WO2018065452A1 - Maschenwerk und vorrichtung zur objekterkennung in einem magnetfeld, verfahren zur herstellung des maschenwerks und induktive ladeeinheit - Google Patents

Maschenwerk und vorrichtung zur objekterkennung in einem magnetfeld, verfahren zur herstellung des maschenwerks und induktive ladeeinheit Download PDF

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WO2018065452A1
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Josef Krammer
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a mesh for object detection in a magnetic field. Furthermore, the invention relates to a
  • the invention relates to a
  • the object underlying the invention is to provide a mesh and a corresponding device for
  • the invention relates to a
  • the mesh for object recognition in a magnetic field.
  • the mesh comprises a plurality of sensor lines which are in a first direction parallel to each other, arranged in a row.
  • the sensor lines span a plurality of meshes in a second direction transverse to the first direction.
  • the meshes of adjacent sensor lines are each coupled together, so that the sensor lines form the mesh.
  • the meshwork allows reliable detection of foreign bodies in the magnetic field.
  • no board is required, so that a cost of materials, weight, space volume and cost of a device for object recognition in a magnetic field can be kept low.
  • this allows
  • Energy transfer coil of an inductive charging unit with regard to standardized printed circuit board production and size.
  • a printed circuit board is avoided, but rather the meshwork bridges the printed circuit board with coils of printed conductors.
  • the mesh can be produced easily and inexpensively using established concepts and machines. Here, in particular, a number of turns and mesh size of the task can be easily adjusted.
  • the sensor lines are in the first direction in
  • the second direction is in particular perpendicular to the first direction.
  • the coupled meshes span a mesh that extends in the first and second directions.
  • the meshes form in particular sensor coils of a device for
  • the sensor line is preferably formed from an enameled wire. Separate Sensor coils can be connected in series.
  • each mesh may in particular comprise or consist of a plurality of wire loops, with one wire loop each forming one turn of the respective sensor coil.
  • the mesh of adjacent sensor lines engage each other, so that the mesh is formed concatenated.
  • this allows a mechanically robust and flexible design of the mesh.
  • the mesh comprises coupling elements.
  • the meshes of adjacent sensor lines are each coupled to one another by means of a coupling element.
  • coupling elements for example, holder or
  • the sensor lines each have a first section extending in the second direction and a second section running counter to the second direction.
  • Each of the stitches is formed from the first and the second section.
  • the sensor line is further configured such that the second portion at a beginning of each stitch with respect to the second direction and / or at one end of each stitch with respect to the second direction crosses the first portion.
  • this allows a mechanically robust and flexible design of the mesh.
  • the meshes of adjacent sensor lines can in each case intermesh, so that a particularly mechanically robust and flexible meshwork of the type of a wire mesh arises.
  • the mesh comprises coupling elements.
  • the sensor lines each have a first section extending in the second direction and a second section running counter to the second direction. Each stitch is formed from the first and the second section.
  • the second portion is further coupled to the first portion at a beginning of each stitch with respect to the second direction and / or at one end of each stitch with respect to the second direction, each by means of a coupling member.
  • the meshes of adjacent sensor lines can each be coupled to one another by means of a coupling element, so that a flexible shaping of a pattern of the meshwork is made possible.
  • the mesh each include an area whose size varies.
  • the size varies such that a size ratio of the surfaces to each other is between 0.5 and 2.
  • Magnetic field are taken into account. For example, in a range of magnitude comparatively high
  • the size of the stitches arranged there can then be selected to be smaller, for example, than in areas of lower field strength.
  • the invention relates to a
  • the device for object recognition in a magnetic field.
  • the device comprises a first mesh according to the first aspect and evaluation electronics for object recognition.
  • the transmitter is signal-technically coupled to the sensor lines of the first mesh.
  • such a device is free of a board of the sensor electronics.
  • the device thus has a comparatively small, sensitive portion, which can be variably arranged by means of the sensor lines due to the flexible connection.
  • the device comprises a further mesh according to the first aspect.
  • the further mesh is arranged parallel to the first mesh in a direction transverse to the first and second direction third direction spaced from the first mesh.
  • the sensor lines of the other mesh are also with the
  • this can increase a number of turns of the sensor coils formed by the meshes and thus to a detection sensitivity of the device
  • gaps in the first mesh can be closed by the further mesh.
  • the meshes of the first meshwork each include a first surface.
  • the meshes of the other meshwork each include a further area.
  • a size ratio of the first surface to the further surface is in this case between 0.5 and 2.
  • Level of detail of the detection can be increased.
  • the invention relates to a
  • the method provides a plurality of sensor lines. Subsequently, the sensor lines become parallel in a first direction to each other, arranged in a row.
  • Sensor lines are arranged such that they in a direction transverse to the first direction second
  • the mesh can be made particularly simple and inexpensive.
  • For the production of the meshwork in particular methods of
  • Wire mesh production and / or additional modifications thereof are used. Also, clipping or other methods such as from textile production can be used here.
  • the method comprises the following steps:
  • an end of the second section led out of the meshwork counter to the second direction serves as a further sensor line with a respective first and second section.
  • the steps cl) to c4) become more with the lead-out end of the second section
  • the mesh is made by one of embroidering, weaving or Verklipsen the sensor lines.
  • the invention relates to an inductive charging unit for a vehicle.
  • the charging unit comprises a primary coil for inductive coupling with a secondary coil associated with the vehicle and a device for object recognition according to the second aspect.
  • the device can be easily integrated into a housing of the charging unit due to the flexible meshwork.
  • the meshwork is laminated to a fiberglass plastic of the housing.
  • the transmitter may be due to the flexible
  • the invention relates to an inductive charging unit for a vehicle.
  • the charging unit comprises a secondary coil for inductive coupling with a primary coil associated with a ground unit and a
  • the loading unit according to the fifth aspect may be designed, in particular, analogously to the loading unit according to the fourth aspect and have similar advantages.
  • the device is arranged such that compensate during operation of the charging unit by a magnetic field of the primary coil induced in the mesh voltages respectively.
  • the sensor coils formed by the mesh of the mesh can then be wound in opposite directions or in the same direction.
  • a meshwork according to the first or third aspect can thus be used in the loading unit.
  • each coil can compensate each induced in the mesh voltages.
  • the charging unit comprises a housing with holding elements.
  • the mesh is clamped by means of the holding elements in the housing.
  • FIG. 2 shows an inductive charging unit in plan view
  • FIG. 3 shows the inductive charging unit in detail
  • FIG. 4 shows the inductive charging system in FIG.
  • Figure 5 shows the inductive charging system in sectional view with exemplary illustrated
  • FIGS. 5 to 8 a foreign body in the magnetic field
  • FIGS. 9A to 9D methods for foreign body detection
  • Figures 10 to 12 an exemplary device for
  • Figures 13 to 15 an exemplary device for
  • Figures 16 to 19 a first embodiment of a
  • Figure 20 shows a second embodiment of a
  • Figure 21 shows a third embodiment of a
  • Figure 22 shows a fourth embodiment of a
  • FIG. 23 coil rows of the mesh according to the first exemplary embodiment
  • Figure 24 shows a fifth embodiment of a
  • Figures 25A to 25E show an exemplary method for
  • Figure 26 shows a sixth embodiment of a
  • Figure 27 shows a seventh embodiment of a
  • Figures 28 and 29 an embodiment of an inductive
  • Figure 1 shows a structure of an inductive charging system, comprising a first loading unit 100, which is arranged for example on the ground and can also be referred to as a ground unit, and a second charging unit 200, the for example, assigned to a vehicle and at the
  • Underbody is arranged.
  • the first charging unit 100 has a housing 101, a primary coil 103 arranged in the housing 101 and a ferrite 105.
  • the second charging unit 200 likewise has a housing 201, a secondary coil 203 and a ferrite 205.
  • Loading units 100, 200 arranged at a predetermined distance d one above the other. An energy transfer takes place via magnetic coupling of the primary and secondary coil 103, 203. Due to the large air gap between the loading units 100, 200, the coils 103, 203 are only loosely coupled.
  • the second charging unit 200 may include a capacitor in addition to the secondary coil 203 for impedance matching.
  • the vehicle in this context, for example, a rectification, vehicle-mounted control electronics, a wireless interface and a high-voltage energy storage are assigned.
  • FIG. 2 shows by way of example a construction of the first one
  • the second loading unit 200 basically has the same, but vertical
  • FIG. 3 shows the first charging unit 100 again in FIG.
  • the first charging unit 100 for example, a
  • the first loading unit 100 comprises, for example, a positioning unit 113 for guiding and / or positioning the vehicle with the second
  • Charging unit 200 above the first charging unit 100 by way of example comprising six sensor coils, a FOD unit 115,
  • the primary coil 103 are turned off.
