WO2018145913A1 - Verfahren zur überprüfung einer primär- oder sekundäreinheit eines induktiven ladesystems - Google Patents

Verfahren zur überprüfung einer primär- oder sekundäreinheit eines induktiven ladesystems Download PDF

Info

Publication number
WO2018145913A1
WO2018145913A1 PCT/EP2018/051863 EP2018051863W WO2018145913A1 WO 2018145913 A1 WO2018145913 A1 WO 2018145913A1 EP 2018051863 W EP2018051863 W EP 2018051863W WO 2018145913 A1 WO2018145913 A1 WO 2018145913A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
primary
test
charging
coil
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/051863
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marius Haßler
Josef Krammer
Florian Niedermeier
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN201880010314.6A priority Critical patent/CN110248838B/zh
Publication of WO2018145913A1 publication Critical patent/WO2018145913A1/de
Priority to US16/535,903 priority patent/US11479131B2/en
Priority to US17/850,297 priority patent/US11679686B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/122—Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/24—Monitoring; Testing of receivers with feedback of measurements to the transmitter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method and an evaluation unit for checking a primary unit and / or a secondary unit of an inductive
  • Coupling system for the inductive charging of the energy storage of a vehicle.
  • Electric vehicles typically have a battery (i.e., an electrical energy storage) in which electrical energy can be stored to operate an electric machine of the vehicle.
  • the battery of the vehicle can be charged with electrical energy from a power grid.
  • Power supply network coupled to the electrical energy from the
  • Power supply network to be transferred to the battery of the vehicle.
  • the coupling can be wired (via a charging cable) and / or wireless (based on an inductive coupling between a charging station and the vehicle).
  • FIG. 1 shows a vehicle 100 having an energy store 103 for electrical energy (eg with a rechargeable battery 103).
  • the vehicle 100 includes a secondary coil 121 in the underbody of the vehicle, the secondary coil 121 being connected to the electrical energy storage 103 via an impedance matching, not shown, and a rectifier 101.
  • the secondary coil 121 is typically part of a so-called “Wireless Power Transfer” (WPT) vehicle unit 120 or secondary unit 120.
  • WPT Wireless Power Transfer
  • Primary coil 111 the primary coil 111 being e.g. attached to the floor of a garage.
  • the primary coil 111 is typically part of a so-called WPT ground unit 110 or primary unit 110.
  • Primary coil 111 is connected to a power supply 113.
  • Power supply 113 may include a radio-frequency generator that generates an AC (Alternating Current) current in the primary coil of WPT ground unit 110 (which is also referred to herein as a primary current), thereby creating a magnetic field (in particular, magnetic field) magnetic charging field) is induced.
  • the magnetic charging field may have a frequency from a predefined charging field frequency range.
  • the charging field frequency of the electromagnetic charging field can be in the range of 80-90 kHz (in particular at 85 kHz).
  • a corresponding voltage and thus also a current in the secondary coil 121 is induced by the magnetic field (which is also referred to in this document as a secondary current referred to as).
  • the induced current in the secondary coil 121 of the WPT vehicle unit 120 is determined by the
  • Rectifier 101 rectified and stored in memory 103.
  • electrical energy can be transmitted wirelessly from the power supply 113 to the energy storage 103 of the vehicle 100.
  • the charging process may be controlled in the vehicle 100 by a charging controller 105.
  • the load controller 105 may be configured for this purpose, e.g. wirelessly (such as over Wi-Fi) to communicate with the WPT ground unit 110.
  • both the primary coil 111 and the secondary coil 121 are integrated in resonant circuits, which via the primary coil 111 and the secondary coil 121 are coupled together.
  • relatively high primary currents are typically used in a primary resonant circuit of the WPT ground unit 110 due to a relatively low coupling factor between primary coil 111 and secondary coil 121 to produce a magnetic charging field with sufficient field strength.
  • Identical secondary units 120 can be installed in different vehicle types (for example limousines, SUVs, etc.) and, because of the different structure of the different vehicle types, usually have different coupling properties to a primary unit 110. Furthermore, they can be different from different manufacturers
  • Primary units 110 and / or secondary units 120 are provided with different coupling properties. This document deals with the technical problem, a
  • independent claim dependent claim without the features of the independent claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim may form an independent and independent of the combination of all features of the independent claim invention, the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application can be made.
  • a method for testing a test secondary unit of an inductive test charging system for charging an electrical energy store is described.
  • the test charging system includes the test secondary unit with a test secondary coil and a reference primary unit with a reference primary coil.
  • a magnetic charging field can be generated by the reference primary coil, which induces a current in the test secondary coil, so that electrical energy can be transmitted from the reference primary unit to the test secondary unit.
  • the reference primary unit may be part of a reference charging system with the reference primary unit and a reference secondary unit with a reference secondary coil.
  • the test charging system may be configured to regulate an actual charging power for charging the energy storage to a target charging power.
  • feedback may be provided from the secondary unit to the primary unit (eg via wireless communication) to provide a control loop for controlling the actual charging power.
  • the regulation can be done by a charging control unit.
  • the method includes detecting a plurality of (complex) actual primary unit impedance values of the test charging system at the reference primary coil for a corresponding plurality of test combinations of values of operating parameters of the test charging system.
  • the operating parameters include, for example, a charging voltage to the energy storage (with which the energy storage is loaded).
  • the charging voltage can be varied in a reference voltage range, ie the charging voltage can assume any values from a reference voltage range.
  • the operating parameters may further include a desired charging power for charging the energy storage.
  • the nominal charging power can assume any desired values from a reference power range.
  • the reference power range can be subdivided into different subareas (eg into a WPT1, a WPT2 and a WPT3 subarea).
  • the operating parameters may include an offset position between the test secondary coil and the reference primary coil. The offset position can be varied in two or three dimensions within a reference offset range.
  • Operational parameters are set, and the respective resulting primary primary unit impedance value are measured.
  • the test combinations of values may be in a reference operating range, which results from the combination of the reference power range, the reference voltage range and / or the reference offset range. In particular, you can
  • the method further comprises comparing the plurality of actual primary unit impedance values with a reference unit value range for the primary unit impedance.
  • Primary unit impedance indicating the actual primary unit impedance values that result when the reference charging system is operated with combinations of values of the operating parameters from the entire reference operating range.
  • the primary unit impedance reference value range may indicate actual primary unit impedance values of the reference charging system for a plurality of reference combinations of values of the operating parameters (specifically, reference combinations of values from the entire reference operating range).
  • the operating parameters can in particular the desired charging power of the battery
  • Energy storage and / or the charging voltage to the energy storage include.
  • the reference value range for the primary unit impedance may then be from actual secondary unit impedance values at the reference secondary coil for
  • a reference value range for the secondary unit impedance can be determined.
  • the reference value range for the primary unit impedance may then depend on the secondary unit impedance reference value range (e.g., via a coupling formula for the coupling between the reference primary coil and the reference secondary coil).
  • a reference value range for the primary unit impedance can be provided in an efficient and precise manner.
  • the operating parameters may include an offset position between the reference secondary coil and the reference primary coil, wherein the
  • Offset position can be varied within a reference offset range.
  • the reference value range for the primary unit impedance may then depend on a reference value range for coupling parameters of the coupling system of the reference secondary coil and the reference primary coil.
  • the coupling parameters may include, for example, parameters of an equivalent circuit diagram, in particular of a T-substitute circuit diagram, of the reference secondary coil and of the reference primary coil.
  • the coupling parameters can have a primary leakage inductance (L x -M), a secondary leakage inductance (L 2 -M) and / or a mutual inductance (M).
  • a value of the reference value range for coupling parameters may then comprise a possible value tuple of the plurality of different coupling parameters.
  • the offset position can be varied within the entire reference offset range.
  • different value tuples of the plurality of different coupling parameters result.
  • the point cloud of all measured value tuples then gives the reference value range for
  • the reference range of values may be extended from the measured value tuples to account for tolerances (e.g., measurement tolerances).
  • tolerances e.g., measurement tolerances
  • the primary unit impedance reference value range may include a plurality of primary unit impedance values for a single secondary unit impedance value (from the secondary unit impedance reference value range).
  • the plurality of primary unit impedance values can be calculated by means of a coupling formula from the secondary unit impedance value.
  • the coupling formula is given by: wherein Z GA is a primary unit impedance value, where Z VA is a secondary unit impedance value, where the primary leakage inductance is and wherein the
  • the coupling formula can thus depend on the coupling parameters.
  • Coupling parameters can thus assume a corresponding plurality of value tuples from the reference value range for coupling parameters for the plurality of primary unit impedance values.
  • the reference value range for the primary unit impedance can be determined in a precise and efficient manner.
  • test charging system includes the test primary unit with a test primary coil and a reference secondary unit with a reference secondary coil.
  • the method includes adjusting a plurality of different actual secondary unit impedance values of a secondary unit impedance at the reference secondary coil.
  • the actual secondary unit impedance values are values from a reference value range for the secondary unit impedance.
  • actual secondary unit impedance values can be set to ensure that the entire reference unit range for the secondary unit impedance is covered.
  • the reference value range for the secondary unit impedance may have been determined using a reference charging system (as set out in this document).
  • the reference value range for the secondary unit impedance may depend on the desired charging power and / or the charging voltage with which the test charging system is operated.
  • the method includes checking whether an actual charging power of the plurality of different actual secondary unit impedance values Energy storage can be controlled to a desired charging power. In other words, it can be determined whether a certain desired charging power at the different actual secondary unit impedance values can be transmitted to the output of the secondary unit (and can be provided as DC charging power, for example). It thus enables an efficient and reliable verification of the interoperability of the test primary unit.
  • the check can be made for different nominal charging powers from one
  • an evaluation unit or a test stand is described which is configured to carry out the method described in this document.
  • SW software program
  • the SW program can be set up to run on a processor, thereby performing one of the methods described in this document.
  • a storage medium may include a SW program configured to be executed on a processor and thereby execute one of the methods described in this document. It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
  • Figure 1 exemplary components of an inductive charging system
  • FIG. 2 shows exemplary components of a WPT ground unit and a WPT
  • FIG. 3a shows an exemplary inductive coupling system
  • FIG. 3b shows an exemplary model for an inductive coupling system
  • FIG. 3c shows exemplary parameter profiles of the coupling parameters of an inductive coupling system
  • FIG. 3d shows an exemplary reference value range for coupling parameters
  • FIG. 3e shows an exemplary reference value range for the secondary unit impedance
  • FIG. 3f shows an exemplary reference value range for the primary unit impedance
  • FIG. 4 a shows an exemplary test stand for checking a test secondary unit
  • FIG. 4b shows an exemplary test stand for checking a test primary unit
  • FIG. 5a shows a flow diagram of an exemplary method for checking a test secondary unit
  • FIG. 5b shows a flow diagram of an exemplary method for checking a test primary unit
  • FIG. 6 shows an example of an equivalent circuit diagram for determining losses in an inductive charging system.
  • the present document is concerned with efficiently and reliably testing interoperability between a WPT ground unit (or primary unit) 110 and a WPT vehicle unit (or secondary unit) 120, respectively. It should be noted that an inductive charging system of primary unit 110 and secondary unit 120th
  • • can be operated with different charging powers P from a reference power range (e.g., between 0kW to 12kW);
  • An interoperability test is intended to ensure in an efficient and reliable manner that a test secondary unit 120 to be tested with all qualified (reference) primary units 110 in the specified reference operating range reaches a predefined minimum efficiency or that a test primary unit to be tested 110 with all qualified (approved) secondary units 120 in the specified reference operating range reaches the predefined minimum efficiency.
  • 2 shows a schematic diagram of an exemplary WPT ground unit 110 (as an example of a primary unit) and an exemplary WPT vehicle unit 120 (as an example of a secondary unit).
  • the WPT ground unit 110 includes an inverter 213 configured to generate an alternating current having a charging field frequency from a direct current (eg, at a DC voltage of about 500V). Furthermore, the WPT bottom unit 110 includes the primary coil 111 and a primary capacitor 212. Also shown in FIG. 2 is a filter 214 of the WPT bottom unit 110 by way of example.
  • the WPT ground unit 110 thus includes a series resonant circuit (also referred to herein as a primary resonant circuit) whose resonant frequency is derived from the
  • Total capacity C (in particular the capacity of the capacitor 212) and the
  • the charging field frequency is preferably close to the resonance frequency
  • the WPT vehicle unit 120 includes a resonant circuit (also referred to herein as a secondary resonant circuit) formed of the secondary coil 121 and a secondary capacitor 222.
  • the resonant frequency of this secondary resonant circuit is preferably at the resonant frequency of
  • FIG. 2 shows a filter capacitor 224, a rectifier 101 and an energy store 103 to be charged.
  • the effective inductances L l5 L 2 of the primary coil 111 and the secondary coil 121 depend on the arrangement of the primary coil 111 relative to the secondary coil 121 off.
