WO2023194515A1

WO2023194515A1 - Verfahren zur erkennung der relativen position einer stationären induktionsladevorrichtung zu einer mobilen induktionsladevorrichtung

Info

Publication number: WO2023194515A1
Application number: PCT/EP2023/059097
Authority: WO
Inventors: Mike Böttigheimer
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2022-04-07
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2023-10-12
Also published as: DE102022203487A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung (2, 2a) zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2b), welche in einem Ladebetrieb zur induktiven Energieübertragung miteinander wechselwirken. Eine präzise Erkennung der relativen Position von Energiespulen (3) der Induktionsladevorrichtungen (2) zueinander wird dadurch erreicht, dass in der stationären Induktionsladevorrichtung (2, 2a) zumindest ein magnetisches Annäherungsfeld (70) mit einem Annäherung-Intensitätsmaximum (71) erzeugt wird, wobei das zumindest eine Annäherungsfeld (70) relativ zur stationären Energiespule (3, 3a) der stationären Induktionsladevorrichtung (2, 2a) fix und das Annäherung- Intensitätsmaximum (71) des jeweiligen zumindest einen Annäherungsfelds (70) zur stationären Energiespule (3, 3a) beabstandet ist. Eine Annäherung der mobilen Energiespulen (3, 3b) der mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2b) zu der stationären Energiespule (3, 3a) wird dabei erkannt, wenn zumindest eines der wenigstens einen Annäherungsfelder (70) in der mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2b) empfangen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens, ein System (1), das derart betrieben wird sowie eine mobile Anwendung (100), insbesondere ein Kraftfahrzeug (101), mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2a) eines solchen Systems (1). Zudem betrifft die Erfindung eine stationäre Induktionsladevorrichtung (2, 2a) eines solchen Systems (1).

Description

Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung, welche in einem Ladebetrieb zur induktiven Energieübertragung miteinander wechselwirken. Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens, ein System mit einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer mobilen Induktionsladevorrichtung, das gemäß dem Verfahren betrieben ist sowie eine mobile Anwendung, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems und eine stationäre Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems.

Ein System zur induktiven Energieübertragung weist üblicherweise eine stationäre Induktionsladevorrichtung sowie eine mobile Induktionsladevorrichtung auf. In einem Ladebetrieb fungiert eine Energiespule einer der Induktionsladevorrichtungen als eine Primärspule und die Energiespule der anderen Induktionsladevorrichtung als Sekundärspule. Derartige Systeme kommen üblicherweise zur induktiven Energieübertragung auf eine mobile Anwendung, beispielsweise auf ein Kraftfahrzeug, zum Einsatz, wobei die mobile Anwendung die mobile Induktionsladevorrichtung aufweist. In den mobilen Anwendungen ist die Energiespule der mobilen Induktionsladevorrichtung im Ladebetrieb gewöhnlich die Sekundärspule. Zur induktiven Energieübertragung erzeugt die Primärspule ein magnetisches Wechselfeld, welches in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Um die induktive Energieübertragung zu ermöglichen sowie den Wirkungsgrad der induktiven Energieübertragung zu erhöhen, sind die Primärspule und die Sekundärspule und somit die Energiespulen der Induktionsladevorrichtungen relativ zueinander entsprechend zu positionieren. In der EP 2 727 759 B1 kommen zur Erkennung der relativen Position einer an einem Kraftfahrzeug angebrachten mobilen Induktionsladevorrichtung ein Sender und einen Empfänger zum Einsatz.

Die DE 10 2012 205283 A1 schlägt vor, eine gerade Anzahl von Detektorspulenelementen einzusetzen, die paarweise entgegengesetzt gewickelt werden und ein Detektorpaar bilden.

In der EP 3 347 230 B1 wird vorgeschlagen, in der mobilen Induktionsladevorrichtung eine Sendeeinheit einzusetzen, welche im Betrieb ein Sendesignal mit vorgegebener Frequenz aussendet. Das Sendesignal mit der vorgegebenen Frequenz wird mit einer Empfangseinheit empfangen und einen Signalteil des Sendesignals ermittelt. Abhängig von dem ermittelten Signalteil wird dabei eine relative Position bestimmt.

Die DE 10 2017 215 932 B3 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung einer Positionsinformation eines Kraftfahrzeugs auf einem Untergrund. Das Kraftfahrzeug weist eine mobile Induktionsladevorrichtung auf. Durch Bestromung der Energiespule der mobilen Induktionsladevorrichtung wird zumindest eine in oder auf einem vom Kraftfahrzeug befahrenen Untergrund angeordneten magnetischen Struktur magnetisiert. Die Struktur ist gemeinsam mit einer Positionsangabe der jeweiligen Struktur in einer digitalen Karte gespeichert, wobei anhand der magnetisierten Struktur die Position des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung, für ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens, für ein derart betriebenes System mit einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung sowie eine mobile Anwendung mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems und für eine stationären Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche insbesondere Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigen. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, für das Verfahren, für das Computerprogrammprodukt, für das System sowie für die mobile Anwendung und für die stationäre Induktionsladevorrichtung verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich durch eine erhöhte Präzision und/oder erhöhte Robustheit der Erkennung der relativen Positionierung der Energiespulen des Systems auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht demnach dem allgemeinen Gedanken, zur Erkennung der relativen Position zwischen Energiespulen einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer mobilen Induktionsladevorrichtung eines Systems zur induktiven Energieübertragung, insbesondere zur Erkennung der Annäherung der Energiespulen, in einer der Induktionsladevorrichtungen zumindest zwei zur Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung fixe Felder zu erzeugen, von denen zumindest eines quer zu einer Höhenrichtung zur zugehörigen Energiespule beabstandet ist, wobei die Felder in der anderen Induktionsladevorrichtung empfangen und anhand eines Verhältnisses zwischen zwei der empfangenen Felder eine Annäherung der Energiespulen zueinander quer zur Höhenrichtung erkannt wird. Da zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander Verhältnisse der Felder herangezogen werden, ist, insbesondere im Vergleich zu absoluten Werten der Felder oder Laufzeitunterschieden zumindest eines Feldes, eine zuverlässigere und einfachere Ermittlung der relativen Position gegeben. Dies liegt insbesondere daran, dass das Verhältnis der empfangenen Felder sich bei in Höhenrichtung änderndem Abstand nicht oder lediglich geringfügig ändert. Somit können beispielsweise mobile Induktionsladevorrichtungen in zugehörigen Anwendungen in unterschiedlichen Höhen und/oder stationäre Induktionsladevorrichtungen unterschiedlich hoch oder tief verbaut bzw. angeordnet sein und die relative Position der Energiespulen zueinander dennoch ohne weitere Kalibrierung erkannt werden. Folglich wird eine Annäherung der beiden Energiespulen zueinander auf einfache und effektive Art erkannt.

Das Heranziehen des Verhältnisses zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander hat wie erläutert insbesondere den Vorteil, dass auf eine wiederholte Kalibrierung von aufeinander induktiv energieübertragenden Induktionsladevorrichtungen verzichtet werden kann. Das heißt, dass zumindest ein Verhältnis vorab vorgegeben werden kann, wobei beim Ermitteln eines solchen Verhältnisses aus den empfangenen Feldern erkannt wird, dass eine entsprechende relative Position der Energiespulen zueinander vorliegt. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, besagte vorgegebene Verhältnisse entweder von der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung auf die empfangende Induktionsladevorrichtung einmalig, bevorzugt bevor die Positionierung startet, zu übertragen, um die relative Position der Energiespulen zueinander zu bestimmen. Alternativ und bevorzugt sind die Verhältnisse fix vorgegeben, sodass das vorgegebene Verhältnis in der empfangenden Induktionsladevorrichtung hinterlegt und somit keine Übermittlung an die empfangende Induktionsladevorrichtung notwendig ist. Dies erlaubt es insbesondere, die relative Position zwischen Energiespulen von unterschiedlichen stationären Induktionsladevorrichtungen und verschiedenen mobilen Induktionsladevorrichtungen ohne vorangehende Kalibrierung auf einfache und robuste Art zu bestimmen.

Dem Erfindungsgedanken entsprechend dient ein Verfahren der Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung, wobei die stationäre Induktionsladevorrichtung eine stationäre Energiespule und die mobile Induktionsladevorrichtung eine mobile Energiespule aufweist. Die Energiespulen sind in einem Ladebetrieb in einer Höhenrichtung zueinander beanstandet und überlappen einander quer zur Höhenrichtung. Im Ladebetrieb erzeugt eine der Energiespulen ein magnetisches Wechselfeld, welches in der anderen Energiespule eine Spannung zur Energieübertragung induziert.

Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander werden in einer der Induktionsladevorrichtungen zumindest zwei voneinander unterscheidbare Felder erzeugt, welche zur der Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung, also der Energiespule der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung, fix sind. Diese Felder werden zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander in der anderen Induktionsladevorrichtung empfangen. Das jeweilige Feld weist ein Intensitätsmaximum auf. Zumindest eines der Felder wird derart erzeugt, dass dessen Intensitätsmaximum quer zur Höhenrichtung zur Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung beabstandet ist. Das jeweilige Feld mit dem quer zur Höhenrichtung zur Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung beabstandeten Intensitätsmaximum wird nachfolgend auch als Annäherungsfeld und dessen Intensitätsmaximum als Annäherung- Intensitätsmaximum bezeichnet. Für das lokale Verhältnis zwischen zumindest eines der wenigstens einen Annäherungsfelder und zumindest eines der wenigstens einen weiteren Felder wird ein Verhältnisbereich vorab vorgegeben, der nachfolgend auch als Annäherung-Verhältnisbereich bezeichnet wird. Der vorgegebene Verhältnisbereich ist derart, dass sich die Energiespulen quer zur Höhenrichtung annähern. Das heißt, dass für zumindest eines der wenigstens einen Annäherungsfelder und zumindest eines der wenigstens einen weiteren Felder ein Annäherung-Verhältnisbereich vorab vorgegeben wird, für welchen sich die Energiespulen quer zur Höhenrichtung annähern. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander wird ein Verhältnis zwischen zumindest einem der wenigstens einen empfangenen Annäherungsfeldern und zumindest einem der zumindest einen weiteren empfangenen Feldern ermittelt, welches nachfolgend auch als Annäherung-Verhältnis bezeichnet wird. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule quer zur Höhenrichtung annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich liegt.

Die Erkennung der Annäherung umfasst vorteilhaft die Erkennung der Entfernung der Energiespulen zueinander, wenn das ermittelte Annäherung-Verhältnis sich aus dem vorgegebenen zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich bewegt.

Die jeweilige Energiespule weist vorzugsweise zumindest eine Wicklung auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist dabei bezüglich der Erstreckung der Energiespule insbesondere die gesamte von der zumindest einen Wicklung aufgespannte Fläche zu verstehen. Bei einer Flachspule gehört also auch der zentrale Bereich, in welchem keine Wicklung vorhanden sein kann, zur Energiespule.

Die Felder können in der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung auf beliebige Art erzeugt werden.

Vorteilhaft ist zumindest eines der Felder, vorzugsweise das jeweilige Feld, ein magnetisches und/oder elektromagnetisches Feld.

Bevorzugt ist zumindest eines der Felder, vorzugsweise das jeweilige Feld, ein magnetisches Feld. Das heißt, dass zumindest eines der Felder, vorzugsweise das jeweilige Feld, als ein magnetisches Feld erzeugt wird. Ein magnetisches Feld hat gegenüber einem elektromagnetischen Feld den Vorteil, dass der Empfänger das Feld vereinfacht und zuverlässig empfängt. Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, auf eine Kalibrierung zu verzichten, welche beispielsweise bei Laufzeitunterschieden, wie sie üblicherweise bei elektromagnetischen und/oder akustischen Feldern benötigt werden. Mit dem magnetischen Feld erfolgt somit eine vereinfachte und robuste Ermittlung der Verhältnisse und somit der relativen Position der Energiespulen zueinander. Insbesondere der Entfall der bei der jeweiligen Positionierung durchgeführten Kalibrierung führt ferner dazu, dass die Positionierung zwischen unterschiedlichen Induktionsladevorrichtungen durchgeführt werden kann. Mit anderen Worten, der Einsatz magnetischer Felder erlaubt es, die Positionierung mit unterschiedlichen Induktionsladevorrichtungen auf einfache Weise umzusetzen.

Vorteilhaft ist für das jeweilige Feld eine Spule vorgesehen, welche nachfolgend auch als Sendespule bezeichnet wird. Somit weist die Induktionsladevorrichtung, welche zumindest zwei Felder erzeugt, bevorzugt zumindest zwei Sendespulen, nämlich für das jeweilige Feld eine zugehörige Sendespule, auf. Die das jeweilige Annäherungsfeld erzeugende Sendespule wird nachfolgend auch als Annäherung- Sendespule bezeichnet.

Bei zumindest einer der Sendespulen kann es sich um die Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung handeln.

Bevorzugt sind die Sendespulen von der Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung unterschiedlich.

Die zur Energiespule fixe Position der Felder, insbesondere der Intensitätsmaxima, kann auf beliebige Weise erreicht werden.

Vorteilhaft wird die fixe Position der Felder, insbesondere der Intensitätsmaxima, zur Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung durch eine entsprechende Positionierung der Sendespulen erreicht. Zweckmäßig überlappen die den jeweiligen Annäherung-Verhältnisbereich bildenden Felder, bevorzugt innerhalb des gesamten Annäherung- Verhältnisbereichs.

Die Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander erfolgt vorteilhaft durch einen Vergleich zumindest eines ermittelten Annäherung- Verhältnisse mit dem zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich.

Der zumindest eine Annäherung-Verhältnisbereich ist bevorzugt hinterlegt. Dies vereinfacht die Durchführung des Verfahrens.

Der Empfang des zumindest einen Annäherungsfelds in der anderen Induktionsladevorrichtung kann auf beliebige Weise erfolgen.

Vorteilhaft weist die die Felder empfangende Induktionsladevorrichtung zumindest einen zur zugehörigen Energiespule fixen Empfänger auf, welcher mit den Feldern wechselwirkt.

Vorstellbar ist es insbesondere, dass die Induktionsladevorrichtung einen einzigen solchen Empfänger aufweist.

Der jeweilige zumindest eine Empfänger kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein.

Beispielsweise kann zumindest einer der wenigstens einen Empfänger zumindest eine Spule, nachfolgend auch als Empfangsspule bezeichnet, aufweisen.

Vorstellbar ist es, dass zumindest einer der wenigstens einen Empfänger eine solche Empfangsspule ist.

