WO2016184787A1 - Ladestation für kraftfahrzeuge und verfahren zum betreiben einer ladestation - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a charging station for motor vehicles specified in the preamble of claim 1. Art. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a charging station.
  • DE 10 201 1015 980 A1 shows a charging station for motor vehicles, which has a primary coil unit for inductively transmitting energy to a battery of a motor vehicle and a metal detector. The metal detector serves to detect metallic objects in a coupling region between the primary coil unit and a secondary coil unit of a motor vehicle. If metallic objects are detected by means of the metal detector, for example, a warning can be triggered and / or the transmission of power, in particular high current, to the primary coil element can be prevented.
  • DE 10 2009 033 236 A1 shows a device for inductive transmission of electrical energy.
  • the device comprises a device for detecting an object within a space which, at least during an energy transmission, comprises a space lying between a primary inductance of the device and a secondary inductance of a motor vehicle.
  • a device for detecting an object within a space which, at least during an energy transmission, comprises a space lying between a primary inductance of the device and a secondary inductance of a motor vehicle.
  • US 5 821 731 A also shows a charging station for motor vehicles.
  • the charging station includes a primary coil for inductively transmitting energy to a secondary coil of a motor vehicle to thereby charge the battery of the motor vehicle.
  • the charging station further comprises at least one magnetic sensor, by means of which the position of the secondary coil unit of a motor vehicle parked in the charging station can be detected. It is the object of the present invention to provide a charging station for motor vehicles and a method for operating a charging station, by means of which a loading state of the charging station in a particularly simple manner can be determined and provided.
  • the charging station for motor vehicles comprises a primary coil unit for inductively transmitting energy to a battery of a motor vehicle and a metal detector.
  • the charging station according to the invention is characterized in that the metal detector is designed to detect a motor vehicle arranged above a charging station surface of the charging station, wherein the charging station has a transmitting device, which is designed to emit an occupancy signal, if detected by means of the metal detector in that a motor vehicle is arranged above the charging station surface.
  • the charging station can be integrated into a parking space so that parked in this parking electric vehicles can be charged.
  • the metal detector is preferably designed as a coil or has a transmitting coil and a separate receiving coil. If the metal detector is formed as a coil, for example, the impedance of the coil and / or the active power of the coil can be measured to determine whether a motor vehicle is located just above or on the charging station surface.
  • motor vehicles usually have a plurality of metallic components, so that it can be determined by means of the metal detector in a simple manner, whether just a motor vehicle is parked on the charging station surface.
  • the transmitting device can moreover also be designed to emit a signal which indicates that the charging station is not currently occupied by a motor vehicle, as long as no motor vehicle is detected above or on the charging station surface by means of the metal detector.
  • the metal detector is in particular designed to detect or detect any motor vehicles which are arranged or parked above the charging station surface of the charging station.
  • the metal detector is designed to detect a motor vehicle without secondary coil.
  • the metal detector is thus configured to detect and detect any motor vehicles which are arranged or parked on the charging station surface or above the charging station surface of the charging station.
  • the metal detector is designed to detect essentially any metallic components of a motor vehicle as soon as a motor vehicle is arranged on the charging station surface or above the charging station surface. Since the charging station can preferably be integrated in a parking space, it is advantageous if the metal detector can detect motor vehicles without secondary coils. Because it could also be that conventional motor vehicles, ie motor vehicles without electric drive, are also parked on the charging station. In such a case, the metal detector can still recognize that the charging station is currently busy, so that the transmitting device can send out said occupancy signal.
  • the primary coil unit comprises the metal detector.
  • the entire charging station can be made particularly compact, since the metal detector is a part of the primary coil unit.
  • the metal detector is designed as a coil and designed to transmit energy to a battery of a motor vehicle.
  • the metal detector itself is therefore designed as a primary coil, so that by means of the primary coil in a secondary coil of a motor vehicle to be charged, a voltage can be induced.
  • the metal detector thus has a dual functionality, namely, on the one hand, the metal detector is used to detect whether a motor vehicle is arranged on the charging station surface, and on the other hand, the metal detector is additionally designed to a voltage in a secondary coil of a motor vehicle for charging the battery of the motor vehicle in question. This allows the charging station be formed with very few parts and particularly compact.