  • the effective inductance L of the primary coil 111 and the effective inductance L 2 of the secondary coil 121 depend on the size of the underbody clearance 130 and / or on a transverse offset of the primary coil 111 to the secondary coil 121.
  • a changing effective inductance leads to a changing resonant frequency of the primary resonant circuit.
  • the activation of the primary coil 111 should be adjusted accordingly for optimum energy efficiency.
  • an adaptation of the charging field frequency, an adaptation of a matching network (eg of the filter 214) and / or an adaptation of the voltages can take place.
  • the relative positioning in particular an offset position, between
  • Primary coil 111 and secondary coil 121 may, as shown in FIG. be described by Cartesian coordinates X, Y, Z.
  • the Z coordinate indicates the size of the underbody clearance 130.
  • the X and Y coordinates describe the transverse offset of the primary coil 111 to the secondary coil 121.
  • the inductive coupling system between primary coil 111 and secondary coil 121 can be described or modeled, for example, by a T-equivalent circuit diagram (see FIG. 3 b).
  • This model 330 has as parameter 331 the effective inductance L of the primary coil 111, the effective inductance L 2 of the secondary coil 121 and the coupling factor k (with the mutual inductance).
  • Parameters L 15 L 2 , M 331 are functions of the relative position between primary coil 111 and secondary coil 121, ie functions of x, y, z. 3 c shows exemplary courses / maps 300, 310, 320 for the parameters M, L 15 L 2 331. These courses / maps 300, 310, 320 can be determined in advance for a specific inductive coupling system. In particular, courses 300, 310, 320 for the parameters M, L 15 L 2 331 can be measured for a specific combination of reference ground unit 110 and reference vehicle unit 120.
  • reference characteristic maps M (x, y, z) 300, Li (x, y, z) 310 and L 2 (x, y, z) 320 for the coupling parameters 331 become.
  • These reference maps 300, 310, 320 can be determined for one or more combinations of in each case one reference ground unit 110 and one reference vehicle unit 120 each.
  • the reference maps 300, 310, 320 for one or more combinations of reference ground units 110 / reference vehicle units 120 can be combined into a reference map 351, which indicates possible value tuples of the coupling parameters M, L 15 L 2 331.
  • a value tuple results from the parameter values M (x, y, z), L x (x, y, z) and L 2 (x, y, z) for a specific offset position x, y, z.
  • M x, y, z
  • L x x, y, z
  • L 2 x, y, z
  • Coupling parameter M, L l5 L 2 331 can then a reference value range 352 for the coupling parameters 331 of the inductive coupling system between
  • Primary coil 111 and secondary coil 121 are determined.
  • the reference value range 352 indicates which value combinations of the
  • Coupling parameters M, L 15 L 2 331 are permissible for different offset positions between the primary coil 111 and the secondary coil 121. Possibly.
  • the reference value range 352 can be increased by a specific tolerance value (for example, of 3%, 5% or more) compared with the reference characteristic field 351, for example, by manufacturing tolerances and influences by surrounding
  • a secondary unit impedance Z VA 252 is defined, which results at the secondary coil 121.
  • a primary unit impedance Z GA 251 which results at the primary coil 111, is defined in FIG. 2.
  • the primary unit impedance Z GA 251 can in this case via the Coupling properties of the coils 111, 121 are calculated from the secondary unit impedance Z VA 252.
  • the following coupling formula can be used for this purpose:
  • possible secondary unit impedances Z VA 252 can be determined (for different charging powers and / or for different charging voltages) to form a reference characteristic map for the
  • FIG. 3 e shows an exemplary reference value range 361 for the secondary unit impedance Z VA 252 (for a fixed charging power and for different charging voltages).
  • the reference value range 361 for the secondary unit impedance Z VA 252 can then be converted into a reference characteristic field 371 for the primary unit impedance Z GA 251 (eg by means of the abovementioned formula).
  • a reference characteristic field 371 for the primary unit impedance Z GA 251 eg by means of the abovementioned formula.
  • all possible value tuples from the reference characteristic field 351 can be taken into account for possible value combinations of the coupling parameters M, L 15 L 2 331.
  • a reference value range 372 for the primary unit impedance Z GA 251 can be determined.
  • the test vehicle unit 120 may be tested in combination with a reference ground unit 410 (see FIG. 4a).
  • the test ground unit 110 may be tested in combination with a reference vehicle unit 420 (see FIG. 4b).
  • different offset positions 402 between primary coil 411, 111 and secondary coil 121, 421 can be set for a test. The adjustment of the different offset positions 402 can possibly be done automatically by an actuator 415.
  • the test vehicle unit 120 see Fig. 4a)
  • the charging voltage 403 can with a
  • Voltage measuring unit 416 are measured. Furthermore, the charging current IDC can be measured with a current measuring unit 417. From the charging voltage and the charging current then results in the actual charging power.
  • the reference charging power 401 can be preset at the reference ground unit 410. Via a control loop, the test vehicle unit 120 and the reference ground unit 410 can control the actual charging power to the predetermined target charging power 401.
  • test vehicle unit 120 and reference ground unit 410 (see Fig. 4a) can now with
  • an impedance measuring unit 430 for a specific operating point (defined by a specific combination of the values of the operating parameters 401, 402, 403), an (complex-valued) actual Primary unit impedance value at the reference primary coil 411 are measured.
  • the impedance measuring unit 403 eg, an impedance analyzer
  • different charging voltages 403, offset positions 402 and / or desired charging powers 401 defined operating range can be determined.
  • the actual primary unit impedance values thus determined can then be compared with the reference unit value 372 for the primary unit impedances Z GA 251. In particular, it can be checked whether all the determined actual primary unit impedance values lie within the reference value range 372. If so, the test vehicle unit 120 may be released. On the other hand, a rework of the test vehicle unit 120 may be required. Thus, the interoperability between a test vehicle unit 120 and different ground units 110 can be ensured in an efficient and precise manner. For testing a test ground unit 110, as shown in FIG.
  • different secondary unit impedance values can be set by means of an impedance setting unit 440, which in turn can be measured by means of an impedance measuring unit 430.
  • the impedance setting unit 440 by means of the impedance setting unit 440, all possible secondary unit impedance values can be set from the reference value range 361 for the secondary unit impedance Z VA 252.
  • the impedance adjusting unit 440 includes an adjustable capacitor and an adjustable resistor.
  • the test ground unit 110 can be operated with different desired charging powers 401. It can then (for different offset positions 402) be determined whether the respective target charging power 401 at the output of
  • Secondary coil 421 of the reference vehicle unit 420 can be provided.
  • the interoperability of a test ground unit 110 can be checked in an efficient and reliable manner.
  • Fig. 4a thus shows a test rig for testing a secondary system, i. a test secondary unit 120. At the test stand, the test to be tested
  • Secondary system 120 operated with a reference primary coil 411 and thereby set a target charging power 401, the secondary side, for example. at one
  • the nominal charging power 401 can be readjusted.
  • the DC charging voltage 403 can be set to a specific value on the secondary side.
  • the relative distance i.e., offset position 402
  • it can be checked whether the primary unit impedance values at the reference primary coil 411 are within the allowed impedance value range 372 for all tested operating points.
  • Fig. 4b shows a test rig for testing a primary system, i. a test primary unit 110.
  • the primary system 110 is operated with a reference secondary coil 411.
  • the secondary unit impedance 252 may be varied throughout the impedance value range 361 via correspondingly adjustable elements of an impedance setting unit 440 (e.g., via an adjustable load resistance and / or adjustable capacitance).
  • an impedance setting unit 440 e.g., via an adjustable load resistance and / or adjustable capacitance.
  • Coil inductor typically always requires a capacitive load. Furthermore, the relative distance, i. the offset position 402 can be varied. It can then be checked whether for all operating points (i.e.
  • Secondary unit impedance values for all offset positions 402 and / or for different target charging power 401) enough power can be transmitted to regulate the actual charging power to the respective target charging power 401. If a design (ie a test secondary unit 120 or a test primary unit 110) is to interoperate with several reference designs, the measurements on the test stands of FIGS. 4a and 4b can be tested in a corresponding manner with a plurality of reference counter coils 411, 421. The respective ones
  • partial efficiencies of a charging system can also be determined.
  • a charging system can be operated and the input and output voltages of the charging system can be measured together with the input power of the primary side and the DC output power of the secondary side.
  • the losses within the charging system can be determined on the basis of these measured values. Furthermore, via the determined currents and voltages with the equivalent circuit of FIG. 6, the loss components in the primary and
  • Secondary coil 111, 121 can be determined. This measurement can only be applied to one side (primary or secondary) of the charging system.
  • the current and voltage at the input of the primary coil 111, 411 may be measured (e.g., by the impedance measuring unit 430 of Fig. 4a). Furthermore, the current and the voltage at the output of the primary coil 111, 411 may be measured (e.g., by the impedance measuring unit 430 of Fig. 4a). Furthermore, the current and the voltage at the output of the primary coil 111, 411 may be measured (e.g., by the impedance measuring unit 430 of Fig. 4a). Furthermore, the current and the voltage at the output of the
  • Secondary coil 121, 421 and / or at the input of the energy storage 103 are measured (for example, by the voltage measuring unit 416 and the current measuring unit 417 of Fig. 4a). Furthermore, the power taken from a supply network by an inductive charging system can be determined. In addition, a model of the inductive coupling system (e.g., the model shown in Figure 6) may be considered. It can then be determined which loss share on the primary side of the coupling system and which loss share on the
  • FIG. 5 a shows a flowchart of an exemplary method 510 for testing a test secondary unit 120 of an inductive test charging system for charging an electrical energy store 103.
  • the test charging system here comprises the test secondary unit 120 (eg a vehicle unit) with a test secondary coil 121 and a reference primary unit 410 (eg, a
  • the test secondary unit 120 comprises all components influencing the transmission behavior of the magnetic coupling system (for example vehicle parts or body parts).
  • the reference primary unit 410 also includes all the components (e.g., a coil cover) that affect the transfer behavior of the magnetic coupling system.
  • the method 510 may be performed automatically. In particular, you can
  • Operating parameters 401, 402, 403 of the test charging system in particular the target charging power 401, the offset position 402 between test secondary coil 421 and reference primary coil 111 and / or the charging voltage 403, are automatically varied to the test secondary unit 120th in a certain predefined reference operating range.
  • the method 510 includes detecting 511 a plurality of actual
  • the operating parameters 401, 402, 403 can be varied at least partially in an automatic manner.
  • a corresponding actual primary unit impedance value can be measured at the reference primary coil 411. In this case, test combinations from the entire reference operating range can be considered.
  • the actual primary unit impedance values may be measured with an impedance measuring unit 430.
  • the method 510 includes comparing 512 the plurality of actual primary unit impedance values with a reference value range 372 for the primary unit impedance 251.
  • the reference value range 372 may have been determined based on one or more reference charging systems. In this case, the reference value range 372 for the primary unit impedance 251 may be the actual value.
  • the primary unit impedance reference value range 372 may indicate the actual primary unit impedance values of the one or more reference charging systems for the entire reference operating range.
  • test secondary unit 120 It can be checked whether the plurality of actual primary unit impedance values all or more than X% of the cases (for example, X equal to 90 or more) are within the reference unit value range 372 for the primary unit impedance 251. If so, it can be determined that the test secondary unit 120 is interoperable. On the other hand, it can be determined that the test secondary unit 120 is not interoperable.
  • the test charging system comprises the test primary unit 110 with a test primary coil 111 and a reference Secondary unit 420 with a reference secondary coil 421.
  • the test primary unit 110 includes all the transfer characteristics of the magnetic coupling system affecting components (eg, a coil cover).
  • the reference secondary unit 420 also includes all the components (e.g., body panels of a vehicle 100) that affect the transmission behavior of the magnetic coupling system.
  • the method 520 includes adjusting 521 a plurality of
  • the different actual secondary unit impedance values of a secondary unit Impedance 252 at the reference secondary coil 421 are within a reference value range 361 for the secondary unit impedance 252.
  • the reference unit value 361 for the secondary unit impedance 252 may indicate which actual secondary unit impedance values a reference charging system when operating within the entire reference operating range (ie for all possible value combinations of operating parameters 401, 402, 403).
  • the different actual secondary unit impedance values may be adjusted by means of an impedance adjustment unit 440.
  • the method 520 further comprises checking 522 as to whether an actual charging power of the energy accumulator 103 can be regulated to a desired charging power 401 for the plurality of different actual secondary unit impedance values.
  • the checking 522 can take place for different nominal charging powers 401 from a reference power range of the reference operating range. Furthermore, the check 522 for different offset positions 402 between the reference secondary coil 421 and the test primary coil 111 may be made from a reference offset range of the reference operating range.
  • the reference value range 361 for the secondary unit impedance 252 can be different for different desired charging powers 401 and / or for different offset positions 402. In other words, the reference value range 361 for the secondary unit impedance 252 may depend on an operating parameter 401, 402, 403 of the test charging system, in particular on the desired charging power 401, the offset position 402 and / or the charging voltage 403. If the check 522 shows that the target charging power 401 in the
  • the reference power range may be provided as the actual charging power, it may be determined that the test primary unit 110 is interoperable.
  • a tolerance for the reference power range may be taken into account in the determination of the interoperability (for example in connection with a 100% provision of the target charging power 401). On the other hand, it can be determined that the test primary unit 110 is not interoperable.
  • a test primary unit 110 or a test secondary unit 120 can be efficiently tested in conjunction with a reference counterpart unit 420, 410.
  • properties of the respective test unit 110, 120 e.g., efficiency, influence of shielding and metal parts, compliance with the