Zumindest eine der wenigstens einen Empfangsspulen kann der Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung entsprechen. Das heißt, dass die Energiespule der Induktionsladevorrichtung im Ladebetrieb als Energiespule und zur Erkennung der Positionierung, das heißt im Erkennungsbetrieb, als

Empfangsspule verwendet werden kann.

Vorteilhaft ist die Energiespule der empfangenden Induktionsladevorrichtung von der zumindest einen Empfangsspule unterschiedlich.

Bevorzugt erfolgt die Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander außerhalb des Ladebetrieb, das heißt in einem vom Ladebetrieb unterschiedlichen Betriebsmodus, welcher nachfolgend auch als Erkennungsbetrieb bezeichnet wird.

Der Erkennungsbetrieb wird vorteilhaft gestartet, wenn ein vorgegebener Abstand der Induktionsladevorrichtungen zueinander quer zu Höhenrichtung unterschritten wird.

Bevorzugt wird dabei von einer der Induktionsladevorrichtungen, bevorzugt von der mobilen Induktionsladevorrichtung, ein Pingsignal ausgesendet, welches von der anderen Induktionsladevorrichtung empfangen wird, wobei beim Empfangen des Pingsignals der Erkennungsbetrieb gestartet wird.

Der Erkennungsbetrieb wird zweckmäßig beendet, wenn die Energiespulen zueinander ausgerichtet sind. Sind die Energiespulen zueinander ausgerichtet, kann der Ladebetrieb beginnen.

Im Erkennungsbetrieb erfolgt die relative Positionierung und Ausrichtung der Energiespulen relativ zueinander. Der Erkennungsbetrieb umfasst bevorzugt die Annäherung der Energiespulen aneinander. Der Erkennungsbetrieb umfasst bevorzugt ferner eine genaue Positionierung der Energiespulen zueinander, nachfolgend auch als Nahfeldpositionierung bezeichnet. Das zumindest eine Annäherungsfeld kommt dabei vorteilhaft zur Annäherung der Energiespulen zum Einsatz.

Die Annäherung kommt vorteilhaft zum Einsatz, wenn die Energiespulen zueinander quer zur Höhenrichtung einen Abstand von weniger als 1 ,5 m, insbesondere von weniger als 1 ,0 m, beispielsweise zwischen 1 ,0 m und 0,5 m, aufweisen. Die Nahfeldpositionierung kommt dann zum Einsatz, wenn dieser Abstand unterschritten ist, insbesondere wenn die Energiespulen zueinander einen Abstand von weniger als 1 ,5 m, beispielsweise von weniger als 1 ,0 m, insbesondere weniger als 0,5 m quer zur Höhenrichtung aufweisen.

Die Induktionsladevorrichtungen kommen zur induktiven Energieübertragung zum Einsatz, wobei im Ladebetrieb eine der Energiespulen als Primärspule und die andere Energiespule als Sekundärspule fungiert. Insbesondere wird dabei von der stationären Induktionsladevorrichtung induktiv Energie auf die mobile Induktionsladevorrichtung übertragen.

Die mobile Induktionsladevorrichtung ist bevorzugt an einer zugehörigen, mobilen Anwendung, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, angebracht. Bevorzugt wird dabei mittels der mobilen Induktionsladevorrichtung induktiv Energie auf die Anwendung übertragen, um beispielsweise eine Batterie der Anwendung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, zu laden.

Bei dem zumindest einen weiteren Feld kann es sich um ein weiteres Annäherungsfeld handeln.

Bei bevorzugten Ausführungsformen werden in der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung zumindest zwei solche Annäherungsfelder erzeugt, welche voneinander unterscheidbar sind, wobei die Intensitätsmaxima der Annäherungsfelder zueinander beabstandet sind. Besonders bevorzugt wird für zumindest zwei der wenigstens zwei Annäherungsfelder ein Verhältnisbereich vorab vorgegeben, für welchen eine Annäherung der mobilen Energiespule zur stationären Energiespule vorliegt. Die Erkennung der Annäherung der Energiespulen erfolgt dadurch, dass ein Verhältnis der empfangenen Annäherungsfelder ermittelt und eine Annäherung erkannt wird, wenn zumindest eines der wenigstens einen Verhältnisse innerhalb des zugehörigen Verhältnisbereichs liegt.

Bei bevorzugten Ausführungsformen werden in der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung zumindest zwei voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder erzeugt. Dabei werden zumindest zwei der Annäherungsfelder derart erzeugt, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima der Annäherungsfelder zur zugehörigen Energiespule in einer quer zur Höhenrichtung verlaufenden Richtung aufeinanderfolgen, welche nachfolgend auch als Abstandsrichtung bezeichnet wird. Ferner wird für zumindest zwei der Annäherungsfelder mit in Abstandsrichtung aufeinanderfolgenden Annäherung-Intensitätsmaxima ein Annäherung-Verhältnisbereich vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule sich in Abstandsrichtung der stationären Energiespule annähert. Im Erkennungsbetrieb wird ein Annäherung-Verhältnis zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfelder ermittelt. Wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse im zugehörigen Annäherung- Verhältnisbereich liegt, wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule in Abstandsrichtung annähert. Auf diese Weise wird eine Annäherung der mobilen Energiespule zur stationären Energiespule in Abstandsrichtung auf einfache und zuverlässige Weise erreicht. Somit ist es nicht nur möglich, eine Annäherung allgemein zu erkennen, sondern auch der Annäherung eine Richtung, nämlich die Abstandsrichtung, zuzuordnen. Bei einer Weiterbildung der vorstehend erwähnten, bevorzugten Ausführungsformen werden zumindest drei Annäherungsfelder derart erzeugt, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima der Annäherungsfelder in Abstandsrichtung aufeinander folgen. Im Erkennungsbetrieb wird ein Annäherung- Verhältnis zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfelder ermittelt. Wenn die Annäherung-Verhältnisse in der Reihenfolge des Abstandes der zugehörigen Annäherung-Intensitätsmaxima in Abstandsrichtung zur stationären Energiespule ermittelt werden, so wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule in Abstandsrichtung annähert. Somit wird also nicht nur eine Richtung der Annäherung der mobilen Energiespule zur stationären Energiespule erkannt, sondern auch ein Abstand der Energiespulen zueinander in Abstandsrichtung. Dabei deutet eine Abfolge der ermittelten Annäherung-Verhältnisse in der besagten Reihenfolge, dass sich der Abstand zwischen der mobilen Energiespule und der stationären Energiespule entlang der Abstandsrichtung verringert.

Bei bevorzugten Ausführungsformen werden in der die Felder erzeugenden Induktionsladevorrichtung zumindest zwei voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder erzeugt. Dabei werden zwei der Annäherungsfelder derart erzeugt, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima der Annäherungsfelder zur zugehörigen Energiespule beabstandet und in einer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, welche nachfolgend auch als Überlapprichtung bezeichnet wird. Für die Annäherungsfelder mit in Überlapprichtung gegenüberliegenden Annäherung-Intensitätsmaxima wird ein Annäherung-Verhältnisbereich vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule entlang der Überlapprichtung mit der stationären Energiespule überlappt und in einer quer oder geneigt zur Überiapprichtung verlaufenden Richtung, welche nachfolgend auch als Abstandsrichtung bezeichnet wird, zur stationären Energiespule beabstandet ist. Bevorzugt entspricht die Abstandsrichtung der vorstehend erwähnten Abstandsrichtung. Im Erkennungsbetrieb wird ein Annäherung-Verhältnis zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfelder ermittelt. Wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich liegt, wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule in Abstandsrichtung annähert und mit der stationären Energiespule in Überlapprichtung überlappt. Somit wird also neben der Erkennung der Annäherung in Abstandsrichtung auch eine bereits vorliegender Überlapp der Energiespulen in Überiapprichtung erkannt.

Bevorzugt werden die Annäherungsfelder derart erzeugt, dass die Abstandsrichtung und die Überlapprichtung quer zueinander und/oder quer zur Höhenrichtung verlaufenden. Somit wird eine vereinfachte Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander erreicht. Zudem lässt sich auf diese Weise eine Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung zur stationären Induktionsladevorrichtung zum Erreichen des Ladebetriebs vereinfacht ermöglicht.

Dementsprechend ist es bevorzugt, wenn zumindest zwei der Annäherungsfelder derart erzeugt werden, dass die Überiapprichtung einer quer zur Höhenrichtung verlaufenden Querrichtung entspricht. Dabei wird das zugehörige Annäherung- Verhältnisbereich vorab derart vorgegeben, dass die Abstandsrichtung einer quer zur Höhenrichtung und quer zur Querrichtung verlaufenden Längsrichtung entspricht.

Bei einer Weiterbildung der vorstehend erwähnten, bevorzugten Ausführungsformen werden zumindest vier voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder erzeugt, derart, dass jeweils ein Paar der Annäherung- Intensitätsmaxima parallel zur Überlapprichtung gegenüberliegend angeordnet und die Paare in Abstandsrichtung zueinander beabstandet sind. Dabei wird für das jeweilige Paar ein zugehöriger Annäherung-Verhältnisbereich vorab vorgegeben. Wenn die Annäherung-Verhältnisse der Paare in der Reihenfolge ihres Abstandes in Abstandsrichtung zur zugehörigen Energiespule ermittelt werden, wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule in Abstandsrichtung annähert und mit der stationären Energiespule in Überiapprichtung überlappt. Somit wird also nicht nur ein entlang der Abstandsrichtung anhaltender Überlapp der Energiespulen in Überlapprichtung, sondern auch eine Annäherung Energiespulen entlang der Abstandsrichtung erkannt. Dabei bedeutet eine Abfolge der ermittelten Annäherung-Verhältnisse in der besagten Reihenfolge der Paare, dass sich der Abstand zwischen der mobilen Energiespule und der stationären Energiespule entlang der Abstandsrichtung verringert.

Für eine genaue Positionierung der Energiespulen zueinander, das heißt zur Erkennung der in Längsrichtung und in Querrichtung überlappenden Anordnung der Energiespulen, kommen vorzugsweise Felder zum Einsatz, welche nachfolgend auch als Positionierfelder bezeichnet werden. Dabei werden die Positionierfelder bevorzugt für die Nahfeldpositionierung eingesetzt,.

Die Positionierfelder sind voneinander und von dem jeweiligen zumindest einen Annäherungsfeld unterscheidbar. Die Positionierfelder werden derart erzeugt, dass sie voneinander unterscheidbar sind, und derart, dass die Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung, also der Induktionsladevorrichtung, welche die Positionierfelder erzeugt, relativ zu den Positionierfeldern fix positioniert ist. Das jeweilige Positionierfeld weist ein Intensitätsmaximum auf, welches nachfolgend auch als Positionier-Intensitätsmaximum bezeichnet wird. Die Positionierfelder werden derart erzeugt, dass die Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung zumindest teilweise in einem von zumindest zwei Positionier-Intensitätsmaxima begrenzten und sich in Höhenrichtung erstreckenden virtuellen Rahmenvolumen liegt. Das Rahmenvolumen ist bevorzugt zu dem zumindest einen Annäherung- Intensitätsmaximum des zumindest einen Annäherungsfelds beabstandet. In bevorzugten Ausführungsbeispielen werden das zumindest eine Annäherungsfeld und die Positionierfelder in derselben Induktionsladevorrichtung erzeugt.

Dabei kann zumindest eines der Positionierfelder als ein weiteres Feld zum Einsatz kommen. Das heißt, dass zumindest ein Annäherungsfeld und zumindest zwei Positionierfelder erzeugt werden, derart, dass die Positionierfelder voneinander und von dem zumindest einen Annäherungsfeld unterscheidbar sind, und derart, dass die Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung relativ zu den Positionierfeldern fix positioniert ist. Für zumindest eines der Annäherungsfelder und zumindest eines der Positionierfelder wird ein Annäherung-Verhältnisbereich vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule sich der stationären Energiespule annähert. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander wird ein Annäherung-Verhältnis zwischen zumindest einem der wenigstens einen empfangenen Annäherungsfelder und wenigstens einem der zumindest einen empfangenen Positionierfelder ermittelt. Wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich liegt wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule der stationären Energiespule annähert.

Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander in Nahfeldpositionierung mittels der Positionierfelder werden die Positionierfelder an zumindest einer zur Energiespule der anderen Induktionsladevorrichtung fixen Position empfangen. Dabei wird ein Positionier-Verhältnisbereich von zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern vorab vorgegeben, für welchen die Energiespule der die Positionierfelder empfangenden Induktionsladevorrichtung im Rahmenvolumen angeordnet ist. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander wird das Positionier-Verhältnis zwischen zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern ermittelt. Dabei wird erkannt, dass die Energiespulen im Rahmenvolumen angeordnet sind und quer zur Höhenrichtung überlappen, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Positionier- Verhältnisse innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Positionier- Verhältnisbereichs liegt.

Die Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander erfolgt vorteilhaft durch einen Vergleich zumindest eines ermittelten Positionier- Verhältnisses mit dem zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich.

Der zumindest eine Positionier-Verhältnisbereich ist bevorzugt hinterlegt. Dies vereinfacht die Durchführung des Verfahrens.

Zweckmäßig überlappen zumindest zwei der Positionierfelder, insbesondere alle Positionierfelder, im Rahmenvolumen.

Die Positionierfelder können in der anderen Induktionsladevorrichtung auf beliebige Weise empfangen werden.

Bevorzugt kommt zu diesem Zweck in der anderen Induktionsladevorrichtung zumindest einen Empfänger zum Einsatz, der vorzugsweise zur Energiespule der empfangenden Induktionsladevorrichtung fix ist, und mit den Positionierfeldern wechselwirkt.

Vorstellbar ist es insbesondere, dass die empfangende Induktionsladevorrichtung einen einzigen solchen Empfänger aufweist.

Beispielsweise kann zumindest einer der wenigstens einen Empfänger zumindest eine Spule, nachfolgend auch als Empfangsspule bezeichnet, aufweisen. Vorstellbar ist es, dass zumindest einer der wenigstens einen Empfänger eine solche Empfangsspule ist.

Vorstellbar ist es, dass zum Empfangen von zumindest einem der wenigstens einen Annäherungsfelder und zumindest einen der wenigstens einen Positionierfelder derselbe Empfänger zum Einsatz kommt.

Die Positionierfelder können in der die Positionierfelder erzeugenden Induktionsladevorrichtung auf beliebige Art erzeugt werden.

Vorteilhaft ist für das jeweilige Positionierfeld eine Spule vorgesehen, welche nachfolgend auch als Positionier-Sendespule bezeichnet wird. Somit weist die Induktionsladevorrichtung, welche zumindest zwei Positionierfelder erzeugt, bevorzugt zumindest zwei Positionier-Sendespulen, nämlich für das jeweilige Positionierfeld eine zugehörige Positionier-Sendespule, auf.