  • the first charging unit 100 has a supply input 121, for example an HF strand, via which the first charging unit 100 is supplied with electrical energy, for example with a frequency of 85 kHz. Furthermore, the first charging unit 100 has a supply input 121, for example an HF strand, via which the first charging unit 100 is supplied with electrical energy, for example with a frequency of 85 kHz. Furthermore, the first charging unit 100 has a supply input 121, for example an HF strand, via which the first charging unit 100 is supplied with electrical energy, for example with a frequency of 85 kHz. Furthermore, the first charging unit 100 has a supply input 121, for example an HF strand, via which the first charging unit 100 is supplied with electrical energy, for example with a frequency of 85 kHz. Furthermore, the first charging unit 100 has a supply input 121, for example an HF strand, via which the first charging unit 100 is supplied with electrical energy, for example with a frequency of 85 kHz. Furthermore, the first charging unit 100 has a supply input 121, for
  • Exemplary are the
  • Communication inputs 125 formed for communication by CAN protocol while at the input 127 a
  • a part of the electronics or the entire electronics of the first charging unit 100 for example, also externally in a wall unit 120 (so-called "Wallbox") arranged and via the inputs 121-129 with the first
  • Charging unit 100 may be coupled.
  • the wall unit 120 may have, for example, a power supply, for example with 230V AC with inverter, power control, WLAN interface and Internet connection.
  • Figure 4 shows the charging system again in perspective oblique view.
  • the two loading units 100, 200 extend parallel to each other in a first direction X and a second direction Y, spaced from each other in a third direction Z.
  • a space between the two load units 100, 200 for power transmission is "flooded" in their operation with magnetic flux density Are there metallic or
  • conductive foreign body 10 ( Figure 5) present, they would be heated. To prevent this basically or at least excessive heating, the room is monitored with a FOD unit 115. In the presence of metallic objects 10, the energy transfer or the magnetic field can be switched off. Optionally, a warning can be sent to a user.
  • FIG. 5 a few magnetic field lines B are shown by way of example.
  • the flux density of the magnetic field during operation of the two charging units 100, 200 is high in the ferrites 105, 205. Near the windings of the coils 103, 203, the flux density is already smaller, and decreases within the air gap between the two charging units 100, 200 continue down. Outside the air gap, the flux density is very small.
  • the illustrated in Figure 5 is the illustrated in Figure 5
  • electrically conductive and / or ferromagnetic object 10 is in the range of high field strength.
  • the object 10 is, for example, a flat disk such as a coin (FIG. 6). In the object 10 becomes according to the law of induction
  • Magnetic field B is oriented.
  • constricted current flow I at the periphery of the object 10 results in losses.
  • Sensor coil arrays can be used as FOD unit 115, which is similar to a conventional metal detector
  • FIG. 9A shows (from left to right) a sensor coil 1151, an excitation pulse and an equivalent circuit diagram
  • Figure 9B shows (from left to right) two coupled ones
  • FIG. 9C shows (from left to right) a sensor coil 1151 and an equivalent circuit diagram under resonance measurement
  • FIG. 9D shows a plurality of sensor coils 1151 and a primary coil 103 (alternatively, a secondary coil 203 can also be used) when the magnetic field of the magnetic field is analyzed
  • the FOD unit 115 can be arranged in a plane immediately above the primary coil 103 within the housing 101.
  • a FOD unit 215 can also be arranged in a plane directly below the secondary coil 203 within the housing 201.
  • a construction of these FOD units 115, 215 can be carried out by way of example by means of a printed circuit board which covers an entire area
  • sensor coils 1151 for detecting the object 10 are realized by means of the measuring methods described with reference to FIGS. 9A-9D.
  • the large area used for energy transmission above or below the coil 103, 203 the area of high magnetic flux density is monitored.
  • at least one Zweilagtechnik is required to represent crossovers can. Components need not be equipped except for the contact. To be able to recognize all relevant foreign objects 10 in all possible positions, for example, a great many
  • Sensor coils 1151 can be realized on the circuit board. It should be noted that while small sensor coils 1151 are sensitive to small objects 10, they are insensitive to objects 10 that are far away from the sensor coils 1151. Furthermore, large sensor coils 1151 can detect badly small objects 10. Standardized
  • Sensor coils 1151 do not take into account inhomogeneity of the magnetic field during operation of the charging units 100, 200. A multiplicity of coil sizes and shapes of the sensor coils 1151 again requires a high level of application complexity due to the different sensitivities. After all
  • the objects 10 in the air gap simultaneously influence a large number of sensor coils 1151.
  • FIG. 10 shows an exemplary FOD unit 115 in FIG.
  • FIGS. 9A-9D Top view with thirty-six sensor coils 1151, which according to the number of sensor coils 1151 provides thirty-six different measured values for the characteristics indicated in FIGS. 9A-9D.
  • the sensor coils 1151 may be connected in series.
  • the thirty-six sensor coils 1151 have been combined into ten rows of coils 1153. As shown by the arrows
  • alternating sensor coils 1151 wound in opposite directions are combined to form a coil row 1153.
  • FIG. 12 shows a coil row 1153 with opposite directions
  • the coil row 1153 is For example, realized by a sensor line 1150, with its beginning and end with the control unit 119th
  • the sensor line 1150 exemplarily forms five meshes 21, the part of the sensor line 1150 represented by dashed lines each having a part of the sensor line 1150 extending in the background
  • each stitch 21 has only one turn in the present case. Notwithstanding this, the meshes 21 can also have a plurality of turns, ie in general n turns (see FIG. 12). Each of the rows of coils 1153 can be arranged above the respective coil 103, 203 in such a way that the voltages induced by the energy transmission
  • a coil row 1153 covers both directions of the magnetic field during operation of the charging units 100, 200, then the induced voltages compensate almost completely even with windings of the same direction.
  • the coil row 1153 is for this purpose to be arranged such that the sum of the surface elements of
  • FIG. 15 shows a coil row 1153 with the same direction
  • Coil row 1153 is in turn by a
  • Sensor line 1150 realized, which is coupled with its beginning and end with the control unit 119 evaluation.
  • the sensor line 1150 exemplarily forms five meshes 21.
  • Each mesh 21 has only one turn in the present case. Notwithstanding this, the mesh 21 can also have several
  • Windings generalized so n windings have (see Fig. 15).
  • Each of the rows of coils 1153 can be arranged above the respective coil 103, 203 in such a way that the voltages induced by the energy transmission
  • FIG. 16 shows a first embodiment of a
  • Sensor coils 1151 combined into ten rows of coils 1153 with five sensor coils 1151.
  • the rows of coils 1153 are arranged parallel to one another in the first direction X lined up and each extending in the second direction Y.
  • each coil row 1153 has, analogously to FIG. 15, a sensor line 1150 with sensor coils 1151 wound in the same direction and formed, for example, from enameled copper wire.
  • the sensor line 1150 intersects at the beginning or end of each mesh 21 with respect to the second direction Y in a crossover point 22, so that a braid analogous to a fenestrated wire mesh is formed.
  • the spool row 1153 in a second embodiment each at the beginning or end of each stitch 21 with respect to the second direction Y have a holder or clip 26 by which the stitches 21 are held together.
  • Structure of the mesh 20 can be supplemented by a spacer 27. This can, for example, more
  • the meshwork 20 can alternatively also be produced in a weave-like manner by means of knitting or in a fourth exemplary embodiment (FIG. 22).
  • the stitches 21 may additionally be provided, for example, by holders or Clips 26 (see Figures 18 to 20) are held in shape.
  • holders or Clips 26 are held in shape.
  • weave-like production a warp thread 28 and weft 29 is used. Unlike weaving, however, a not very "wide-meshed" product is desired
  • Weft threads 29 can be used together with a comb 24, 25 (see FIGS. 25A-25E) for weft thread 29 to open corresponding stitches 21.
  • FIG. 23 shows two rows of coils 1153 arranged in parallel according to the first embodiment of the first embodiment
  • Embodiment analogous to the figure 12 again shown in dashed lines part of the sensor line 1150 each extending in the background part of
  • Sensor line 1150 symbolizes. Analogous to the intersection of the respective sensor line 1150 between the mesh 21 of the respective coil row 1153 are here also the
  • the mesh 20 may have fixing points 23 at the edge where it can be stretched.
  • a free space between the two parallel rows of coils 1153 may, for example, be covered by overlapping in the third direction Z of an additional row of coils 1153 of another mesh in the first and second directions X, Y.
  • the mesh 20 of FIG. 23 can be completed to form a more complex mesh 20, in which another coil 1153 series in the existing
  • Crossover points 22 is braided.
  • a method for producing the meshwork 20 of FIG. 23 is shown below with reference to FIGS. 25A to 25E.
  • a sensor line 1150 is passed through existing mesh 20 in the second direction Y, pushing existing meshes 21 apart.
  • a remaining section of the sensor line 1150 is threaded back through the mesh 21, which has been newly opened by the second step, counter to the second direction Y. As in the first step, these stitches 21 are pressed apart perpendicular to the plane of representation.
  • a second comb 25 now pulls down the section of the sensor line 1150 threaded in the third step in the first direction X, so that again new meshes 21 are stretched.