  • the loading station has a lifting mechanism, which is designed to move the primary coil unit between a sunk storage position and an extended loading position.
  • a lifting mechanism which is designed to move the primary coil unit between a sunk storage position and an extended loading position.
  • Inductive charging is particularly important for the efficiency of the charging process that a distance between the primary coil unit and a secondary coil unit of a motor vehicle to be charged is particularly low.
  • the lifting mechanism it is possible to bring the primary coil unit particularly close to a secondary coil unit of a motor vehicle to be charged, so that the charging process can be particularly efficient, ie with high efficiency, done.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that it is checked by means of the metal detector at predetermined intervals, whether a motor vehicle is arranged on the charging station surface, as long as the primary coil unit is not operated to charge a battery of a motor vehicle.
  • the metal detector is thus operated in cyclic intervals in a kind of detection mode in which the metal detector is controlled such that it can be checked by means of whether a motor vehicle is located above the charging station surface or on this.
  • the metal detector can be actuated, for example, at cyclic intervals of a few seconds or even a few minutes to check whether a motor vehicle is arranged above or on the charging station surface. Thereby can be reliably determined whether the charging station is currently free or busy.
  • the metal detector is designed as a coil and for transmitting energy to a battery of a motor vehicle, the metal detector for checking whether a motor vehicle is arranged above the charging station surface, with a Power is supplied, which is smaller than a charging power for transmitting energy to a battery of a motor vehicle.
  • the charging station 10 comprises a primary coil unit 12 for inductively transmitting energy to a battery of a motor vehicle and a metal detector 14 which is arranged below a charging station surface 16 of the charging station 10. Furthermore, the charging station 10 also has a lifting mechanism 18, which is designed to move the primary coil unit 12 between a sunk storage position shown here and an extended loading position. In other words, the lifting mechanism Mechanism 18, the primary coil unit 12 together with the metal detector 16 in the vertical direction z of the charging station 10 move up and down. For driving or adjusting the lifting mechanism 18, the charging station 10 also comprises a drive unit 20, which may be, for example, an electric motor.
  • a drive unit 20 which may be, for example, an electric motor.
  • the lifting mechanism 18 in the present case is designed in the form of a scissor lifting table, wherein other embodiments of the lifting mechanism 18 are possible.
  • the charging station 10 also has an aluminum bottom plate 22, which shields the charging station 10 downwards. This is particularly advantageous when the primary coil unit 12 is operated to charge a battery of a motor vehicle, since then magnetic fields arise, which are shielded by the aluminum bottom plate 22 downwards.
  • the charging station 10 further comprises a transmitting device 24, which is designed to emit an occupancy signal if it is detected by means of the metal detector 14 that a motor vehicle is arranged on the charging station surface 16.
  • the charging station 10 also has a control device 26, which is designed to control the transmitting device 24 as a function of signals received by the metal detector 14. In other words, the control device 26 thus forms a link between the metal detector 14 and the transmitting device 24.
  • a vehicle underbody 28 of an unspecified motor vehicle is shown, wherein the vehicle underbody 28 is arranged above the charging station surface 16.
  • the motor vehicle is thus parked so that the vehicle underbody 28 is arranged slightly spaced from the charging station surface 16 in the vertical direction z.
  • the metal detector 16 is designed to detect any motor vehicle - as long as they have metallic components.
  • the metal detector 16 is also designed to detect and detect motor vehicles without a secondary coil.
  • the charging station 10 is preferably embedded in a parking lot not shown in detail or integrated. Both purely driven by an internal combustion engine motor vehicles and electric vehicles and hybrid vehicles can thus be parked in the parking lot and thus above the charging station 10.
  • the control device 26 controls the metal detector 14 cyclically in such a way that it is checked by means of the metal detector 14 whether a motor vehicle is currently arranged above the charging station surface 16 or not. As soon as it is detected by means of the metal detector 16 that a motor vehicle is arranged on or above the charging station surface 16, the control device 26 controls the transmitting device 24 such that an occupancy signal is transmitted or emitted by means of the transmitting device 24.