Abstract

Es wird ein Verfahren (510) zur Überprüfung einer Test-Sekundäreinheit (120) eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (103) beschrieben. Das Test-Ladesystem umfasst die Test-Sekundäreinheit (120) mit einer Test-Sekundärspule (121) und eine Referenz- Primäreinheit (410) mit einer Referenz-Primärspule (411). Das Verfahren (510) umfasst das Erfassen (511) einer Vielzahl von Ist-Primäreinheits-Impedanzwerten des Test-Ladesystems an der Referenz-Primärspule (411) für eine entsprechende Vielzahl von Test-Kombinationen von Werten von Betriebsparametern (401, 402, 403) des Test-Ladesystems. Außerdem umfasst das Verfahren (520) das Vergleichen (512) der Vielzahl von Ist-Primäreinheits-Impedanzwerten mit einem Referenz-Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251).

Description

Verfahren zur Überprüfung einer Primär- oder Sekundäreinheit eines induktiven Ladesystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Auswerteeinheit zur Überprüfung einer Primäreinheit und/oder einer Sekundäreinheit eines induktiven
Koppelsystems für das induktive Laden des Energiespeichers eines Fahrzeugs.
Fahrzeuge mit Elektroantrieb verfügen typischerweise über eine Batterie (d.h. über einen elektrischen Energiespeicher), in der elektrische Energie zum Betrieb einer Elektromaschine des Fahrzeugs gespeichert werden kann. Die Batterie des Fahrzeugs kann mit elektrischer Energie aus einem Stromversorgungsnetz aufgeladen werden. Zu diesem Zweck wird die Batterie mit dem
Stromversorgungsnetz gekoppelt, um die elektrische Energie aus dem
Stromversorgungsnetz in die Batterie des Fahrzeugs zu übertragen. Die Kopplung kann drahtgebunden (über ein Ladekabel) und/oder drahtlos (anhand einer induktiven Kopplung zwischen einer Ladestation und dem Fahrzeug) erfolgen.
Ein Ansatz zum automatischen, kabellosen, induktiven Laden der Batterie des Fahrzeugs besteht darin, dass vom Boden zum Unterboden des Fahrzeugs über magnetische Induktion über die Unterbodenfreiheit elektrische Energie zu der Batterie übertragen wird. Dies ist beispielhaft in Fig. 1 dargestellt. Insbesondere zeigt Fig. 1 ein Fahrzeug 100 mit einem Energiespeicher 103 für elektrische Energie (z.B. mit einer aufladbaren Batterie 103). Das Fahrzeug 100 umfasst eine Sekundärspule 121 im Fahrzeug-Unterboden, wobei die Sekundärspule 121 über eine nicht gezeigte Impedanzanpassung und einen Gleichrichter 101 mit dem Speicher 103 für elektrische Energie verbunden ist. Die Sekundärspule 121 ist typischerweise Teil einer sogenannten„Wireless Power Transfer" (WPT) Fahrzeugeinheit 120 bzw. Sekundäreinheit 120. Die Sekundärspule 121 der WPT-Fahrzeugeinheit 120 kann über einer
Primärspule 111 positioniert werden, wobei die Primärspule 111 z.B. auf dem Boden einer Garage angebracht ist. Die Primärspule 111 ist typischerweise Teil einer sogenannten WPT-Bodeneinheit 110 bzw. Primäreinheit 110. Die
Primärspule 111 ist mit einer Stromversorgung 113 verbunden. Die
Stromversorgung 113 kann einen Radio-Frequenz-Generator bzw. Wechselrichter umfassen, der einen AC (Alternating Current) Strom in der Primärspule der WPT- Bodeneinheit 110 erzeugt (der in diesem Dokument auch als Primärstrom bezeichnet wird), wodurch ein magnetisches Feld (insbesondere ein magnetisches Ladefeld) induziert wird. Das magnetische Ladefeld kann eine Frequenz aus einem vordefinierten Ladefeld-Frequenzbereich aufweisen. Die Ladefeld- Frequenz des elektromagnetischen Ladefelds kann im Bereich von 80-90kHz (insbesondere bei 85kHz) liegen. Bei ausreichender magnetischer Kopplung zwischen Primärspule 111 der WPT- Bodeneinheit 110 und Sekundärspule 121 der WPT-Fahrzeugeinheit 120 über die Unterbodenfreiheit 130 wird durch das magnetische Feld eine entsprechende Spannung und damit auch ein Strom in der Sekundärspule 121 induziert (der in diesem Dokument auch als Sekundärstrom bezeichnet wird). Der induzierte Strom in der Sekundärspule 121 der WPT-Fahrzeugeinheit 120 wird durch den
Gleichrichter 101 gleichgerichtet und im Speicher 103 gespeichert. So kann elektrische Energie kabellos von der Stromversorgung 113 zum Energiespeicher 103 des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Der Ladevorgang kann im Fahrzeug 100 durch ein Lade-Steuergerät 105 gesteuert werden. Das Lade-Steuergerät 105 kann zu diesem Zweck eingerichtet sein, z.B. drahtlos (etwa über WLAN), mit der WPT-Bodeneinheit 110 zu kommunizieren.
Um möglichst große Feldstärken des magnetischen Ladefelds für die
Überbrückung der Unterbodenfreiheit 130 herstellen zu können, können resonante Systeme verwendet werden. Dabei sind sowohl die Primärspule 111 als auch die Sekundärspule 121 in Schwingkreise eingebunden, die über die Primärspule 111 und die Sekundärspule 121 miteinander gekoppelt sind. Insbesondere werden dabei in einem Primärschwingkreis der WPT-Bodeneinheit 110 aufgrund eines relativ geringen Kopplungsfaktors zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 121 typischerweise relativ hohe Primärstrome zur Erzeugung eines magnetischen Ladefeldes mit ausreichender Feldstärke verwendet.
Baugleiche Sekundäreinheiten 120 können in unterschiedliche Fahrzeug-Typen (z.B. Limousinen, SUVs, etc.) eingebaut werden und weisen aufgrund des unterschiedlichen Aufbaus der unterschiedlichen Fahrzeug-Typen meist unterschiedliche Kopplungseigenschaften zu einer Primäreinheit 110 auf. Des Weiteren können von unterschiedlichen Herstellern unterschiedliche
Primäreinheiten 110 und/oder Sekundäreinheiten 120 mit unterschiedlichen Kopplungseigenschaften bereitgestellt werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein
Verfahren und eine Auswerteeinheit bereitzustellen, durch die in effizienter und zuverlässiger Weise die Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Paaren von Primäreinheiten und Sekundäreinheiten sichergestellt werden kann. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem
unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können. Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Überprüfung einer Test- Sekundäreinheit eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers beschrieben. Das Test-Ladesystem umfasst die Test- Sekundäreinheit mit einer Test-Sekundärspule und eine Referenz-Primäreinheit mit einer Referenz-Primärspule. Dabei kann durch die Referenz-Primärspule ein magnetisches Ladefeld generiert werden, welches in der Test-Sekundärspule einen Strom induziert, so dass elektrische Energie von der Referenz-Primäreinheit an die Test-Sekundäreinheit übertragen werden kann. Die Referenz-Primäreinheit kann Teil eines Referenz-Ladesystems mit der Referenz-Primäreinheit und einer Referenz-Sekundäreinheit mit einer Referenz-Sekundärspule sein. Das Test-Ladesystem kann eingerichtet eine, eine Ist-Ladeleistung zum Laden des Energiespeichers auf eine Soll-Ladeleistung zu regeln. Zu diesem Zweck kann eine Rückkopplung von der Sekundäreinheit zu der Primäreinheit erfolgen (z.B. über eine drahtlose Kommunikation), um eine Regelschleife zur Regelung der Ist- Ladeleistung bereitzustellen. Die Regelung kann durch ein Lade-Steuergerät erfolgen.
Das Verfahren umfasst das Erfassen einer Vielzahl von (komplexwertigen) Ist- Primäreinheits-Impedanzwerten des Test-Ladesystems an der Referenz- Primärspule für eine entsprechende Vielzahl von Test-Kombinationen von Werten von Betriebsparametern des Test-Ladesystems. Die Betriebsparameter umfassen z.B. eine Ladespannung an dem Energiespeicher (mit der der Energiespeicher geladen wird). Die Ladespannung kann in einem Referenz-Spannungsbereich variiert werden, d.h. die Ladespannung kann beliebige Werte aus einem Referenz- Spannungsbereich annehmen. Die Betriebsparameter können weiter eine Soll- Ladeleistung zum Laden des Energiespeichers umfassen. Dabei kann die Soll- Ladeleistung beliebige Werte aus einem Referenz-Leistungsbereich annehmen. Der Referenz-Leistungsbereich kann dabei in unterschiedliche Teilbereiche unterteilt sein (z.B. in einen WPT1-, einen WPT2- und einen WPT3-Teilbereich). Des Weiteren können die Betriebsparameter eine Versatzposition zwischen der Test-Sekundärspule und der Referenz-Primärspule umfassen. Die Versatzposition kann dabei in zwei oder drei Dimensionen innerhalb eines Referenz- Versatzbereichs variiert werden.
Es können somit unterschiedliche Test- Kombinationen von Werten von
Betriebsparametern eingestellt werden, und der sich jeweils dafür ergebende Ist- Primäreinheits-Impedanzwert gemessen werden. Die Test-Kombinationen von Werten können dabei in einem Referenz-Betriebsbereich liegen, der sich aus der Kombination des Referenz-Leistungsbereichs, des Referenz-Spannungsbereichs und/oder des Referenz- Versatzbereichs ergibt. Insbesondere können
repräsentative Test- Kombinationen von Werten der Betriebsparameter als Stichproben ausgewählt werden, so dass der Referenz-Betriebsbereich möglichst umfassend abgedeckt wird.
Das Verfahren umfasst weiter das Vergleichen der Vielzahl von Ist- Primäreinheits-Impedanzwerten mit einem Referenz- Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz. Dabei kann der Referenz-Wertebereich für die
Primäreinheits-Impedanz die Ist-Primäreinheits-Impedanzwerte anzeigen, die sich ergeben, wenn das Referenz-Ladesystem mit Kombinationen von Werten der Betriebsparameter aus dem gesamten Referenz-Betriebsbereich betrieben wird. Mit anderen Worten, der Referenz-Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz kann Ist-Primäreinheits-Impedanzwerte des Referenz-Ladesystems für eine Vielzahl von Referenz-Kombinationen von Werten der Betriebsparameter anzeigen (insbesondere von Referenz-Kombinationen von Werten aus dem gesamten Referenz-Betriebsbereich). Die Ermittlung von Ist-Primäreinheits-Impedanzwerten und die Berücksichtigung eines Referenz- Wertebereichs für die Primäreinheits-Impedanz ermöglicht es, in effizienter und zuverlässiger Weise die Interoperabilität einer Test- Sekundäreinheit in einem Ladesystem zu überprüfen.
