Fall kann der Identifikationssignalgenera- tor ein Puls als Reaktion auf eine Ladeanfrage erzeugen, die von der Kommunikationsschnittstelle empfangen wird. Dieser Puls wird verwendet, um eine bestimmte oder mehrere Ladevor¬ richtungen (insbesondere alle freien Vorrichtungen) anzusteuern, so dass diese ein Identifikations-Wechselmagnetfeld abgeben, welches den Puls enthält. Der Puls kann bei einer sehr einfachen Ausführung ein Rechteckpuls sein, kann jedoch auch (neben dem Austrittszeitpunkt) weitere Information tra¬ gen wie eine Identifikation des Fahrzeugs, des Fahrers, der Induktivladestellfläche. Bei komplexen Pulsen können diese auch zur Datenübermittlung von Dateien verwendet werden, beispielsweise eine Datei, welche eine Lagekarte der Induktivla¬ destellflächen wiedergibt, oder welche einen Tarif, eine Buchungsbestätigung, oder ähnliches wiedergibt. Der Puls kann hierbei ein Burst sein, dessen Austrittszeitpunkt alleine schon die zugeordnete Induktivladestellfläche identifiziert, der jedoch auch weitere Information tragen kann, insbesondere Nutzinformation, wie vorangehend beschrieben ist. Die Nutzerinformation ist nicht nur auf Daten beschränkt, sondern kann auch Programme umfassen, die auf einer Vorrichtung des Fahrzeugs ablaufbar sind, oder kann graphische Information umfassen, oder kann auch ein Text oder Hypertextdokument erfassen, welches in dem Fahrzeug dargestellt werden kann.
Der Signalgenerator ist gemäß der Komplexität des Identifika¬ tionssignals ausgestaltet und kann somit mit einer Bandbreite von Komponenten realisiert werden, angefangen von einem einfachen Flipflop, über ein Mikroprozessor bis hin zu einem Computer, welcher auch Nutzdaten zur Übertragung per Identifikationssignal aufbereitet.
Die hier zur Beschreibung verwendeten Fahrzeuge sind insbesondere Kraftfahrzeuge, die einen elektrischen Antrieb allei- ne oder in Kombination mit anderen Antriebsarten aufweisen, wie etwa Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge. Hierbei um¬ fassen Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge Kraftfahrzeuge oder auch elektrisch angetriebene Fahrräder. Kurzbeschreibung der Figuren
Die Figur 1 zeigt ein Verlaufsdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform des Verfahrens und Die Figur 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau für eine Induktivladeanordnung.
In der Figur 1 wird zunächst, insbesondere ausgelöst durch das sich annähernde Fahrzeug, über die Zeitdauer 1 ein Wech- selmagnetfeld abgegeben (andauernd oder wiederholend) , um so dem Fahrzeug zu kommunizieren, dass Induktivladestellflächen in der Nähe sind. Da vorzugsweise andauernd oder intermittie¬ rend ein Magnetwechselfeld abgegeben wird, sind mehrere Pfei¬ le dargestellt, welche die Kommunikation zwischen den statio- nären Komponenten (insbesondere die Induktivladeanordnung 10) und den mobilen Komponenten (insbesondere Fahrzeug 12) wie¬ dergeben. Das in dem Zeitintervall 1 abgegebene Wechselmag¬ netfeld dient dazu, das Fahrzeug auf die Lademöglichkeit auf- merksam zu machen, ist jedoch optional, so dass alternativ auch nur dann ein Wechselmagnetfeld, insbesondere ein Identi- fikations-Wechselmagnetfeld abgegeben werden kann, wenn be¬ reits eine Ladeanfrage L vorliegt.
Zum Zeitpunkt 2 erfasst das Fahrzeug, dass eine Ladestellflä¬ che in der Nähe ist oder sendet von sich aus eine Ladeanfrage L, die zum Zeitpunkt 3 von stationärer Seite empfangen wird. Es folgt die Abgabe eines Identifikations-Wechselmagnetfelds I, welches das Identifikationssignal beinhaltet, wobei dieses Wechselmagnetfeld von mobiler Seite zum Zeitpunkt 4 erfasst wird. Daraufhin bewegt sich das Fahrzeug 4 zu der Induktivla¬ destellfläche, dem mittels des Identifikationssignals identi¬ fiziert wurde. Alternativ kann das Identifikationssignal auch erst dann übermittelt werden, wenn das Fahrzeug die Endposi¬ tion über der Ladevorrichtung erreicht hat.