  • a subsequent fifth step substantially corresponds to the first step.
  • the first to fourth steps are repeated to realize multiple turns.
  • Figure 26 shows a sixth embodiment of a
  • Exemplary embodiments show the mesh 20
  • an area in an area 12 of increased flux density over the windings of the primary coil 103 is adapted to the flux density.
  • the meshes 21 of the first mesh 20 are approximately twice as large as the meshes 31 of the second
  • Figure 28 shows an embodiment of a first
  • the inductive charging unit 100 has a housing 101 with, by way of example, two die cast parts.
  • the top surface of the housing 101 which faces in coupling with a second inductive charging unit of this, is in particular made of a non-conductive material such as Kunststoffsoff or fiber composites. This allows easy integration of the mesh 20 in the housing 101.
  • the mesh 20 by means of
  • Lamination in plastic can be integrated into the housing 101.
  • the mesh 20 has at its corners
  • sensor lines 1150 may be used as flexible connection 1157 from the mesh 20 in FIG. 29
  • a corresponding length e.g. be guided on a plug 1191 which is arranged on a circuit board 119 of the control unit 119.
  • the mesh 20 is free of a carrier board.
  • the sensor coils 1151 are further not only embroidered on a scrim, but is a
  • Scrim made of coil structures These can be poured directly into plastic.
  • the mesh 20 is therefore itself the scrim.
  • Individual sensor coils 1151 can be connected in series.
  • the mesh 20 can be easily in advantage
  • Mesh 20 spanning sensor lines 1150 can simultaneously serve to form a connecting line 1157 to the control unit 119 of the transmitter.
  • Wire mesh production and / or additional modifications thereof are used. Other methods, such as from textile production, can be used here.
  • Other methods such as from textile production, can be used here.
  • very dense nets with different mesh sizes can be realized in an advantageous manner.

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Abstract

Maschenwerk und Vorrichtung zur Objekterkennung in einem Magnetfeld, Verfahren zur Herstellung des Maschenwerks und induktive Ladeeinheit Es wird ein Maschenwerk (20) zur Objekterkennung in einem Magnetfeld angegeben, das eine Mehrzahl an Sensorleitungen (1150) umfasst. Die Sensorleitungen (1150) sind in einer ersten Richtung (X) parallel zueinander, aneinander gereiht angeordnet. In einer zu der ersten Richtung (X) quer verlaufenden zweiten Richtung (Y) spannen die Sensorleitungen (1150) mehrere Maschen (21) auf. Die Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150) sind jeweils miteinander gekoppelt, so dass die Sensorleitungen (1150) das Maschenwerk (20) bilden. Es werden ferner eine Vorrichtung (115) zur Objekterkennung in einem Magnetfeld, ein Verfahren zur Herstellung des Maschenwerks (20) und eine induktive Ladeeinheit (100, 200) angegeben.

Description

Beschreibung
Maschenwerk und Vorrichtung zur Objekterkennung in einem Magnetfeld, Verfahren zur Herstellung des Maschenwerks und induktive Ladeeinheit
Die Erfindung betrifft ein Maschenwerk zur Objekterkennung in einem Magnetfeld. Ferner betrifft die Erfindung eine
korrespondierende Vorrichtung zur Objekterkennung in einem Magnetfeld sowie ein Verfahren zur Herstellung des
Maschenwerks. Schließlich betrifft die Erfindung eine
korrespondierende induktive Ladeeinheit.
Fremdkörper sind in einem Magnetfeld einer induktiven
Ladeeinheit unerwünscht, sie können die Effizienz des Ladens mindern. An Vorrichtungen zur Fremdkörperdetektion sind hohe Anforderungen gestellt, die zu einer komplexen und
kostenintensiven Herstellung der Ladeeinheiten führen.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Maschenwerk und eine korrespondierende Vorrichtung zur
Objekterkennung in einem Magnetfeld, ein Verfahren zur
Herstellung des Maschenwerks sowie eine korrespondierende induktive Ladeeinheit zu schaffen, die beitragen, Komplexität und Kosten bei Herstellung der Ladeeinheit gering zu halten.
Die Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein
Maschenwerk zur Objekterkennung in einem Magnetfeld. Das Maschenwerk umfasst eine Mehrzahl an Sensorleitungen, die in einer ersten Richtung parallel zueinander, aneinander gereiht angeordnet sind. Die Sensorleitungen spannen in einer zu der ersten Richtung quer verlaufenden zweiten Richtung mehrere Maschen auf. Die Maschen benachbarter Sensorleitungen sind jeweils miteinander gekoppelt, so dass die Sensorleitungen das Maschenwerk bilden.
In vorteilhafter Weise ermöglicht das Maschenwerk eine zuverlässige Detektion von Fremdkörpern in dem Magnetfeld. Hierfür ist jedoch keine Platine erforderlich, so dass ein Materialaufwand, Gewicht, Bauraumvolumen und Kosten einer Vorrichtung zur Objekterkennung in einem Magnetfeld gering gehalten werden können. Insbesondere ermöglicht das
Maschenwerk eine hohe Flexibilität bei der Anpassung einer solchen Vorrichtung an die Fläche einer
Energieübertragungsspule einer induktiven Ladeeinheit im Hinblick auf eine standardisierte Leiterplattenfertigung und -große. Mit Vorteil wird eine Leiterplatte vermieden, vielmehr erstezt das Maschenwerk die Leiterplatte mit Spulen von Leiterbahnen. Das Maschenwerk kann mit Vorteil unter Nutzung etablierter Konzepte und Maschinen einfach und kostengünstig hergestellt werden. Hierbei kann insbesondere eine Windungszahl und Maschengröße der Aufgabenstellung einfach angepasst werden.
Die Sensorleitungen sind in der ersten Richtung im
Wesentlichen parallel angeordnet. Die zweite Richtung ist insbesondere senkrecht zu der ersten Richtung. Die
gekoppelten Maschen spannen ein Maschenwerk auf, das sich in die erste und zweite Richtung erstreckt. Die Maschen bilden insbesondere Sensorspulen einer Vorrichtung zur
Objekterkennung in einem Magnetfeld. Die Sensorleitung ist bevorzugt aus einem Lackdraht ausgebildet. Einzelne Sensorspulen können hierbei in Reihe geschaltet sein.
Insbesondere können die in Reihe geschalteten Sensorspulen gleichsinnig gewickelt sein. Jede Masche kann insbesondere mehrere Drahtschleifen aufweisen oder aus diesen bestehen, wobei eine Drahtschleife jeweils eine Windung der jeweiligen Sensorspule bildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt greifen die Maschen benachbarter Sensorleitungen jeweils ineinander, so dass das Maschenwerk verkettet ausgebildet ist .
In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine mechanisch robuste sowie flexible Ausbildung des Maschenwerks.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst das Maschenwerk Kopplungselemente. Die Maschen benachbarter Sensorleitungen sind jeweils mittels eines Kopplungselements miteinander gekoppelt.
Als Kopplungselemente kommen beispielsweise Halter oder
Klipse in Betracht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weisen die Sensorleitungen jeweils einen in der zweiten Richtung verlaufenden ersten Abschnitt sowie einen entgegen der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Abschnitt auf. Jede der Maschen ist dabei aus dem ersten und dem zweiten Abschnitt gebildet. Die Sensorleitung ist ferner derart ausgebildet, dass der zweite Abschnitt an einem Anfang jeder Masche bezüglich der zweiten Richtung und/oder an einem Ende jeder Masche bezüglich der zweiten Richtung den ersten Abschnitt überkreuzt. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine mechanisch robuste sowie flexible Ausbildung des Maschenwerks.
Zusätzlich können beispielsweise die Maschen benachbarter Sensorleitungen jeweils ineinandergreifen, so dass ein besonders mechanisch robustes und flexibles Maschenwerk nach Art eines Maschendrahts entsteht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst das Maschenwerk Kopplungselemente. Die Sensorleitungen weisen jeweils einen in der zweiten Richtung verlaufenden ersten Abschnitt sowie einen entgegen der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Abschnitt auf. Jede Masche ist dabei aus dem ersten und dem zweiten Abschnitt gebildet. Der zweite Abschnitt ist ferner an einem Anfang jeder Masche bezüglich der zweiten Richtung und/oder an einem Ende jeder Masche bezüglich der zweiten Richtung jeweils mittels eines Kopplungselements mit dem ersten Abschnitt gekoppelt .
In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine flexible
Formgebung der Maschen. Zusätzlich können beispielsweise die Maschen benachbarter Sensorleitungen jeweils mittels eines Kopplungselements miteinander gekoppelt sein, so dass eine flexible Formgebung eines Musters des Maschenwerks ermöglicht wird .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt schließen die Maschen jeweils eine Fläche ein, deren Größe variiert. Die Größe variiert dabei derart, dass ein Größenverhältnis der Flächen zueinander zwischen 0,5 und 2 beträgt. In vorteilhafter Weise können so Inhomogenitäten des
Magnetfelds berücksichtigt werden. Beispielsweise ist in einem Bereich mit betragsmäßig vergleichsweise hoher
Feldstärke eine Gefährdung durch Fremdobjekte besonders hoch, so dass dort eine genauere Detektion erwünscht ist. Die Größe der dort angeordneten Maschen kann dann beispielhaft kleiner gewählt werden als in Bereichen betragsmäßig niedrigerer Feldstärke .