Die Betriebsparameter können insbesondere die Soll-Ladeleistung des
Energiespeichers und/oder die Ladespannung an dem Energiespeicher umfassen. Der Referenz- Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz kann dann von Ist- Sekundäreinheits-Impedanzwerten an der Referenz-Sekundärspule für
unterschiedliche Werte der Soll-Ladeleistung und/oder der Ladespannung abhängen. Mit anderen Worten, im Rahmen des Betriebs eines Referenz- Ladesystems können an der Referenz-Sekundärspule für unterschiedliche Werte der Soll-Ladeleistung und/oder der Ladespannung jeweils Ist-Sekundäreinheits- Impedanzwerte gemessen werden. Wenn die Soll-Ladeleistung und/oder die Ladespannung im gesamten Referenz-Betriebsbereich variiert werden, kann so ein Referenz- Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz ermittelt werden. Der Referenz- Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz kann dann von dem Referenz-Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz abhängen (z.B. über eine Kopplungsformel für die Kopplung zwischen der Referenz-Primärspule und der Referenz-Sekundärspule). Somit kann in effizienter und präziser Weise ein Referenz-Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz bereitgestellt werden.
Die Betriebsparameter können eine Versatzposition zwischen der Referenz- Sekundärspule und der Referenz-Primärspule umfassen, wobei die
Versatzposition innerhalb eines Referenz- Versatzbereichs variiert werden kann. Der Referenz- Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz kann dann von einem Referenz-Wertebereich für Kopplungsparameter des Koppelsystems aus Referenz-Sekundärspule und Referenz-Primärspule abhängen.
Die Kopplungsparameter können z.B. Parameter eines Ersatzschaltbildes, insbesondere eines T-Ersatzschalbildes, der Referenz-Sekundärspule und der Referenz-Primärspule umfassen. Insbesondere können die Kopplungsparameter eine Primär-Streuinduktivität (Lx— M), eine Sekundär-Streuinduktivität (L2— M) und/oder eine Gegeninduktivität (M) umfassen. Ein Wert des Referenz- Wertebereichs für Kopplungsparameter kann dann ein mögliches Wertetupel der Mehrzahl von unterschiedlichen Kopplungsparametern umfassen.
Die Versatzposition kann innerhalb des gesamten Referenz- Versatzbereichs variiert werden. Als Folge daraus ergeben sich unterschiedliche Wertetupel der Mehrzahl von unterschiedlichen Kopplungsparametern. Die Punktwolke aller gemessenen Wertetupel ergibt dann den Referenz- Wertebereich für
Kopplungsparameter des Koppelsystems zwischen Referenz-Primärspule und Referenz-Sekundärspule. Darüber hinaus kann der Referenz-Wertebereich gegenüber den gemessenen Wertetupeln erweitert werden, um Toleranzen (z.B. Messtoleranzen) zu berücksichtigen. Durch die Berücksichtigung eines Referenz- Wertebereichs für Kopplungsparameter kann der Referenz-Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz in präziser und effizienter Weise bereitgestellt werden.
Der Referenz- Wertebereich für die Primäreinheits-Impedanz kann für einen einzigen Sekundäreinheits-Impedanzwert (aus dem Referenz-Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz) eine Vielzahl von Primäreinheits-Impedanzwerten umfassen. Dabei kann die Vielzahl von Primäreinheits-Impedanzwerten mittels einer Kopplungsformel aus dem Sekundäreinheits-Impedanzwert berechnet werden. Die Kopplungsformel ist z.B. gegeben durch:
Figure imgf000009_0001
wobei ZGA ein Primäreinheits-Impedanzwert ist, wobei ZVA ein Sekundäreinheits- Impedanzwert ist, wobei die Primär-Streuinduktivität ist und wobei die
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000009_0002
Sekundär-Streuinduktivität ist. Die Kopplungsformel kann somit von den Kopplungsparametern abhängt.
Anhand der Koppelungsformel und anhand der möglichen Wertetupel der Kopplungsparameter aus dem Referenz-Wertebereich für Kopplungsparameter kann somit für einen Sekundäreinheits-Impedanzwert eine Vielzahl von unterschiedlichen Primäreinheits-Impedanzwerten ermittelt werden. Die
Kopplungsparameter können somit für die Vielzahl von Primäreinheits- Impedanzwerten eine entsprechende Vielzahl von Wertetupeln aus dem Referenz- Wertebereich für Kopplungsparameter annehmen. Durch die Berücksichtigung einer Kopplungsformel kann der Referenz-Wertebereich für die Primäreinheits- Impedanz in präziser und effizienter Weise ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Überprüfung einer Test- Primäreinheit eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers beschrieben. Die in diesem Dokument dargelegten Aspekte in Bezug auf ein Test-Ladesystem gelten in entsprechender Weise für das Verfahren zur Überprüfung einer Test-Primäreinheit. Das Test-Ladesystem umfasst die Test- Primäreinheit mit einer Test-Primärspule und eine Referenz-Sekundäreinheit mit einer Referenz-Sekundärspule.
Das Verfahren umfasst das Einstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Ist- Sekundäreinheits-Impedanzwerten einer Sekundäreinheits-Impedanz an der Referenz-Sekundärspule. Dabei sind die Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerte Werte aus einem Referenz-Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz. Insbesondere können Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerte eingestellt werden, durch die gewährleistet wird, dass der gesamte Referenz- Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz abgedeckt wird. Der Referenz-Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz kann dabei anhand eines Referenz-Ladesystems ermittelt worden sein (wie in diesem Dokument dargelegt). Des Weiteren kann der Referenz- Wertebereich für die Sekundäreinheits-Impedanz von der Soll- Ladeleistung und/oder der Ladespannung abhängen, mit der das Test-Ladesystem betrieben wird. Außerdem umfasst das Verfahren das Überprüfen, ob für die Vielzahl von unterschiedlichen Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerten eine Ist-Ladeleistung des Energiespeichers auf eine Soll-Ladeleistung geregelt werden kann. Mit anderen Worten, es kann ermittelt werden, ob eine bestimmte Soll-Ladeleistung bei den unterschiedlichen Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerten an den Ausgang der Sekundäreinheit übertragen werden kann (und z.B. als DC-Ladeleistung bereitgestellt werden kann). Es wird somit eine effiziente und zuverlässige Überprüfung der Interoperabilität der Test-Primäreinheit ermöglicht.
Das Überprüfen kann für unterschiedliche Soll-Ladeleistungen aus einem
Referenz-Leistungsbereich erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das
Überprüfen für unterschiedliche Versatzpositionen zwischen der Referenz- Sekundärspule und der Test-Primärspule aus einem Referenz- Versatzbereich erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das Überprüfen für unterschiedliche Ladespannungen aus einem Referenz-Spannungsbereich erfolgen. Somit kann eine Überprüfung der Test-Primäreinheit im gesamten Referenz-Betriebsbereich erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Auswerteeinheit bzw. ein Prüf stand beschrieben, die bzw. der eingerichtet ist, die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen. Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines induktiven Ladesystems;
Figur 2 beispielhafte Komponenten einer WPT-Bodeneinheit und einer WPT-
Fahrzeugeinheit;
Figur 3a ein beispielhaftes induktives Koppelsystem;
Figur 3b ein beispielhaftes Modell für ein induktives Koppelsystem;
Figur 3c beispielhafte Parameterverläufe der Kopplungsparameter eines induktiven Koppelsystems;
Figur 3d einen beispielhaften Referenz- Wertebereich für Kopplungsparameter; Figur 3e einen beispielhaften Referenz- Wertebereich für die Sekundäreinheits- Impedanz;
Figur 3f einen beispielhaften Referenz-Wertebereich für die Primäreinheits- Impedanz;
Figur 4a einen beispielhaften Prüfstand zur Überprüfung einer Test- Sekundäreinheit;
Figur 4b einen beispielhaften Prüf stand zur Überprüfung einer Test-Primäreinheit; Figur 5a ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Überprüfung einer Test-Sekundäreinheit;
Figur 5b ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Überprüfung einer Test-Primäreinheit; und
Figur 6 ein beispielhaftes Ersatzschaltbild zur Ermittlung von Verlusten in einem induktiven Ladesystem. Wie eingangs dargelegt befasst sich das vorliegende Dokument damit, in effizienter und zuverlässiger Weise die Interoperabilität zwischen einer WPT- Bodeneinheit (bzw. einer Primäreinheit) 110 und einer WPT-Fahrzeugeinheit (bzw. einer Sekundäreinheit) 120 zu testen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein induktives Ladesystem aus Primäreinheit 110 und Sekundäreinheit 120
• mit unterschiedlichen Ladeleistungen P aus einem Referenz- Leistungsbereich (z.B. zwischen 0kW bis 12kW) betrieben werden kann;
• mit unterschiedlichen Ladespannungen aus einem Referenz- Spannungsbereich an dem Energiespeicher 103 des Fahrzeugs 100 betrieben werden kann (z.B. zwischen 300V und 400V);
• mit unterschiedlichen Ladefeld-Frequenzen aus einem Referenz- Frequenzbereich betrieben werden kann (z.B. zwischen 80kHz und 90kHz); und/oder
• mit einem unterschiedlichen räumlichen Versatz zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 121 (z.B. mit unterschiedlichen Versatzpositionen aus einem Referenz- Versatzbereich) und damit mit unterschiedlichen Kopplungsparametern betrieben werden kann.