Zum Zeitpunkt 5 befindet sich das Fahrzeug auf der zugehöri¬ gen Induktivladestellfläche und es beginnt ein Ladevorgang. Die Übertragung von Leistung ist durch die Zeile zwischen den Zeitpunkten 5 und 6 angegeben. Der Zeitpunkt 6 entspricht so¬ mit dem Ladebeginn von mobiler Seite aus, wobei optional während dem Laden Daten von stationärer Seite zur mobilen Seite übertragen werden können, wie mit dem gestrichelten Pfeil zwischen den Bezugszeichen 5 und 6 dargestellt ist. Diese Da¬ ten können beispielsweise die aktuell abgegebene Leistung sein oder ein Signal, das einen aktiven Ladezustand wiedergibt. In gleicher Weise kann während dem Laden wiederholt von mobiler Seite an die stationäre Seite kommuniziert werden, dass der Ladevorgang fehlerfrei ist oder es kann angegeben werden, welche Leistung von mobiler Seite aus angefordert wird. Es können ferner auch weitere Betriebsdaten angegeben werden, beispielsweise die Temperatur einer Aufladesteuerung innerhalb des Fahrzeugs oder die Temperatur der Batterie, insbesondere auch der Ladezustand.
Ferner können zwischen stationärer Seite und mobiler Seite andere Nutzdaten übertragen werden, beispielsweise die aktu- eilen Gebühren, der Ladezustand der Batterie, das noch zu übertragende Energievolumen oder auch ein Zeitplan, der den zukünftigen Ladevorgang steuert, etwa wenn der Ladevorgang zu einem späteren Zeitpunkt als das Eintreffen an der Ladestell- fläche beginnt.
Zum Zeitpunkt 7 ist das Laden beendet, wobei hier von mobiler Seite an stationärer Seite eine entsprechende Nachricht ge¬ sendet wird, so dass zum Zeitpunkt 8 die Übertragung von Leistung endet. Zum Zeitpunkt 7 kann ferner übertragen werden, dass das Fahrzeug die Ladestellfläche verlässt oder zu einem bestimmten Zeitpunkt verlassen wird, so dass zum Zeitpunkt 8 eine Nachricht N an weitere Fahrzeuge übermittelt werden kann, dass die Induktivladestellfläche frei wird. Die- se Nachrichten kann ferner auch an eine Datenbank innerhalb der Induktivladeanordnung oder auch außerhalb der Induktivladeanordnung übertragen werden, in der aktuell freie Ladestellplätze hinterlegt oder vom Fahrzeug abgerufen werden können .
Das in Figur 1 dargestellte Ablaufdiagramm ist nicht maßstäb¬ lich. Die Figur 1 stellt nicht primär einen Verlauf über die Zeit dar, sondern dient vor allem der Darstellung von Ereignissen und deren Reaktion. Daher ist der Winkel der darge- stellten Pfeile sowie auch die Abstände zwischen den Zeit¬ punkten keine Darstellung der zeitlichen Abfolge, sondern dient lediglich zur Darstellung einer Ereignisabfolge, die den Ablaufmechanismus des Verfahrens näher bringen sollen. Die Figur 2 zeigt neben einer Induktivladeanordnung 10 ein Fahrzeug 12, welches eine Sekundärspule 14 aufweist. Über diese kann das Fahrzeug 12 geladen werden. Es sind mehrere Induktivladestellflächen 20a - 20c dargestellt, deren stationäre Ladevorrichtung 40a - c Teil der Induktivladeanordnung sind. Die Induktivladestellflächen 20a - 20c sind lediglich dargestellt, um die räumliche Anordnung der Ladevorrichtungen näher erläutern zu können. Die Induktivladeanordnung umfasst ferner eine stationäre Kommunikationsschnittstelle 30. Diese ist mit einer Steuereinheit 50 der Induktivladeanordnung verbunden. Dadurch erhält die Steuereinheit 50 eine Ladeanfrage L von dem Fahrzeug 12, welches hierzu eine nicht dargestell¬ te, korrespondierende Kommunikationseinrichtung aufweist.