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung zur Objekterkennung in einem Magnetfeld. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Maschenwerk gemäß dem ersten Aspekt und eine Auswerteelektronik zur Objekterkennung. Die Auswerteelektronik ist mit den Sensorleitungen des ersten Maschenwerks signaltechnisch gekoppelt.
In vorteilhafter Weise ist eine derartige Vorrichtung frei von einer Platine der Sensorelektronik. Durch die das
Maschenwerk aufspannenden Sensorleitungen kann gleichzeitig eine Anschlussleitung zur Auswerteelektronik realisiert werden, sodass zusätzliche Steckverbindungen vermieden werden können. Beispielhaft werden hierzu die einzelnen
Sensorleitungen bis zu einer Länge an einen Stecker
herausgeführt, der direkt an eine Platine der
Auswerteelektronik herangeführt werden kann.
Mit Vorteil weist die Vorrichtung somit einen vergleichsweise kleinen, empfindlichen Anteil auf, welcher aufgrund des flexiblen Anschlusses mittels der Sensorleitungen variabel angeordnet werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst die Vorrichtung ein weiteres Maschenwerk gemäß dem ersten Aspekt. Das weitere Maschenwerk ist dabei parallel zu dem ersten Maschenwerk in einer zu der ersten und zweiten Richtung quer verlaufenden dritten Richtung beabstandet von dem ersten Maschenwerk angeordnet. Die Sensorleitungen des weiteren Maschenwerks sind ebenfalls mit der
Auswertelektronik signaltechnisch gekoppelt.
In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine Windungszahl der durch die Maschen gebildeten Sensorspulen erhöht werden und so zu einer Detektionsempfindlichkeit der Vorrichtung
beigetragen werden. Alternativ oder zusätzlich können durch das weitere Maschenwerk Lücken in dem ersten Maschenwerk geschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich können mittels des weiteren Maschenwerks ferner Inhomogenitäten des
Magnetfelds berücksichtigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt schließen die Maschen des ersten Maschenwerks jeweils eine erste Fläche ein. Darüber hinaus schließen die Maschen des weiteren Maschenwerks jeweils eine weitere Fläche ein. Ein Größenverhältnis der ersten Fläche zu der weiteren Fläche beträgt hierbei zwischen 0,5 und 2.
In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine Berücksichtigung von Imhomogenitäten des Magnetfelds. Insbesondere kann hierbei eine Detektionsempfindlichkeit und/oder ein
Detailgrad der Detektion erhöht werden.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung eines Maschenwerks zur
Objekterkennung in einem Magnetfeld. Bei dem Verfahren wird eine Mehrzahl an Sensorleitungen bereitgestellt. Anschließend werden die Sensorleitungen in einer ersten Richtung parallel zueinander, aneinander gereiht angeordnet. Die
Sensorleitungen werden dabei derart angeordnet, dass sie in einer zu der ersten Richtung quer verlaufenden zweiten
Richtung jeweils mehrere Maschen aufspannen. Die Maschen benachbarter Sensorleitungen werden hierbei jeweils
miteinander gekoppelt, so dass die Sensorleitungen das
Maschenwerk bilden.
In vorteilhafter Weise kann das Maschenwerk besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Zur Herstellung des Maschenwerks können insbesondere Methoden der
Maschendrahtherstellung und/oder zusätzliche Abwandlungen hiervon eingesetzt werden. Auch ein Verklipsen oder weitere Methoden wie aus der Textilherstellung können hierbei zum Einsatz kommen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem dritten Aspekt weist das Verfahren folgende Schritte auf:
a) Bereitstellen einer ersten Sensorleitung der Mehrzahl an Sensorleitungen, welche mehrere erste Maschen bildet, b) Bereitstellen einer weiteren Sensorleitung der Mehrzahl an Sensorleitungen mit einem ersten und zweiten Abschnitt, c) Anordnen der Sensorleitungen in der ersten Richtung parallel zueinander, aneinander gereiht derart, dass die Sensorleitungen in der zu der ersten Richtung quer
verlaufenden zweiten Richtung jeweils mehrere Maschen
aufspannen, und Koppeln der Maschen benachbarter
Sensorleitungen jeweils miteinander, so dass die
Sensorleitungen das Maschenwerk bilden, indem folgende
Schritte durchgeführt werden:
cl) Durchführen der weiteren Sensorleitung in der zweiten Richtung durch die ersten Maschen derart, dass die weitere Sensorleitung mit ihrem ersten Abschnitt an einem Anfang jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung und an einem Ende jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung die erste Sensorleitung überkreuzt,
c2) Ziehen des ersten Abschnitts der weiteren Sensorleitung mittels eines ersten Kamms jeweils zwischen
Überkreuzungspunkten der ersten und weiteren Sensorleitung in die erste Richtung, so dass zwischen dem ersten Abschnitt der weiteren Sensorleitung und den ersten Maschen jeweils ein Flächenstück eingeschlossen wird,
c3) Durchführen des zweiten Abschnitts der weiteren
Sensorleitung entgegen der zweiten Richtung durch die
Flächenstücke, derart, dass die weitere Sensorleitung mit ihrem zweiten Abschnitt an einem Ende jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung und an einem Anfang jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung den ersten
Abschnitt der weiteren Sensorleitung überkreuzt, und
c4) Ziehen des zweiten Abschnitts der weiteren Sensorleitung mittels eines zweiten Kamms jeweils zwischen
Überkreuzungspunkten des ersten und zweiten Abschnitts der weiteren Sensorleitung in die erste Richtung, so dass durch den ersten und zweiten Abschnitt der weiteren Sensorleitung jeweils weitere Maschen gebildet werden.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine besonders
einfache, kostengünstige Herstellung des Maschenwerks.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem dritten Aspekt dient ein entgegen der zweiten Richtung aus dem Maschenwerk herausgeführtes Ende des zweiten Abschnitts als weitere Sensorleitung mit einem jeweiligen ersten und zweiten Abschnitt. Die Schritte cl) bis c4) werden mit dem herausgeführten Ende des zweiten Abschnitts als weitere
Sensorleitung erneut durchgeführt. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine Erhöhung der Windungszahl der durch die Maschen gebildeten Sensorspulen, sodass zu einer Detektionsempfindlichkeit beigetragen werden kann .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem dritten Aspekt wird das Maschenwerk durch eines aus Sticken, Weben oder Verklipsen der Sensorleitungen hergestellt.
Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung eine induktive Ladeeinheit für ein Fahrzeug. Die Ladeeinheit umfasst eine Primärspule zur induktiven Kopplung mit einer dem Fahrzeug zugeordneten Sekundärspule und eine Vorrichtung zur Objekterkennung gemäß dem zweiten Aspekt.
In vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung aufgrund des flexiblen Maschenwerks einfach in ein Gehäuse der Ladeeinheit integriert werden. Beispielhaft wird das Maschenwerk hierzu einlaminiert in einen Glasfaserkunststoff des Gehäuses. Die Auswerteelektronik kann aufgrund der flexiblen
Anschlussleitung hingegeben in einem geschützten Bereich des Gehäuses angeordnet sein. Mit Vorteil wird so ein Beitrag zu einer mechanischen Robustheit der Ladeeinheit geleistet.
Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung eine induktive Ladeeinheit für ein Fahrzeug. Die Ladeeinheit umfasst eine Sekundärspule zur induktiven Kopplung mit einer einer Bodeneinheit zugeordneten Primärspule und eine
Vorrichtung zur Objekterkennung gemäß dem zweiten Aspekt. Die Ladeeinheit gemäß dem fünften Aspekt kann insbesondere analog zu der Ladeeinheit gemäß dem vierten Aspekt ausgebildet sein und ähnliche Vorteile aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem vierten oder fünften Aspekt ist die Vorrichtung derart angeordnet, dass sich im Betrieb der Ladeeinheit durch ein Magnetfeld der Primärspule in den Maschen induzierte Spannungen jeweils kompensieren .
In vorteilhafter Weise können die durch die Maschen des Maschenwerks gebildeten Sensorspulen dann gegensinnig oder gleichsinnig gewickelt sein. Mit Vorteil kann somit ein Maschenwerk gemäß dem ersten oder dritten Aspekt in der Ladeeinheit eingesetzt werden.