Bei zumindest einer der Positionier-Sendespulen kann es sich um die Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung handeln.

Bevorzugt sind die Positionier-Sendespulen von der Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung unterschiedlich.

Die zur Energiespule fixe Position der Positionierfelder, insbesondere der Positionier-Intensitätsmaxima, kann auf beliebige Weise erreicht werden.

Vorteilhaft wird die fixe Position der Positionierfelder, insbesondere der Positionier-Intensitätsmaxima, zur Energiespule der zugehörigen Induktionsladevorrichtung durch eine entsprechende Positionierung der Positionier-Sendespulen erreicht. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist für zumindest einen der wenigstens einen Verhältnisbereiche, das heißt für zumindest einen der wenigstens einen Positioner-Verhältnisbereiche und/oder für zumindest einen der wenigstens einen Annäherung-Verhältnisbereiche, eine Toleranz zugelassen. Dies erlaubt es insbesondere, dieselbe stationäre Induktionsladevorrichtung mit in der zugehörigen Anwendung unterschiedlich hoch angeordneten mobilen Induktionsladevorrichtungen, das heißt für unterschiedliche Abstände in Höhenrichtung, zu verwenden. Insbesondere ist es somit möglich, bei der Verwendung der mobilen Induktionsladevorrichtung in unterschiedlich hohen Kraftfahrzeugen, beispielsweise bei einem Sportwagen, einem SUV oder einem Lastkraftwagen, dennoch eine zuverlässige und robuste Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander zu erreichen.

Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, zu diesem Zweck für im Ladebetrieb unterschiedliche Abstände der Energiespulen in Höhenrichtung jeweils zugehörige Verhältnisbereiche vorab vorzugeben.

Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei welchen innerhalb des Rahmenvolumens ein sich in Höhenrichtung erstreckendes virtuelles Zielvolumen definiert wird, derart, dass die Energiespule der die Positionierfelder erzeugenden Induktionsladevorrichtung im Zielvolumen liegt. Zudem wird zumindest einer der Positionier-Verhältnisbereiche derart vorgegeben, dass die Energiespule der die Positionierfelder empfangenden Induktionsladevorrichtung zumindest teilweise im Zielvolumen angeordnet ist. Wird also ein Positionier-Verhältnis in dem dem Zielvolumen zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich ermittelt, wird erkannt, dass die Energiespulen innerhalb des Zielvolumens quer zur Höhenrichtung überlappen. Da das Zielvolumen kleiner ist als das Rahmenvolumen, wird somit eine erhöhte Präzision der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander erreicht. Somit ist es ferner möglich, die Energiespulen präziser relativ zueinander auszurichten. Das Rahmenvolumen und/oder das Zielvolumen können prinzipiell beliebig gewählt sein.

Zweckmäßig sind das Rahmenvolumen und das Zielvolumen derart gewählt, dass bei einem Überlapp der Energiespulen innerhalb des Rahmenvolumens bzw. des Zielvolumens im Ladebetrieb hohe Wirkungsgrade erzielt werden.

Bevorzugt ist das Rahmenvolumen und/oder das Zielvolumen derart gewählt, dass bei einer überlappenden Anordnung der Energiespulen innerhalb des Volumens im Ladebetrieb ein Wirkungsgrad von zumindest 90 % erreicht wird.

Der Zielbereich weist vorteilhaft eine Größe in der Art eines DIN-A5 Blatts aus. Vorteilhaft ist der Zielbereich ca. 7,5cm lang und ca. 10 cm breit, oder umgekehrt.

Dabei können dem Rahmenvolumen sowie dem Zielvolumen jeweils zugehörige Positionier-Verhältnisbereiche zugeordnet werden. Zweckmäßig ist der zumindest eine dem Zielvolumen zugeordnete Positionier-Verhältnisbereich enger als der zumindest eine dem Rahmenvolumen zugeordnete Positionier-Verhältnisbereich.

Beispielsweise kann zumindest einer der wenigstens einen dem Zielvolumen zugeordneten Positionier-Verhältnisbereiche zwischen 1 :0,1 und 0,1 :1 betragen.

Beispielsweise kann zumindest einer der wenigstens einen dem Rahmenvolumen zugeordneten Positionier-Verhältnisbereiche zwischen 10:0,05 und 0,05:10 betragen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird zumindest zwei der gegenüberliegenden Positionier-Intensitätsmaxima eine Richtung zugeordnet. Dies erlaubt es insbesondere zu erkennen, dass die Energiespulen in der Richtung überlappen. Bevorzugt sind dementsprechend Ausführungsformen, bei denen die Positionierfelder derart erzeugt werden, dass die Positionier-Intensitätsmaxima von zumindest zwei Positionierfeldern in einer quer zur Höhenrichtung verlaufenden Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei diese Positionierfelder nachfolgend auch als Längs-Positionierfelder bezeichnet werden. Ferner wird für zumindest zwei der Längs-Positionierfeldern vorab ein zugehöriger Positionier-Verhältnisbereich vorgegeben wird, welcher nachfolgend auch als Längs-Positionier-Verhältnisbereich bezeichnet wird. Aus den empfangenen Positionierfeldern wird ein Positionier-Verhältnis zwischen zumindest zwei der Längs-Positionierfeldern ermittelt, welches nachfolgend auch als Längs- Positionier-Verhältnis bezeichnet wird. Sofern das ermittelte Längs-Positionier- Verhältnis innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Längs-Positionier- Verhältnisbereichs liegt, wird erkannt, dass die Energiespulen in Längsrichtung überlappen.

Bevorzugt sind dementsprechend Ausführungsformen, bei denen die Positionierfelder derart erzeugt werden, dass die Positionier-Intensitätsmaxima von zumindest zwei Positionierfeldern in einer quer zur Höhenrichtung verlaufenden Querrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Positionierfelder nachfolgend auch als Quer-Positionierfelder bezeichnet werden. Für zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern wird zudem vorab ein zugehöriger Positionier-Verhältnisbereich vorgegeben, welcher nachfolgend auch als Quer- Positionier-Verhältnisbereich bezeichnet wird. Aus den empfangenen Positionierfeldern wird ein Positionier-Verhältnis zwischen zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern ermittelt, welches nachfolgend auch als Quer-Positionier- Verhältnis bezeichnet wird. Sofern das ermittelte Quer-Positionier-Verhältnis innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Quer-Positionier-Verhältnisbereichs liegt, wird erkannt, dass die Energiespulen in Querrichtung überlappen. Bevorzugt ist es, wenn sowohl zumindest zwei Längs-Positionierfelder und zumindest zwei Quer-Positionierfelder erzeugt werden, wobei für zumindest zwei Längs-Positionierfelder ein zugehöriger Quer-Positionier-Verhältnisbereich und für zumindest zwei Quer-Positionierfelder ein zugehöriger Quer-Positionier- Verhältnisbereich vorab vorgegeben wird, und wobei aus den empfangenen Positionierfeldern zumindest ein Längs-Positionier-Verhältnis und zumindest eine Quer-Positionier-Verhältnis ermittelt wird. Dies führt zu einer erhöhten Präzision der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander.

Bevorzugt ist es dementsprechend, wenn ein Überlappen der Energiespulen erkannt wird, sofern, das ermittelte Längs-Positionier-Verhältnis innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Längs-Positionier-Verhältnisbereichs liegt, und wenn das ermittelte Quer-Positionier-Verhältnis innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Quer-Positionier-Verhältnisbereichs liegt.

Bevorzugt verlaufen die Längsrichtung und die Querrichtung quer zueinander. Dies erlaubt eine vereinfachte Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander. Zudem lässt sich die überlappende Anordnung der Energiespulen durch eine relative Bewegung der Induktionsladevorrichtungen zueinander auf diese Weise vereinfacht umsetzen.

Bevorzugt ist es dabei, wenn beim Einsatz der mobilen Induktionsladevorrichtung in einem Kraftfahrzeug die Längsrichtung der X-Richtung und die Querrichtung der Y-Richtung des Kraftfahrzeugs entsprechen, oder umgekehrt.

Vorstellbar ist es, die Längs-Positionierfelder in der stationären Induktionsladevorrichtung zu erzeugen und in der mobilen Induktionsladevorrichtung zu empfangen und die Quer-Positionierfelder in der mobilen Induktionsladevorrichtung zu erzeugen und in der stationären Induktionsladevorrichtung zu empfangen, oder umgekehrt. Bei bevorzugten Ausführungsformen werden alle Positionierfelder in der einen Induktionsladevorrichtung erzeugt und in der anderen Induktionsladevorrichtung empfangen. Dies führt zu einer vereinfachten Durchführung des Verfahrens.

Als bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei denen die Positionierfelder derart erzeugt werden, dass in Längsrichtung zwei zueinander beabstandete Paare der Positionier-Intensitätsmaxima gegenüberliegend angeordnet sind und/oder in Querrichtung zwei zueinander beanstandete Paare der Positionier- Intensitätsmaxima gegenüberliegend angeordnet sind. Somit stehen für die Erkennung der überlappenden Anordnung der Energiespulen in Längsrichtung und/oder in Querrichtung jeweils zwei Positionier-Verhältnisse bzw. zugehörige Positionier-Verhältnisbereiche zu Verfügung. Dies führt zu einer erhöhten Präzision der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander.

Bevorzugt ist es, wenn die Positionierfelder derart erzeugt werden, dass in Längsrichtung zwei zueinander beabstandete Paare der Positionier- Intensitätsmaxima gegenüberliegend angeordnet sind und in Querrichtung zwei zueinander beanstandete Paare der Positionier-Intensitätsmaxima gegenüberliegend angeordnet sind.

Vorteilhaft wird das Positionier-Verhältnis beider der die gegenüberliegenden Positionier-Intensitätsmaxima aufweisenden Positionierfelder ermittelt und bei einer Abweichung der Positionier-Verhältnisse zum Erkennen der relativen Position das Positionier-Verhältnis der Positionierfelder mit der niedrigeren Intensität verwendet wird. Da das Positionier-Intensitätsmaximum des jeweiligen Positionierfelds einen örtlichen Verlauf in der Art eines Doppel-Höckers aufweist, wird somit vermieden, dass ermittelte Positionier-Verhältnisse zwischen den beiden Höckern zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander zum Einsatz kommen. In der Folge werden Verfälschungen in der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander verhindert oder zumindest reduziert.

Vorteilhaft werden das Positionier-Verhältnis beider der die gegenüberliegenden Positionier-Intensitätsmaxima aufweisenden Positionierfelder ermittelt und bei Übereinstimmung der Positionier-Verhältnisse zur Erkennung der relativen Position die beiden Positionier-Verhältnisse gemittelt. Dies führt zu einer erhöhten eine Genauigkeit und Robustheit zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen.

Unter einer Übereinstimmung der beiden Positionier-Verhältnisse ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die beiden Positionier-Verhältnisse im Wesentliche gleich oder innerhalb eines vorgegebenen Mittelbereichs liegen.

Zum Erzeugen der Längs-Positionierfelder und der Quer-Positionierfelder kommen vorteilhaft vier Positionier-Sendespulen zum Einsatz.

Es versteht sich, dass auch mehr als vier Positionierfelder zum Einsatz kommen.

Bevorzugt werden die Positionier-Sendespulen dabei in den Ecken eines Rechtecks angeordnet. Somit ist das mit der jeweiligen Positionier-Sendespule erzeugte Positionierfeld sowohl ein Quer-Positionierfeld als auch ein Längs- Positionierfeld. Dies führt zu einer vereinfachten Ausbildung der die Positionier- Sendespulen aufweisenden Induktionsladevorrichtung.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird bei einer Abweichung des ermittelten Positionier-Verhältnisses vom zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich hin zu einem Positionier-Intensitätsmaximum eines der zugehörigen Positionierfelder ein Versatz der Energiespule der die Positionierfelder empfangenden Induktionsladevorrichtung zur Energiespule der die Positionierfelder erzeugenden Induktionsladevorrichtung hin zu demjenigen Positionier-Intensitätsmaximum erkannt, zu welchem das ermittelten Positionier-Verhältnis hin versetzt ist. Somit wird also nicht nur ein Versatz der Energiespulen zueinander, sondern auch eine Richtung des Versatzes erkannt. Neben einer erhöhten Präzision der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander ist es somit möglich, eine relative Bewegung der mobilen Induktionsladevorrichtung zur stationären Induktionsladevorrichtung derart durchzuführen, dass dieser Versatz behoben wird. Das heißt, dass auf diese Weise eine vereinfachte entsprechende Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung bzw. der zugehörigen Anwendung ermöglicht wird.

Bevorzugt wird abhängig vom einem ermittelten Wert zumindest eines ermittelten Positionier-Verhältnisses zum zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich ein Positionssignal ausgegeben.

Das Positionssignal kann über eine Ausgabeeinrichtung als Hinweise für eine Person zum Navigieren der mobilen Induktionsladevorrichtung bzw. der zugehörigen Anwendung und/oder oder als Steuersignal zur automatisierten Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung bzw. der zugehörigen Anwendung derart zueinander zum Einsatz kommen, dass die Navigation zu einer quer zur Höhenrichtung insgesamt überlappenden Anordnung der Energiespulen zueinander führt.

Bevorzugt werden die Positionierfelder derart erzeugt, dass bei einem vorgegebenen Zentrier-Längs-Positionier-Verhältnis im Längs-Positionier- Verhältnisbereich eine zentrierte Anordnung der Energiespulen in Längsrichtung vorliegt. Somit kann eine in Längsrichtung zentrierte überlappende Anordnung der Energiespulen zueinander erkannt und/oder eine Navigation hin zu einer solchen Anordnung vereinfacht erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich, bevorzugt zusätzlich, werden die Positionierfelder derart erzeugt, dass bei einem vorgegebenen Zentrier-Quer-Positionier-Verhältnis im Quer-Positionier-Verhältnis-Positionier-Verhältnisbereich eine zueinander zentrierte Anordnung der Energiespulen in Querrichtung vorliegt. Somit kann eine in Querrichtung zentrierte überlappende Anordnung der Energiespulen zueinander erkannt und/oder eine Navigation hin zu einer solchen Anordnung vereinfacht erreicht werden.

In der Summe ist es somit möglich, eine insgesamt zentrierte Anordnung der Energiespulen zueinander quer zur Höhenrichtung zu erreichen. Dies führt zu einem erhöhten Wirkungsgrad im Ladebetrieb.