  • This occupancy signal can be received by other motor vehicles so that it is clear, in particular, to respective drivers of the motor vehicles that the charging station 10 is currently occupied.
  • the occupancy signal is transmitted wirelessly, for example via radio frequencies, via a WLAN network or the like.
  • surrounding motor vehicles can easily detect whether the charging station 10 is currently occupied or not. This is important information in particular for electric vehicles or hybrid vehicles, since a driver of such a motor vehicle can easily decide whether or not to approach the charging station 10 for charging the battery of his motor vehicle.
  • the primary coil unit 12 may also include the metal detector 14, wherein the metal detector 14 is formed in this case as a coil and designed to transmit energy to a battery of a motor vehicle.
  • the metal detector 14 is designed as a primary coil, by means of which a voltage in a respective secondary coil of a motor vehicle for charging the relevant battery of the motor vehicle is inducible.
  • the metal detector 14 thus has a dual functionality in this case. On the one hand, it can be detected by means of the metal detector 14 whether the charging station 10 as such is ever occupied by checking by means of the metal detector 14 whether a motor vehicle is currently arranged above the charging station 10. In addition, the metal detector 14 can be used to induce a voltage in a secondary coil of a motor vehicle to be charged. Due to the functional integration, a particularly compact primary coil unit 12 can be provided together with the metal detector 14, since the metal detector 14 has the said double functionality.
  • the metal detector 14 is designed as a coil and for transmitting energy to a battery of a motor vehicle, the metal detector 14 is fed with a power which is smaller than a charging power for checking whether a motor vehicle is arranged on or above the charging station surface 16 Transferring energy to a battery of a motor vehicle is.
  • the motor vehicle arranged above the charging station 10 is a motor vehicle without a secondary coil, this can prevent the metallic components of the motor vehicle from being damaged.
  • the described charging station 10 and the described method for operating the charging station 10 can thus be communicated to vehicles in the vicinity of the charging station 10 in a simple and reliable manner, whether the charging station 10 is currently occupied, regardless of whether the charging station 10 just from a Electric vehicle, a hybrid vehicle or a driven exclusively by an internal combustion engine motor vehicle is occupied.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladestation (10) für Kraftfahrzeuge, mit einer Primärspuleneinheit (12) zum induktiven Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und mit einem Metalldetektor (14), wobei der Metalldetektor (14) dazu ausgebildet ist, ein oberhalb von einer Ladestationsoberfläche (16) der Ladestation (10) angeordnetes Kraftfahrzeug zu erfassen, die Ladestation (10) eine Sendeeinrichtung (24) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Belegungssignal auszusenden, falls mittels des Metalldetektors (14) erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (10).

Description

Ladestation für Kraftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben einer
Ladestation
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine Ladestation für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Ladestation. Die DE 10 201 1 015 980 A1 zeigt eine Ladestation für Kraftfahrzeuge, welche eine Primärspuleneinheit zum induktiven Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und einen Metalldetektor aufweist. Der Metalldetektor dient dabei dazu, metallische Gegenstände in einem Kopplungsbereich zwischen der Primärspuleneinheit und einer Sekundärspuleneinheit eines Kraftfahrzeugs zu detektieren. Falls mittels des Metalldetektors metallische Gegenstände erfasst werden, kann beispielsweise eine Warnung ausgelöst und/oder das Übertragen von Leistung, insbesondere von Starkstrom, an das Primärspulenelement unterbunden werden. Die DE 10 2009 033 236 A1 zeigt eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zur Detektion eines Gegenstands innerhalb eines Raums, der zumindest während einer Energieübertragung einen zwischen einer Primärinduktivität der Vorrichtung und einer Sekundärinduktivität eines Kraftfahrzeugs liegenden Raum umfasst. Mittels der Vorrichtung ist es möglich, Fremdkörper in einem Feldbereich der Primärinduktivität zu erkennen.
