WO2016184791A1 - Ladevorrichtung zum induktiven laden eines elektrischen energiespeichers eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben einer ladevorrichtung - Google Patents

Ladevorrichtung zum induktiven laden eines elektrischen energiespeichers eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben einer ladevorrichtung Download PDF

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Definitions

  • Charging device for inductively charging an electrical energy store of a motor vehicle and method for operating a charging device
  • the invention relates to a charging device for inductive charging of an electrical energy storage device of a motor vehicle specified in the preamble of claim 1. Art. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a charging device.
  • WO 201 1/006884 shows a charging device for inductively charging an electrical energy store of a motor vehicle.
  • the charging device comprises a primary coil, which is designed to induce a voltage in a secondary coil of the motor vehicle for charging the electrical energy storage.
  • a feed electronics in the same housing as the primary coil is arranged. Housing fans located inside the housing provide air cooling.
  • DE 10 2010 044 999 A1 also shows a charging device for the inductive charging of an electrical energy store of a motor vehicle.
  • Heat energy generated by power loss in a vehicle-side coil or in a vehicle-side charging device is at least partially used by means of heat transfer means for heating the electrical energy storage of the motor vehicle, as long as the temperature of the electrical energy storage is below a lower limit temperature.
  • DE 10 201 1076186 A1 also shows a charging device for inductively charging an electrical energy store of a motor vehicle.
  • the charging device comprises a primary coil, which is designed to induce a voltage in a secondary coil of the motor vehicle for charging the electrical energy store.
  • the loading device comprises a lifting mechanism which is adapted to move the primary spool between a stowed position and a loading position.
  • the primary coil is arranged in a movable floor induction plate, wel che can be moved by means of the lifting mechanism.
  • a blower it is possible to conduct heated air by means of a heating element to the top of the bottom plate.
  • Chargers with such a lifting mechanism may experience problems with the lifting mechanism at temperatures around or below freezing, and especially in humid weather, as well as a moist lifting mechanism.
  • moving parts of the lifting mechanism such as joints, movable Lieben struts, bellows or the like, freeze, a trouble-free operation of the lifting mechanism can be limited or even prevented.
  • the efficiency during inductive charging of an energy storage device of a motor vehicle can be considerably reduced or the charging process itself may not even be possible, since the primary coil can no longer be moved into the charging position when the lifting mechanism is frozen, in which a gap exists between the primary coil and the secondary coil is as low as possible.
  • This object is achieved by a charging device and by a method for operating a charging device having the features of the independent patent claims.
  • Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the loading device further comprises a lifting mechanism configured to move the primary spool between a stowed position and a loading position.
  • the loading direction having a blower device, which is arranged such that a producible by means of the blower air flow around a power electronics of the charging device and then flows to the lifting mechanism.
  • Waste heat generated by the power electronics during operation can thus be transported by means of the air flow to the lifting mechanism, since the air flow generated by the blower device is heated when flowing around the power electronics and then flows to the lifting mechanism.
  • the power electronics can have a wide variety of components and circuits, in particular to operate the primary coil of the charging device.
  • the components may be, for example, power converters or also components that serve to connect and disconnect the primary coil.
  • the power electronics can also serve to operate a drive unit of the lifting mechanism.
  • the charging device comprises the blower device, which is arranged such that an air flow generated by means of the blower device flows around the power electronics of the charging device and then flows to the lifting mechanism, the waste heat of the power electronics can be used to avoid icing of the lifting mechanism.
  • movable and mutually relatively movable parts of the lifting mechanism can be kept reliably ice-free or possibly de-iced even in adverse weather conditions, ie at temperatures around or below freezing and a relatively high humidity and high humidity of the lifting mechanism.
  • the charging device can be reliably operated even in wintry conditions, since the lifting mechanism can be kept ice-free and therefore functional due to the supplied by the power electronics waste heat.
  • an air guiding device downstream of the power electronics and in front of the lifting mechanism is arranged downstream in the flow direction of the producible air flow.
  • the air flow generated by means of the blower device which has already been heated by flowing around the power electronics, be particularly well directed to the lifting mechanism and in particular icing-prone parts of the lifting mechanism. This allows a reliable operation of the lifting mechanism even at temperatures around or below half of the freezing point and at relatively high humidity and high humidity of the lifting mechanism can be ensured.
  • the charging device has a heating device which is arranged such that the air flow which can be generated by means of the blower device flows around the heating device and subsequently flows to the lifting mechanism.
  • the heater can be arranged, for example, in the flow direction behind the power electronics.
  • the advantage would be that when the blower device is switched on, the air flow heated by flowing around the heating device does not additionally heat the power electronics.
  • the heating device and the power electronics it is also possible for the heating device and the power electronics to be arranged in parallel in the flow direction in such a way that the heating device does not heat the power electronics.
  • the previously mentioned air guiding device is preferably arranged downstream of the heating device and upstream of the lifting mechanism in the direction of flow of the producible air flow.
  • the air flow mentioned after the flow around the heating device can also be channeled particularly well and directed to the lifting mechanism and in particular to parts of the lifting mechanism that are prone to icing.
  • the provision of the heater has the advantage that the lifting mechanism can be reliably heated or heated even if the power electronics is currently not operated and produces no waste heat.
  • the heater can therefore be activated and deactivated as needed, so that the lifting mechanism can be kept ice-free and thus functional.
  • the heating device can be, for example, current-sealed heating wires, via which the air flow produced by the fan device can be conducted.
  • the charging device has a control device which is designed to operate the blower device or the blower device and the heating device as a function of weather data provided, in particular with regard to the ambient temperature and the ambient air humidity.
  • the charging device can for example have a sensor device for providing the weather data.
  • the sensor device can be designed, for example, to detect the temperature in the immediate vicinity of the lifting mechanism and the air humidity in the immediate vicinity of the lifting mechanism and corresponding data to provide the control device.
  • the charging device comprises a communication device for receiving the weather data.
  • the communication device can be designed to receive wirelessly available weather data online and to provide this data to the control device so that it can control the heating of the lifting mechanism by means of the blower device and / or the heating device accordingly.
  • the redundant provision of data with respect to temperature and humidity allows a particularly reliable functioning of the charging device, since corresponding weather data can be provided at any time, depending on which a heating up the lifting mechanism can take place. Icing of the lifting mechanism and in particular of moving or relatively movable parts of the lifting mechanism can thus be reliably prevented.