Insbesondere bei einer Anordnung der Vorrichtung
beziehungsweise des Maschenwerks symmetrisch zu der
jeweiligen Spule können sich die in den Maschen induzierten Spannungen jeweils kompensieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem vierten oder fünften Aspekt umfasst die Ladeeinheit ein Gehäuse mit Halteelementen. Das Maschenwerk ist mittels der Halteelemente in dem Gehäuse fixierend aufgespannt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 Aufbau eines induktiven Ladesystems in
Schnittansieht ,
Figur 2 eine induktive Ladeeinheit in Draufsicht, Figur 3 die induktive Ladeeinheit in Detailansicht,
Figur 4 das induktive Ladesystem in
perspektivischer Schrägansicht,
Figur 5 das induktive Ladesystem in Schnittansicht mit exemplarisch dargestellten
Magnetfeldlinien,
Figuren 5 bis 8 ein Fremdkörper im Magnetfeld,
Figuren 9A bis 9D Methoden zur Fremdkörperdetektion,
Figuren 10 bis 12 eine beispielhafte Vorrichtung zur
Objekterkennung im Magnetfeld in Draufsicht sowie eine Spulenreihe hiervon,
Figuren 13 bis 15 eine beispielhafte Vorrichtung zur
Objekterkennung im Magnetfeld in Draufsicht sowie eine Spulenreihe hiervon,
Figuren 16 bis 19 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld,
Figur 20 ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld,
Figur 21 ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld, Figur 22 ein viertes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld,
Figur 23 Spulenreihen des Maschenwerks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 24 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld,
Figuren 25A bis 25E ein beispielhaftes Verfahren zur
Herstellung des Maschenwerks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 26 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld,
Figur 27 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks zur Objekterkennung im
Magnetfeld, und
Figuren 28 und 29 ein Ausführungsbeispiel einer induktiven
Ladeeinheit .
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind
figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt einen Aufbau eines induktiven Ladesystems, umfassend eine erste Ladeeinheit 100, die beispielsweise am Boden angeordnet ist und auch als Bodeneinheit bezeichnet werden kann, sowie eine zweite Ladeeinheit 200, die beispielsweise einem Fahrzeug zugeordnet und an dessen
Unterboden angeordnet ist.
Die erste Ladeeinheit 100 weist ein Gehäuse 101, eine im Gehäuse 101 angeordnete Primärspule 103 sowie einen Ferrit 105 auf. Analog hierzu weist die zweite Ladeeinheit 200 ebenfalls ein Gehäuse 201, eine Sekundärspule 203 sowie einen Ferrit 205 auf.
Zum induktiven Laden des Fahrzeugs werden die zwei
Ladeeinheiten 100, 200 in einem vorgegebenen Abstand d übereinander angeordnet. Eine Energieübertragung erfolgt über magnetische Kopplung der Primär- und Sekundärspule 103, 203. Aufgrund des großen Luftspalts zwischen den Ladeeinheiten 100, 200 sind die Spulen 103, 203 nur lose verkoppelt.
Die zweite Ladeeinheit 200 kann neben der Sekundärspule 203 zur Impedanzanpassung einen Kondensator aufweisen. Überdies sind dem Fahrzeug in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Gleichrichtung, fahrzeugseitige Steuerelektronik, eine WLAN- Schnittstelle sowie ein Hochvolt-Energiespeicher zugeordnet.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Aufbau der ersten
Ladeeinheit 100 in Draufsicht. Die zweite Ladeeinheit 200 weist prinzipiell einen gleichen, jedoch vertikal
gespiegelten Aufbau wie die erste Ladeeinheit 100 auf.
Figur 3 zeigt die erste Ladeeinheit 100 nochmals in
schematischer Detailansicht mit Impedanzanpassung und
zusätzlichen Funktionskomponenten. Neben der Primärspule 103 und dem Ferrit 105 (hier nicht näher dargestellt) weist die erste Ladeeinheit 100 beispielsweise einen
Resonanzkondensator 111 auf, der mit der Primärspule 103 gekoppelt ist. Ferner umfasst die erste Ladeeinheit 100 beispielsweise eine Positionierungseinheit 113 zur Führung und/oder Positionierung des Fahrzeugs mit der zweiten
Ladeeinheit 200 über der ersten Ladeeinheit 100, beispielhaft aufweisend sechs Sensorspulen, eine FOD-einheit 115,
(„Foreign Object Detection", FOD) zur Detektion von
Fremdkörpern im Magnetfeld der ersten Ladeeinheit 100, beispielhaft aufweisend sechzig Sensorspulen, einen
Temperatursensor 117 sowie eine Steuereinheit 119 zur
Signalauswertung. Zum Schutz der beiden Ladeeinheiten 100, 200 kann im Falle, dass die FOD-einheit 115 einen
metallischen Fremdkörper detektiert, die Primärspule 103 abgeschaltet werden.
Darüber hinaus verfügt die erste Ladeeinheit 100 über einen Versorgungseingang 121, beispielsweise eine HF-Litze, über den die erste Ladeeinheit 100 mit elektrischer Energie versorgt wird, beispielhaft mit einer Frequenz von 85 kHz. Weiterhin verfügt die erste Ladeeinheit 100 über einen
Schutzleitereingang 123 sowie über Kommunikationseingänge 125, 127 und 129. Beispielhaft sind die
Kommunikationseingänge 125 zur Kommunikation mittels CAN- Protokoll ausgebildet während an dem Eingang 127 eine
Spannung von 12V und an dem Eingang 129 ein Bezugspotential anliegt. Optional kann ein Teil der Elektronik oder die gesamte Elektronik der ersten Ladeeinheit 100 beispielsweise auch extern in einer Wandeinheit 120 (sogenannte „Wallbox") angeordnet und über die Eingänge 121-129 mit der ersten
Ladeeinheit 100 gekoppelt sein. Die Wandeinheit 120 kann beispielsweise eine Stromversorgung, beispielhaft mit 230V AC mit Wechselrichter, Leistungsregelung, WLAN-Schnittstelle sowie Internetanbindung aufweisen. Figur 4 zeigt das Ladesystem nochmals in perspektivischer Schrägansicht. Die zwei Ladeeinheiten 100, 200 erstrecken sich parallel zueinander in eine erste Richtung X und eine zweite Richtung Y, beabstandet voneinander in einer dritten Richtung Z. Ein Raum zwischen den zwei Ladeeinheiten 100, 200 zur Energieübertragung ist in deren Betrieb mit magnetischer Flussdichte „durchflutet". Sind dort metallische oder
leitende Fremdkörper 10 (Figur 5) vorhanden, würden diese erwärmt. Um dies grundsätzlich oder zumindest übermäßiges Erhitzen zu verhindern wird der Raum mit einer FOD-einheit 115 überwacht. Bei Anwesenheit von metallischen Objekten 10 kann die Energieübertragung beziehungsweise das Magnetfeld abgeschaltet werden. Optional kann eine Warnung an einen Nutzer übermittelt werden.
In Figur 5 sind einige wenige Magnetfeldlinien B exemplarisch dargestellt. Die Flussdichte des Magnetfelds im Betrieb der zwei Ladeeinheiten 100, 200 ist dabei betraglich hoch in den Ferriten 105, 205. Nahe den Windungen der Spulen 103, 203 ist die Flussdichte betraglich bereits geringer, und nimmt innerhalb des Luftspalts zwischen den zwei Ladeeinheiten 100, 200 weiter ab. Außerhalb des Luftspalts ist die Flussdichte betraglich sehr gering. Das in Figur 5 dargestellte
elektrisch leitende und/oder ferromagnetische Objekt 10 befindet sich im Bereich hoher Feldstärke.
Bei dem Objekt 10 handelt es sich beispielsweise um eine flache Scheibe wie eine Münze (Fig. 6) . In dem Objekt 10 wird nach dem Induktionsgesetz
Figure imgf000017_0001
eine Spannung im Umfang des Objekts 10 induziert, die einer Änderung des magnetischen Flusses durch seine Fläche
entspricht. Der Effekt wird demnach also kleiner, wenn die Scheibe nicht senkrecht zu den Magnetfeldlinien B steht
(weniger Fluss durch die Scheibe) und verschwindet nahezu vollständig, wenn die Scheibe parallel zu den
Magnetfeldlinien B orientiert ist.
Wie in Figur 7 dargestellt, führt dies zu einem Stromfluss I am Rand des Objekts 10 bis zu einer Eindringtiefe T aufgrund des Skin-Effekts . Im Inneren des Objekts 10 verbleibt ein feldfreier Bereich 11. Der Stromfluss I erzeugt wiederum ein gegengerichtetes Magnetfeld, das sich mit den
Magnetfeldlinien B überlagert, so dass ein feldfreier Bereich um das Objekt 10 entsteht, siehe Figur 8. Durch ohmsche
Verluste am Widerstand des durch den Skin-Effekt
eingeschnürten Stromflusses I am Umfang des Objektes 10 ergeben sich Verluste.
Zur Detektion des Objekts 10 können beispielsweise
Sensorspulen-Arrays als FOD-einheit 115 eingesetzt werden, die ähnlich einem konventionellen Metall-Detektor
funktionieren wie anhand der Figuren 9A-9D dargestellt.