Das jeweilige Zentrier-Positionier-Verhältnis kann prinzipiell beliebig gewählt sein. Insbesondere kann zumindest eines der Zentrier-Positionier-Verhältnisse 1 :1 oder im Wesentlichen 1 :1 betragen. Somit lässt sich die zentrierte Anordnung vereinfacht erkennen und/oder eine Navigation hin zur zentrierten Anordnung vereinfacht erreichen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen werden die Positionierfelder derart erzeugt, dass zumindest einer der Positionier-Verhältnisbereiche, bevorzugt der jeweilige Positionier-Verhältnisbereich, zu den Positionier-Intensitätsmaxima der zugehörigen Positionierfeldern beanstandet ist. Das heißt, dass die Positionier- Intensitätsmaxima außerhalb zumindest eines der wenigstens einen Positionier- Verhältnisbereiche, bevorzugt außerhalb aller Positionier-Verhältnisbereiche, liegen. Da das Positionier-Intensitätsmaximum des jeweiligen Positionierfelds, wie vorstehend erläutert, einen örtlichen Verlauf in der Art eines Doppel-Höckers aufweist, wird somit vermieden, dass ermittelte Positionier-Verhältnisse zwischen den beiden Höckern zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander zum Einsatz kommen. In der Folge werden Verfälschungen in der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander verhindert oder zumindest reduziert.

Prinzipiell können zumindest zwei der Positionierfelder mit unterschiedlichen Intensitätsverläufen erzeugt werden.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen werden Positionierfelder mit gleichen Intensitätsverläufen erzeugt. Somit wird das Betreiben der die Positionierfelder erzeugenden Induktionsladevorrichtung und/oder ein vereinfachter Empfang und/oder eine vereinfachte Unterscheidung der Positionierfelder erreicht.

Bevorzugt ist es, die Positionierfelder derart zu erzeugen, dass ein Gesamt- Intensitätsverlauf der Positionierfelder zur Energiespule der die Positionierfelder erzeugenden Induktionsladevorrichtung symmetrisch ist. Somit kann anhand des Symmetrie des Gesamt-Intensitätsverlaufs die relative Position der Energiespulen zueinander vereinfacht erkannt und/oder die Navigation hin zur zentrierten Anordnung vereinfacht umgesetzt werden.

Die Erzeugung der Felder, derart, dass sie voneinander unterscheidbar sind, kann prinzipiell auf beliebige Weise erfolgen.

Denkbar ist es insbesondere, dass die Felder mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugt werden, sodass die Felder voneinander unterscheidbar sind.

Vorteilhaft werden Felder mit Frequenzen im Bereich zwischen 5 kHz und 150kHz erzeugt. Bevorzugt werden die Felder mit Frequenzen zwischen 110 kHz und 148,5 kHz, besonders bevorzugt zwischen 120 kHz und 145 kHz, erzeugt.

Die den Felder zugehörigen Frequenzen liegen dabei vorteilhaft bevorzugt möglichst eng zueinander beanstandet, damit das gesamte benötigte Frequenzenspektrum klein ist. Die Frequenzen liegen beispielsweise 5 kHz oder 1 kHz oder 100 Hz oder 1 oderwenige Herz auseinander.

Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, die Felder mit jeweils zugehörigen Tastgraden zu erzeugen, sodass die Felder unterscheidbar sind. Die Unterscheidung der Felder erfolgt also mittels sogenannter "Duty Cycles".

Bei bevorzugten Ausführungsformen werden die Positionierfelder in der stationären Induktionsladevorrichtung erzeugt und in der mobilen Induktionsladevorrichtung empfangen. Da zum Ausrichten der Energiespulen zueinander eine relative Bewegung der mobilen Induktionsladevorrichtung zur stationären Induktionsladevorrichtung erfolgt, kann somit das Ermitteln des zumindest einen Positionier-Verhältnisses und die Erkennung, ob ein Überlapp der Energiespulen vorliegt, in der mobilen Induktionsladevorrichtung erfolgen. Im Vergleich zu einer entsprechenden Ermittlung in der stationären Induktionsladevorrichtung und eine Übertragung auf die mobile Induktionsladevorrichtung bzw. der zugehörigen Anwendung liegen somit die Ergebnisse in der mobilen Induktionsladevorrichtung bzw. in der Anwendung vor. Mit anderen Worten, eine Latenz bei der Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander wird verhindert oder zumindest reduziert. Dies führt insbesondere zu einer flüssigen Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung bzw. der die mobile Induktionsladevorrichtung aufweisenden Anwendung.

Bevorzugt verläuft eine Hauptachse des jeweiligen Felds entlang der Höhenrichtung. Das jeweilige Feld bereitet sich also zumindest überwiegend in oder entlang der Höhenrichtung aus und ist somit quer zur Höhenrichtung lediglich lokal empfangbar. Somit erfolgt mit den Feldern eine Ermittlung der relativen Position lokal und. Derartige Hauptachsen haben zum einen den Vorteil, dass die Ermittlung der relativen Position präziser erfolgt, insbesondere auch, weil das jeweilige Volumen genauer definiert ist. Zum anderen sind auf diese Weise Überlappungen zwischen Feldern von quer zur Höhenrichtung benachbarten Induktionsladevorrichtungen, beispielsweise von benachbarten stationären Induktionsladevorrichtungen, verhindert oder zumindest reduziert. Letzteres führt zu einer wiederum präziseren Ermittlung der relativen Position sowie einem vereinfachten, störungsreduzierten und zuverlässigen Betrieb von mehreren benachbarten Induktionsladevorrichtungen, beispielsweise von benachbarten stationären Induktionsladevorrichtungen.

Die entlang der Höhenrichtung verlaufende Hauptachse eines Felds ist vorteilhaft dadurch erreicht, dass die zugehörige Sendespule um eine parallel oder im Wesentlichen parallel zur Höhenrichtung verlaufende Wickelachse gewickelt ist. Die Sendespule weist also zumindest eine im Betrieb durchflossene Leiterbahn auf, welche um die parallel oder im Wesentlichen parallel zur Höhenrichtung verlaufende Wickelachse gewickelt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen zueinander in beliebigen Abständen zum Einsatz kommen.

Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Navigation und Ausrichtung der Energiespulen zueinander in beliebigen Abstandsbereichen zum Einsatz kommen.

Die Induktionsladevorrichtungen sind üblicherweise Bestandteil eines Systems.

Bevorzugt ist im System die mobile Induktionsladevorrichtung an einer zugehörigen mobilen Anwendung, insbesondere an ein Kraftfahrzeug, angebracht.

Das Verfahren kann durch ein Computerprogrammprodukt ausgeführt werden, welches entsprechend ausgestaltet ist. Das Computerprogrammprodukt zur Erkennung der relativen Position zwischen den Energiespulen der stationären Induktionsladevorrichtung und der mobilen Induktionsladevorrichtung enthält vorteilhaft durch ein Computersystem auslesbare Anweisungen, derart, dass das Computersystem beim Ausführen des Computerprogrammprodukts das Verfahren ausführt.

Das Computerprogrammprodukt ist vorteilhaft auf ein zumindest einen nichtflüchtigen Speicher aufweisenden Speichersystem gespeichert.

Das Computerprogrammprodukt enthält vorteilhaft Befehle, die bewirken, dass das System das Verfahren ausführt.

Es versteht sich, dass auch das Computerprogrammprodukt zum Umfang dieser Erfindung gehört.

Es versteht sich ferner, dass das System ebenfalls zum Umfang dieser Erfindung gehört. Zum Durchführen des Verfahrens kann das System eine entsprechend ausgestaltete Steuereinrichtung aufweisen.

Die Steuereinrichtung kann das Computerprogrammprodukt zumindest teilweise enthalten und/oder das Computersystem zumindest teilweise aufweisen.

Es versteht sich ferner, dass eine mobile Anwendung, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit der mobilen Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems ebenfalls zum Umfang dieser Erfindung gehört. Zudem ist klar, dass auch eine stationäre Induktionsladevorrichtung eines solchen Systems auch zum Umfang dieser Erfindung gehört. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 eine stark vereinfachte Darstellung eines Systems zur induktiven Energieübertragung,

Fig. 2 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf eine Induktionsladevorrichtung des Systems,

Fig. 3 ein vereinfachtes Diagramm mit einem Annäherungsfeld und einem Positionierfeld der Induktionsladevorrichtung,

Fig. 4 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf die Induktionsladevorrichtung bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 ein vereinfachtes Diagramm mit Annäherungsfeldern der Induktionsladevorrichtung aus Figur 4, Fig. 6 ein Diagramm mit den Annäherungsfeldern aus Figur 5 mit einer genaueren Darstellung,

Fig. 7 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf die Induktionsladevorrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein vereinfachtes Diagramm mit Annäherungsfeldern der Induktionsladevorrichtung aus Figur 7,

Fig. 9 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf die Induktionsladevorrichtung bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 ein vereinfachtes Diagramm mit Annäherungsfeldern der Induktionsladevorrichtung aus Figur 9,

Fig. 11 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf die Induktionsladevorrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 12 eine schematische Darstellung von virtuellen Volumina,

Fig. 13 einen Schnitt durch die Induktionsladevorrichtung,

Fig. 14 ein Diagramm mit Positionierfeldern,

Fig. 15 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Erkennung der relativen Position von Energiespulen einer mobilen Induktionsladevorrichtung zu einer stationären Induktionsladevorrichtung des Systems, Fig. 16 eine Draufsicht auf eine Energiespule einer Induktionsladevorrichtung mit Sendespulen.

Ein System 1 , wie es in Figur 1 stark vereinfacht und schaltplanartig dargestellt ist, dient der induktiven Energieübertragung mit einer mobilen Anwendung 100, in den gezeigten Ausführungsbeispielen auf die mobile Anwendung 100, insbesondere um eine Batterie 102 der mobilen Anwendung 100 zu laden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Anwendung 100 um ein Kraftfahrzeug 101. Das System 1 weist zu diesem Zweck zwei miteinander in einem Ladebetrieb induktiv zusammenwirkende Induktionsladevorrichtungen 2, nämlich eine stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a und eine mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2b für die Anwendung 100 auf. Zur induktiven Energieübertragung im Ladebetrieb weist die jeweilige Induktionsladevorrichtung 2 eine zugehörige Spule 3 auf. Diese Spulen 3 werden nachfolgend auch als Energiespulen 3 bezeichnet. Somit weist die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a eine stationäre Energiespule 3, 3a und die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2b eine mobile Energiespule 3, 3b auf. Eine der Energiespulen 3 dient also im Ladebetrieb als Primärspule 12, welche ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das in der anderen, als Sekundärspule 13 dienenden Energiespule 3 eine Spannung zur Energieübertragung induziert. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Energiespulen 3 jeweils als eine Flachspule 7 ausgebildet. Im Ladebetrieb sind die Induktionsladevorrichtungen 2 in einer Höhenrichtung 200 zueinander beabstandet und überlappen quer zur Höhenrichtung 200. Um den Ladebetrieb zu ermöglichen und im Ladebetrieb hohe Wirkungsgrade zu erzielen, werden die Energiespulen 3 relativ zueinander quer zur Höhenrichtung 200, also in einer quer zur Höhenrichtung 200 verlaufenden Längsrichtung 201 und in einer quer zur Höhenrichtung 200 und quer zur Längsrichtung 201 verlaufenden Querrichtung 202, positioniert. Zu diesem Zweck wird die relative Position der Energiespulen 3 zueinander erkannt. Vorteilhaft erfolgt dies vor dem Ladebetrieb, um eine optimale relative Positionierung der Energiespulen 3 zueinander und somit einen erhöhten Wirkungsgerad zu erreichen.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird im Ladebetrieb Energie von der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a auf die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2b übertragen, um eine Batterie 102 des Kraftfahrzeugs 101 zu laden. Dementsprechend dient im Ladebetrieb die stationäre Energiespule 3, 3a als Primärspule 12 und die mobile Energiespule 3, 3b als Sekundärspule 13. Es versteht sich, dass auch ein umgekehrter Betrieb sowie ein bidirektionaler Betrieb möglich sind. Wie Figur 1 entnommen werden kann, weist die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2a im gezeigten Ausführungsbeispiel einen zwischen der Sekundärspule 13 und der Batterie 102 geschalteten Gleichrichter 14 auf, um die in der Sekundärspule 13 induzierte Wechselspannung in eine gleichgerichtete Spannung umzuwandeln. Ferner entspricht in den gezeigten Ausführungsbeispielen die Höhenrichtung 200 der Z- Richtung des Kraftfahrzeugs 101. Zudem entsprechen die Längsrichtung 201 und die Querrichtung 202 rein beispielhaft der X-Richtung bzw. der Y-Richtung des Kraftfahrzeugs 101.

Zum Positionieren der Energiespulen 3 zueinander im Ladebetrieb wird die Annäherung der Energiespulen 3 zueinander erkannt. Die Annäherung erfolgt durch eine entsprechende Bewegung der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b bzw. der Anwendung 100 relativ zur stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a. Um das Annähern der mobilen Energiespule 3, 3b zur stationären Energiespule 3, 3a zu erkennen, werden wie in den Figuren 2 bis 11 gezeigt, in einer der Induktionsladevorrichtungen 2 zumindest zwei voneinander unterscheidbare Felder 60, 70 erzeugt, welche zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander in der Induktionsladevorrichtung 2 empfangen werden in den gezeigten Ausführungsbeispielen werden die Felder 60, 70 rein beispielhaft in der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a erzeugt und in der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b empfangen. Es versteht sich, dass es genauso möglich ist, die Felder 60, 70 in der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b zu erzeugen und in der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a zu empfangen. Die Felder 60, 70 sind zur zugehörigen Energiespule 3, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also zur mobilen Energiespule 3, 3a fix positioniert. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird das jeweilige Feld 60, 70 mit einer zugehörigen Spule 5 erzeugt, welche nachfolgend auch als Sendespule 5 bezeichnet wird. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das jeweilige Feld 60, 70 magnetisch. Das heißt, dass die die Felder 60, 70 erzeugende Induktionsladevorrichtung 2 magnetische Felder 60, 70 erzeugt, welche jeweils voneinander unterscheidbar sind. Das jeweilige Feld 60, 70 weist einen räumlichen Intensitätsverlauf 64, 74 mit einem Intensitätsmaximum 61 , 71 auf. Zumindest eines der Felder 70, weist dabei ein Intensitätsmaximum 71 auf, welches zur Energiespule 3 der die Felder 60, 70 erzeugenden Induktionsladevorrichtung 2, vorliegend also zur stationären Energiespule 3, quer zur Höhenrichtung 200 beabstandet ist. Das jeweilige Feld 70 mit dem zur zugehörigen Energiespule 3 beabstandeten Intensitätsmaximum 71 wird. Die jeweilige ein Annäherungsfeld 70 erzeugende Sendespule 5 wird nachfolgend auch als Annäherungs-Sendespule 5, 5b bezeichnet.