  • the control device is designed to activate the blower device or the blower device and the heater for a predetermined period before an impending charging operation.
  • vehicle-specific information can be exchanged via a communication system with the charging device. If a motor vehicle is to be near the loader or approaching the loader, the controller may receive a corresponding signal.
  • a charging process of the respective motor vehicle more precisely the electrical energy storage of the relevant motor vehicle, is to take place by means of the charging device.
  • the blower device or the blower device and the heating device are controlled by the control device in such a way that the previously possibly still frozen or partially frozen lifting mechanism is de-iced. Thus, it can thus be ensured that an imminent charging process can be carried out without problems in any case.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the control device is designed to activate the blower device or the blower device and the heating device if, for adjusting the lifting mechanism, a force is applied which is greater than a predetermined one. given force value.
  • the control device is connected to an electric motor, by means of which the lifting mechanism can be adjusted.
  • the control device can pick up information or data which characterize the force applied or necessary for adjusting the lifting mechanism.
  • the predetermined force value is greater than a force usually applied for adjusting the non-frozen lifting mechanism. If, however, a force greater than the predetermined force value is applied during the adjustment of the lifting mechanism, this could be an indication that the lifting mechanism is at least partially frozen and therefore less smooth than usual.
  • control device is designed to activate the blower device alone or the blower device and the heating device, so that the lifting mechanism can de-ice as quickly as possible and a reliable charging process by means of the charging device can be ensured.
  • the control device is designed to activate the blower device or the blower device and the heating device if a charging current falls below a predetermined charging current value during the charging of an electrical energy accumulator of a motor vehicle.
  • a charging current falls below a predetermined charging current value during the charging of an electrical energy accumulator of a motor vehicle.
  • the control device is designed to activate the blower device alone or the blower device and the heating device, so that the optionally frozen lifting mechanism moves relatively quickly to the desired or intended loading position and a particularly efficient charging process can be ensured.
  • the control device is designed to activate and deactivate the blower device or the blower device and the heater at predetermined cyclic intervals.
  • the control device may even be sufficient for a certain duration that only the blower unit alone cyclically switched on and off, so that the still radiating after the charging process waste heat can be directed to the lifting mechanism.
  • a charging process has been a long time ago, it may be sensible to additionally activate and deactivate the heating system cyclically and also to activate and deactivate the fan. This can be ensured without a large measurement and control effort that the lifting mechanism is kept free of ice.
  • the abovementioned modes of operation of the control device for operating the blower device and the heating device can also be combined with one another.
  • an air flow is generated by means of the blower device, which flows around the power electronics and then flows to the lifting mechanism.
  • Advantageous embodiments of the charging device according to the invention are also to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention, wherein the charging device has in particular means for performing the method steps.
  • the drawing shows in the single figure a charging device for inductively charging an electrical energy accumulator of a motor vehicle in a schematic side sectional view, wherein the loading device has a lifting mechanism which is adapted to move a primary coil of the charging device between a stowed position and a loading position.
  • a charging device 10 for inductive charging of an electric energy storage device of a motor vehicle comprises a primary coil 12, which is designed to supply a voltage in a not shown here. put secondary coil of a motor vehicle to load the relevant electrical energy storage to induce.
  • the loading device 10 has a lifting mechanism 14, which is designed to move the primary spool 12 in the vertical direction z of the loading device 10, ie in the vertical direction, between the storage position shown here and an extended loading position. By means of the lifting mechanism 14, it is thus possible to move the primary coil 12 closer to a secondary coil of that motor vehicle whose electrical energy store is to be charged inductively.
  • the lifting mechanism 14 may, for example, as schematically indicated here, be designed in the form of a kind of scissor lift. Other designs or action principles of the lifting mechanism 14 are also possible.
  • the loading device 10 comprises a drive unit 16, by means of which the lifting mechanism 14 can be moved back and forth between the storage position shown here and in the loading position extended in the vertical direction z.
  • the lifting mechanism 14 includes some moving parts, such as hinges, struts, bellows and the like, which are not identified here.
  • some moving parts such as hinges, struts, bellows and the like, which are not identified here.
  • the relatively movable relative components or movable components of the lifting mechanism 14 freeze and thus a reliable operation of the lifting mechanism 14 is compromised.
  • the loading device 10 comprises a blower device 18 which is arranged such that a means of Blower device generated air flow power electronics 20 of the charging device 10 and a heater 22 of the charging device 10 flows around and then passed to the lifting mechanism 14 via an air guide 24.
  • the thus heated air flow can also be partially directed to an aluminum bottom plate 26 on which the lifting mechanism 14 is arranged. Since the aluminum bottom plate 26 has a good heat conductivity ter, it also conducts the heat induced by the air flow to the lift mechanism 14 well.
  • the aluminum bottom plate 26 thus serves as a bottom plate of the charging device 10 and is formed on account of positively acting properties on the magnetic field generated during the charging process of the charging device 10 as a housing part. Since the aluminum bottom plate 26 is a good heat conductor, the waste heat of the power electronics 20 and the heater 22 may be transmitted to the lift mechanism 14 via the aluminum bottom plate 26. Preferably, however, the air guiding device 24 is designed and aligned such that the heated air stream can be directed directly, in particular, at critical or rapidly icing parts of the lifting mechanism 14.
  • the power electronics 20 During charging processes, the power electronics 20 inevitably develops a certain amount of waste heat, so that an air flow generated by the blower device 18 can be heated during the flow around the power electronics 20 and subsequently supplied to the lift mechanism 14. At low temperatures and high humidity - that is, if there is a risk of icing of the lifting mechanism 14 - is prevented by the power electronics 20 to the lifting mechanism 14 via the air flow dissipation icing of the lifting mechanism 14 and / or icy components of the lifting mechanism 14th de-iced.
  • the heating device 22 can be activated, so that the air flow generated by the blower 18 can be heated when flowing around the heater 22 and the lifting mechanism 14 can be supplied.
  • the heating device 22 is additionally activated during the charging process and thus during the heat dissipation by the power electronics 20 in order to allow a particularly high heating power and thus heating of the lifting mechanism 14.