Die US 5 821 731 A zeigt ebenfalls eine Ladestation für Kraftfahrzeuge. Die Ladestation umfasst eine Primärspule zum induktiven Übertragen von Ener- gie an eine Sekundärspule eines Kraftfahrzeugs, um dadurch die Batterie des Kraftfahrzeugs zu laden. Die Ladestation umfasst des Weiteren zumindest einen magnetischen Sensor, mittels welchem die Position der Sekundärspuleneinheit eines in der Ladestation geparkten Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladestation für Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation bereitzustellen, mittels welchen ein Belegungszustand der Ladestation auf besonders einfache Weise ermittelbar und bereitstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Ladestation für Kraftfahrzeuge sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Ladestation für Kraftfahrzeuge umfasst eine Pri- märspuleneinheit zum induktiven Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und einen Metalldetektor. Die erfindungsgemäße Ladestation zeichnet sich dabei dadurch aus, dass der Metalldetektor dazu ausgebildet ist, ein oberhalb von einer Ladestationsoberfläche der Ladestation angeordnetes Kraftfahrzeug zu erfassen, wobei die Ladestation eine Sendeeinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Belegungssignal auszusenden, falls mittels des Metalldetektors erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche angeordnet ist.
Vorzugsweise kann die Ladestation dabei in einen Parkplatz integriert sein, sodass auf diesem Parkplatz geparkte Elektrofahrzeuge geladen werden können. Der Metalldetektor ist vorzugsweise als Spule ausgebildet oder weist eine Sendespule und eine separate Empfangsspule auf. Falls der Metalldetektor als Spule ausgebildet ist, kann beispielsweise die Impedanz der Spule und/oder die Wirkleistung der Spule gemessen werden, um zu ermitteln, ob ein Kraftfahrzeug gerade oberhalb von oder auf der Ladestations- Oberfläche angeordnet ist. Denn Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine Vielzahl von metallischen Bauteilen auf, sodass mittels des Metalldetektors auf einfache Weise ermittelt werden kann, ob gerade ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche abgestellt ist. Die Sendeeinrichtung kann darüber hinaus auch dazu ausgebildet sein, ein Signal auszusenden, welches kenn- zeichnet, dass die Ladestation gerade nicht von einem Kraftfahrzeug belegt ist, solange mittels des Metalldetektors kein Kraftfahrzeug oberhalb von oder auf der Ladestationsoberfläche erfasst wird. Der Metalldetektor ist insbesondere dazu ausgebildet, beliebige Kraftfahrzeuge zu detektieren bzw. zu erfassen, welche oberhalb von der Ladestationsoberfläche der Ladestation angeordnet bzw. geparkt sind. Mittels der erfindungsgemäßen Ladestation ist es also möglich, weitere Kraftfahrzeuge bzw. deren Fahrer darüber in Kenntnis zu setzen, dass die betreffende Ladestation gerade von einem Kraftfahrzeug belegt ist und nicht für einen Ladevorgang zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Me- talldetektor dazu ausgebildet ist, ein Kraftfahrzeug ohne Sekundärspule zu erfassen. Mit anderen Worten ist der Metalldetektor also dazu ausgebildet, beliebige Kraftfahrzeuge zu erfassen und zu detektieren, welche auf der Ladestationsoberfläche oder oberhalb von der der Ladestationsoberfläche der Ladestation angeordnet bzw. geparkt sind. Der Metalldetektor ist dazu aus- gebildet, im Wesentlichen beliebige metallische Komponenten eines Kraftfahrzeugs zu erfassen, sobald ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche oder oberhalb von der Ladestationsoberfläche angeordnet ist. Da die Ladestation vorzugsweise in einen Parkplatz integriert sein kann, ist es von Vorteil, wenn der Metalldetektor auch Kraftfahrzeuge ohne Sekundärspulen erfassen kann. Denn es könnte auch sein, dass herkömmliche Kraftfahrzeuge, also Kraftfahrzeuge ohne Elektroantrieb, ebenfalls auf der Ladestation geparkt sind. In einem derartigen Fall kann der Metalldetektor trotzdem erkennen, dass die Ladestation gerade belegt ist, sodass die Sendeeinrichtung das besagte Belegungssignal aussenden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Primärspuleneinheit