Insbesondere sind dabei verschiedene Messmethoden denkbar:
Figur 9A zeigt (von links nach rechts) eine Sensorspule 1151, einen Erregungspuls sowie ein Ersatzschaltbild bei
Pulsmessung; als typische Kenngröße kommt hier eine
Abklingzeitkonstante in Betracht.
Figur 9B zeigt (von links nach rechts) zwei gekoppelte
Sensorspulen 1151 sowie ein Ersatzschaltbild bei Messung mittels Wechselstromerregung; als typische Kenngröße kommen hier Induktionsspannung und Phase in Betracht.
Figur 9C zeigt (von links nach rechts) eine Sensorspule 1151 sowie ein Ersatzschaltbild bei Resonanzmessung unter
Wechselstromerregung; als typische Kenngröße kommt hier eine Resonanzfrequenz in Betracht.
Figur 9D zeigt schließlich mehrere Sensorspule 1151 sowie eine Primärspule 103 (alternativ kann auch eine Sekundärspule 203 eingesetzt werden) bei Analyse des Magnetfelds der
Energieübertragung; als typische Kenngröße kommen hier
Induktionsspannung und Phase in Betracht.
Wie bereits in Figur 5 dargestellt kann die FOD-einheit 115 in einer Ebene unmittelbar oberhalb der Primärspule 103 innerhalb des Gehäuses 101 angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann analog hierzu auch eine FOD-einheit 215 in einer Ebene unmittelbar unterhalb der Sekundärspule 203 innerhalb des Gehäuses 201 angeordnet werden. Ein Aufbau dieser FOD-einheiten 115, 215 kann beispielhaft mittels einer Leiterplatte erfolgen, die eine gesamte Fläche über
beziehungsweise unter der Spule 103, 203 abdeckt. Mittels entsprechend ausgeformter Leiterbahnen werden Sensorspulen 1151 zur Detektion des Objekts 10 mittels der anhand Figuren 9A-9D beschrieben Messmethoden realisiert. Mit der großen, zur Energieübertragung genutzten Fläche über beziehungsweise unter der Spule 103, 203 wird der Bereich betraglich hoher magnetischer Flussdichte überwacht. Für die Leiterplatte ist mindestens eine Zweilagigkeit gefordert, um Überkreuzungen darstellen zu können. Bauelemente müssen abgesehen von der Kontaktierung nicht bestückt werden. Um alle relevanten Fremdkörper 10 in allen möglichen Lagen erkennen zu können, können beispielsweise sehr viele
Sensorspulen 1151 auf der Leiterplatte realisiert werden. Hierbei ist zu beachten, dass kleine Sensorspulen 1151 zwar empfindlich gegenüber kleinen Objekten 10, jedoch insensitiv gegenüber Objekten 10 sind, die weit von den Sensorspulen 1151 entfernt sind. Weiterhin können große Sensorspulen 1151 schlecht kleine Objekte 10 detektieren. Einheitliche
Sensorspulen 1151 berücksichtigen keine Inhomogenität des Magnetfeldes im Betrieb der Ladeeinheiten 100, 200. Eine Vielzahl von Spulengrößen und -formen der Sensorspulen 1151 erfordert aufgrund der unterschiedlichen Empfindlichkeiten wiederum einen hohen Applikationsaufwand. Schließlich
beeinflussen die Objekte 10 im Luftspalt je nach Lage und Größe eine Vielzahl von Sensorspulen 1151 gleichzeitig.
Figur 10 zeigt eine beispielhafte FOD-einheit 115 in
Draufsicht mit sechsunddreißig Sensorspulen 1151, welcher entsprechend der Anzahl der Sensorspulen 1151 sechsunddreißig verschiedene Messwerte für die in Figuren 9A-9D angegebenen Kenngrößen liefert.
Um die Anzahl von Auswerteschaltungen und -Vorgängen nicht über die Maßen ansteigen zu lassen, können die Sensorspulen 1151 daher in Reihe geschaltet werden. In Figur 11 wurden die sechsunddreißig Sensorspulen 1151 zu zehn Spulenreihen 1153 zusammengefasst . Wie anhand der Pfeile schematisch
dargestellt sind hierbei jeweils abwechselnd gegensinnig gewickelte Sensorspulen 1151 zu einer Spulenreihe 1153 zusammengefasst .
Figur 12 zeigt eine Spulenreihe 1153 mit gegensinnig
gewickelten Sensorspulen 1151. Die Spulenreihe 1153 ist beispielsweise durch eine Sensorleitung 1150 realisiert, die mit ihrem Anfang und Ende mit der Steuereinheit 119
Auswerteelektronik gekoppelt ist. Die Sensorleitung 1150 bildet exemplarisch fünf Maschen 21, wobei der gestrichelt dargestellte Teil der Sensorleitung 1150 jeweils einen im Hintergrund verlaufenden Teil der Sensorleitung 1150
symbolisiert. Jede Masche 21 weist vorliegend lediglich eine Windung auf. Abweichend hiervon können die Maschen 21 auch mehrere Windungen, verallgemeinert also n Windungen aufweisen (vgl. Fig. 12) . Jede der Spulenreihen 1153 kann dabei so über der jeweiligen Spule 103, 203 angeordnet sein, dass sich die durch die Energieübertragung induzierten Spannungen
gegenseitig nahezu vollständig kompensieren.
Aufgrund der Größe des zu überwachenden Bereiches sind sehr große Leiterplatten nutwendig, oder es müssen sogar mehrere verwendet werden. Dies führt zu hohen Kosten, da einerseits die Fläche der Leiterplatte (n) hohe Kosten verursacht. Bei mehreren Leiterplatten ist eine zusätzliche
Verbindungstechnik notwendig. Zusätzlich ist aufgrund der Größe und Standard-Herstellungs-Abmessungen ein hoher
Verschnitt zu Berücksichtigen. Darüber hinaus muss die
Leiterplatte durch entsprechende Vorrichtungen im
entsprechenden Gehäuse 101, 201 befestigt werden.
Insbesondere müssen bei der ersten Ladeeinheit 100 eine
Überfahrfestigkeit und bei der zweiten Ladeeinheit 200
Fahrzeugunterbodenanforderungen wie unproblematisches
Aufsetzen auf Poller oder ähnlichem gewährleistet sein. Dies führt zu einer zusätzlichen mechanischen Komplexität der Ladeeinheiten 100, 200.
Es wird vorgeschlagen, an Stelle einer Platine ein
Maschenwerk 20 aus Kupferlackdraht herzustellen (Figuren 13 bis 27) und dieses Maschenwerk 20 in das Gehäuse 101, 201 der jeweiligen Spule 103, 203 zu integrieren (Figuren 28 und 29) .
Hierbei wird insbesondere folgende Erkenntnis genutzt: Deckt eine Spulenreihe 1153 beide Richtungen des Magnetfeldes im Betrieb der Ladeeinheiten 100, 200 ab, so kompensieren sich auch bei gleichsinnigen Wicklungen die induzierten Spannungen nahezu vollständig. Die Spulenreihe 1153 ist hierfür derart anzuordnen, dass die Summe der Flächenelemente der
Sensorspulen 1151 der jeweiligen Spulenreihe 1153
multipliziert mit der Flussdichte senkrecht dazu annähernd Null ist. Dies ist beispielsweise bei Anordnung wie in Figur 5 dargestellt der FOD-einheit 115 aus Figur 13 bei Kopplung der Sensorspulen 1151 zu Spulenreihen 1153 nach Figur 14 der Fall .
Figur 15 zeigt eine Spulenreihe 1153 mit gleichsinnig
gewickelten Sensorspulen 1151 analog zu Figur 12. Die
Spulenreihe 1153 ist wiederum beispielsweise durch eine
Sensorleitung 1150 realisiert, die mit ihrem Anfang und Ende mit der Steuereinheit 119 Auswerteelektronik gekoppelt ist. Die Sensorleitung 1150 bildet exemplarisch fünf Maschen 21. Jede Masche 21 weist vorliegend lediglich eine Windung auf. Abweichend hiervon können die Maschen 21 auch mehrere
Windungen, verallgemeinert also n Windungen aufweisen (vgl. Fig. 15) . Jede der Spulenreihen 1153 kann dabei so über der jeweiligen Spule 103, 203 angeordnet sein, dass sich die durch die Energieübertragung induzierten Spannungen
gegenseitig nahezu vollständig kompensieren.
Figur 16 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks 20, exemplarisch bestehend aus fünfzig
Sensorspulen 1151, zusammengefasst zu zehn Spulenreihen 1153 mit je fünf Sensorspulen 1151. Die Spulenreihen 1153 sind parallel zueinander in der ersten Richtung X aneinander gereiht angeordnet und erstrecken sich jeweils in die zweite Richtung Y.