Wie beispielsweise den Figuren 3 sowie 12 bis 14 entnommen werden kann, erzeugt die das zumindest eine Annäherungsfeld 70 erzeugende Induktionsladevorrichtung 2, vorliegend also die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2 a, zumindest zwei weitere magnetische Felder 60, welche nachfolgend auch als Positionierfelder 60 bezeichnet werden. Die Positionierfelder 60 sind von den Annäherungsfeldern 70 und voneinander unterscheidbar. Somit sind die Felder 60, 70 jeweils voneinander unterscheidbar. Das jeweilige Positioniermagnetfeld 60 weist ein Intensitätsmaximum 61 auf, welches nachfolgend auch als Positionier-Intensitätsmaximum 61 bezeichnet wird. Die Positionierfelder 60 werden nachfolgend anhand der Figur 13 näher erläutert. Die Positionierfelder 60 werden derart erzeugt, dass die Energiespule 3 der zugehörigen Induktionsladevorrichtung 2 zumindest teilweise in einem von zumindest zwei Positionier-Intensitätsmaxima 61 von zumindest zwei der Positionierfeldern 60 begrenzten und sich in Höhenrichtung 200 erstreckenden virtuellen Volumen 51 liegt, welches nachfolgend mit Bezug auf Figur 12 näher erläutert wird. Das Volumen 51 wird nachfolgend auch als Rahmenvolumen 51 bezeichnet. Dabei ist das jeweilige Annäherung-Intensitätsmaximum 71 bevorzugt zum Rahmenvolumen 51 beabstandet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird das jeweilige Positionierfeld 60 mit einer zugehörigen Sendespule 5 erzeugt, welche nachfolgend auch als Positionier-Sendespule 5, 5a bezeichnet wird.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen werden die Felder 60, 70 in der anderen Induktionsladevorrichtung 2, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also in der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b, mit zumindest einem Empfänger 6 empfangen, welcher mit den Feldern 70 wechselwirkt und in den gezeigten Ausführungsbeispielen als eine Spule 15 ausgebildet ist, die nachfolgend als Empfangsspule 15 bezeichnet wird. Die Annäherungs-Sendespulen 5, 5b, die Positionier-Sendespulen 5, 5a und die zumindest eine Empfangsspule 15 können dabei Bestandteile einer Positioniervorrichtung 4 des Systems 1 sein.

Dabei zeigen die Figuren 2, 4, 7 sowie 9 und 11 schematische Draufsichten auf die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a, in welchen die in der Draufsicht nicht sichtbaren Sendespulen 5 dennoch gezeigt sind. Die Figur 3 zeigt ein Annäherungsfeld 70 und ein Positionierfeld 60, wobei jeweils zugehörige Sendespule 5 dem besseren Verständnis halber unterhalb des zugehörigen Intensitätsmaximum 61 , 71 gezeigt ist. Die Figuren 5, 6, 8 und 10 zeigen Annäherungsfelder 70, wobei in diesen Figuren die jeweils zugehörigen Annäherung-Sendespulen 5, 5b dem besseren Verständnis unterhalb des jeweils zugehörigen Annäherung-Intensitätsmaximums 71 gezeigt sind.. Somit ist die jeweilige zumindest eine Annäherung-Sendespule 5, 5b quer zur Höhenrichtung 200 zur stationären Energiespule 3, 3a beabstandet. Den Figuren ist ferner zu entnehmen, dass das jeweilige Annäherungsfeld 70 einen Intensitätsverlauf 74 mit zum Annäherung-Intensitätsmaximum 71 führenden Intensitätsflanken 75 aufweist.

Für zumindest eines der wenigstens einen Annäherungsfelder 70 und zumindest eines der wenigstens einen weiteren Felder 60, 70 wird für das lokale Verhältnis der Felder 60, 70 ein Bereich 73 vorab vorgegeben, welcher nachfolgend auch als Annäherung-Verhältnisbereich 73 bezeichnet wird, wobei sich die Energiespulen 3 innerhalb des vorgegebenen Annäherung-Verhältnisbereichs 73 quer zur Höhenrichtung 200 annähern. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander, insbesondere der Annäherung der Energiespulen 3, wird ein Verhältnis 72 zwischen dem zumindest einen empfangenen Annäherungsfeld 70 und dem zumindest einen empfangenen weiteren Feld 60, 70 ermittelt, welches nachfolgend auch als Annäherung-Verhältnis 72 bezeichnet wird. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a quer zur Höhenrichtung 200 annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse 72 im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich 73 liegt. Die Erkennung der Annäherung umfasst dabei auch Anerkennung der Entfernung der Energiespulen 3 voneinander, wenn sich das ermittelte Annäherungs-Verhältnis 72 aus dem zugehörigen Annäherung- Verhältnisbereich 73 bewegt. Die vorab Vorgabe des Annäherung- Verhältnisbereichs 73 erfolgt durch eine fixe Vorgabe, sodass der Verhältnisbereich 73 hinterlegt ist und eine Kalibrierung entfällt.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 erzeugt die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a ein einziges solches Annäherungsfeld 70. Dementsprechend weist die Induktionsladevorrichtung 2, 2a eine einzige solche Annäherung-Sendespule 5, 5b auf. Als weiteres Feld 60, 70 kommt bei diesem Ausführungsbeispiel eines der Positionierfelder 60 zum Einsatz. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird also für das Annäherungsfelder 70 und zumindest eines der Positionierfelder 60 ein Annäherung-Verhältnisbereich 73 vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule 3, 3b sich der stationären Energiespule 3, 3a annähert. Zur Erkennung der Annäherung der Energiespulen 3 zueinander wird das Annäherung-Verhältnis 72 zwischen dem empfangenen Annäherungsfeld 70 und wenigstens einem der zumindest einen empfangenen Positionierfelder 60 ermittelt. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse 72 im zugehörigen Annäherung- Verhältnisbereich 73 liegt.

In den in den Figuren 2 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen werden in der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a zumindest zwei voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder 70 erzeugt. Ferner werden zumindest zwei der Annäherungsfelder 70 derart erzeugt, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima 71 der Annäherungsfelder 70 zur stationären Energiespule 3, 3a in einer quer zur Höhenrichtung 200 verlaufenden Richtung 203 aufeinanderfolgen, wobei diese Richtung nachfolgend auch als Abstandsrichtung 203 bezeichnet wird. In den gezeigten Ausführungsbeispielen verläuft die Abstandsrichtung 203 parallel zur Längsrichtung 201 . Für zumindest zwei der Annäherungsfelder 70 mit in Abstandsrichtung 203 aufeinanderfolgenden Annäherung-Intensitätsmaxima 71 wird ferner ein Verhältnisbereich 73 vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule 3, 3b sich in Abstandsrichtung 203 der stationären Energiespule 3, 3a annähert, wobei das Verhältnis 73 nachfolgend auch als Annäherung- Verhältnisbereich 73 bezeichnet wird. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander wird das Verhältnis 72 zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfeldern 70 ermittelt, welches nachfolgend auch als Annäherung-Verhältnis 72 bezeichnet wird. Sofern zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse 72 innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Annäherung-Verhältnisbereichs 63 liegt, wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a in Abstandsrichtung 203 annähert.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 werden zwei Annäherungsfelder 70 erzeugt. In Figur 7 ist eine der Annährungsfelder 70 mit einer durchgezogenen Linie und das andere Annäherungsfelder 70 mit einer gestrichelten Linie gezeigt. Figur 5 zeigt dabei, ebenso wie die Figuren 3, 6, 8 und 10 einen Intensitätsverlauf 74 des jeweiligen Annäherungsfelds 70. Anhand der Figuren 5 und 6 wird nachfolgend beispielhaft der Intensitätsverlauf 74 der Annäherungsfelder 70 erläutert. Wie diesen Figuren entnommen werden kann, überlappen die Annäherungsfelder 70 in Abstandsrichtung 203. Dabei weisen die Annäherungsfelder 70 in den gezeigten Ausführungsbeispielen gleiche Intensitätsverläufe 74 auf. Ferner sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen die Annäherung-Sendespulen 5, 5b derart ausgebildet und die Annäherungsfelder 70 derart erzeugt, dass die Annäherungsfelder 70 in Abstandsrichtung 203 symmetrisch zueinander sind.

Figur 5, und analog hierzu die Figuren 3, 6, 8 und 10, zeigt einen vereinfachten Verlauf der vom Empfänger 6 empfangenen Annährungsfelder 70 abhängig von der Position entlang der Abstandsrichtung 203. In Figur 6 ist der Verlauf genauer dargestellt. Wie Figur 6 entnommen werden kann, ist das Intensitätsmaximum 71 des jeweiligen Annäherungsfelds 70 in der Art eines Doppel-Höckers geformt. Dies liegt insbesondere daran, dass der Empfänger s bei einer entsprechenden Positionierung einen Übergang der nicht gezeigten Magnetfeldlinien wahrnimmt. Wie in den Figuren 5 und 6 angedeutet ist, ist dabei der Annäherung- Verhältnisbereich 72 zwischen aufeinanderfolgenden Intensitätsflanken 75 der Annäherungsfelder 70 und zu den Intensitätsmaxima 71 beabstandet.

Bei dem in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen werden im Vergleich zu den in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen drei solche Annäherungsfelder 70 erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die drei Annäherungsfelder 70 derart erzeugt, dass die Annäherung- Intensitätsmaxima 71 der Annäherungsfelder 70 in Abstandsrichtung 203 aufeinander folgen. In Figur 8 ist der Intensitätsverlauf 74 eines der Annäherungsfelder 70 mit einer durchgezogenen Linie, dass in Abstandsrichtung 203 nächstbenachbarten Annäherungsfeld 70 mit einer gestrichelten Linie und des anderen Annäherungsfelds 70 mit einer punktgestrichelten Linie dargestellt. Wie Figur 8 entnommen werden kann, ist zwischen jeweils zwei der in Abstandsrichtung 203 aufeinanderfolgenden Annäherungsfeldern 70 jeweils ein zugehöriger Annäherung-Verhältnisbereich 73 vorab vorgegeben. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander wird dabei das Annäherung- Verhältnis 72 zwischen den in Abstandsrichtung 203 aufeinanderfolgenden Annäherungsfeldern 70 ermittelt. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a in Abstandsrichtung 203 annähert, wenn die Annäherung-Verhältnisse 72 in der Reihenfolge des Abstandes der zugehörigen Annäherung-Intensitätsmaxima 71 in Abstandsrichtung 203 zur stationären Energiespule 3, 3a ermittelt werden.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 9 bis 11 erzeugt die stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a zumindest zwei voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder 70, wobei zwei der Annäherungsfelder 70 derart erzeugt werden, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima 71 der Annäherungsfelder 70 zur stationären Energiespule 3, 3a beabstandet und in einer Überlapprichtung 204 gegenüberliegend angeordnet sind. In den gezeigten Ausführungsbeispielen verläuft die Überlapprichtung 204 parallel zur Querrichtung 202 und somit parallel zur Höhenrichtung 200 sowie zur Abstandsrichtung 203.

In dem in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt die Induktionsladevorrichtung 2, 2a lediglich 2 Annäherungsfelder 70, dessen Intensitätsmaxima 71 in Überiapprichtung 204 gegenüberliegend sind. Wie in Figur 10 gezeigt, gilt dabei für die Annäherungsfelder 70 Analoges zu den Annäherungsfeldern 70 des in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiels, mit dem Unterschied, dass anstelle der Abstandsrichtung 203 in den Figuren 4 bis 6 die Überlapprichtung 204 tritt. Das heißt, dass die Annäherungsfelder 70 in Überlapprichtung 204 überlappen. Dabei weisen die Annäherungsfelder 70 im gezeigten Ausführungsbeispiel gleiche Intensitätsverläufe 74 auf. Ferner sind im gezeigten Ausführungsbeispiel Ausführungsbeispielen die Annäherung-Sendespulen 5, 5b derart ausgebildet und die Annäherungsfelder 70 derart erzeugt, dass die Annäherungsfelder 70 in Überiapprichtung 204 symmetrisch zueinander sind. Dabei wird für die Annäherungsfelder 70 ein Annäherung-Verhältnisbereich 73 vorab vorgegeben, für welchen die mobile Energiespule 3, 3b entlang der Überiapprichtung 204 mit der stationären Energiespule 3, 3a überlappt und in Abstandsrichtung 203 zur stationären Energiespule 3, 3a beabstandet ist. Der Annäherung-Verhältnisbereich 73 ist analog zur vorstehend bezüglich den Figuren 4 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel, zu den Intensitätsmaxima 71 beabstandet. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander wird ein Annäherung- Verhältnis 72 zwischen den empfangenen Annäherungsfeldern 70 ermittelt. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a in Abstandsrichtung 203 annähert und mit der stationären Energiespule 3, 3a in Überlapprichtung 204 überlappt, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse 73 im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich 73 liegt. Bei der Ermittlung eines Annäherung- Verhältnis 73 innerhalb des zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereichs 73 wird also erkannt, dass die mobile Energiespule 3, 3b in Überiapprichtung 204 zur stationären Energiespule 3, 3a ausgerichtet und in Abstandsrichtung 203 zur stationären Energiespule 3, 3a versetzt ist. Die in Überiapprichtung 204 gegenüberliegenden Intensitätsmaxima 71 bilden ein Paar 77. Wie Figur 11 entnommen werden kann, kann das in den Figuren 9 und 10 gezeigte Ausführungsbeispiel um weitere Paare 77 von Intensitätsmaxima 71 und folglich Annäherungsfelder 70 erweitert werden, wobei die Paare 77 in Abstandsrichtung 203 zueinander beabstandet sind. Das heißt, dass zumindest 2 Paare 77 von Annäherungsfeldern 70 erzeugt werden, wobei die Intensitätsmaxima 71 der Annäherungsfelder 70 des jeweiligen Paars 77 in Überlapprichtung 204 gegenüberliegend und wobei die Intensitätsmaxima 71 der Paare 77 in Abstandsrichtung zueinander beabstandet sind. Bei dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel sind rein beispielhaft 4 solche Paare 77 vorgesehen, sodass die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a insgesamt 4 Annäherungsfelder 70 erzeugt (nicht gezeigt). Dem entsprechend weist die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a 4 Annäherung-Sendespulen 5, 5b auf, wobei jeweils 2 der Annäherung-Sendespulen 5, 5b in Überiapprichtung 204 gegenüberliegend und in Abstandsrichtung 203 zueinander beabstandet sind. Für das jeweilige Paar 77 wird, analog zum in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ein zugehöriger Annäherung-Verhältnisbereich 73 vorab vorgegeben. Dabei wird erkannt, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a in Abstandsrichtung 203 annähert und mit der stationären Energiespule 3, 3a in Überlapprichtung 204 überlappt, wenn die Annäherung-Verhältnisse 72 der Paare 77 in der Reihenfolge ihres Abstandes in Abstandsrichtung 203 zur stationären Energiespule 3, 3a ermittelt werden.