den Metalldetektor umfasst. Dadurch kann die gesamte Ladestation besonders kompakt ausgebildet sein, da der Metalldetektor ein Teil der Primärspuleneinheit ist. Vorzugsweise ist der Metalldetektor dabei als Spule ausgebildet und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Metalldetektor selbst also als Primärspule ausgebildet, sodass mittels der Primärspule in einer Sekundärspule eines zu ladenden Kraftfahrzeugs eine Spannung induziert werden kann. Der Metalldetektor weist also eine Doppelfunktionalität auf, nämlich zum einen dient der Metalldetektor dazu, zu erfassen, ob ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche angeordnet ist, und zum anderen ist der Metalldetektor zusätzlich noch dazu ausgebildet, eine Spannung in einer Sekundärspule eines Kraftfahrzeugs zum Laden der Batterie des betreffenden Kraftfahrzeugs zu induzieren. Dadurch kann die Ladestation insgesamt mit besonders wenigen Teilen und besonders kompakt ausgebildet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ladestation einen Hebemechanismus aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, die Primärspuleneinheit zwischen einer versenkten Verstauposition und einer ausgefahrenen Ladeposition zu bewegen. Denn beim induktiven Laden ist für den Wirkungsgrad des Ladevorgangs insbesondere wichtig, dass ein Abstand zwischen der Primärspuleneinheit und einer Sekundärspuleneinheit eines zu ladenden Kraftfahrzeugs besonders gering ist. Durch den Hebemechanismus ist es möglich, die Primärspuleneinheit besonders nah an eine Sekundärspuleneinheit eines zu ladenden Kraftfahrzeugs heranzuführen, sodass der Ladevorgang besonders effizient, also mit einem hohen Wirkungsgrad, erfolgen kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Ladestation oder einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladestation wird mittels des Metalldetektors erfasst, ob ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche angeordnet ist, wobei mittels der Sendeeinrichtung der Ladestation ein Belegungssignal ausgesendet wird, falls mittels des Metalldetektors erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche angeordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ladestation sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Ladestation insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mittels des Metalldetektors in vorgegebenen Abständen überprüft wird, ob ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche angeordnet ist, solange die Primärspuleneinheit nicht zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs betrieben wird. Mit anderen Worten wird der Metalldetektor also in zyklischen Abständen in einer Art Detektionsmodus betrieben, in welchem der Metalldetektor derart angesteuert wird, dass mittels diesem überprüft werden kann, ob gerade ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche bzw. auf dieser angeordnet ist. Der Metalldetektor kann dabei beispielsweise in zyklischen Abständen von wenigen Sekunden oder auch wenigen Minuten betätigt werden, um zu überprüfen, ob ein Kraftfahrzeug oberhalb von oder auf der Ladestationsoberfläche angeordnet ist. Dadurch kann auf zuverlässige Weise ermittelt werden, ob die Ladestation gerade frei oder belegt ist.
Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass, falls der Metalldetektor als Spule und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, der Metalldetektor zum Überprüfen, ob ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche angeordnet ist, mit einer Leistung gespeist wird, welche kleiner als eine Ladeleistung zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass insbesondere an Kraftfahrzeugen, welche nur einen Verbrennungsmotor und keine mittels Induktion zu ladende Batterie aufweisen, keine Schäden an metallischen Bauteilen derartiger Kraftfahrzeuge hervorgerufen werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figu- renbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert, in welcher eine Ladestation zum induktiven Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt ist, wobei oberhalb von der Ladestation der Unterboden eines Kraftfahrzeugs angedeutet ist.
Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Ladestation für Kraftfahrzeuge ist in einer schematischen Seitenansicht in der einzigen Figur gezeigt. Die Ladestation 10 umfasst eine Primärspuleneinheit 12 zum induktiven Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und einen Metalldetektor 14, welcher unterhalb von einer Ladestationsoberfläche 16 der Ladestation 10 angeordnet ist. Des Weiteren weist die Ladestation 10 noch einen Hebemechanismus 18 auf, welcher dazu ausgebildet ist, die Primärspuleneinheit 12 zwischen einer hier gezeigten versenkten Verstauposition und einer ausgefahrenen Ladeposition zu bewegen. Mit anderen Worten kann der Hebeme- chanismus 18 die Primärspuleneinheit 12 mitsamt dem Metalldetektor 16 in Hochrichtung z der Ladestation 10 auf- und ab bewegen. Zum Antreiben bzw. Verstellen des Hebemechanismus 18 umfasst die Ladestation 10 noch eine Antriebseinheit 20, bei welcher es sich beispielsweise um einen Elekt- romotor handeln kann. Wie zu erkennen, ist der Hebemechanismus 18 vorliegend in Form eines Scherenhubtisches ausgebildet, wobei auch andere Ausgestaltungen des Hebemechanismus 18 möglich sind. Des Weiteren weist die Ladestation 10 noch eine Aluminiumbodenplatte 22 auf, welche die Ladestation 10 nach unten hin abschirmt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Primärspuleneinheit 12 zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs betrieben wird, da dann Magnetfelder entstehen, die mittels der Aluminiumbodenplatte 22 nach unten hin abgeschirmt werden.
Die Ladestation 10 umfasst des Weiteren eine Sendeeinrichtung 24, welche dazu ausgebildet ist, ein Belegungssignal auszusenden, falls mittels des Metalldetektors 14 erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Ladestation 10 noch eine Steuereinrichtung 26 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Sendeeinrichtung 24 in Abhängigkeit von jeweils von dem Metalldetektor 14 empfangenen Signalen anzusteuern. Mit anderen Worten bildet also die Steuereinrichtung 26 ein Bindeglied zwischen dem Metalldetektor 14 und der Sendeeinrichtung 24.
In der vorliegenden Darstellung ist ein Fahrzeugunterboden 28 eines nicht näher bezeichneten Kraftfahrzeugs gezeigt, wobei der Fahrzeugunterboden 28 oberhalb von der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug also so geparkt, dass der Fahrzeugunterboden 28 in Hochrichtung z leicht beabstandet von der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist. Der Metalldetektor 16 ist dabei dazu ausgebildet, jegliche Kraftfahrzeuge - solange sie metallische Bauteile aufweisen - zu erfassen. Mit anderen Worten ist der Metalldetektor 16 auch dazu ausgebildet, Kraftfahrzeuge ohne Sekundärspule zu erfassen und zu detektieren. Die Ladestation 10 ist vorzugsweise in einen nicht näher gezeigten Parkplatz eingelassen bzw. integriert. Sowohl rein mittels eines Verbrennungsmotors angetrie- bene Kraftfahrzeuge als auch Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge können somit auf dem Parkplatz und somit oberhalb von der Ladestation 10 abgestellt werden. Mittels des Metalldetektors 16 wird in vorgegebenen Abständen überprüft, ob ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist, vorzugsweise zumindest solange die Primärspuleneinheit 12 nicht zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs betrieben wird. Dazu steuert die Steuer- einrichtung 26 den Metalldetektor 14 zyklisch derart an, dass mittels des Metalldetektors 14 überprüft wird, ob gerade ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist oder nicht. Sobald mittels des Metalldetektors 16 dabei erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug auf bzw. oberhalb von der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist, steuert die Steuereinrich- tung 26 die Sendeeinrichtung 24 derart an, dass mittels der Sendeeinrichtung 24 ein Belegungssignal ausgesendet bzw. ausgestrahlt wird.
Dieses Belegungssignal können weitere Kraftfahrzeuge empfangen, sodass insbesondere jeweiligen Fahrern der Kraftfahrzeuge klar ist, dass die La- destation 10 gerade belegt ist. Das Belegungssignal wird dabei drahtlos ausgesendet, beispielsweise über Radiofrequenzen, über ein WLAN-Netz oder dergleichen. Somit können umliegende Kraftfahrzeuge auf einfache Weise detektieren, ob die Ladestation 10 gerade belegt ist oder nicht. Insbesondere für Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge ist dies eine wichtige Information, da ein Fahrer eines derartigen Kraftfahrzeugs auf einfache Weise entscheiden kann, ob er die Ladestation 10 zum Laden der Batterie seines Kraftfahrzeugs anfahren sollte oder nicht.