  • the charging device 10 further comprises a control device 28, which is designed to control the blower device 18 and the heating device 22. Furthermore, the charging device 10 also comprises a sensor device 30 for detecting the temperature and air humidity. Alternatively or additionally, the charging device 10 can also have a communication device, not shown here, by means of which, for example, online weather data can be received.
  • the control device 28 is designed to operate the blower device 18 or the blower device 18 and the heating device 22 as a function of the weather data provided by the sensor device 30 and / or the said communication device.
  • a limit temperature of, for example, 2 degrees, 1 degree or 0 degrees is specified, the fan 18 and the heater 22 are automatically activated by the controller 28 as soon as the temperature in the loader 10 should fall below this limit temperature , Furthermore, it can also be provided that the control device 28 activates the blower device 18 and the heating device 22 when the measured air humidity in the region of the charging device 10 should be higher than a predefined threshold value and the temperature in the region of the charging device 10 is below the said limit temperature , The activation of the heating device 22 may be dependent on whether the power electronics 20 are currently being operated - ie, a charging process is taking place - or when the power electronics 20 were last operated. If the power electronics 20 has not been operated for a long time, it also emits no more waste heat. In this case, it is useful to activate the heater 22 in addition to the blower 18 to direct a hot air flow to the lift mechanism 14.
  • the control device 28 is also designed to activate the blower device 18 and the heating device 22 for a predetermined duration before an impending charging process.
  • the charging device 10 may be, for example, in communication with other vehicles to be loaded. If, for example, a motor vehicle approaches the charging device 10 or is in the immediate vicinity, then the control device 28 can activate the fan device 18 and the heating device 22 as a precaution, so that the charging device 10 and in particular the lifting mechanism 14 are functional and ice-free.
  • the controller 28 may be configured to activate the blower 18 and heater 22 for five minutes, or even ten minutes, or even a few seconds prior to a presumed impending charge.
  • This predetermined duration with which the blower device 18 and the heater 22 are activated before a presumed imminent charging process can, for example, be determined as a function of the heating power of the heating system. means 22 and / or the detected ambient weather conditions of the charging device 10 can be specified.
  • control device 28 can also be designed to activate the blower device 18 alone or the blower device 18 and the heating device 22 if, for adjusting the lifting mechanism 14, a force greater than a predetermined force value is applied.
  • the predetermined force value is preferably selected to be greater than a force normally required for adjusting the ice-free lifting mechanism 14.
  • a force should be applied by means of the drive unit 16 , which is greater than the predetermined force value, this could be an indication that the lifting mechanism 14 is icy.
  • the controller 28 controls the blower 18 alone or the blower 18 together with the heater 22 and activates them.
  • control device 28 can deactivate the blower device 18 and / or the heating device 22 again or at least only for a short time, for example, a minute or so, continue to operate.
  • control device 28 may be designed to activate the blower device 18 alone or the blower device 18 together with the heating device 22 if a charging current during charging of an electrical energy store of a motor vehicle falls below a predetermined charging current value. This could be an indication that the lift mechanism 14 could not be fully moved to the loading position, for example, because certain movable or relatively movable components of the lift mechanism 14 are frozen. For if the gap between the primary coil 12 and the relevant secondary coil of the motor vehicle to be charged should be too large, a reduced charging current will occur during the charging of the relevant energy store of the motor vehicle.
  • the power electronics 20 should produce enough waste heat, it can if appropriate, it is also sufficient to activate only the blower device 18, so that the air flow flowing around the power electronics 20 de-eats the lifting mechanism 14.
  • the control device 28 is designed to activate and deactivate the fan device 18 and the heater 22 at predetermined cyclic intervals. In the event that the power electronics 20 is operated and produces a certain amount of waste heat, it may also be sufficient, at least as long as the power electronics 20 produces sufficient waste heat to activate and deactivate the blower 18 alone cyclically.
  • the cyclic activation and deactivation of the blower device 18 and / or the heating device 22 can be done, for example, weather-dependent, ie in particular when there are minus degrees and an increased humidity is detected.
  • the power electronics 20 and the heating device 22 can also be arranged one behind the other in the longitudinal direction x.
  • the heating device 22 is arranged downstream of the power electronics 20 in the flow direction. This prevents that the air flow generated by the blower 18 passes first the heater 22 and then the power electronics 20. Because in such a case, the already heated by circulating the heater 22 air flow of the power electronics 20 would be supplied.
  • the already heated air flow would possibly be cooled by the power electronics 20 and would not absorb additional heat from the power electronics 20.
  • the heating device 22 is arranged behind the power electronics 20 in the direction of flow, the initially relatively cold air flow can absorb a relatively large amount of waste heat from the power electronics 20 and then pass through the heating device 22, which will usually generate even more waste heat than the power electronics 20. Because of the still relatively large temperature difference between the air flow already heated by flowing around the power electronics 20 and the temperature of the heating device 22, further heat can be absorbed by means of the air flow and then fed to the lifting mechanism 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (10) zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärspule (12), welche dazu ausgelegt ist, eine Spannung in einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zum Laden des elektrischen Energiespeichers zu induzieren, und mit einem Hebemechanismus (14), welcher dazu ausgelegt ist, die Primärspule (12) zwischen einer Verstauposition und einer Ladeposition zu bewegen, wobei die Ladevorrichtung (10) eine Gebläseeinrichtung (18) aufweist, welche derart angeordnet ist, dass ein mittels der Gebläseeinrichtung (18) erzeugbarer Luftstrom eine Leistungselektronik (20) der Ladevorrichtung (10) umströmt und anschließend zum Hebemechanismus (14) strömt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (10).

Description

Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Ladevorrichtung.
Die WO 201 1/006884 zeigt eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs. Die Ladevorrichtung umfasst eine Primärspule, welche dazu ausgelegt ist, eine Spannung in einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zum Laden des elektrischen Energiespei- chers zu induzieren. Unterhalb der Primärspule ist eine Einspeiseelektronik im selben Gehäuse wie die Primärspule angeordnet. Innerhalb des Gehäuses angeordnete Gehäuseventilatoren sorgen für eine Luftkühlung.
Die DE 10 2010 044 999 A1 zeigt ebenfalls eine Ladevorrichtung zum induk- tiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs. Wärmeenergie, die durch Verlustleistung in einer fahrzeugseitigen Spule oder in einer fahrzeugseitigen Ladeeinrichtung entsteht, wird mit Hilfe von Wärmetransportmitteln wenigstens teilweise zur Erwärmung des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs genutzt, solange die Temperatur des elektrischen Energiespeichers unterhalb einer unteren Grenztemperatur liegt.