Der zumindest eine vorgegebene Annäherung-Verhältnisbereiche 73 ist vorzugsweise hinterlegt, sodass durch einen einfachen Vergleich zwischen dem ermittelten Annäherung-Verhältnis 72 mit dem zugehörigen Annäherung- Verhältnisbereich 73 erkannt wird, ob Annäherung der Energiespulen 3 vorliegt.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Annäherung-Sendespulen 5, 5b gleich ausgebildet, also Gleichteile. Dabei ist die jeweilige Annäherung- Sendespule 5, 5b eine Flachspule 7.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen werden die Annäherungsfelder 70 eingesetzt, um eine Annäherung der mobilen Energiespule 3, 3b zur stationären Energiespule 3, 3a zu erkennen und/oder zu erreichen. Dies erfolgt üblicherweise für Abstände zwischen der Energiespulen 3 von zumindest 0,5 m, beispielsweise von zumindest 1 ,5 m. Dies erfolgt insbesondere in einem Annäherungsbetrieb.

Bei einer Abweichung des ermittelten Annäherung-Verhältnisses 72 vom zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich 73 hin zu einem Annäherung- Intensitätsmaximum 71 eines der zugehörigen Annäherungsfeldern 70 wird ferner ein Versatz der mobilen Energiespule 3, 3b hin zu demjenigen Annäherung- Intensitätsmaximum 71 und somit hin zu der das Annäherung-Intensitätsmaximum 71 erzeugenden Annäherung-Sendespule 5, 5b erkannt, zu dem/der das Annäherung-Verhältnis 72 hin verschoben ist. Somit lässt sich eine Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2a derart realisieren, dass sich die mobile Energiespule 3, 3b der stationären Energiespule 3, 3a gezielt annähert. Dies kann, wie Figur 1 angedeutet, mittels einer Ausgabeeinrichtung 103 erfolgen, um auszugeben, ob und in welche Richtung eine relative Bewegung der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b zur stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a notwendig ist, um die gezielte Annäherung zu erreichen. Die gezielte Annäherung entspricht dabei bevorzugt eine Annäherung Abstandsrichtung 203 und somit in Längsrichtung 201 sowie ein Überlapp in Überlapprichtung 204 und somit in Querrichtung 202. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies rein beispielhaft optisch mittels der Anzeige von in Figur 1 angedeuteten Pfeilen. Ebenso ist es vorstellbar, dass die Ausgabeeinrichtung 103 ein akustisches Signal ausgibt. Auch ist es vorstellbar, das Ergebnis autonom umzusetzen, sodass das Kraftfahrzeug 101 autonom gefahren wird, um die Annäherung zu erreichen.

Die Positionierung der Energiespulen 3 zueinander umfasst die Annäherung sowie eine überlappende Positionierung der Energiespulen 3 zueinander quer zur Höhenrichtung 200 insgesamt, das heißt in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202. Das zumindest einen Annäherungsfeld 70 kommt dabei vorteilhaft zur Annäherung der Energiespulen 3 zum Einsatz, bei welchem die Energiespulen 3 relativ zueinander und quer zur Höhenrichtung 200 mehr als 0,5 m oder mehr als 1 ,0 m oder mehr als 1 ,5 m, beispielsweise zwischen 0,5 m und 1 ,5 m, beabstandet sind, um eine Annäherung der Energiespulen 3 zueinander zu erkennen. Die Nahfeldpositionierung kommt dann zum Einsatz, wenn dieser Abstand unterschritten ist, insbesondere wenn die Energiespulen 3 zueinander quer zur Höhenrichtung 200 einen Abstand von weniger als 1 ,5 m, beispielsweise von weniger als 1 ,0 m, insbesondere weniger als 0,5 m, aufweisen.

Um eine überlappende Positionierung der Energiespulen 3 zueinander quer zur Höhenrichtung 200 insgesamt, das heißt in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202 und somit eine Nahfeldpositionierung zu erreichen und somit den Ladebetrieb zu ermöglichen und/oder zu einer erhöhten Effizienz des Ladebetrieb zu führen, kommen in den gezeigten Ausführungsbeispielen, wie nachfolgend insbesondere anhand der Figuren 12 bis 14 erläutert wird, die Positionierfelder 60 zum Einsatz. Dabei wird, analog zu den Annäherungsfeldern 70, ein Positionier- Verhältnisbereich 63 (siehe Figur 13) von zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern 60 vorab vorgegeben, für welchen die Energiespule 3 der die Positionierfelder 60 empfangenden Induktionsladevorrichtung 2 im Rahmenvolumen 51 angeordnet ist. Zur Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander wird das Positionier-Verhältnis 62 zwischen zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern 60 ermittelt. Sofern zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Positionier-Verhältnisse 62 innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Positionier-Verhältnisbereichs 63 liegt, wird erkannt, dass die Energiespulen 3 im Rahmenvolumen 51 angeordnet sind und quer zur Höhenrichtung 200 überlappen. Die vorab Vorgabe des Positionier- Verhältnisbereichs 63 erfolgt durch eine fixe Vorgabe, sodass der Verhältnisbereich 63 hinterlegt ist und eine Kalibrierung entfällt.

Wie beispielsweise Figur 12 entnommen werden kann, sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen insgesamt vier Positionier-Sendespulen 5 vorgesehen, sodass insgesamt vier voneinander unterscheidbare Positionierfelder 60 erzeugt werden. Dementsprechend weist die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a die Positionier-Sendespulen 5, 5a und die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2b den zumindest eine Empfänger 6 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist zudem ein einziger Empfänger 6 zum Empfangen der Positionierfelder 60 und des zumindest einen Annäherungsfelds 70 vorgesehen. In der in Figur 1 gezeigten Ansicht sind lediglich zwei der Positionier-Sendespulen 5 sichtbar. Aufgrund des Unterschieds zwischen den Positionierfeldern 60 kann dabei mittels des zumindest einen Empfängers 6 zwischen den Positionierfeldern 60 unterschieden werden.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a von der ersten Energiespule 3, 3a unterschiedlich. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die zumindest eine Empfangsspule 15 rein beispielhaft von der zweiten Energiespule 3, 3b unterschiedlich. Wie beispielsweise in den Figuren 2 und 12 gezeigt, sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a zueinander beabstandet und jeweils zwei der Positionier-Sendespulen 5, 5a gegenüberliegend angeordnet. Dabei ist in einfacher Annäherung, analog zum zumindest einen Annäherungsfelds 70, davon auszugehen, dass das positioniert- Intensitätsmaximum 60 des jeweiligen Positionierfelds 60 in Höhenrichtung 200 oberhalb der zugehörigen positioniert-Sendespule 5, 5a angeordnet ist. Dabei wären in den Figuren 2, 4, 6, 9 sowie 11 die Positioniert-Sendespulen 5, 5a nicht sichtbar und zum besseren Verständnis dennoch dargestellt. Da in den gezeigten Ausführungsbeispielen das jeweilige Positionierfeld 60 unmittelbar mittels einer zugehörigen Positionier-Sendespule 5, 5a erzeugt wird, werden die geometrischen Anordnungen der Positionier-Intensitätsmaxima 61 und der zugehörigen Positionier-Sendespulen 5, 5a als analog betrachtet. So weisen beispielsweise die von zwei gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5, 5a erzeugten Positionierfelder 60 parallel zur gegenüberliegenden Anordnung der Positionier-Sendespulen 5 gegenüberliegende Positionier-Intensitätsmaxima 61 auf.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a gleich ausgebildet, also Gleichteile. Dabei ist die jeweilige Positionier-Sendespule 5, 5a eine Flachspule 7. Zudem sind die positioniert-Sendespulen 5, 5a und die Annäherung Sendespulen Annäherung-Sendespulen 5, 5b in den gezeigten Ausführungsbeispielen gleich ausgebildet, also Gleichteile.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist die jeweilige als Flachspule 7 ausgebildete Positionier-Sendespulen 5, 5a und Annäherung-Sendespulen 5, 5b zumindest eine um eine nicht explizit gezeigte Leiterbahn auf, welche um eine zugehörige, parallel zur Höhenrichtung 200 verlaufende Wickelachse (nicht gezeigt) gewickelt ist. Das jeweilige Feld 60, 70 hat somit eine entlang der Höhenrichtung 200 verlaufende Hauptachse, bereitet sich also zumindest überwiegend in oder entlang der Höhenrichtung 200 aus und ist somit quer zur Höhenrichtung 200 lediglich lokal empfangbar.

Das voneinander unterscheidbare Erzeugen der Felder 60, 70 erfolgt in den gezeigten Ausführungsbeispielen dadurch, dass das jeweilige Feld 60 mit einer zugehörigen Frequenz erzeugt wird. Das heißt, dass die jeweilige Positionier- Sendespule 5, 5a und die jeweilige zumindest eine Annäherung-Sendespule 5, 5b mit einer zugehörigen Frequenz betrieben wird, sodass die Positionierfelder 60 und das zumindest eine Annäherungsfeld 70 jeweils voneinander unterscheidbar sind. Dabei liegen die Frequenzen insbesondere im Bereich zwischen 120 kHz und 145 kHz und sind zueinander beispielsweise mit einigen Hz bis kHz beabstandet. Beispielsweise können die Frequenzen 5 kHz oder 1 kHz oder 100 Hz oder weniger auseinander liegen. Ebenso ist eine Unterscheidung mittels Duty Cycles möglich..

Figur 12 zeigt eine schematische Ansicht, in welcher lediglich die Positionier- Sendespulen 5, 5a und die Energiespule 3 der die Positionier-Sendespulen 5, 5a aufweisenden Induktionsladevorrichtung 2, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also der stationären Energiespule 3, 3a, des Systems 1 gezeigt sind. Wie Figur 12 entnommen werden kann, ist die Anordnung der Positionier-Sendespulen 5, 5a derart, dass die Positionier-Sendespulen 5, 5a einen virtuellen Rahmen 50 begrenzen. Der Rahmen 50 ist somit eine von den Positionier-Sendespulen 5 begrenzte, virtuelle Fläche. Der virtuelle Rahmen 50 definiert das sich ausgehend von Rahmen 50 in Höhenrichtung 200 erstreckende Rahmenvolumen 51 . Dabei ist die Energiespule 3 der zugehörigen Induktionsladevorrichtung 2, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also die stationäre Energiespule 3, 3a, zumindest teilweise im virtuellen Rahmenvolumen 51 angeordnet. Die Energiespule 3 der zugehörigen Induktionsladevorrichtung 2 ist somit entweder zumindest teilweise im Rahmen 50 oder in Höhenrichtung 200 zum Rahmen 50 versetzt und folglich im Rahmenvolumen 51 angeordnet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a zur Energiespule 3 der zugehörigen Induktionsladevorrichtung 2 und somit zur stationären Energiespule 3, 3a in Höhenrichtung 200 beabstandet (siehe auch Figur 13). In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind ferner jeweils zwei der Positionier-Sendespulen 5, 5a in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202 gegenüberliegend angeordnet. Die in Längsrichtung 201 gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5, 5a werden nachfolgend auch als Längs-Positionier- Sendespulen 5, 5a, 5x und die in Querrichtung 202 gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5 nachfolgend auch als Quer-Positionier-Sendespulen 5, 5a, 5y bezeichnet. Dem folgend werden die von den Längs-Positionier- Sendespulen 5, 5a, 5x erzeugten Positionierfelder 60 nachfolgend relativ zueinander auch als Längs-Positionierfelder 60, 60x und die von den Quer- Positionier-Sendespulen 5, 5a, 5y erzeugten Positionierfelder 60 nachfolgend relativ zueinander auch als Quer-Positionierfelder 60, 60y bezeichnet.

Wie beispielsweise in Figur 12 gezeigt ist, sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a in den gezeigten Ausführungsbeispielen in den Ecken 57 eines als Rechteck 55 geformten Vierecks 54 angeordnet, sodass der Rahmen 50 die Form eines Rechtsecks 55 aufweist. Somit ist das Rahmenvolumen 51 quaderförmig. Durch die Anordnung der Positionier-Sendespulen 5, 5a in den Ecken 57 des Rechtecks 55 ist die jeweilige Positionier-Sendespule 5, 5a sowohl eine Längs-Positionier- Sendespule 5, 5a, 5x als auch eine quer-Positionier-Sendespule 5, 5a, 5y. Somit sind mit den vier Positionier-Sendespulen 5, 5a jeweils zwei Paar von in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202 gegenüberliegenden Positionier- Sendespulen 5, 5a vorhanden. Analog hierzu ist das jeweilige Positionierfeld 60 sowohl ein Längs-Positionierfeld 60, 60x als auch ein Quer-Positionierfeld 60, 60y. Folglich sind in Längsrichtung 201 zwei zueinander beabstandete Paare der Positionier-Intensitätsmaxima 61 gegenüberliegend angeordnet sind und in Querrichtung 202 zwei zueinander beanstandete Paare der Positionier- Intensitätsmaxima 61 gegenüberliegend angeordnet.

Anhand des zumindest einen ermittelten Positionier-Verhältnisses 62 wird ferner erkannt, ob sich die Energiespule 3 der den zumindest einen Empfänger 6 aufweisenden Induktionsladevorrichtung 2 innerhalb des virtuellen Rahmenvolumens 51 befindet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird also anhand des zumindest einen Positionier-Verhältnisses 62 erkannt, ob sich die mobile Energiespule 3, 3b innerhalb des Rahmenvolumens 51 befindet und somit in Höhenrichtung 200 oberhalb der stationären Energiespule 3, 3a angeordnet ist und zudem quer zur Höhenrichtung 200 zumindest teilweise mit der stationären Energiespule 3, 3a überlappt.