Es ergibt sich somit für das induktive Ladesystem ein bestimmter Referenz- Betriebsbereich, der durch die o.g. Parameter und deren Referenz- Parameterbereiche beschrieben werden kann. Durch einen Interoperabilitätstest soll in effizienter und zuverlässiger Weise sichergestellt werden, dass eine zu testende Test-Sekundäreinheit 120 mit allen qualifizierten bzw. zugelassenen (Referenz-) Primäreinheiten 110 in dem festgelegten Referenz-Betriebsbereich einen vordefinierten Mindestwirkungsgrad erreicht oder dass eine zu testende Test-Primäreinheit 110 mit allen qualifizierten bzw. zugelassenen (Referenz-) Sekundäreinheiten 120 in dem festgelegten Referenz-Betriebsbereich den vordefinierten Mindestwirkungsgrad erreicht. Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer beispielhaften WPT-Bodeneinheit 110 (als Beispiel für eine Primäreinheit) und einer beispielhaften WPT-Fahrzeugeinheit 120 (als Beispiel für eine Sekundäreinheit). Die WPT-Bodeneinheit 110 umfasst einen Wechselrichter 213, der eingerichtet ist, aus einem Gleichstrom (z.B. bei einer Gleichspannung von ca. 500V) einen Wechselstrom mit einer Ladefeld- Frequenz zu generieren. Des Weiteren umfasst die WPT-Bodeneinheit 110 die Primärspule 111 und einen Primärkondensator 212. Außerdem ist in Fig. 2 beispielhaft ein Filter 214 der WPT-Bodeneinheit 110 dargestellt. Die WPT- Bodeneinheit 110 umfasst somit einen seriellen Schwingkreis (hier auch als Primärschwingkreis bezeichnet), dessen Resonanzfrequenz sich aus der
Gesamtkapazität C (insbesondere der Kapazität des Kondensators 212) und der
Gesamtinduktivität L (insbesondere der Induktivität der Primärspule 111) als
Figure imgf000014_0002
ergibt. Die Ladefeld-Frequenz ist bevorzugt nahe an der Resonanzfrequenz
Figure imgf000014_0001
fQ, um einen möglichst hohen Primärstrom durch die Primärspule 111 zu erzeugen (durch eine Resonanz). Ein hoher Primärstrom ist typischerweise erforderlich, da der Kopplungsfaktor k 230 zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 121 aufgrund des großen Luftspaltes 130 relativ klein ist, z.B. fc~0.1. In analoger Weise umfasst die WPT-Fahrzeugeinheit 120 einen Schwingkreis (hier auch als Sekundärschwingkreis bezeichnet), der aus der Sekundärspule 121 und einem Sekundärkondensator 222 gebildet wird. Die Resonanzfrequenz dieses Sekundärschwingkreises ist bevorzugt an die Resonanzfrequenz des
Primärschwingkreises der WPT-Bodeneinheit 110 angepasst, um eine möglichst gute Energieübertragung zu erreichen. Außerdem ist in Fig. 2 ein Filter- Kondensator 224, ein Gleichrichter 101 und ein zu ladender Energiespeicher 103 dargestellt.
Die effektiven Induktivitäten Ll5 L2 der Primärspule 111 und der Sekundärspule 121 hängen von der Anordnung der Primärspule 111 relativ zu der Sekundärspule 121 ab. Insbesondere hängen die effektive Induktivität L der Primärspule 111 bzw. die effektive Induktivität L2 der Sekundärspule 121 von der Größe der Unterbodenfreiheit 130 und/oder von einem Querversatz der Primärspule 111 zur Sekundärspule 121 ab. Eine sich ändernde effektive Induktivität führt zu einer sich ändernden Resonanzfrequenz des Primärschwingkreises. Die Ansteuerung der Primärspule 111 sollte für eine optimale Energieeffizienz entsprechend angepasst werden. Dabei können insbesondere eine Anpassung der Ladefeld- Frequenz, eine Anpassung eines Matching-Netzwerks (z.B. des Filters 214) und/oder eine Anpassung der Spannungen erfolgen.
Die relative Positionierung, insbesondere eine Versatzposition, zwischen
Primärspule 111 und Sekundärspule 121 kann wie in Fig. 3a z.B. durch kartesische Koordinaten X, Y, Z beschrieben werden. Dabei gibt die Z- Koordinate die Größe der Unterbodenfreiheit 130 an. Die X- und Y- Koordinaten beschreiben den Querversatz der Primärspule 111 zur Sekundärspule 121.
Das induktive Koppelsystem zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 121 kann z.B. durch ein T-Ersatzschaltbild (siehe Fig. 3b) beschrieben bzw. modelliert werden. Dieses Modell 330 weist als Parameter 331 die effektive Induktivität L der Primärspule 111, die effektive Induktivität L2 der Sekundärspule 121 und den Kopplungsfaktor k auf (mit der Gegeninduktivität Die
Figure imgf000015_0001
Parameter Ll5 L2, M 331 sind dabei Funktionen der relativen Position zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 121, d.h. Funktionen von x, y, z. Fig. 3c zeigt beispielhafte Verläufe/Kennfelder 300, 310, 320 für die Parameter M, Ll5 L2 331. Diese Verläufe/Kennfelder 300, 310, 320 können im Vorfeld für ein bestimmtes induktives Koppelsystem bestimmt werden. Insbesondere können für eine bestimmte Kombination aus Referenz-Bodeneinheit 110 und Referenz- Fahrzeugeinheit 120 Verläufe 300, 310, 320 für die Parameter M, Ll5 L2 331 ausgemessen werden. Es können somit Referenz- Kennfelder M(x, y, z) 300, L-i (x, y, z) 310 und L2 (x, y, z) 320 für die Kopplungsparameter 331 ermittelt werden. Diese Referenz- Kennfelder 300, 310, 320 können für ein oder mehrere Kombinationen aus jeweils einer Referenz-Bodeneinheit 110 und jeweils einer Referenz-Fahrzeugeinheit 120 bestimmt werden. Die Referenz-Kennfelder 300, 310, 320 für ein oder mehrere Kombinationen von Referenz-Bodeneinheiten 110 / Referenz-Fahrzeugeinheiten 120 können in ein Referenz- Kennfeld 351 zusammengefasst werden, das mögliche Wertetupel der Kopplungsparameter M, Ll5 L2 331 angibt. Ein Wertetupel ergibt sich dabei aus den Parameter- Werten M(x, y, z), Lx (x, y, z) und L2 (x, y, z) für eine bestimmte Versatzposition x, y, z. Für eine Vielzahl von Versatzpositionen und ggf. für eine Mehrzahl von Kombinationen von Referenz-Bodeneinheiten 110 / Referenz- Fahrzeugeinheiten 120 ergibt sich dann eine Vielzahl von Wertetupeln, die zu einem Referenz-Kennfeld 351 zusammengefasst werden können. Aus dem Referenz-Kennfeld 351 für mögliche Wertekombinationen der
Kopplungsparameter M, Ll5 L2 331 kann dann ein Referenz-Wertebereich 352 für die Kopplungsparameter 331 des induktiven Koppelsystems zwischen
Primärspule 111 und Sekundärspule 121 ermittelt werden. Der Referenz- Wertebereich 352 zeigt dabei an, welche Wertekombinationen der
Kopplungsparameter M, Ll5 L2 331 für unterschiedliche Versatzpositionen zwischen der Primärspule 111 und der Sekundärspule 121 zulässig sind. Ggf. kann der Referenz- Wertebereich 352 um einen bestimmten Toleranzwert (z.B. von 3%, 5% oder mehr) gegenüber dem Referenz-Kennfeld 351 vergrößert werden, um z.B. Fertigungstoleranzen und Einflüsse durch umgebende
Fahrzeugstrukturen zu berücksichtigen.
In Fig. 2 sind unterschiedliche Impedanzen in einem induktiven Ladesystem definiert. Insbesondere ist in Fig. 2 eine Sekundäreinheits-Impedanz ZVA 252 definiert, die sich an der Sekundärspule 121 ergibt. Des Weiteren ist in Fig. 2 eine Primäreinheits-Impedanz ZGA 251 definiert, die sich an der Primärspule 111 ergibt. Die Primäreinheits-Impedanz ZGA 251 kann dabei über die Kopplungseigenschaften der Spulen 111, 121 aus der Sekundäreinheits-Impedanz ZVA 252 berechnet werden. Insbesondere kann zu diesem Zweck die folgende Kopplungsformel verwendet werden:
Figure imgf000017_0001
wobei La = L —M und Lff2 = L2— M die Streuinduktivitäten des
Koppelsystems sind.
Für ein oder mehrere Kombinationen von Referenz-Bodeneinheiten 110 / Referenz-Fahrzeugeinheiten 120 können mögliche Sekundäreinheits-Impedanzen ZVA 252 ermittelt werden (für unterschiedliche Ladeleistungen und/oder für unterschiedliche Ladespannungen), um ein Referenz- Kennfeld für die
Sekundäreinheits-Impedanzen ZVA 252 zu ermitteln. Fig. 3e zeigt einen beispielhaften Referenz-Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz ZVA 252 (für eine feste Ladeleistung und für unterschiedliche Ladespannungen).
Der Referenz-Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz ZVA 252 kann dann in ein Referenz-Kennfeld 371 für die Primäreinheits-Impedanz ZGA 251 überführt werden (z.B. mittels der o.g. Formel). Dabei können alle möglichen Wertetupel aus dem Referenz- Kennfeld 351 für mögliche Wertekombinationen der Kopplungsparameter M, Ll5 L2 331 berücksichtigt werden. Es kann somit ein Referenz- Kennfeld 371 für die Primäreinheits-Impedanz ZGA 251 für
unterschiedliche Ladespannungen, für unterschiedliche Ladeleistungen und/oder für unterschiedliche Versatzpositionen ermittelt werden (siehe Fig. 3f). Des Weiteren kann bei Verwendung des (um einen Toleranzbereich erweiterten) Referenz- Wertebereichs 352 für mögliche Wertekombinationen der
Kopplungsparameter M, Ll5 L2 331 bei der Umrechnung der Sekundäreinheits- Impedanzwerte in die Primäreinheits-Impedanzwerte ein Referenz- Wertebereich 372 für die Primäreinheits-Impedanz ZGA 251 ermittelt werden. Zur Überprüfung einer Test-Fahrzeugeinheit 120 kann die Test-Fahrzeugeinheit 120 in Kombination mit einer Referenz-Bodeneinheit 410 getestet werden (siehe Fig. 4a). Andererseits kann zur Überprüfung einer Test-Bodeneinheit 110 die Test-Bodeneinheit 110 in Kombination mit einer Referenz-Fahrzeugeinheit 420 getestet werden (siehe Fig. 4b). Dabei können für einen Test unterschiedliche Versatzpositionen 402 zwischen Primärspule 411, 111 und Sekundärspule 121, 421 eingestellt werden. Die Einstellung der unterschiedlichen Versatzpositionen 402 kann ggf. automatisch durch eine Stelleinheit 415 erfolgen. Zum Testen einer Test-Fahrzeugeinheit 120 (siehe Fig. 4a) kann der
Energiespeicher 103 eines Fahrzeugs 100 mit einer bestimmten Ladespannung UDC 403 geladen werden. Die Ladespannung 403 kann mit einer
Spannungsmesseinheit 416 gemessen werden. Des Weiteren kann der Ladestrom IDC mit einer Strommesseinheit 417 gemessen werden. Aus der Ladespannung und dem Ladestrom ergibt sich dann die Ist-Ladeleistung. An der Referenz- Bodeneinheit 410 kann darüber hinaus die Soll-Ladeleistung 401 vorgegeben werden. Über eine Regelschleife können die Test-Fahrzeugeinheit 120 und die Referenz-Bodeneinheit 410 die Ist-Ladeleistung auf die vorgegebene Soll- Ladeleistung 401 regeln.
Die Test-Kombination aus Test-Fahrzeugeinheit 120 und Referenz-Bodeneinheit 410 (siehe Fig. 4a) kann nun mit
• unterschiedlichen Ladespannungen 403 aus dem Referenz- Spannungsbereich;
· unterschiedlichen Versatzpositionen 402 aus dem Referenz-
Versatzbereich; und/oder