Jede Spulenreihe 1153 weist hierbei analog zu Figur 15 eine Sensorleitung 1150 mit gleichsinnig gewickelten Sensorspulen 1151 auf, die beispielsweise aus Kupferlackdraht ausgebildet ist. Im Gegensatz zu Figur 15 kreuzt sich die Sensorleitung 1150 in einer ersten Ausführungsvariante (Figur 17) jedoch jeweils am Anfang beziehungsweise Ende jeder Masche 21 bezüglich der zweiten Richtung Y in einem Überkreuzungspunkt 22, so dass ein Geflecht analog zu einem Maschendraht zäun entsteht .
Zusätzlich oder alternativ kann die Spulenreihe 1153 in einer zweiten Ausführungsvariante (Figur 18) jeweils am Anfang beziehungsweise Ende jeder Masche 21 bezüglich der zweiten Richtung Y einen Halter oder Klips 26 aufweisen, durch den die Maschen 21 zusammengehalten werden.
Wie anhand von Figur 19 dargestellt kann ein derartiger
Aufbau des Maschenwerks 20 durch einen Abstandshalter 27 ergänzt werden. Dadurch können beispielsweise weitere
Flächenausprägungen erzeugt werden, wie in einem zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 20) ein hexagonales Maschenwerk 20.
In einem dritten Ausführungsbeispiel (Figur 21) kann das Maschenwerk 20 alternativ auch mittels Stricken oder in einem vierten Ausführungsbeispiel (Figur 22) auch webe-ähnlich hergestellt werden. Bei Herstellung mittels Stricken können die Maschen 21 beispielsweise zusätzlich durch Halter oder Klipse 26 (vgl. Figuren 18 bis 20) in Form gehalten werden. Bei webe-ähnlicher Herstellung kommt ein Kettenfaden 28 und Schussfaden 29 zum Einsatz. Anders als beim Weben ist jedoch ein nicht sehr „weitmaschiges" Erzeugnis gewünscht. Die
Schussfäden 29 können zusammen mit einem Kamm 24, 25 (vgl. Figuren 25A-25E) dazu verwendet werden, dass der Schussfaden 29 entsprechende Maschen 21 aufspannt.
Figur 23 zeigt zwei parallel angeordnete Spulenreihen 1153 gemäß der ersten Ausführungsvariante des ersten
Ausführungsbeispiels, wobei analog zu der Figur 12 wiederum der gestrichelt dargestellte Teil der Sensorleitung 1150 jeweils einen im Hintergrund verlaufenden Teil der
Sensorleitung 1150 symbolisiert. Analog zu der Kreuzung der jeweiligen Sensorleitung 1150 zwischen den Maschen 21 der jeweiligen Spulenreihe 1153 sind hier auch die
Sensorleitungen 1150 untereinander am Anfang beziehungsweise Ende jeder Masche 21 bezüglich der ersten Richtung X in einem Überkreuzungspunkt 22 verkettet.
Zusätzlich kann das Maschenwerk 20 am Rand Fixierpunkte 23 aufweisen, an denen es aufgespannt werden kann.
Ein freier Raum zwischen den zwei parallelen Spulenreihen 1153 kann beispielsweise durch in der ersten und zweiten Richtung X, Y versetztes Übereinanderlegen in der dritten Richtung Z einer zusätzlichen Spulenreihe 1153 eines weiteren Maschenwerks abgedeckt werden.
Alternativ kann wie anhand der Figur 24 dargestellt in einem fünften Ausführungsbeispiel das Maschenwerk 20 der Figur 23 zu einem komplexeren Maschenwerk 20 vervollständigt werden, in dem eine weitere Spulenreihe 1153 in die bestehenden
Überkreuzungspunkte 22 eingeflochten wird.
Anhand der Figuren 25A bis 25E ist im Folgenden ein Verfahren zur Herstellung des Maschenwerks 20 der Figur 23 dargestellt.
In einem ersten Schritt (Figur 25A) wird eine Sensorleitung 1150 durch bestehendes Maschenwerk 20 in die zweite Richtung Y durchgeführt, wobei bestehende Maschen 21 auseinander gedrückt werden.
In einem darauffolgenden zweiten Schritt (Figur 25B) zieht ein erster Kamm 24 einen durchgeführten Abschnitt der
Sensorleitung 1150 in die erste Richtung X.
In einem darauffolgenden dritten Schritt (Figur 25C) wird ein restlicher Abschnitt der Sensorleitung 1150 durch die durch den zweiten Schritt neu aufgespannten Maschen 21 entgegen der zweiten Richtung Y zurück gefädelt. Wie in dem ersten Schritt werden diese Maschen 21 dazu senkrecht zur Darstellungsebene auseinander gedrückt.
In einem darauffolgenden vierten Schritt (Figur 25D) zieht ein zweiter Kamm 25 nun den im dritten Schritt eingefädelten Abschnitt der Sensorleitung 1150 in die erste Richtung X herunter, so dass wiederum neue Maschen 21 aufgespannt werden .
Ein darauffolgender fünfter Schritt (Figur 25E) entspricht im Wesentlichen dem ersten Schritt. Der erste bis vierte Schritt wird zur Realisierung von mehreren Windungen wiederholt. Figur 26 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines
Maschenwerks 20 in Draufsicht und Schnittansicht oberhalb der Primärspule 103. Zusätzlich zu den vorigen
Ausführungsbeispielen weist das Maschenwerk 20
unterschiedlich große Maschen 21 auf. Insbesondere ist eine Fläche in einem Bereich 12 erhöhter Flussdichte über den Wicklungen der Primärspule 103 an die Flussdichte angepasst.
Alternativ oder zusätzlich können, wie bereits im
Zusammenhang mit den Figuren 23, 24 erwähnt, überdies mehrere Maschenwerke übereinander angeordnet werden. In dem in Figur 27 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel sind zwei
Maschenwerke 20, 30 unterschiedlicher Maschengrößen
übereinandergelegt und leicht gegeneinander verschoben dargestellt. Die Maschen 21 des ersten Maschenwerks 20 sind in etwa doppelt so groß wie die Maschen 31 des zweiten
Maschenwerks 30.
Figur 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten
induktiven Ladeeinheit 100. Die erste Ladeeinheit 100 weist ein Gehäuse 101 mit beispielhaft zwei Druckgussformteilen auf .
Die Deckfläche des Gehäuses 101, die bei Kopplung mit einer zweiten induktiven Ladeeinheit dieser zugewandt ist, ist insbesondere aus einem nicht-leitendem Material ausgebildet wie Kunstsoff oder Faserverbundwerkstoffen. Dies ermöglicht eine einfache Integration des Maschenwerks 20 in das Gehäuse 101. Insbesondere kann das Maschenwerk 20 mittels
Einlaminieren in Kunststoff in das Gehäuse 101 integriert werden . Beispielsweise weist das Maschenwerk 20 an seinen Ecken
Halteelemente 1155 auf, die das Maschenwerk 20 in der
richtigen Position aufspannen. Diese können beispielhaft mit eingegossen werden.
Wie in Figur 29 dargestellt, können Sensorleitungen 1150 als flexible Verbindung 1157 von dem Maschenwerk 20 in
entsprechender Länge z.B. auf einen Stecker 1191 geführt sein, der auf einer Platine 119 der Steuereinheit 119 angeordnet ist.
In vorteilhafter Weise ist das Maschenwerk 20 frei von einer Trägerplatine. Die Sensorspulen 1151 sind ferner nicht lediglich auf ein Gelege aufgestickt, vielmehr wird ein
Gelege aus Spulenstrukturen erzeugt. Diese können direkt in Kunststoff eingegossen werden. Das Maschenwerk 20 ist also selbst das Gelege.
Einzelne Sensorspulen 1151 können hierbei in Reihe geschaltet sein. Das Maschenwerk 20 kann mit Vorteil einfach in
vorhandene Gehäusebauteile integriert werden. Die das
Maschenwerk 20 aufspannenden Sensorleitungen 1150 können gleichzeitig zur Ausbildung einer Anschlussleitung 1157 bis zur Steuereinheit 119 der Auswerteelektronik dienen. Zur Herstellung des Maschenwerks 20 können Methoden der
Maschendrahtherstellung und/oder zusätzliche Abwandlungen hiervon eingesetzt werden. Auch weitere Methoden, wie aus der Textilherstellung, können hierbei zum Einsatz kommen. Durch Variation der Maschenflächen innerhalb eines Maschenwerks 20 können inhomogene Anforderungen innerhalb der Gesamtfläche einer FOD-einheit 115 berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann eine einfache Anpassung der Geometrie der Maschen 21 durch Verwendung von zusätzlichen Haltern und Klipsen 26 erfolgen. Bei Verwendung mehrerer Maschenwerke 20 übereinander können in vorteilhafter Weise sehr dichte Netze mit unterschiedlichen Maschengrößen realisiert werden.