Wie Figur 12 entnommen werden kann, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen innerhalb des Rahmens 50 ein virtueller Zielbereich 52 definiert. Der Zielbereich 52 ist somit kleiner als der Rahmen 50. Dabei definierte der Zielbereich 52 innerhalb des Rahmenvolumens 51 ein sich in Höhenrichtung 200 erstreckendes, virtuelles Volumen 53, welches nachfolgend auch als Zielvolumen 53 bezeichnet wird und in Figur 12 gestrichelt gezeigt ist. Die Energiespule 3 der die Positionier-Sendespulen 5 aufweisenden Induktionsladevorrichtung 2, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also die stationäre Energiespule 3, 3a, ist dabei im Zielvolumen 53 angeordnet. In den Figuren 2, 4, 7 sowie 9 und 11 ist das Zielvolumen 53 gestrichelt angedeutet, wobei der gezeigten Draufsicht der sichtbare, gestrichelt überreicht eine Projektion des Zielbereichs 52 in Höhenrichtung 200 entspricht. Dabei wird der jeweilige Positionier-Verhältnisbereiche 63 derart vorgegeben/gewählt, dass die Energiespule 3 der die Positionierfelder 60 empfangenden Induktionsladevorrichtung 2 im Zielvolumen 53 angeordnet ist.

Das Rahmenvolumen 51 sowie das Zielvolumen 53 sind derart definiert, das bei einer entsprechenden Anordnung der Energiespulen 3 im Rahmenvolumen 51 und im Zielvolumen 53 ein hoher Wirkungsgrad im Ladebetrieb, beispielsweise zumindest 90%, erreicht wird. Dabei ist das Zielvolumen 53 derart gewählt, dass der Wirkungsgrad bei einer Anordnung beider Energiespulen 3 im Zielvolumen 53 größer ist als bei einer Anordnung beider Energiespulen 3 im Rahmenvolumen 51. Wie beispielsweise in Figur 2 angedeutet sind der Rahmen 50 und der Zielbereich 52 jeweils kleiner als die zugehörige Induktionsladevorrichtung 2, in den gezeigten Ausführungsbeispielen also kleiner als die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a. Bevorzugt wird abhängig von zumindest einem der wenigstens einen ermittelten Verhältnisse 62, 72, insbesondere abhängig davon, ob zumindest eines der wenigstens einen Verhältnisse 62, 72 im zugehörigen Verhältnisbereich 63, 73 liegt, ein Positioniersignal ausgegeben. Das Positionssignal kann zum manuellen Bewegen der Anwendung 100 oder zum autonomen Bewegen der Anwendung 100 eingesetzt werden, Um die Energiespulen 3 im Ladebetrieb zueinander entsprechend auszurichten, das heißt derart, dass beide Energiespulen 3 innerhalb des Rahmenvolumens 51 , insbesondere Zielvolumens 53, angeordnet. Sind. Im Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs 101 kann das Positionssignal also dazu eingesetzt werden, einem nicht gezeigten Fahrzeugführer zu signalisieren, ob sich die Energiespulen 3 einander annähern, und ob eine gewünschte Ausrichtung der Energiespulen 3 zueinander vorliegt. Zu diesem Zweck kann das Kraftfahrzeug 101 , wie Figur 1 angedeutet, eine Ausgabeeinrichtung 103 aufweisen, welche entsprechende Signale ausgibt.

Die Erkennung des Überlappens der Energiespulen 3 Im Rahmenvolumen 50, insbesondere im Zielvolumen 53, ist anhand der Figur 13 erläutert. Figur 13 zeigt den Verlauf von zwei Positionierfeldern 60, welche mittels zwei der gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5, 5a erzeugt werden. In Figur 13 kann es rein beispielhaft um Längs-Positionierfelder 60, 60x handeln. Dabei ist eines der Positionierfelder 60 zur besseren Unterscheidung gestrichelt gezeigt. Figur 13 zeigt dabei den Intensitätsverlauf 64 der Positionierfelder 60 entlang der Längsrichtung 201. Entsprechend Figur 13 überlappen die Positionierfelder 60 der gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5, 5a im Zielvolumen 53. Wie Figur 13 entnommen werden kann, weisen die Positionierfelder 60 gleiche Intensitätsverläufe 64 auf. Somit kann es sich bei dem in Figur 5 gezeigten Positionierfelder 60 ebenso um die Quer-Positionierfelder 60, 60y handeln, welche mittels zwei gegenüberliegenden Quer-Positionier-Sendespulen 5, 5a, 5y erzeugt werden. Ferner sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen die Positionier- Sendespulen 5, 5a derart ausgebildet und die Positionierfelder 60 derart erzeugt, dass ein Gesamt-Intensitätsverlauf 66 der von den Positionier-Sendespulen 5, 5a erzeugten Positionierfelder 60 symmetrisch zwischen den gegenüberliegenden Positionier-Sendespulen 5, 5a und somit Positionier-Intensitätsmaxima 61 sowie bezüglich der stationären Energiespule 3, 3a symmetrisch ist.

Wie Figur 13 ferner entnommen werden kann, weist das jeweilige Positionierfeld 60 einen Intensitätsverlauf 64 mit zu einem Positionier-Intensitätsmaximum 61 führenden Intensitätsflanken 65 auf. Wie Figur 13 ferner entnommen werden kann, sind die Positionier-Intensitätsmaxima 61 zueinander beabstandet. Entsprechend sind die Positionier-Sendespulen 5, 5a angeordnet und/oder werden die Positionierfelder 60 erzeugt. Wie Figur 12 ferner entnommen werden kann, ist das Positionier-Intensitätsmaximum 61 des jeweiligen Positionierfelds 60 in der Art eines Doppel-Höckers geformt, wie dies bereits in Zusammenhang mit Figur 6 beschrieben wurde. Analog zur Beschreibung der Figur 6 liegt dies insbesondere daran, dass der Empfänger 6 bei einer entsprechenden Positionierung einen Übergang der nicht gezeigten Magnetfeldlinien wahrnimmt. Wie in Figur 13 angedeutet ist, ist dabei der jeweilige Positionier-Verhältnisbereich 62 zwischen aufeinanderfolgenden Intensitätsflanken 65 der mittels den gegenüberliegenden, zugehörigen Positionier-Sendespulen 5, 5a erzeugten Positionierfeldern 60 angeordnet und zu den Positionier-Intensitätsmaxima 61 beabstandet. Dabei ist für die Längs-Positionierfelder 60, 60x mit in Längsrichtung 201 gegenüberliegenden Positionier-Intensitätsmaxima 61 jeweils ein zugehöriger Längs-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63x vorab vorgegeben und für die Quer- Positionierfelder 60, 60y mit in Querrichtung 202 gegenüberliegenden Positionier- Intensitätsmaxima 61 jeweils ein zugehöriger Quer-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63y vorab vorgegeben. Die vorgegebenen Positionier-Verhältnisbereiche 63 sind dabei vorzugsweise hinterlegt, sodass durch einen einfachen Vergleich zwischen dem ermittelten Positionier-Verhältnis 62 mit dem zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich 63 erkannt wird, ob ein entsprechender Überlapp zwischen den Energiespulen 3 vorliegt. Das heißt, dass die Längs-Positionier-Sendespulen 5, 5a, 5x derart angeordnet sind und die Längs-Positionierfelder 60, 60x derart erzeugt werden, dass die Positionier-Intensitätsmaxima 61 von zwei Längs-Positionierfeldern 60, 60x in Längsrichtung 201 gegenüberliegend angeordnet sind. Dabei wird für zumindest zwei der Längs-Positionierfeldern 60, 60x vorab ein zugehöriger Längs- Positionier-Verhältnisbereich 63, 63x vorgegeben. Aus den mittels des Empfängers 6 empfangenen Längs-Positionierfeldern 60, 60x wird ein Längs- Positionier-Verhältnis 62, 62x zwischen zumindest zwei der Längs- Positionierfeldern 60, 60x ermittelt. Ein Überlapp der Energiespulen 3 innerhalb des Zielvolumens 53 in Längsrichtung 201 wird erkannt, wenn das ermittelte Längs-Positionier-Verhältnis 62, 62x innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Längs-Positionier-Verhältnisbereichs 63, 63x liegt. Analoges gilt für den Überlapp in Querrichtung 202. Das heißt, dass die Quer-Positionier-Sendespulen 5, 5a, 5y derart angeordnet und/oder die Quer-Positionierfelder 60, 60y derart erzeugt werden, dass die Positionier-Intensitätsmaxima 61 von zwei Quer- Positionierfeldern 60, 60y in Querrichtung 202 gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner wird für zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern 60, 60y vorab ein zugehöriger Quer-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63y vorgegeben. Im Positionierbetrieb wird aus mittels des Empfängers 6 empfangenen Quer- Positionierfeldern 60, 60y ein Quer-Positionier-Verhältnis 62, 62y zwischen zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern 60, 60y ermittelt. Dabei wird ein Überlapp 3 der Energiespulen 3 innerhalb des Zielvolumens 53 in Querrichtung 202 erkannt, wenn das ermittelte Quer-Positionier-Verhältnis 62, 62y innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Quer-Positionier-Verhältnisbereichs 63, 63y liegt. Ein Überlapp der Energiespulen 3 in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202 liegt also dann vor, wenn sowohl zumindest eines der Längs--Positionier- Verhältnisse 62, 62x innerhalb des Längs-Positionier-Verhältnisbereichs 63, 63x und zumindest eines der Quer-Positionier-Verhältnisse 62, 62y innerhalb des Quer-Positionier-Verhältnisbereichs 63, 63y liegt. Beispielsweise kann dabei für einen Überlapp innerhalb des Rahmenvolumens 51 eine Positionier-Verhältnisbereich 63 zwischen 10:0,05 und 0,05:10 und für einen Überlapp innerhalb des Zielvolumens 53 ein Positionier-Verhältnisbereich 63 zwischen 1 :0,1 bis 0,1 :1 gegeben sein.

Vorteilhaft wird das Positionier-Verhältnis 62 beider der die gegenüberliegenden Positionier-Intensitätsmaxima 61 aufweisenden Positionierfelder 60 ermittelt und bei einer Abweichung der Positionier-Verhältnisse 62 zum Erkennen der relativen Position das Positionier-Verhältnis 62 der Positionierfelder 60 mit der niedrigeren Intensität verwendet. In der Folge werden also diejenigen Positionierfelder 60 verwendet, deren ermitteltes Positionier-Verhältnis 62 zu den Positionier- Intensitätsmaxima 61 weiter beabstandet ist. Somit wird insbesondere verhindert, dass die vorstehend beschriebene Doppel-Höcker-Form der Positionier- Intensitätsmaxima 61 zu einer verfälschten Erkennung der Position führt. Entsprechen die beiden Positionier-Verhältnisse 62 demgegenüber im Wesentlichen einander, sind also die Positionier-Verhältnisse 62 im Wesentliche gleich oder innerhalb eines vorgegebenen Mittelbereichs, so werden zum Erkennen der relativen Position die beiden Positionier-Verhältnisse 62 gemittelt.

Bei einer Abweichung des ermittelten Positionier-Verhältnisses 62 vom zugehörigen Positionier-Verhältnisbereich 63 hin zu einem Positionier- Intensitätsmaximum 61 eines der zugehörigen Positionierfeldern 60 wird ferner ein Versatz der Energiespule 3 der empfangenden und somit den Empfänger 6 aufweisenden Induktionsladevorrichtung 2 hin zu demjenigen Positionier- Intensitätsmaximum 61 und somit hin zu der das Positionier-Intensitätsmaximum 61 erzeugenden Positionier-Sendespule 5 erkannt, zu dem/der das Positionier- Verhältnis 62 hin verschoben ist. Mit anderen Worten, ist das ermittelte Längs- Positionier-Verhältnis 62, 62x vom zugehörigen Längs-Positionier- Verhältnisbereich 63, 63x hin einem der Positionier-Intensitätsmaxima 61 eines der zugehörigen Längs-Positionierfelder 60, 60x verschoben, bedeutet dies, das ein Versatz der mobilen Energiespule 3, 3b aus dem Zielvolumen 53 entlang der Längsrichtung 201 hin zu derjenigen Längs-Positionier-Sendespule 5, 5a, 5x vorliegt, welche das Längs-Positionierfeld 60, 60x mit demjenigen Positionier- Intensitätsmaximum 61 erzeugt, zu welchem das ermittelte Läng-Positionier- Verhältnis 62, 62x hin verschoben ist. Analoges gilt für das ermittelte Quer- Positionier-Verhältnis 62, 62y. Das heißt, ist das ermittelte Quer-Positionier- Verhältnis 62, 62y vom zugehörigen Quer-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63y hin zu einem der Positionier-Intensitätsmaxima 61 eines der zugehörigen Quer- Positionierfelder 60, 60y verschoben, bedeutet dies, das ein Versatz der mobilen Energiespule 3, 3b aus dem Zielvolumen 53 entlang der Querrichtung 202 hin zu derjenigen Quer-Positionier-Sendespule 5, 5a, 5y vorliegt, welche das Quer- Positionierfeld 60, 60y mit demjenigen Positionier-Intensitätsmaximum 61 erzeugt, zu welchem das ermittelte Quer-Positionier-Verhältnis 62, 62y hin verschoben ist. Somit lässt sich eine Navigation der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2a derart realisieren, dass ein Überlapp der beider Energiespulen 3 im Zielvolumen und somit sowohl In Längsrichtung 201 als auch in Querrichtung 202 erreicht ist. Dies kann, analog zur Annäherung und wie in Figur 1 angedeutet, mittels der Ausgabeeinrichtung 103 erfolgen, um auszugeben, ob und in welche Richtung eine relative Bewegung der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b zur stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a notwendig ist, um einen Überlapp der Energiespulen 3 in Längsrichtung 201 und in Querrichtung 202 zu erreichen. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies rein beispielhaft optisch mittels der Anzeige von in Figur 1 angedeuteten Pfeilen. Ebenso ist es vorstellbar, dass die Ausgabeeinrichtung 103 ein akustisches Signal ausgibt. Auch ist es vorstellbar, das Ergebnis autonom umzusetzen, sodass das Kraftfahrzeug 101 autonom gefahren wird, um einen Überlapp der Energiespulen 3 zu erreichen.