• unterschiedlichen Soll-Ladeleistungen 401 aus dem Referenz- Leistungsbereich
betrieben werden. Dabei kann mittels einer Impedanz-Messeinheit 430 für einen bestimmten Betriebspunkt (definiert durch eine bestimmte Kombination der Werte der Betriebsparameter 401, 402, 403) ein (komplexwertiger) Ist- Primäreinheits-Impedanzwert an der Referenz-Primärspule 411 gemessen werden. Die Impedanz-Messeinheit 403 (z.B. ein Impedanzanalysator) kann dabei z.B. den Betrag der Spannung UGA an der Referenz-Primärspule 411, den Betrag des Stromes IGA durch die Referenz-Primärspule 411 und eine Phasenverschiebung cpGA zwischen der Spannung und dem Strom erfassen.
Es können somit Ist-Primäreinheits-Impedanzwerte für einen durch
unterschiedliche Ladespannungen 403, Versatzpositionen 402 und/oder Soll- Ladeleistungen 401 definierten Betriebsbereich ermittelt werden. Die so ermittelten Ist-Primäreinheits-Impedanzwerte können dann mit dem Referenz- Wertebereich 372 für die Primäreinheits-Impedanzen ZGA 251 verglichen werden. Insbesondere kann überprüft werden, ob alle ermittelten Ist-Primäreinheits- Impedanzwerte innerhalb des Referenz- Wertebereichs 372 liegen. Wenn dies der Fall ist, so kann die Test-Fahrzeugeinheit 120 freigegeben werden. Andererseits kann eine Nachbesserung der Test-Fahrzeugeinheit 120 erforderlich sein. Es kann somit in effizienter und präziser Weise die Interoperabilität zwischen einer Test- Fahrzeugeinheit 120 und unterschiedlichen Bodeneinheiten 110 gewährleistet werden. Zum Testen einer Test-Bodeneinheit 110 können, wie in Fig. 4b dargestellt, mittels einer Impedanz-Einstelleinheit 440 unterschiedliche Sekundäreinheits- Impedanzwerte eingestellt werden, die wiederum mittels eines Impedanz- Messeinheit 430 gemessen werden können. Dabei können mittels der Impedanz- Einstelleinheit 440 alle möglichen Sekundäreinheits-Impedanzwerte aus dem Referenz-Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz ZVA 252 eingestellt werden. In dem in Fig. 4b dargestellten Beispiel umfasst die Impedanz- Einstelleinheit 440 einen einstellbaren Kondensator und einen einstellbaren Widerstand. Die Test-Bodeneinheit 110 kann mit unterschiedlichen Soll-Ladeleistungen 401 betrieben werden. Es kann dann (für unterschiedliche Versatzpositionen 402) ermittelt werden, ob die jeweilige Soll-Ladeleistung 401 am Ausgang der
Sekundärspule 421 der Referenz-Fahrzeugeinheit 420 bereitgestellt werden kann. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise die Interoperabilität einer Test- Bodeneinheit 110 überprüft werden.
Fig. 4a zeigt somit einen Prüfstand für die Prüfung eines Sekundärsystems, d.h. einer Test-Sekundäreinheit 120. Am Prüfstand wird das zu testende
Sekundärsystem 120 mit einer Referenz-Primärspule 411 betrieben und dabei eine Soll-Ladeleistung 401 eingestellt, die sekundärseitig z.B. an einen
Energiespeicher 103 abgegeben werden soll. Die Soll-Ladeleistung 401 kann dabei nachgeregelt werden. Die DC-Ladespannung 403 kann sekundärseitig auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Des Weiteren kann der relative Abstand (d.h. die Versatzposition 402) in einem bestimmten Referenz- Versatzbereich variiert werden. Als Interoperabilitätskriterium kann geprüft werden, ob für alle getesteten Arbeitspunkte die Primäreinheits-Impedanzwerte an der Referenz-Primärspule 411 innerhalb des erlaubten Impedanz- Wertebereichs 372 liegen.
Fig. 4b zeigt einen Prüfstand für die Prüfung eines Primärsystems, d.h. einer Test- Primäreinheit 110. Am Prüfstand wird das Primärsystem 110 mit einer Referenz- Sekundärspule 411 betrieben. Am Ausgang der Referenz-Sekundärspule 411 kann über entsprechend einstellbare Elemente einer Impedanz-Einstelleinheit 440 (z.B. über einen einstellbaren Lastwiderstand und/oder über eine einstellbare Kapazität) die Sekundäreinheits- Impedanz 252 im gesamten Impedanz-Wertebereich 361 variiert werden. Dabei ist in der Impedanz-Einstelleinheit 440 aufgrund der
Spuleninduktivität typischerweise immer eine kapazitive Last erforderlich. Des Weiteren kann der relative Abstand, d.h. die Versatzposition 402, variiert werden. Es kann dann überprüft werden, ob für alle Betriebspunkte (d.h. für alle
Sekundäreinheits-Impedanzwerte, für alle Versatzpositionen 402 und/oder für unterschiedliche Soll-Ladeleistungen 401) genügend Leistung übertragen werden kann, um die Ist-Ladeleistung auf die jeweilige Soll-Ladeleistung 401 zu regeln. Soll ein Design (d.h. eine Test-Sekundäreinheit 120 oder eine Test-Primäreinheit 110) mit mehreren Referenzdesigns interoperieren, so können die Messungen an den Prüfständen der Figuren 4a bzw. 4b in entsprechender Weise mit mehreren Referenz-Gegenspulen 411, 421 getestet werden. Die jeweiligen
Interoperabilitätsbedingungen sollten dann mit allen Referenzdesigns erfüllt werden.
Im Rahmen der Messungen können auch Teilwirkungsgrade eines Ladesystems ermittelt werden. Ein Ladesystem kann betrieben werden und es können die Ein- und Ausgangsspannungen des Ladesystems zusammen mit der Eingangsleistung der Primärseite und der DC- Ausgangsleistung der Sekundärseite gemessen werden. Die Verluste innerhalb des Ladesystems sind auf Basis dieser Messwerte ermittelbar. Des Weiteren sind über die ermittelten Ströme und Spannungen mit der Ersatzschaltung aus Fig. 6 auch die Verlustanteile in der Primär- und
Sekundärspule 111, 121 ermittelbar. Diese Messung kann jeweils nur auf eine Seite (primär oder sekundär) des Ladesystems angewendet werden.
Beispielsweise können der Strom und die Spannung am Eingang der Primärspule 111, 411 gemessen werden (z.B. durch die Impedanz-Messeinheit 430 aus Fig. 4a). Des Weiteren können der Strom und die Spannung am Ausgang der
Sekundärspule 121, 421 und/oder am Eingang des Energiespeichers 103 gemessen werden (z.B. durch die Spannungs-Messeinheit 416 und die Strom-Messeinheit 417 aus Fig. 4a). Des Weiteren kann die durch ein induktives Ladesystem aus einem Versorgungsnetz entnommene Leistung ermittelt werden. Außerdem kann ein Modell des induktiven Koppelsystems (z.B. das in Fig. 6 gezeigte Modell) berücksichtigt werden. Es kann dann ermittelt werden, welcher Verlustanteil auf der Primärseite des Koppelsystems und welcher Verlustanteil auf der
Sekundärseite des Koppelsystems anfällt. Insbesondere kann z.B. mit dem Prüfstand aus Fig. 4a die Verlustleistung der Sekundärseite des Koppelsystems bestimmt werden. Fig. 5a zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 510 zur Überprüfung einer Test-Sekundäreinheit 120 eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers 103. Dabei umfasst das Test- Ladesystem die Test-Sekundäreinheit 120 (z.B. eine Fahrzeugeinheit) mit einer Test-Sekundärspule 121 und eine Referenz-Primäreinheit 410 (z.B. eine
Bodeneinheit) mit einer Referenz-Primärspule 411. Die Test-Sekundäreinheit 120 umfasst dabei alle das Übertragungsverhalten des magnetischen Koppelsystems beeinflussenden Komponenten (z.B. Fahrzeugteile bzw. Karosserieteile). In entsprechender Weise umfasst auch die Referenz-Primäreinheit 410 alle das Übertragungsverhalten des magnetischen Koppelsystems beeinflussenden Komponenten (z.B. eine Spulenabdeckung). Das Verfahren 510 kann in automatischer Weise durchgeführt werden. Insbesondere können
Betriebsparameter 401, 402, 403 des Test-Ladesystems, insbesondere die Soll- Ladeleistung 401, die Versatzposition 402 zwischen Test-Sekundärspule 421 und Referenz-Primärspule 111 und/oder die Ladespannung 403, in automatischer Weise variiert werden, um die Test-Sekundäreinheit 120 in einem bestimmten vordefinierten Referenz-Betriebsbereich zu testen. Das Verfahren 510 umfasst das Erfassen 511 einer Vielzahl von Ist-
Primäreinheits-Impedanzwerten des Test-Ladesystems an der Referenz- Primärspule 411 für eine entsprechende Vielzahl von Test-Kombinationen von Werten von Betriebsparametern 401, 402, 403 des Test-Ladesystems. Wie oben dargelegt können die Betriebsparameter 401, 402, 403 dabei zumindest teilweise in automatischer Weise variiert werden. Für jede Test- Kombination von Werten der Betriebsparameter 401, 402, 403 kann ein entsprechender Ist-Primäreinheits- Impedanzwert an der Referenz-Primärspule 411 gemessen werden. Dabei können (stichpunktartig) Test- Kombinationen aus dem gesamten Referenz- Betriebsbereich betrachtet werden. Die Ist-Primäreinheits-Impedanzwerte können mit einer Impedanz-Messeinheit 430 gemessen werden. Außerdem umfasst das Verfahren 510 das Vergleichen 512 der Vielzahl von Ist- Primäreinheits-Impedanzwerten mit einem Referenz- Wertebereich 372 für die Primäreinheits-Impedanz 251. Der Referenz- Wertebereich 372 kann dabei auf Basis ein oder mehrerer Referenz-Ladesysteme ermittelt worden sein. Dabei kann der Referenz- Wertebereich 372 für die Primäreinheits-Impedanz 251 die Ist-
Primäreinheits-Impedanzwerte anzeigen, die bei den ein oder mehreren Referenz- Ladesystemen an der jeweiligen Referenz-Primärspule 411 anliegen. Insbesondere kann der Referenz- Wertebereich 372 für die Primäreinheits-Impedanz 251 die Ist- Primäreinheits-Impedanzwerte der ein oder mehreren Referenz-Ladesysteme für den gesamten Referenz-Betriebsbereich anzeigen.
Es kann überprüft werden, ob die Vielzahl von Ist-Primäreinheits- Impedanzwerten alle oder in mehr als X% der Fälle (z.B. X gleich 90 oder mehr) innerhalb des Referenz- Wertebereichs 372 für die Primäreinheits-Impedanz 251 liegen. Wenn dies der Fall ist, so kann bestimmt werden, dass die Test- Sekundäreinheit 120 interoperabel ist. Andererseits kann bestimmt werden, dass die Test-Sekundäreinheit 120 nicht interoperabel ist.