Bezugszeichenliste :
X, Y, z Richtungen
10 Fremdkörper
11 feldfreier Bereich
12 Bereich erhöhter Flussdichte
20 Maschenwerk
21 Masche
22 Überkreuzungspunkt
23 Fixierpunkt
24 erster Kamm
25 zweiter Kamm
26 Klips
27 Abstandshalter
28 Kettenfaden
29 Schussfaden
30 Maschenwerk
31 Masche
100 erste Ladeeinheit
101 Gehäuse
103 Primärspule
105 Ferrit
111 Resonanzkondensator
113 Positionierungseinheit
115 FOD-einheit
1150 Sensorleitung
1151 Sensorspule
1153 Spulenreihe
1155 Halteelement
1157 Verbindung
117 Temperatursensor
119 Steuereinheit
1191 Stecker 1193 Platine
120 Wandeinheit
121-129 Eingang
200 zweite Ladeeinheit
201 Gehäuse
203 Sekundärspule
205 Ferrit
215 FOD-einheit d Abstand
B Magnetfeldlinie
I Stromfluss
T Eindringtiefe

Claims

Patentansprüche
1. Maschenwerk (20) zur O jekterkennung in einem
Magnetfeld, umfassend eine Mehrzahl an Sensorleitungen (1150), wobei
- die Sensorleitungen (1150) in einer ersten Richtung (X) parallel zueinander, aneinander gereiht angeordnet sind,
- die Sensorleitungen (1150) in einer zu der ersten Richtung
(X) quer verlaufenden zweiten Richtung (Y) mehrere
Maschen (21) aufspannen, und
- die Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150)
jeweils miteinander gekoppelt sind, so dass die
Sensorleitungen (1150) das Maschenwerk (20) bilden.
2. Maschenwerk (20) nach Anspruch 1, bei dem die Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150) jeweils
ineinander greifen, so dass das Maschenwerk (20)
verkettet ausgebildet ist.
3. Maschenwerk (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, umfassend Kopplungselemente (26), bei dem die Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150) jeweils mittels eines Kopplungselements (26) miteinander
gekoppelt sind.
4. Maschenwerk (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Sensorleitungen (1150) jeweils einen in der zweiten Richtung (Y) verlaufenden ersten
Abschnitt sowie einen entgegen der zweiten Richtung (Y) verlaufenden zweiten Abschnitt aufweisen, wobei jede der Maschen (21) aus dem ersten und dem zweiten Abschnitt gebildet ist, und die Sensorleitung (1150) derart ausgebildet ist, dass der zweite Abschnitt an einem Anfang jeder Masche (21) bezüglich der zweiten Richtung (Y) und/oder an einem Ende jeder Masche (21) bezüglich der zweiten Richtung (Y) den ersten Abschnitt
überkreuzt .
5. Maschenwerk (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, umfassend Kopplungselemente (26), bei dem die Sensorleitungen (1150) jeweils einen in der zweiten Richtung (Y) verlaufenden ersten Abschnitt sowie einen entgegen der zweiten Richtung (Y) verlaufenden zweiten Abschnitt aufweisen, wobei jede Masche (21) aus dem ersten und dem zweiten Abschnitt gebildet ist, und der zweite Abschnitt an einem Anfang jeder Masche (21) bezüglich der zweiten Richtung (Y) und/oder an einem Ende jeder Masche (21) bezüglich der zweiten Richtung
(Y) jeweils mittels eines Kopplungselements (26) mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist.
6. Maschenwerk (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Maschen (21) jeweils eine Fläche einschließen, deren Größe derart variiert, dass ein Größenverhältnis der Flächen zueinander zwischen 0,5 und 2 beträgt.
7. Vorrichtung (115) zur Objekterkennung in einem
Magnetfeld, umfassend ein erstes Maschenwerk (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, und eine
Auswerteelektronik (119) zur Objekterkennung, die mit den Sensorleitungen (1150) des ersten Maschenwerks (20) signaltechnisch gekoppelt ist.
8. Vorrichtung (115) nach Anspruch 7, umfassend ein
weiteres Maschenwerk (30) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei das weitere Maschenwerk (30) parallel zu dem ersten Maschenwerk (20) in einer zu der ersten und zweiten Richtung (X, Y) quer verlaufenden dritten Richtung (Z) beabstandet von dem ersten
Maschenwerk (20) angeordnet ist und die Sensorleitungen (1150) des weiteren Maschenwerks (30) mit der
Auswertelektronik (119) signaltechnisch gekoppelt sind.
9. Vorrichtung (115) nach Anspruch 8, bei dem die Maschen (21) des ersten Maschenwerks (20) jeweils eine erste Fläche einschließen, und die Maschen (31) des weiteren Maschenwerks (30) jeweils eine weitere Fläche
einschließen, wobei ein Größenverhältnis der ersten Fläche zu der weiteren Fläche zwischen 0,5 und 2
beträgt .
10. Verfahren zur Herstellung eines Maschenwerks (20) zur Objekterkennung in einem Magnetfeld, bei dem
- eine Mehrzahl an Sensorleitungen (1150) bereitgestellt
wird,
- die Sensorleitungen (1150) in einer ersten Richtung (X) parallel zueinander, aneinander gereiht angeordnet werden, derart, dass die Sensorleitungen (1150) in einer zu der ersten Richtung quer verlaufenden zweiten
Richtung (Y) jeweils mehrere Maschen (21) aufspannen, und die Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150) jeweils miteinander gekoppelt werden, so dass die
Sensorleitungen (1150) das Maschenwerk (20) bilden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Sensorleitung der Mehrzahl an Sensorleitungen (1150), welche mehrere erste Maschen bildet , b) Bereitstellen einer weiteren Sensorleitung der Mehrzahl an
Sensorleitungen (1150) mit einem ersten und zweiten Abschnitt ,
c) Anordnen der Sensorleitungen (1150) in der ersten Richtung
(X) parallel zueinander, aneinander gereiht derart, dass die Sensorleitungen (1150) in der zu der ersten Richtung (X) quer verlaufenden zweiten Richtung (Y) jeweils mehrere Maschen (21) aufspannen, und Koppeln der Maschen (21) benachbarter Sensorleitungen (1150) jeweils
miteinander, so dass die Sensorleitungen (1150) das Maschenwerk (20) bilden, indem folgende Schritte
durchgeführt werden:
cl) Durchführen der weiteren Sensorleitung in der zweiten
Richtung (Y) durch die ersten Maschen derart, dass die weitere Sensorleitung mit ihrem ersten Abschnitt an einem Anfang jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung (Y) und an einem Ende jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung (Y) die erste
Sensorleitung überkreuzt,
c2) Ziehen des ersten Abschnitts der weiteren Sensorleitung mittels eines ersten Kamms (24) jeweils zwischen
Überkreuzungspunkten (22) der ersten und weiteren
Sensorleitung in die erste Richtung (X) , so dass
zwischen dem ersten Abschnitt der weiteren Sensorleitung und den ersten Maschen jeweils ein Flächenstück
eingeschlossen wird,
c3) Durchführen des zweiten Abschnitts der weiteren
Sensorleitung entgegen der zweiten Richtung (Y) durch die Flächenstücke, derart, dass die weitere
Sensorleitung mit ihrem zweiten Abschnitt an einem Ende jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung (Y) und an einem Anfang jeder ersten Masche bezüglich der zweiten Richtung (Y) den ersten Abschnitt der weiteren Sensorleitung überkreuzt, und
c4) Ziehen des zweiten Abschnitts der weiteren Sensorleitung mittels eines zweiten Kamms (25) jeweils zwischen
Überkreuzungspunkten (22) des ersten und zweiten
Abschnitts der weiteren Sensorleitung in die erste
Richtung (X) , so dass durch den ersten und zweiten
Abschnitt der weiteren Sensorleitung jeweils weitere Maschen (21) gebildet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem
- ein entgegen der zweiten Richtung (Y) aus dem Maschenwerk
(20) herausgeführtes Ende des zweiten Abschnitts als weitere Sensorleitung mit einem jeweiligen ersten und zweiten Abschnitt dient, und
- die Schritte cl) bis c4) erneut durchgeführt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Maschenwerk (20) durch eines aus Sticken, Weben oder Verklipsen der
Sensorleitungen (1150) hergestellt wird.
14. Induktive Ladeeinheit (100) für ein Fahrzeug, umfassend
- eine Primärspule (103) zur induktiven Kopplung mit einer dem Fahrzeug zugeordneten Sekundärspule (203) , und
- eine Vorrichtung (115) zur Objekterkennung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9.
15. Induktive Ladeeinheit (200) für ein Fahrzeug, umfassend
- eine Sekundärspule (203) zur induktiven Kopplung mit einer einer Bodeneinheit zugeordneten Primärspule (103), und
- eine Vorrichtung (215) zur Objekterkennung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9.
16. Ladeeinheit (100, 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 oder 15, wobei die Vorrichtung (115, 215) derart angeordnet ist, dass sich im Betrieb der
Ladeeinheit (100, 200) durch ein Magnetfeld der
Primärspule (103) in den Maschen (21) induzierte
Spannungen jeweils kompensieren.
17. Ladeeinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 bis 16, umfassend ein Gehäuse (101) mit
Halteelementen (1155), wobei das Maschenwerk (20) mittels der Halteelemente (1155) in dem Gehäuse (101) fixierend aufgespannt ist.
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