Die DE 10 201 1 076 186 A1 zeigt auch eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs. Die Ladevorrichtung umfasst eine Primärspule, welche dazu ausgelegt ist, eine Span- nung in einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zum Laden des elektrischen Energiespeichers zu induzieren. Darüber hinaus umfasst die Ladevorrichtung einen Hebemechanismus, welcher dazu ausgelegt ist, die Primärspule zwischen einer Verstauposition und einer Ladeposition zu bewegen. Die Primärspule ist dabei in einer beweglichen Bodeninduktionsplatte angeordnet, wel- che mittels des Hebemechanismus bewegt werden kann. Mittels eines Gebläses ist es dabei möglich, mittels eines Heizelements erwärmte Luft auf die Oberseite der Bodenplatte zu leiten. Bei Ladevorrichtungen mit einem derartigen Hebemechanismus kann es bei Temperaturen um oder unterhalb des Gefrierpunkts und insbesondere bei feuchter Witterung sowie einen dadurch feuchten Hebemechanismus zu Problemen an dem Hebemechanismus kommen. Insbesondere, wenn bewegliche Teile des Hebemechanismus, wie beispielsweise Gelenke, beweg- liehe Streben, Faltenbalge oder dergleichen, vereisen, kann eine störungsfreie Betätigung des Hebemechanismus eingeschränkt oder sogar verhindert werden. Dadurch kann der Wirkungsgrad beim induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs erheblich eingeschränkt oder der Ladevorgang als solcher unter Umständen sogar nicht möglich sein, da die Pri- märspule bei vereistem Hebemechanismus nicht mehr in die Ladeposition bewegt werden kann, in welcher ein Spalt zwischen der Primärspule und der Sekundärspule möglichst gering ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladevorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung bereitzustellen, mittels welchen ein zuverlässiges induktives Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs auch bei winterlichen Witterungsbedingungen sichergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Ladevorrichtung sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung 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 Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Primärspule, welche dazu ausgelegt ist, eine Spannung in einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zum Laden des elektrischen Energiespeichers zu induzieren. Die Ladevorrichtung umfasst des Weiteren einen Hebemechanismus, welcher dazu ausgelegt ist, die Primärspule zwischen einer Verstauposition und einer Ladeposition zu bewegen. Um eine zuverlässige und insbesondere witterungsunabhängige Funktionsweise des Hebemechanismus der Ladevorrichtung sicherzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladevor- richtung eine Geblaseeinrichtung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass ein mittels der Gebläseeinrichtung erzeugbarer Luftstrom eine Leistungselektronik der Ladevorrichtung umströmt und anschließend zum Hebemechanismus strömt. Von der Leistungselektronik im Betrieb erzeugte Ab- wärme kann also mittels des Luftstroms zum Hebemechanismus transportiert werden, da der von der Gebläseeinrichtung erzeugte Luftstrom beim Umströmen der Leistungselektronik erwärmt wird und danach zum Hebemechanismus strömt. Die Leistungselektronik kann dabei unterschiedlichste Bauelemente und Schaltungen aufweisen, um insbesondere die Primärspule der Ladevorrichtung zu betreiben. Bei den Bauelementen kann es sich beispielsweise um Stromrichter oder auch um Bauelemente handeln, die dem Zu- und Abschalten der Primärspule dienen. Darüber hinaus kann die Leistungselektronik auch zum Betreiben einer Antriebseinheit des Hebemechanismus dienen.
Dadurch, dass die Ladevorrichtung die Gebläseeinrichtung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass ein mittels der Gebläseeinrichtung erzeugbarer Luftstrom die Leistungselektronik der Ladevorrichtung umströmt und anschließend zum Hebemechanismus strömt, kann die Abwärme der Leis- tungselektronik dazu verwendet werden, eine Vereisung des Hebemechanismus zu vermeiden. Insbesondere bewegliche und zueinander relativbewegliche Teile des Hebemechanismus können dadurch auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, also bei Temperaturen um oder unterhalb des Gefrierpunkts und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit sowie hohen Feuchtig- keit des Hebemechanismus, zuverlässig eisfrei gehalten oder gegebenenfalls enteist werden. Somit kann die Ladevorrichtung auch bei winterlichen Bedingungen zuverlässig betrieben werden, da der Hebemechanismus aufgrund der von der Leistungselektronik zuführbaren Abwärme eisfrei und somit funktionstüchtig gehalten werden kann.