Die Steuereinheit 50 umfasst ferner einen Identifikationssig¬ nalgenerator 60, der die verschiedenen Ladevorrichtungen 40a - c mit Signal ansteuert, die unterschiedliche Identifikati¬ onssignale umfassen. Gemäß einer Ausführungsform erhalten die Ladevorrichtung 40a - c die Identifikationssignale, wobei hierbei der Identifikationssignalgenerator 60 direkt mit den Ladevorrichtungen 40a - c verbunden ist. Hierbei umfassen die Ladevorrichtungen 40a - c jeweils eine Leistungsendstufe, welche einen Strom erzeugen, mit dem das Identifikations- Wechselmagnetfeld gemäß dem Identifikationssignal erzeugt wird. Hierzu umfassen die Ladevorrichtungen 40a - c Primärspulen, wobei jedoch auch andere Spulen, etwa Signalisie- rungsspulen (gestrichelt dargestellt, beispielhaft Bezugszei¬ chen 44a) in Betracht kommen um das Identifikations- Wechselmagnetfeld zu erzeugen. In den anhand von Figur 2 dar¬ gestellten Fall wird die mittlere Induktivladefläche 20b und insbesondere deren Ladevorrichtung 40b ausgewählt, so dass diese ein Identifikations-Wechselmagnetfeld erzeugt. Dieses wird von dem Fahrzeug 12 empfangen, wobei die entsprechende Signalübertragung durch den Pfeil zwischen der Induktivladestellfläche 20b und dem Fahrzeug 12 dargestellt ist.
Hierbei wird das Identifikationssignal (mit dem Identifikati¬ ons-Wechselmagnetfeld als Trägersignal) von der Sekundärspule 14 des Fahrzeugs 12 empfangen.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Steuereinheit 50 eine Leistungsendstufeneinheit 70, in der der bereits modulierte Strom erzeugt wird und an die Ladevorrichtung 40a - c individuell abgegeben wird. Hierbei ist der Leistungsend¬ stufeneinheit 70 der Identifikationssignalgenerator 60 vorgeschaltet, der das entsprechende Identifikationssignal zur Modulation an die Leistungsendstufeneinheit 70 abgibt. Bezugs zeichenliste
1 Zeitintervall, in dem ein Wechselmagnetfeld abgegeben wird (zur Signalisierung von Induktivladestellflächen an das Fahrzeug)
2 Empfang eines Wechselmagnetfelds, welches die Präsenz von Induktivladestellflächen angibt, oder Zeitpunkt, an dem eine Ladeanfrage L gesendet wird
3 Zeitpunkt, an dem die Ladeanfrage L empfangen wird und an dem das Identifikations-Wechselmagnetfeld I abgegeben wird
4 Zeitpunkt, an dem das Identifikations-Wechselmagnetfeld I auf mobiler Seite empfangen wird
5 Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug an der identifizierten Induktivladestellfläche ankommt, sowie Ladebeginn
6 Zeitpunkt, bzw. Zeitintervall während dem Geladen wird oder das Laden beginnt
7 Ladeende bzw. Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug die Induk¬ tivladestellfläche verlässt
8 Zeitpunkt an dem von stationärer Seite erfasst wird, dass die Induktivladestellfläche frei wird bzw. frei ge¬ geben ist oder Zeitpunkt, an dem eine Nachricht N abge¬ geben wird, welcher eine freie Induktivladestellfläche wiedergibt
L Ladeanfrage
I Identifikations-Wechselmagnetfeld
N Nachricht über freie Stellfläche statt stationäre Seite Mob mobile Seite
Stat stationäre Seite
t Abiaufrichtung bzw. -zeit
10 Induktivladeanordnung
12 Fahrzeug
14 Sekundärspule
20a - c Induktivladestellfläche
30 Kommunikationsschnittstelle
40a - c Ladevorrichtungen
42a - c Primärspulen der Ladevorrichtungen
50 Steuereinheit Identifikationssignalgenerator optionale Leistungsendstufeneinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Identifikation von Induktivladestellflächen (20a-c) für Fahrzeuge (12), mit den Schritten: Erfassen einer Ladeanfrage (L) eines Fahrzeugs mittels einer stationären Kommunikationsschnittstelle (30); und Abgeben eines Identifikations-Wechselmagnetfelds (I) an eine fahrzeugseitige Sekundärspule (14), wobei das Iden tifikations-Wechselmagnetfeld mittels einer stationären Ladevorrichtung (40a-c) erzeugt wird; wobei