Entgegen der hier gezeigten Darstellung kann die Primärspuleneinheit 12 auch den Metalldetektor 14 umfassen, wobei der Metalldetektor 14 in diesem Fall als Spule ausgebildet und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann es also vorgesehen sein, dass der Metalldetektor 14 als Primärspule ausgebildet ist, mittels welcher eine Spannung in einer jeweiligen Sekundärspule eines Kraft- fahrzeugs zum Laden der betreffenden Batterie des Kraftfahrzeugs induzierbar ist.
Dem Metalldetektor 14 kommt in diesem Fall also eine Doppelfunktionalität zu. Zum einen kann mittels des Metalldetektors 14 erfasst werden, ob die Ladestation 10 als solche überhaupt belegt ist, indem mittels des Metalldetektors 14 überprüft wird, ob gerade ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestation 10 angeordnet ist. Darüber hinaus kann der Metalldetektor 14 dazu verwendet werden, eine Spannung in einer Sekundärspule eines zu ladenden Kraftfahrzeugs zu induzieren. Durch die Funktionsintegration kann eine besonders kompakte Primärspuleneinheit 12 mitsamt dem Metalldetektor 14 bereitgestellt werden, da der Metalldetektor 14 die besagte Doppelfunktionalität aufweist. Falls der Metalldetektor 14 als Spule und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wird der Metalldetektor 14 zum Überprüfen, ob ein Kraftfahrzeug auf oder oberhalb von der Ladestationsoberfläche 16 angeordnet ist, mit einer Leistung gespeist, welche kleiner als eine Ladeleistung zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ist. Insbesondere wenn es sich bei dem oberhalb von der Ladestation 10 angeordneten Kraftfahrzeug um ein Kraftfahrzeug ohne Sekundärspule handelt, kann dadurch vermieden werden, dass metallische Bauteile des Kraftfahrzeugs beschädigt werden. Mittels der beschriebenen Ladestation 10 und dem beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Ladestation 10 kann also auf einfache und zuverlässige Weise Kraftfahrzeugen im Umfeld der Ladestation 10 mitgeteilt werden, ob die Ladestation 10 gerade belegt ist, und zwar unabhängig davon, ob die Ladestation 10 gerade von einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder einem ausschließlich mittels eines Verbrennungsmotors angetriebenen Kraftfahrzeug belegt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Ladestation (10) für Kraftfahrzeuge, mit einer Primärspuleneinheit (12) zum induktiven Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und mit einem Metalldetektor (14),
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Metalldetektor (14) dazu ausgebildet ist, ein oberhalb von einer Ladestationsoberfläche (16) der Ladestation (10) angeordnetes Kraftfahrzeug zu erfassen;
- die Ladestation (10) eine Sendeeinrichtung (24) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Belegungssignal auszusenden, falls mittels des Metalldetektors (14) erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist.
Ladestation (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Metalldetektor (14) dazu ausgebildet ist, ein Kraftfahrzeug ohne Sekundärspule zu erfassen.
Ladestation (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Primärspuleneinheit (12) den Metalldetektor (14) umfasst.
Ladestation (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Metalldetektor (14) als Spule ausgebildet und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Ladestation (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladestation (10) einen Hebemechanismus (18) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, die Primärspuleneinheit (12) zwischen einer versenkten Verstauposition und einer ausgefahrenen Ladeposition zu bewegen.
Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem mittels des Metalldetektors (14) erfasst wird, ob ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist, wobei mittels der Sendeeinrichtung (24) der Ladestation (10) ein Belegungssignal ausgesendet wird, falls mittels des Metalldetektors (14) erfasst wird, dass ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Metalldetektors (14) in vorgegebenen Abständen überprüft wird, ob ein Kraftfahrzeug auf der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist, solange die Primärspuleneinheit (12) nicht zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass,
falls der Metalldetektor (14) als Spule und zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, der Metalldetektor (14) zum Überprüfen, ob ein Kraftfahrzeug oberhalb von der Ladestationsoberfläche (16) angeordnet ist, mit einer Leistung gespeist wird, welche kleiner als eine Ladeleistung zum Übertragen von Energie an eine Batterie eines Kraftfahrzeugs ist.
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