Vorzugsweise ist stromabwärts in Strömungsrichtung des erzeugbaren Luftstroms eine Luftleiteinrichtung hinter der Leistungselektronik und vor dem Hebemechanismus angeordnet. Mittels der Luftleiteinrichtung kann der mittels der Gebläseeinrichtung erzeugte Luftstrom, welcher durch Umströmen der Leistungselektronik bereits erwärmt worden ist, besonders gut auf den Hebemechanismus und insbesondere auf vereisungsgefährdete Teile des Hebemechanismus gerichtet werden. Dadurch kann eine zuverlässige Funktionsweise des Hebemechanismus auch bei Temperaturen um oder unter- halb des Gefrierpunkts und bei relativ hoher Luftfeuchtigkeit sowie hoher Feuchtigkeit des Hebemechanismus sichergestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ladevor- richtung eine Heizeinrichtung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass der mittels der Gebläseeinrichtung erzeugbare Luftstrom die Heizeinrichtung umströmt und anschließend zum Hebemechanismus strömt. Die Heizeinrichtung kann dabei beispielsweise in Strömungsrichtung hinter der Leistungselektronik angeordnet sein. Der Vorteil dabei wäre, dass bei angeschalteter Gebläseeinrichtung der durch Umströmen der Heizeinrichtung erwärmte Luftstrom nicht zusätzlich noch die Leistungselektronik erwärmt. Alternativ ist es auch möglich, dass die Heizeinrichtung und die Leistungselektronik in Strömungsrichtung derart parallel angeordnet sind, dass die Heizeinrichtung die Leistungselektronik nicht erwärmt. Vorzugsweise ist dabei stromabwärts in Strömungsrichtung des erzeugbaren Luftstroms die zuvor bereits erwähnte Luftleiteinrichtung hinter der Heizeinrichtung und vor dem Hebemechanismus angeordnet. Dadurch kann der nach dem Umströmen der Heizeinrichtung erwähnte Luftstrom ebenfalls besonders gut kanalisiert und auf den Hebemechanismus und insbesondere auf vereisungsgefährdete Teile des Hebe- mechanismus gerichtet werden. Das Vorsehen der Heizeinrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass der Hebemechanismus auch dann zuverlässig aufgeheizt beziehungsweise erwärmt werden kann, wenn die Leistungselektronik gerade nicht betrieben wird und keine Abwärme produziert. Die Heizeinrichtung kann also bedarfsweise aktiviert und deaktiviert werden, sodass der Hebemechanismus eisfrei und somit funktionstüchtig gehalten werden kann. Bei der Heizeinrichtung kann es sich beispielsweise um stromgeschlossenen Heizdrähte handeln, über welche der von der Gebläseeinrichtung produzierte Luftstrom geleitet werden kann. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ladevorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von bereitgestellten Witterungsdaten, insbesondere hinsichtlich der Umgebungstemperatur und der Umgebungsluftfeuchtigkeit, zu betreiben. Die Ladevorrichtung kann dafür beispielsweise eine Sensoreinrichtung zur Bereitstellung der Witterungsdaten aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Hebemechanismus sowie die Luftfeuchtigkeit in unmittelbarer Nähe des Hebemechanismus zu erfassen und entsprechende Daten der Steuereinrichtung bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Ladevorrichtung eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen der Witterungsdaten umfasst. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung dazu ausgebildet sein, drahtlos online verfügbare Wet- terdaten zu empfangen und diese Daten der Steuereinrichtung bereitzustellen, sodass sie die Erwärmung des Hebemechanismus mittels der Gebläseeinrichtung und/oder der Heizeinrichtung entsprechend steuern kann. Insbesondere wenn sowohl die Sensoreinrichtung als auch die besagte Kommunikationseinrichtung vorgesehen werden, kann durch die redundante Be- reitstellung von Daten hinsichtlich der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit eine besonders zuverlässige Funktionsweise der Ladevorrichtung ermöglicht werden, da jederzeit entsprechende Witterungsdaten bereitgestellt werden können, in Abhängigkeit derer ein Aufheizen des Hebemechanismus erfolgen kann. Eine Vereisung des Hebemechanismus und insbesondere von beweglichen oder relativ zueinander beweglichen Teilen des Hebemechanismus kann somit sicher verhindert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung eine vorbestimmte Dauer vor einem bevorstehenden Ladevorgang zu aktivieren. Beispielsweise können fahrzeugspezifische Informationen über ein Kommunikationssystem mit der Ladevorrichtung ausgetauscht werden. Wenn ein Kraftfahrzeug in der Nähe der Ladevorrichtung sein oder sich der Ladevorrichtung nähern sollte, kann die Steuereinrichtung ein entsprechendes Signal erhalten. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass bald ein Aufladevorgang des betreffenden Kraftfahrzeugs, genauer des elektrischen Energiespeichers des betreffenden Kraftfahrzeugs, mittels der Ladevorrichtung erfolgen soll. Noch bevor der eigentliche Ladevorgang beginnt, werden die Gebläseeinrichtung oder die Geblä- seeinrichtung und die Heizeinrichtung mittels der Steuereinrichtung derart angesteuert, dass der zuvor gegebenenfalls noch vereiste oder teilweise vereiste Hebemechanismus enteist wird. Somit kann also sichergestellt werden, dass ein bevorstehender Ladevorgang auf jeden Fall problemlos durchgeführt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung zu aktivieren, falls zum Verstellen des Hebemechanismus eine Kraft aufgebracht wird, die größer als ein vor- gegebener Kraftwert ist. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung mit einem Elektromotor verbunden ist, mittels welchem der Hebemechanismus verstellt werden kann. Dadurch kann die Steuereinrichtung Informationen beziehungsweise Daten abgreifen, welche die gerade zum Verstellen des Hebemechanismus aufgebrachte beziehungsweise notwendige Kraft kennzeichnen. Der vorgegebene Kraftwert ist dabei größer als eine üblicherweise zum Verstellen des nicht vereisten Hebemechanismus aufzubringende Kraft. Sollte beim Verstellen des Hebemechanismus jedoch eine Kraft aufgebracht werden, die größer als der vorgegebene Kraftwert ist, könnte dies ein Indiz dafür sein, dass der Hebemechanismus zumindest teilweise vereist und deswegen weniger leichtgängig als üblich ist. Es wird also spätestens beim Verstellen des Hebemechanismus detektiert, ob dieser vereist ist. Für diesen Fall ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Gebläseeinrichtung alleine oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung zu aktivieren, sodass der Hebemechanismus möglichst schnell enteist und ein zuverlässiger Ladevorgang mittels der Ladevorrichtung sichergestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung zu aktivieren, falls ein Ladestrom während des Aufladens eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Ladestromwert unterschreitet. Eine Ursache dafür könnte nämlich sein, dass der Hebemecha- nismus nicht vollständig von der Verstauposition in die endgültige Ladeposition bewegt werden konnte, beispielsweise weil der Hebemechanismus vereist ist. Für einen derartigen Fall ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Gebläseeinrichtung alleine oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung zu aktivieren, sodass der gegebenenfalls vereiste Hebemechanis- mus relativ zügig in die wunschgemäße beziehungsweise bestimmungsgemäße Ladeposition bewegt und ein besonders effizienter Ladevorgang sichergestellt werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung oder die Gebläseeinrichtung und die Heizeinrichtung in vorgegebenen zyklischen Abständen zu aktivieren und zu deaktivieren. Je nachdem, wie viel Abwärme die Leistungselektronik noch nach einem Ladevorgang abstrahlt, kann es für eine gewisse Dauer sogar ausreichend sein, dass nur die Gebläseeinrich- tung alleine zyklisch an- und ausgeschaltet wird, sodass die noch nach dem Ladevorgang abstrahlende Abwärme auf den Hebemechanismus gerichtet werden kann. Sollte hingegen ein Ladevorgang schon länger zurückliegen, kann es sinnvoll sein, zusätzlich noch die Heizeinrichtung zyklisch zu aktivie- ren und zu deaktivieren und genauso das Gebläse zu aktivieren und zu deaktivieren. Dadurch kann ohne einen großen Mess- und Steuerungsaufwand sichergestellt werden, dass der Hebemechanismus eisfrei gehalten wird. Die vorstehend genannten Betriebsweisen der Steuereinrichtung zum Betreiben der Gebläseeinrichtung und der Heizeinrichtung können dabei auch mitei- nander kombiniert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung oder einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung wird ein Luftstrom mittels der Gebläseein- richtung erzeugt, welcher die Leistungselektronik umströmt und anschließend zum Hebemechanismus strömt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung sind dabei auch als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Ladevorrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
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 einzigen 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. Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen Seitenschnittansicht, wobei die Ladevorrichtung einen Hebemechanismus aufweist, welcher dazu ausgelegt ist, eine Primärspule der Ladevorrichtung zwischen einer Verstauposition und einer Ladeposition zu bewegen.