Fig. 5b zeigt ein Ablauf diagramm eines beispielhaften Verfahrens 520 zur Überprüfung einer Test-Primäreinheit 110 eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers 103. Dabei umfasst das Test- Ladesystem die Test-Primäreinheit 110 mit einer Test-Primärspule 111 und eine Referenz-Sekundäreinheit 420 mit einer Referenz-Sekundärspule 421. Die Test- Primäreinheit 110 umfasst alle das Übertragungsverhalten des magnetischen Koppelsystems beeinflussenden Komponenten (z.B. eine Spulenabdeckung). In entsprechender Weise umfasst auch die Referenz-Sekundäreinheit 420 alle das Übertragungsverhalten des magnetischen Koppelsystems beeinflussenden Komponenten (z.B. Karosserieteile eines Fahrzeugs 100). Das Verfahren 520 umfasst das Einstellen 521 einer Vielzahl von
unterschiedlichen Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerten einer Sekundäreinheits- Impedanz 252 an der Referenz-Sekundärspule 421. Dabei liegen die Ist- Sekundäreinheits-Impedanzwerte innerhalb eines Referenz- Wertebereichs 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz 252. Der Referenz- Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz 252 kann anzeigen, welche Ist-Sekundäreinheits- Impedanzwerte ein Referenz-Ladesystem bei Betrieb innerhalb des gesamten Referenz-Betriebsbereichs (d.h. für alle möglichen Werte-Kombinationen von Betriebsparametern 401, 402, 403) aufweist. Die unterschiedlichen Ist- Sekundäreinheits-Impedanzwerte können mittels einer Impedanz-Einstelleinheit 440 eingestellt werden.
Das Verfahren 520 umfasst weiter das Überprüfen 522, ob für die Vielzahl von unterschiedlichen Ist-Sekundäreinheits-Impedanzwerten eine Ist-Ladeleistung des Energiespeichers 103 auf eine Soll-Ladeleistung 401 geregelt werden kann.
Insbesondere kann überprüft werden, ob für die unterschiedlichen Ist- Sekundäreinheits-Impedanzwerte die jeweils eingestellte Soll-Leistung 401 an die Sekundäreinheit 120 übertragen werden kann.
Das Überprüfen 522 kann dabei für unterschiedliche Soll-Ladeleistungen 401 aus einem Referenz-Leistungsbereich des Referenz-Betriebsbereichs erfolgen. Des Weiteren kann das Überprüfen 522 für unterschiedliche Versatzpositionen 402 zwischen der Referenz-Sekundärspule 421 und der Test-Primärspule 111 aus einem Referenz- Versatzbereich des Referenz-Betriebsbereichs erfolgen. Der Referenz-Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz 252 kann dabei für unterschiedliche Soll-Ladeleistungen 401 und/oder für unterschiedliche Versatzpositionen 402 unterschiedlich sein. Mit anderen Worten, der Referenz- Wertebereich 361 für die Sekundäreinheits-Impedanz 252 kann von einem Betriebsparameter 401, 402, 403 des Test-Ladesystems abhängen, insbesondere von der Soll-Ladeleistung 401, von der Versatzposition 402 und/oder von der Ladespannung 403. Wenn das Überprüfen 522 ergibt, dass die Soll-Ladeleistung 401 in dem
Referenz-Leistungsbereich immer bzw. in allen Fällen oder zumindest in X% der Fälle (z.B. X gleich 90 oder mehr) als Ist-Ladeleistung bereitgestellt werden kann, so kann bestimmt werden, dass die Test-Primäreinheit 110 interoperabel ist.
Alternativ oder ergänzend kann eine Toleranz bezüglich des Referenz- Leistungsbereichs bei der Bestimmung der Interoperabilität berücksichtigt werden (z.B. in Zusammenhang mit einer 100% Erbringung der Soll-Ladeleistung 401). Andererseits kann bestimmt werden, dass die Test-Primäreinheit 110 nicht interoperabel ist.
Mit denen in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können eine Test- Primäreinheit 110 oder eine Test-Sekundäreinheit 120 in effizienter Weise in Verbindung mit einer Referenz-Gegeneinheit 420, 410 getestet werden. Dabei können Eigenschaften der jeweiligen Test-Einheit 110, 120 (z.B. Wirkungsgrad, Einfluss von Schirmung und Metallteilen, Einhaltung der
Interoperabilitätskriterien) ermittelt werden. So kann die Entwicklung von Primäreinheiten 110 bzw. Sekundäreinheiten 120 vereinfacht werden, da beide Teilsysteme 110, 120 unabhängig voneinander entwickelt werden können. Des Weiteren kann so in effizienter und zuverlässiger Weise die Interoperabilität von Primäreinheiten 110 bzw. Sekundäreinheiten 120 getestet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche 1) Verfahren (510) zur Überprüfung einer Test-Sekundäreinheit (120) eines induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (103), wobei das Test-Ladesystem die Test-Sekundäreinheit (120) mit einer Test-Sekundärspule (121) und eine Referenz-Primäreinheit (410) mit einer Referenz-Primärspule (411) umfasst, wobei das Verfahren (510) umfasst,
- Erfassen (511) einer Vielzahl von Ist-Primäreinheits-Impedanzwerten des Test-Ladesystems an der Referenz-Primärspule (411) für eine entsprechende Vielzahl von Test-Kombinationen von Werten von Betriebsparametern (401, 402, 403) des Test-Ladesystems; und
- Vergleichen (512) der Vielzahl von Ist-Primäreinheits- Impedanzwerten mit einem Referenz- Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251 ) . 2) Verfahren (510) gemäß Anspruch 1, wobei die Betriebsparameter (401, 402, 403) umfassen,
- eine Ladespannung (403) an dem Energiespeicher (103);
- eine Soll-Ladeleistung (401) zum Laden des Energiespeichers (103); und/oder
- eine Versatzposition (402) zwischen der Test-Sekundärspule (121) und der Referenz-Primärspule (411).
3) Verfahren (510) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- der Referenz- Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251) Primäreinheits-Impedanzwerte eines Referenz-Ladesystems für eine Vielzahl von Referenz-Kombinationen von Werten von Betriebsparametern (401, 402, 403) anzeigt; und
- das Referenz-Ladesystem die Referenz-Primäreinheit (410) und eine Referenz-Sekundäreinheit (420) mit einer Referenz-Sekundärspule (421) umfasst.
4) Verfahren (510) gemäß Anspruch 3, wobei
- die Betriebsparameter (401, 402, 403) eine Soll-Ladeleistung (401) des Energiespeichers (103) und/oder eine Ladespannung (403) an dem Energiespeicher (103) umfassen; und
- der Referenz- Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251) von Sekundäreinheits-Impedanzwerten an der Referenz- Sekundärspule (421) für unterschiedliche Werte der Soll-Ladeleistung (401) und/oder der Ladespannung (403) abhängt.
5) Verfahren (510) gemäß Anspruch 4, wobei
- die Betriebsparameter (401, 402, 403) eine Versatzposition (402)
zwischen der Referenz-Sekundärspule (421) und der Referenz- Primärspule (411) umfassen;
- der Referenz- Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251) von einem Referenz- Wertebereich (352) für
Kopplungsparameter (331) der Referenz-Sekundärspule (421) und der Referenz-Primärspule (411) für unterschiedliche Versatzpositionen (402) abhängt; und
- ein Wert des Referenz- Wertebereichs (352) für Kopplungsparameter (331) insbesondere ein mögliches Wertetupel einer Mehrzahl von unterschiedlichen Kopplungsparametern (331) umfasst.
6) Verfahren (510) gemäß Anspruch 5, wobei
- die Kopplungsparameter (331) Parameter eines Ersatzschaltbildes, insbesondere eines T-Ersatzschalbildes, der Referenz-Sekundärspule (421) und der Referenz-Primärspule (411) sind; und/oder
- die Kopplungsparameter (331) eine Primär-Streuinduktivität (Ζ^— M), eine Sekundär-Streuinduktivität (L2— M) und/oder eine Gegeninduktivität (M) umfassen.
7) Verfahren (510) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei
- der Referenz- Wertebereich (372) für die Primäreinheits-Impedanz (251) für einen Sekundäreinheits-Impedanzwert eine Vielzahl von Primäreinheits-Impedanzwerten umfasst;
- die Vielzahl von Primäreinheits-Impedanzwerten mittels einer
Kopplungsformel aus dem Sekundäreinheits-Impedanzwert berechnet werden kann;
- die Kopplungsformel von den Kopplungsparametern (331) abhängt; und
- die Kopplungsparameter (331) für die Vielzahl von Primäreinheits- Impedanzwerten eine entsprechende Vielzahl von Werten aus dem Referenz-Wertebereich (352) für Kopplungsparameter (331) annehmen.
8) Verfahren (510) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Test-Ladesystem eingerichtet ist, eine Ist-Ladeleistung zu Laden des
Energiespeichers (103) auf eine Soll-Ladeleistung (401) zu regeln.
9) Verfahren (520) zur Überprüfung einer Test-Primäreinheit (110) eines
induktiven Test-Ladesystems zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (103), wobei das Test-Ladesystem die Test-Primäreinheit (110) mit einer Test- Primärspule (111) und eine Referenz-Sekundäreinheit (420) mit einer
Referenz-Sekundärspule (421) umfasst, wobei das Verfahren (520) umfasst,
- Einstellen (521) einer Vielzahl von unterschiedlichen Ist-
Sekundäreinheits-Impedanzwerten einer Sekundäreinheits-Impedanz (252) an der Referenz-Sekundärspule (421); wobei die Ist- Selcundäreinheits-Impedanzwerte Werte aus einem Referenz- Wertebereich (361) für die Sekundäreinheits-Impedanz (252) sind; - Überprüfen (522), ob für die Vielzahl von unterschiedlichen Ist- Selmndäreinheits-Impedanzwerten eine Ist-Ladeleistung des Energiespeichers (103) auf eine Soll-Ladeleistung (401) geregelt werden kann.
10) Verfahren (520) gemäß Anspruch 9, wobei das Überprüfen (522)
- für unterschiedliche Soll-Ladeleistungen (401) aus einem Referenz- Leistungsbereich erfolgt; und/oder
- für unterschiedliche Versatzpositionen (402) zwischen der Referenz- Sekundärspule (421) und der Test-Primärspule (111) aus einem Referenz- Versatzbereich erfolgt.
PCT/EP2018/051863 2017-02-09 2018-01-25 Verfahren zur überprüfung einer primär- oder sekundäreinheit eines induktiven ladesystems WO2018145913A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880010314.6A CN110248838B (zh) 2017-02-09 2018-01-25 用于检查感应式充电系统的初级单元或次级单元的方法
US16/535,903 US11479131B2 (en) 2017-02-09 2019-08-08 Method for checking a primary or secondary unit of an inductive charging system
US17/850,297 US11679686B2 (en) 2017-02-09 2022-06-27 Method for checking a primary or secondary unit of an inductive charging system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017202025.3 2017-02-09
DE102017202025.3A DE102017202025A1 (de) 2017-02-09 2017-02-09 Verfahren zur Überprüfung einer Primär- oder Sekundäreinheit eines induktiven Ladesystems