das Identifikations-Wechselmagnetfeld mit einem Identi¬ fikationssignal moduliert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Identifikationssig nale unterschiedlicher Ladevorrichtungen (40a; 40b; 40c) , die unterschiedlichen Induktivladestellflächen (20a; 20b; 20c) angehören, unterschiedlich sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Identifikationssignal über die Frequenz oder den Frequenzverlauf des Signals, über den AuftrittZeitpunkt , die Dauer oder ein Tastverhältnis des Signals, über die Amplitude des Signals am Ort der Primärspule, oder über den Amplitu¬ denverlauf des Signals codiert ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifikations-Wechselmagnetfeld mit dem Identifi¬ kationssignal amplituden-, frequenz-, puls- und/oder phasenmoduliert ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifikationssignal zu unterschiedlichen Zeitpunk ten oder Zeitintervallen eines Zeitrasters auftritt, wo bei unterschiedliche Zeitpunkte oder Zeitintervalle des Zeitrasters unterschiedlichen Induktivladestellflächen (20a; 20b; 20c) zugeordnet sind. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (12) die Ladeanfrage an die stationäre Kom¬ munikationsschnittstelle (30) übermittelt und Ladeanfra¬ gen (L) unterschiedlicher Fahrzeuge (12) sich unterscheiden und insbesondere das Fahrzeug (12) oder den Fahrer des Fahrzeugs identifizieren, wobei ferner das Identifikationssignal, mit dem das Identifikations- Wechselmagnetfeld (I) moduliert wird, zumindest einen Abschnitt der Ladeanfrage (L) , der sich von anderen Ladeanfragen unterscheidet, in identischer oder in modifizierter Form umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Induktivladestellflächen (20a-c) mit¬ tels des modulierten Identifikations-Wechselmagnet- felds (I) identifiziert und/oder geortet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifikations-Wechselmagnetfeld (I) mit einer sta¬ tionären Primärspule (42a-c) erzeugt wird, welche auch zur Erzeugung eines Lade-Wechselmagnetfelds dient, oder wobei das Identifikations-Wechselmagnetfeld mit einer stationären Signalisierungsspule (44a) erzeugt wird, während ein Lade-Wechselmagnetfeld mit einer hierzu ver¬ schiedenen Primärspule erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Statussignal der Ladevorrichtung (40a-c) erfasst wird, etwa eine Induktivität der Primärspule (42a-c) der Ladevorrichtung, wobei das Identifikations- Wechselmagnetfeld ( I ) nur dann abgegeben wird, wenn das Statussignal eine freie, der Ladevorrichtung zugeordnete Induktivladestellfläche (20a-c) wiedergibt.
Induktivladeanordnung (10) für mehrere Induktivlade¬ stellflächen (20a - 20c) mit einer stationären Kommunikationsschnittstelle (30), mehreren stationären Ladevor richtungen (40a-c) , die unterschiedlichen Induktivlade- steilflächen (20a - 20c) zugeordnet sind, und einer Steuereinheit (50), die mit der Kommunikationsschnitt¬ stelle (30) sowie ansteuernd mit den Ladevorrichtungen (40a-c) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (50) ei- nen Identifikationssignalgenerator (60) umfasst, der die verschiedenen Ladevorrichtungen (40a-c) mit Signalen ansteuert, die unterschiedliche Identifikationssignale um¬ fassen .
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