Eine Ladevorrichtung 10 zum induktiven Laden eines hier nicht dargestellten elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Primärspule 12, welche dazu ausgelegt ist, eine Spannung in einer hier nicht darge- stellten Sekundärspule eines Kraftfahrzeugs zum Laden des betreffenden elektrischen Energiespeichers zu induzieren. Um einen besonders hohen Wirkungsgrad beim Ladevorgang zu erzielen, ist es wichtig, dass der Abstand zwischen der Primärspule 12 und der Sekundärspule möglichst gering ist. Daher weist die Ladevorrichtung 10 einen Hebemechanismus 14 auf, welcher dazu ausgelegt ist, die Primärspule 12 in Hochrichtung z der Ladevorrichtung 10, also in vertikaler Richtung, zwischen der hier gezeigten Verstauposition und einer ausgefahrenen Ladeposition zu bewegen. Mittels des Hebemechanismus 14 ist es also möglich, die Primärspule 12 näher an eine Sekundärspule desjenigen Kraftfahrzeugs zu bewegen, dessen elektrischer Energiespeicher induktiv aufgeladen werden soll.
Der Hebemechanismus 14 kann beispielsweise, wie hier schematisch angedeutet, in Form einer Art Scherenhebebühne ausgebildet sein. Andere Aus- gestaltungen beziehungsweise Wirkprinzipen des Hebemechanismus 14 sind ebenfalls möglich. Die Ladevorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinheit 16, mittels welcher der Hebemechanismus 14 zwischen der hier gezeigten Verstauposition und in der in Hochrichtung z ausgefahrenen Ladeposition hin und her bewegbar ist. Der Hebemechanismus 14 umfasst einige bewegliche Teile, wie beispielsweise hier nicht näher gekennzeichnete Gelenke, Streben, Faltenbalge und dergleichen. Insbesondere bei winterlichen Witterungsbedingungen, also bei Temperaturen um oder unterhalb des Gefrierpunkts und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit, besteht die Gefahr, dass unter anderem die zueinander relativbeweglichen Komponenten beziehungs- weise beweglichen Komponenten des Hebemechanismus 14 einfrieren und somit eine zuverlässige Funktionsweise des Hebemechanismus 14 gefährdet wird.
Um eine zuverlässige Funktionsweise des Hebemechanismus 14 auch bei winterlichen Wetterbedingungen zu ermöglichen, also ein Einfrieren des Hebemechanismus 14 zu verhindern und/oder ein Enteisen des Hebemechanismus 14 zu ermöglichen, umfasst die Ladevorrichtung 10 eine Gebläseeinrichtung 18, welche derart angeordnet ist, dass ein mittels der Gebläseeinrichtung erzeugbarer Luftstrom eine Leistungselektronik 20 der Ladevorrich- tung 10 und eine Heizeinrichtung 22 der Ladevorrichtung 10 umströmt und anschließend zum Hebemechanismus 14 über eine Luftleiteinrichtung 24 geleitet wird. Der so erwärmte Luftstrom kann dabei auch teilweise auf eine Aluminiumbodenplatte 26 geleitet werden, auf welcher der Hebemechanismus 14 angeordnet ist. Da die Aluminiumbodenplatte 26 ein guter Wärmelei- ter ist, leitet diese auch gut die durch den Luftstrom herbeigeführte Wärme an den Hebemechanismus 14 weiter. Die Aluminiumbodenplatte 26 dient also als Bodenplatte der Ladevorrichtung 10 und ist aufgrund von positiv wirkenden Eigenschaften auf das während des Ladevorgangs erzeugten Mag- netfelds der Ladevorrichtung 10 als Gehäuseteil ausgebildet. Da die Aluminiumbodenplatte 26 ein guter Wärmeleiter ist, kann die Abwärme der Leistungselektronik 20 und der Heizeinrichtung 22 über die Aluminiumbodenplatte 26 an den Hebemechanismus 14 übertragen werden. Vorzugsweise ist aber die Luftleiteinrichtung 24 so ausgebildet und ausgerichtet, dass der er- wärmte Luftstrom direkt insbesondere auf kritische beziehungsweise schnell vereisende Teile des Hebemechanismus 14 gerichtet werden kann.
Während Ladevorgängen entwickelt die Leistungselektronik 20 zwangsläufig eine gewisse Abwärme, sodass ein von der Gebläseeinrichtung 18 erzeugter Luftstrom beim Umströmen der Leistungselektronik 20 erwärmt und anschließend dem Hebemechanismus 14 zugeführt werden kann. Bei niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit - also, wenn eine Vereisungsgefahr des Hebemechanismus 14 besteht - wird durch die von der Leistungselektronik 20 dem Hebemechanismus 14 über den Luftstrom zugeführte Ab- wärme ein Vereisen des Hebemechanismus 14 verhindert und/oder es werden vereiste Komponenten des Hebemechanismus 14 enteist.
Für den Fall, dass gerade kein Ladevorgang stattfindet und somit die Leistungselektronik 20 auch keine Abwärme produziert, kann die Heizeinrichtung 22 aktiviert werden, sodass der von der Gebläseeinrichtung 18 erzeugte Luftstrom beim Umströmen der Heizeinrichtung 22 erwärmt und dem Hebemechanismus 14 zugeführt werden kann. Je nach Witterungsbedingungen kann es aber auch sinnvoll sein, dass auch während des Ladevorgangs und somit während der Wärmeabgabe durch die Leistungselektronik 20 zusätz- lieh die Heizeinrichtung 22 aktiviert wird, um eine besonders hohe Heizleistung und somit Erwärmung des Hebemechanismus 14 zu ermöglichen.