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/535,903 Continuation US11479131B2 (en) 2017-02-09 2019-08-08 Method for checking a primary or secondary unit of an inductive charging system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018145913A1 true WO2018145913A1 (de) 2018-08-16

Family

ID=61094490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/051863 WO2018145913A1 (de) 2017-02-09 2018-01-25 Verfahren zur überprüfung einer primär- oder sekundäreinheit eines induktiven ladesystems

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11479131B2 (de)
CN (1) CN110248838B (de)
DE (1) DE102017202025A1 (de)
WO (1) WO2018145913A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111308247B (zh) * 2020-03-15 2022-08-02 东南大学 一种基于单边探测电流相位变化率检测的wpt系统判谐方法
CN114487667B (zh) * 2022-01-18 2022-11-08 中国矿业大学 一种电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法
CN114537169A (zh) * 2022-03-28 2022-05-27 华人运通(山东)科技有限公司 大功率无线充电机及其车载端供电电路和控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120265475A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Electric Transportation Engineering Corporation, D/B/A Ecotality North America Device for Testing a Charge System and Method of Providing and Using the Same
DE102016104905A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Ford Global Technologies, Llc Tester für Elektrofahrzeug-Drahtlosladegerät
DE102015223230A1 (de) * 2015-11-24 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Ladestation, Ladevorrichtung und Ladesystem zum induktiven Aufladen eines Energiespeichers sowie Verfahren zum induktiven Aufladen eines Energiespeichers

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2709867C (en) * 2007-12-21 2016-02-23 Access Business Group International Llc Circuitry for inductive power transfer
WO2010041318A1 (ja) * 2008-10-09 2010-04-15 トヨタ自動車株式会社 非接触受電装置およびそれを備える車両
DE102009033237A1 (de) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
DE102009033239C5 (de) * 2009-07-14 2023-05-17 Conductix-Wampfler Gmbh Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
US20120200158A1 (en) * 2009-10-08 2012-08-09 Hitachi, Ltd. Wireless power transmission system and wireless power transmission apparatus
EP2378296B1 (de) * 2010-04-19 2016-03-23 ABB Technology AG Verfahren und Anordnung zum Bestimmen von Impedanzwerten
CN103068618B (zh) * 2010-07-29 2015-06-17 株式会社丰田自动织机 谐振型非接触电力供应系统
JP5648694B2 (ja) * 2010-12-24 2015-01-07 トヨタ自動車株式会社 非接触給電システム及び給電設備
US9148201B2 (en) 2011-02-11 2015-09-29 Qualcomm Incorporated Systems and methods for calibration of a wireless power transmitter
JP5794056B2 (ja) * 2011-09-12 2015-10-14 ソニー株式会社 給電装置および給電システム
DE112012005961A5 (de) * 2012-02-29 2014-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Ladesystem zum galvanisch getrennten Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeigs, elektrisch angetriebenes Fahrzeug, Ladestation für ein Fahrzeug und entsprechendes Verfahren
CN103427499B (zh) * 2012-05-20 2017-06-20 捷通国际有限公司 用于在无线电源系统中通信的系统和方法
DE102012210930A1 (de) 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Energieübertragungsanordnung und Verfahren zum Betreiben der Energieübertragungsanordnung
JP5643270B2 (ja) * 2012-09-13 2014-12-17 トヨタ自動車株式会社 車両および非接触給電システム
CN102856964B (zh) * 2012-10-10 2014-12-10 中国矿业大学 电动汽车三相无线充电系统及其充电方法
MX340511B (es) * 2012-12-18 2016-07-11 Nucleus Scient Inc Identificacion de sistema no lineal para deteccion de objetos en un sistema de transferencia inalambrica de energia.
JP6089687B2 (ja) * 2012-12-25 2017-03-08 株式会社豊田自動織機 受電機器及び非接触電力伝送装置
KR102086345B1 (ko) * 2013-07-01 2020-03-09 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송장치
JP6276532B2 (ja) * 2013-07-29 2018-02-07 キヤノン株式会社 受電装置、送電装置およびそれらの制御方法並びにプログラム
DE102013217816A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung und Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung
KR102140268B1 (ko) * 2013-10-21 2020-07-31 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 시스템에서의 고립 공진기를 이용한 임피던스 매칭 방법 및 장치
KR20180069107A (ko) * 2014-02-23 2018-06-22 애플 인크. 유도 전력 전송 시스템의 임피던스 매칭
EP3123587B1 (de) 2014-03-25 2018-06-06 Koninklijke Philips N.V. Drahtlose induktive leistungsübertragung
EP3180834B1 (de) * 2014-08-13 2019-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Verfahren zur bestimmung einer querverbindung bei drahtlosem laden
US9762085B2 (en) 2014-10-03 2017-09-12 Qualcomm Incorporated System and method for prevention of wireless charging cross connection
US9612296B2 (en) * 2014-10-08 2017-04-04 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for testing of wireless power transmitters and systems
CN104467124B (zh) * 2014-12-31 2017-04-19 深圳市泰金田科技有限公司 地埋式电动汽车无线充电装置
US9829522B2 (en) * 2015-01-27 2017-11-28 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for tuning a resistance and reactance of a wireless power transmitter testing unit
CN104753150B (zh) * 2015-03-24 2018-02-27 华南理工大学 一种电动汽车行进式无线充电装置及其控制方法
KR102340996B1 (ko) * 2015-04-23 2021-12-20 주식회사 위츠 무선 전력 송신 장치 및 방법
CN104795878A (zh) * 2015-05-13 2015-07-22 重庆邮电大学 一种无线充电汽车的阻抗自适应匹配电路设计方法
DE102015209810A1 (de) * 2015-05-28 2016-12-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung für induktives Laden
US10291081B2 (en) * 2015-12-03 2019-05-14 Mediatek Inc. Methods and devices for protection in wireless power systems
WO2017121672A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-20 Koninklijke Philips N.V. Wireless inductive power transfer
CN109952503B (zh) * 2016-07-01 2022-09-09 Lg伊诺特有限公司 用于检测异物的方法及其设备和系统
US10732251B2 (en) * 2017-07-07 2020-08-04 The Regents Of The University Of Michigan Wireless power transfer metering
US20190312459A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 Apple Inc. Wireless Power System With Low Power Mode Switching
WO2019203420A1 (ko) * 2018-04-18 2019-10-24 엘지전자 주식회사 무선전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120265475A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Electric Transportation Engineering Corporation, D/B/A Ecotality North America Device for Testing a Charge System and Method of Providing and Using the Same
DE102016104905A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Ford Global Technologies, Llc Tester für Elektrofahrzeug-Drahtlosladegerät
DE102015223230A1 (de) * 2015-11-24 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Ladestation, Ladevorrichtung und Ladesystem zum induktiven Aufladen eines Energiespeichers sowie Verfahren zum induktiven Aufladen eines Energiespeichers

Also Published As

Publication number Publication date
US20190363808A1 (en) 2019-11-28
US11479131B2 (en) 2022-10-25
US11679686B2 (en) 2023-06-20
US20220324339A1 (en) 2022-10-13
DE102017202025A1 (de) 2018-08-09
CN110248838A (zh) 2019-09-17
CN110248838B (zh) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018103422A1 (de) Parameterschätzung für ein drahtloses leistungsübertragungssystem
DE112013004469B4 (de) Fahrzeug und berührungsloses Leistungszufuhrsystem
DE102016116929A1 (de) Parameterschätzung für einen schwach gekoppelten Transformator
WO2018145913A1 (de) Verfahren zur überprüfung einer primär- oder sekundäreinheit eines induktiven ladesystems
EP2340595B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur blindleistungskompensation eines prüftransformators
DE102010055696A1 (de) System zur kontaktlosen Energieübertragung, Verwendung eines Systems zur kontaktlosen Energieübertragung und Fahrzeug mit einem System zur kontaktlosen Energieübertragung zwischen einem ersten Fahrzeugteil und einem zweiten Fahrzeugteil
DE112013006857T5 (de) Fahrzeug und kontaktloses Leistungsversorgungssystem
DE102014205672A1 (de) Herstellerübergreifendes Positionierungssystem für induktives Laden
DE102017112973A1 (de) Kontaktlose energiesübertragung für fahrzeuge
DE102017117861A1 (de) Kabelloses-Aufladen-Steuervorrichtung und Kabelloses-Aufladen-Steuerverfahren für Elektrofahrzeug und Kabelloses-Aufladen-Vorrichtung für Elektrofahrzeug
WO2016050423A1 (de) Verfahren zur fremdobjekterkennung für eine induktionsladevorrichtung und induktionsladevorrichtung
DE102015221065A1 (de) Abgleichbarer Resonator für induktives Laden
WO2013127555A1 (de) Prüfsystem und verfahren zur prüfung von geräten der hochspannungstechnik
DE102018202957A1 (de) Verfahren und Auswerteeinheit zum Überprüfen der Ausrichtung der Spulen eines induktiven Ladesystems
DE102016217703A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Information in Bezug auf ein induktives Koppelsystem
WO2016096884A1 (de) Primäreinheit mit mehreren teilspulen für induktives laden
DE102014215299A1 (de) Verfahren zum berührungslosen Laden oder Entladen eines batteriebetriebenen Objekts
DE112019002444T5 (de) Energie-umwandlungseinrichtung und energie-umwandlungssystem
DE102017215469A1 (de) Verfahren zur Überprüfung einer Primär- oder Sekundäreinheit für induktives Laden
DE102016202047A1 (de) Schaltbare Induktivitäten für induktives Laden
WO2020229087A1 (de) Lademanagementvorrichtung für eine ladeanordnung
WO2017211557A1 (de) Übertragungssystem zum kontaktlosen übertragen von energie
DE102017218014A1 (de) Induktives Ladesystem und Verfahren zur Verbesserung des Kopplungsfaktors
DE102018200869A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb und/oder Überprüfen eines induktiven Ladesystems
DE102022203649A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern eines llc-resonanzwandlers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18702208

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18702208

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1