Die Ladevorrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Steuereinrichtung 28, welche dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrich- tung 22 anzusteuern. Des Weiteren umfasst die Ladevorrichtung 10 noch eine Sensoreinrichtung 30 zum Erfassen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit Alternativ oder zusätzlich kann die Ladevorrichtung 10 auch eine hier nicht dargestellte Kommunikationseinrichtung aufweisen, mittels welcher beispielsweise Online-Wetterdaten empfangen werden können. Die Steuereinrichtung 28 ist dazu ausgebildet, die Gebläseeinrichtung 18 oder die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 in Abhängigkeit von den durch die Sensoreinrichtung 30 und/oder der besagten Kommunika- tionseinrichtung bereitgestellten Witterungsdaten zu betreiben. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass eine Grenztemperatur von beispielsweise 2 Grad, 1 Grad oder 0 Grad vorgegeben wird, wobei die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 automatisch mittels der Steuereinrichtung 28 aktiviert werden, sobald die Temperatur im Bereich der Ladevorrichtung 10 diese Grenztemperatur unterschreiten sollte. Ferner kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 28 die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 dann aktiviert, wenn die gemessene Luftfeuchtigkeit im Bereich der Ladevorrichtung 10 höher als ein vorgegebener Schwellwert sein sollte und die Temperatur im Bereich der Ladevorrichtung 10 unterhalb der besagten Grenztemperatur liegt. Das Aktivieren der Heizeinrichtung 22 kann dabei daran gebunden sein, ob die Leistungselektronik 20 gerade betriebe wird - also gerade ein Ladevorgang stattfindet - oder wann die Leistungselektronik 20 das letzte Mal betrieben worden ist. Sollte die Leistungselektronik 20 länger nicht mehr betrieben worden sein, so strahlt diese auch keine Abwärme mehr ab. In diesem Fall ist es sinnvoll, die Heizeinrichtung 22 zusätzlich zu der Gebläseeinrichtung 18 zu aktivieren, um einen heißen Luftstrom auf den Hebemechanismus 14 richten zu können.
Die Steuereinrichtung 28 ist zudem dazu ausgebildet, die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 eine vorbestimmte Dauer vor einem bevorstehenden Ladevorgang zu aktivieren. Über ein nicht näher bezeichnetes Kommunikationssystem kann die Ladevorrichtung 10 beispielsweise in Kommunikation mit anderen zu ladenden Kraftfahrzeugen stehen. Sollte sich beispielsweise ein Kraftfahrzeug der Ladevorrichtung 10 nähern oder sich in unmittelbarer Nähe befinden, so kann die Steuereinrichtung 28 die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 vorsorglich aktivieren, sodass die Ladevorrichtung 10 und insbesondere der Hebemechanismus 14 funktionstüchtig und eisfrei sind. Die Steuereinrichtung 28 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 fünf Minuten oder auch zehn Minuten oder auch wenige Sekunden vor einem angenommenen bevorstehenden Ladevorgang zu aktivieren. Diese vorbestimmte Dauer, mit welcher die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 vor einem angenommenen bevorstehenden Ladevorgang aktiviert werden, kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Heizleistung der Heiz- einrichtung 22 und/oder den erfassten Umgebungswitterungsbedingungen der Ladevorrichtung 10 vorgegeben werden.
Ferner kann die Steuereinrichtung 28 auch dazu ausgebildet sein, die Ge- bläseeinrichtung 18 alleine oder die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 zu aktivieren, falls zum Verstellen des Hebemechanismus 14 eine Kraft aufgebracht wird, die größer als ein vorgegebener Kraftwert ist. Der vorgegebene Kraftwert wird dabei vorzugsweise größer gewählt als eine üblicherweise notwendige Kraft zum Verstellen des eisfreien Hebemecha- nismus 14. Sollte also beim Betätigen beziehungsweise Verstellen des Hebemechanismus 14 zum Bewegen der Primärspule 12 von der Verstauposition in die Ladeposition eine Kraft mittels der Antriebseinheit 16 aufgebracht werden, die größer als der vorgegebene Kraftwert ist, könnte dies ein Indiz dafür sein, dass der Hebemechanismus 14 vereist ist. Infolge dessen steuert die Steuereinrichtung 28 die Gebläseeinrichtung 18 alleine oder die Gebläseeinrichtung 18 zusammen mit der Heizeinrichtung 22 an und aktiviert diese. Wird aufgrund des Aufheizens des Hebemechanismus 14 nun erfasst, dass die zum weiteren Verstellen des Hebemechanismus 14 aufzubringende Kraft wiederum kleiner als der vorgegebene Kraftwert ist, kann die Steuerein- richtung 28 die Gebläseeinrichtung 18 und/oder die Heizeinrichtung 22 wieder deaktivieren oder zumindest nur noch für eine kurze Zeit, beispielsweise eine Minute oder dergleichen, weiterbetreiben.
Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 28 dazu ausgebildet sein, die Ge- bläseeinrichtung 18 alleine oder die Gebläseeinrichtung 18 zusammen mit der Heizeinrichtung 22 zu aktivieren, falls ein Ladestrom während des Aufladens eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Ladestromwert unterschreitet. Dies könnte ein Indiz dafür sein, dass der Hebemechanismus 14 nicht vollständig in die Ladeposition bewegt werden konnte, beispielsweise, weil gewisse bewegliche oder relativbewegliche Komponenten des Hebemechanismus 14 vereist sind. Denn falls der Spalt zwischen der Primärspule 12 und der betreffenden Sekundärspule des aufzuladenden Kraftfahrzeugs zu groß sein sollte, wird sich während des Aufladens des betreffenden Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ein verrin- gerter Ladestrom einstellen. In einem derartigen Fall kann es vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung 22 und die Gebläseeinrichtung 18 von der Steuereinrichtung 28 aktiviert wird, um gegebenenfalls ein vollständiges Ausfahren des Hebemechanismus 14 in die Ladeposition zu ermöglichen. Falls die Leistungselektronik 20 ausreichend Abwärme produzieren sollte, kann es gegebenenfalls auch ausreichen, nur die Gebläseeinrichtung 18 zu aktivieren, sodass der die Leistungselektronik 20 umströmende Luftstrom den Hebemechanismus 14 enteist. Schließlich kann es auch noch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 28 dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung 18 und die Heizeinrichtung 22 in vorgegebenen zyklischen Abständen zu aktivieren und zu deaktivieren. Für den Fall, dass die Leistungselektronik 20 betrieben wird und eine gewisse Abwärme produziert, kann es auch ausreichen, zumindest so lange wie die Leistungselektronik 20 eine ausreichende Abwärme produziert, das Gebläse 18 alleine zyklisch zu aktivieren und zu deaktivieren. Das zyklische Aktivieren und Deaktivieren der Gebläseeinrichtung 18 und/oder der Heizeinrichtung 22 kann beispielsweise witterungsabhängig erfolgen, also insbesondere, wenn Minusgrade vorliegen und eine erhöhte Luftfeuchtigkeit erfasst wird. Durch das zyklische Aktiveren und Deaktivieren der Gebläseeinrichtung 18 und der Heizeinrichtung 22 kann dauerhaft sichergestellt werden, dass der Hebemechanismus 14 nicht vereist und die Ladevorrichtung 10 somit durchgängig auch bei frostigen Temperaturen funktionsbereit gehalten werden kann.
Entgegen der hier gezeigten schematischen Darstellung, gemäß welcher die Leistungselektronik 20 und die Heizeinrichtung 22 in Längsrichtung x der Ladevorrichtung 10 parallel und somit in Hochrichtung z übereinander angeordnet sind, können die Leistungselektronik 20 und die Heizeinrichtung 22 auch in Längsrichtung x hintereinander angeordnet werden. In letzterem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Heizeinrichtung 22 in Strömungsrichtung hinter der Leistungselektronik 20 angeordnet ist. Dadurch wird verhindert, dass der von der Gebläseeinrichtung 18 erzeugte Luftstrom zuerst die Heizeinrichtung 22 und danach die Leistungselektronik 20 passiert. Denn in einem derartigen Fall würde der durch Umströmen der Heizeinrichtung 22 bereits erhitzte Luftstrom der Leistungselektronik 20 zugeführt werden. Dies wäre zum einen schlecht für die Leistungselektronik 20 und zum anderen würde der bereits erhitzte Luftstrom gegebenenfalls durch die Leistungselektronik 20 abgekühlt werden und nicht noch zusätzliche Wärme von der Leistungselektronik 20 aufnehmen. Wird hingegen in Strömungsrichtung die Heizeinrichtung 22 hinter der Leistungselektronik 20 angeordnet, so kann der zunächst relativ kalte Luftstrom relativ viel Abwärme von der Leistungselektronik 20 aufnehmen und anschließend die Heizeinrichtung 22 passieren, welche üblicherweise noch mehr Abwärme generieren wird als die Leistungselektronik 20. Auf- grund der beim Umströmen der Heizeinrichtung 22 noch relativ großen Tem- peraturdifferenz zwischen dem durch Umströmen der Leistungselektronik 20 bereits erwärmten Luftstrom und der Temperatur der Heizeinrichtung 22 kann noch weitere Wärme mittels des Luftstroms aufgenommen und danach dem Hebemechanismus 14 zugeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Ladevornchtung (10) zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit
- einer Primärspule (12), welche dazu ausgelegt ist, eine Spannung in einer Sekundärspule des Kraftfahrzeugs zum Laden des elektrischen Energiespeichers zu induzieren;
- einem Hebemechanismus (14), welcher dazu ausgelegt ist, die Primärspule (12) zwischen einer Verstauposition und einer Ladeposition zu bewegen;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladevorrichtung (10) eine Gebläseeinrichtung (18) aufweist, welche derart angeordnet ist, dass ein mittels der Gebläseeinrichtung (18) erzeugbarer Luftstrom eine Leistungselektronik (20) der Ladevorrichtung (10) umströmt und anschließend zum Hebemechanismus (14) strömt.
Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladevorrichtung (10) eine Heizeinrichtung (22) aufweist, welche derart angeordnet ist, dass der mittels der Gebläseeinrichtung (18) erzeugbare Luftstrom die Heizeinrichtung (22) umströmt und anschließend zum Hebemechanismus (14) strömt.
Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladevorrichtung (10) eine Steuereinrichtung (28) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (18) oder die Gebläseeinrichtung (18) und die Heizeinrichtung (22) in Abhängigkeit von bereitgestellten Witterungsdaten, insbesondere hinsichtlich der Umgebungstemperatur und der Umgebungsluftfeuchtigkeit, zu betreiben.
Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladevorrichtung (10) eine Sensoreinrichtung (30) zur Bereitstellung der Witterungsdaten umfasst.
5. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (10) eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen der Witterungsdaten umfasst.
Ladevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (28) dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (18) oder die Gebläseeinrichtung (18) und die Heizeinrichtung (22) eine vorbestimmte Dauer vor einem bevorstehenden Ladevorgang zu aktivieren.
Ladevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (28) dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (18) oder die Gebläseeinrichtung (18) und die Heizeinrichtung (22) zu aktivieren, falls zum Verstellen des Hebemechanismus (14) eine Kraft aufgebracht wird, die größer als ein vorgegebener Kraftwert ist.
Ladevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (28) dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (18) oder die Gebläseeinrichtung (18) und die Heizeinrichtung (22) zu aktivieren, falls ein Ladestrom während des Aufladens eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Ladestromwert unterschreitet.
Ladevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (28) dazu ausgebildet ist, die Gebläseeinrichtung (18) oder die Gebläseeinrichtung (18) und die Heizeinrichtung (22) in vorgegebenen zyklischen Abständen zu aktivieren und zu deaktivieren.
Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Luftstrom mittels der Gebläseeinrichtung (18) erzeugt wird, welcher die Leistungselektronik (20) umströmt und anschließend zum Hebemechanismus (14) strömt.
PCT/EP2016/060779 2015-05-16 2016-05-12 Ladevorrichtung zum induktiven laden eines elektrischen energiespeichers eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben einer ladevorrichtung Ceased WO2016184791A1 (de)

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