Ein maximierter Wirkungsgrad im Ladebetrieb wird bei einer entsprechenden relativen Position der Energiespulen 3 zueinander erreicht, welche nachfolgend auch zentrierte Anordnung bezeichnet wird. Die zentriete Anordnung ist dabei innerhalb der Positionier-Verhältnisbereiche 63 jeweils ein Positionier-Verhältnis 63 zugeordnet. Das heißt, dass bei einem vorgegebenen Zentrier-Längs- Positionier-Verhältnis im Längs-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63x eine zueinander zentrierte Anordnung der Energiespulen 3 in Längsrichtung 201 vorliegt. Zudem liegt bei einem vorgegebenen Zentrier-Quer-Positionier-Verhältnis im Quer-Positionier-Verhältnisbereich 63, 63y eine zueinander zentrierte Anordnung der Energiespulen 3 in Querrichtung 202 vor. Eine insgesamt zentrierte Anordnung liegt somit vor, wenn sowohl zumindest eines der ermittelten Läng-Positionier-Verhältnisse 62, 62x dem zugehörigen Zentrier-Läng-Positionier- Verhältnis als auch zumindest eines der ermittelten Quer-Positionier-Verhältnisse 62, 62y dem zugehörigen Zentrier-Quer-Positionier-Verhältnisse entspricht. Das jeweilige Zentrier-Positionier-Verhältnis beträgt in den gezeigten Ausführungsbeispielen, wie in Figur 13 angedeutet, 1 :1. Analog zur vorstehend Erläuterung ist es dabei möglich, eine Navigation derart umzusetzen, dass eine insgesamt zentrierte Anordnung der Energiespulen 3 vorliegt.

Figur 15 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Erkennung der relativen Position der Energiespulen 3 zueinander. Der Annäherungsbetrieb, vorzugsweise zudem der Positionierbetrieb, wird dann angestoßen, wenn sich die Anwendung 100 und somit die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2b der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a annähert. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein Abstand der Induktionsladevorrichtungen 2 zueinander quer zur Höhenrichtung 200 weniger als 10 m beträgt. Das Anstoßen des Annäherungsbetriebs kann beispielsweise mittels eines von der mobilen Induktionsladevorrichtung 2, 2b ausgegebenen Pingsignals erfolgen (nicht gezeigt), bei dessen Empfang die mobile Induktionsladevorrichtung 2, 2a mit den Sendespulen 5 die Felder 60, 70 erzeugt. Entsprechend Figur 15 werden bei einer Verfahrensmaßnahme 300, welche nachfolgend auch als Empfangsmaßnahme 300 bezeichnet wird, mit dem Empfänger 6 die Felder 60 Empfangen und in einer nachfolgenden Verfahrensmaßnahme 301 voneinander getrennt, derart, dass die Felder 60, 70, insbesondere deren Intensitäten, voneinander unterscheidbar sind. In der Verfahrensmaßnahme 301 erfolgt dabei insbesondere eine Fouriertransformation der mittels des Empfängers 6 empfangenen Signale, bei einer Empfangsspule 15 also der in der Empfangsspule 6 mit den Feldern 60, 70 induzierten Spannungen. Die Verfahrensmaßnahme 301 wird nachfolgend auch als Trennmaßnahme 301 bezeichnet. Das Ergebnis der Trennmaßnahme 301 ist somit für das jeweilige zumindest eine Annäherungsfeld 70 sowie für das jeweilige Positionierfeld 60 ein zugehöriger Wert. Aus diesen Werten werden in einer Verfahrensmaßnahme 302 für das in den Figuren 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel wird also in der Verfahrensmaßnahme 302 ein Wert der Intensität des empfangenen Annäherungsfelds 70 ermittelt. Wird ein solcher Wert erkannt bzw. ermittelt, wird eine Annäherung der Energiespulen 3 erkannt. Im Übrigen wird in der Verfahrensmaßnahme 302 für Annäherungsfelder 70 mit den aufeinanderfolgenden oder gegenüberliegenden Annäherung-Intensitätsmaxima 71 zugehörige Annäherung-Verhältnisse 72 ermittelt. Zudem wird in der Verfahrensmaßnahme 302 für die Längs-Positionierfelder 60, 60x sowie für die Quer-Positionierfelder 60, 60y jeweils zugehörige Läng-Positionier-Verhältnisse 62, 62x und Quer-Positionier-Verhältnisse 62, 62y ermittelt. Dabei wird vorteilhaft über jeweils mehrere Werte, beispielsweise über die zuletzt ermittelten zehn Werte, gemittelt, um die Genauigkeit des Verfahrens zu erhöhen und/oder die Fehleranfälligkeit zu reduzieren. Die Verfahrensmaßnahme 302 wird nachfolgend auch als Positionier-Verhältnismaßnahme 302 bezeichnet. Die in der Positionier- Verhältnismaßnahme 102 ermittelten Verhältnisse 62, 72 werden in einer Verfahrensmaßnahme 303 mit den entsprechend vorab vorgegebenen Verhältnisbereichen 63, 73 verglichen und anhand des Vergleichs ermittelt, ob ein entsprechende Annäherung bzw. ein entsprechender Überlapp der Energiespulen 3 vorliegt. Die Verfahrensmaßnahme 303 wird nachfolgend auch als Vergleichsmaßnahme 303 bezeichnet. Die Vergleichsmaßnahme 303 gibt dabei, wie in Figur 15 angedeutet, zumindest ein Positionssignal aus. Das Positionssignal dient bevorzugt, wie vorstehend erläutert, der Navigation der mobilen Anwendung 100. Dementsprechend können die Positionssignale der Ausgabeeinrichtung 103 zur Verfügung gestellt werden.

Zur Durchführung der Erkennung der relativen Position kann eine in Figur 1 vereinfacht dargestellte, entsprechend ausgestaltete Steuereinrichtung 16 zum Einsatz kommen. Die Steuereinrichtung 16 kann Bestandteil der Positioniervorrichtung 4, des Systems 1 oder der Anwendung 100 sein. Dabei kann das Verfahren mittels eines Computerprogrammprodukts ausgeführt werden.

Entsprechend Figur 12 weist die die Positionier-Sendespulen 5, 5a aufweisende Induktionsladevorrichtung 2, vorliegend also die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a in den gezeigten Ausführungsbeispielen als Energiespule 3 eine Flachspule 7 auf, welche größer ist als die Positionier- Sendespulen 5, 5a. Zudem weist die stationäre Induktionsladevorrichtung 2, 2a eine Magnetflussführungseinheit 8 zur Führung des im Ladebetrieb von der stationären Energiespule 3, 3a erzeugten Wechselfelds auf. Zu diesem Zweck weist die Magnetflussführungseinheit 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel Magnetflussführungselemente 9 auf, welche als Ferritplatten 10 ausgebildet sind. Dabei überlappen die Positionier-Sendespulen 5, 5a die stationäre Energiespule 3, 3a und sind in Ecken 57 eines Rechtecks 55 (siehe zum Vergleich beispielsweise Figur 12) und in einer zur stationären Energiespule 3, 3a parallel verlaufenden Ebene angeordnet. Ferner sind die Positionier-Sendespulen 5, 5aoberhalb der Magnetflussführungseinheit 9 angeordnet.

Figur 13 zeigt dabei mögliche relative Positionen der Positionier-Sendespulen 5, 5a zur stationären Energiespule 3, 3a. Entsprechend können die Positionier- Sendespulen 5, 5a in Höhenrichtung 200 zwischen der stationären Energiespule 3, 3a und der Magnetflussführungseinheit 8, auf der von der stationären Energiespule 3, 3a abgewandten Seite der Magnetflussführungseinheit 8 oder auf der der stationären Energiespule 3, 3a zugewandten Seite einer Fremdobjekt- Erkennungseinrichtung 17 der stationären Induktionsladevorrichtung 2, 2a angeordnet sein.

Figur 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von den vorstehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass die Positionier-Sendespulen 5, 5a nach innen versetzt angeordnet sind.

Claims

Ansprüche Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung (2, 2a) zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2a), wobei die stationäre Induktionsladevorrichtung (2, 2a) eine stationäre Energiespule (3, 3a) und die mobile Induktionsladevorrichtung (2, 2b) eine mobile Energiespule (3, 3b) aufweist, wobei in einem Ladebetrieb eine der Energiespulen (3) ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in der anderen Energiespule (3) eine Spannung zur Energieübertragung induziert, und wobei die Energiespulen (3) im Ladebetrieb in einer Höhenrichtung (200) zueinander beabstandet sind und quer zur Höhenrichtung (200) überlappen,

- wobei in einer der Induktionsladevorrichtungen (2) zumindest zwei voneinander unterscheidbare Felder (60, 70) mit jeweils einem Intensitätsmaximum (61 , 71) erzeugt werden,

- wobei das jeweilige Feld (60, 70) relativ zur Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) fix erzeugt wird,

- wobei zumindest eines der Felder (60, 70) als ein Annäherungsfeld (70) erzeugt wird, dessen Annäherung-Intensitätsmaximum (71 ) quer zur Höhenrichtung (200) zur Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) beabstandet ist,

- wobei die Felder (60, 70) in der anderen Induktionsladevorrichtung (2) empfangen werden,

- wobei für zumindest eines der wenigstens einen Annäherungsfelder (70) und zumindest eines der wenigstens einen weiteren Felder (60, 70) ein Annäherung-Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, für welchen sich die Energiespulen (3) quer zur Höhenrichtung (200) annähern, - wobei ein Annäherung-Verhältnis (72) zwischen dem zumindest einen empfangenen Annäherungsfeld (70) und dem zumindest einen empfangenen weiteren Feld (60, 70) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) quer zur Höhenrichtung (200) annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung- Verhältnisse (72) im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich (73) liegt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest zwei voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder (70) erzeugt werden,

- dass zumindest zwei der Annäherungsfelder (70) derart erzeugt werden, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima (71 ) der Annäherungsfelder (70) zur Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) in einer quer zur Höhenrichtung (200) verlaufenden Abstandsrichtung (203) aufeinander folgen,

- dass für zumindest zwei der Annäherungsfelder (70) mit in Abstandsrichtung (203) aufeinanderfolgenden Annäherung- Intensitätsmaxima (71 ) ein Annäherung-Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, für welchen die mobile Energiespule (3, 3b) sich in Abstandsrichtung (203) der stationären Energiespule (3, 3a) annähert,

- dass ein Annäherung-Verhältnis (72) zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfelder (70) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) in Abstandsrichtung (203) annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung- Verhältnisse (72) im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich (73) liegt. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest drei Annäherungsfelder (70) derart erzeugt werden, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima (71 ) der Annäherungsfelder (70) in Abstandsrichtung (203) aufeinander folgen,

- dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) in Abstandsrichtung (203) annähert, wenn die Annäherung-Verhältnisse (72) in der Reihenfolge des Abstandes der zugehörigen Annäherung-Intensitätsmaxima (71 ) in Abstandsrichtung (203) zur stationären Energiespule (3, 3a) ermittelt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass zwei der Annäherungsfelder (70) derart erzeugt werden, dass die Annäherung-Intensitätsmaxima (71 ) der Annäherungsfelder (70) zur Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) beabstandet und in einer Überlapprichtung (204) gegenüberliegend angeordnet sind,

- dass für die Annäherungsfelder (70) mit in Überlapprichtung (204) gegenüberliegenden Annäherung-Intensitätsmaxima (71 ) ein Annäherung- Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, für welchen die mobile Energiespule (3, 3b) entlang der Überiapprichtung (204) mit der stationären Energiespule (3, 3a) überlappt und in einer quer oder geneigt zur Überiapprichtung (204) verlaufenden Abstandsrichtung (203) zur stationären Energiespule (3, 3a) beabstandet ist, - dass ein Annäherung-Verhältnis (72) zwischen zumindest zwei der empfangenen Annäherungsfelder (70) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) in Abstandsrichtung (203) annähert und mit der stationären Energiespule (3, 3a) in Überlapprichtung (204) überlappt, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse (73) im zugehörigen Annäherung- Verhältnisbereich (73) liegt. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest zwei der Annäherungsfelder (7) derart erzeugt werden, dass die Überlapprichtung (204) einer quer zur Höhenrichtung (200) verlaufenden Querrichtung (202) entspricht,

- dass das zugehörige Annäherung-Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, derart, dass die Abstandsrichtung (203) einer quer zur Höhenrichtung (200) und quer zur Querrichtung (202) verlaufenden Längsrichtung (201 ) entspricht. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest vier voneinander unterscheidbare Annäherungsfelder (70) erzeugt werden, derart, dass jeweils ein Paar (77) der Annäherung- Intensitätsmaxima (71 ) parallel zur Überlapprichtung (204) gegenüberliegend angeordnet und die Paare (77) in Abstandsrichtung (203) zueinander beabstandet sind,

- dass für das jeweilige Paar (77) ein zugehöriger Annäherung- Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, - dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) in Abstandsrichtung (203) annähert und mit der stationären Energiespule (3, 3a) in Überlapprichtung (204) überlappt, wenn die Annäherung-Verhältnisse (72) der Paare (77) in der Reihenfolge ihres Abstandes in Abstandsrichtung (203) zur stationären Energiespule (3, 3a) ermittelt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest ein Annäherungsfeld (70) und zumindest zwei Positionierfelder (60), insbesondere zumindest vier Positionierfelder (60), erzeugt werden, derart,

• dass die Positionierfelder (60) voneinander und von dem zumindest einen Annäherungsfeld (70) unterscheidbar sind, und derart, dass die Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) relativ zu den Positionierfeldern (60) fix positioniert ist,

• dass die Energiespule (3) der zugehörigen Induktionsladevorrichtung (2) zumindest teilweise in einem von zumindest zwei Positionier- Intensitätsmaxima (61 ) von zumindest zwei der Positionierfeldern (60) begrenzten und sich in Höhenrichtung (200) erstreckenden virtuellen Rahmenvolumen (51 ) liegt, welches zu dem zumindest einen Annäherung-Intensitätsmaximum (71 ) des zumindest einen Annäherungsfelds (70) beabstandet ist,

- dass für zumindest eines der Annäherungsfelder (70) und zumindest eines der Positionierfelder (60) ein Annäherung-Verhältnisbereich (73) vorab vorgegeben wird, für welchen die mobile Energiespule (3, 3b) sich der stationären Energiespule (3, 3a) annähert,

- dass ein Annäherung-Verhältnis (72) zwischen zumindest einem der wenigstens einen empfangenen Annäherungsfelder (70) und wenigstens einem der zumindest einen empfangenen Positionierfelder (60) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass sich die mobile Energiespule (3, 3b) der stationären Energiespule (3, 3a) annähert, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Annäherung-Verhältnisse (72) im zugehörigen Annäherung-Verhältnisbereich (73) liegt. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

- dass ein Positionier-Verhältnisbereich (63) von zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern (60) vorab vorgegeben wird, für welchen die Energiespule (3) der die Positionierfelder (60) empfangenden Induktionsladevorrichtung (2) im Rahmenvolumen (51 ) angeordnet ist,

- dass das Positionier-Verhältnis (62) zwischen zumindest zwei der empfangenen Positionierfeldern (60) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass die Energiespulen (3) im Rahmenvolumen (51 ) angeordnet sind und quer zur Höhenrichtung (200) überlappen, wenn zumindest eines der wenigstens einen ermittelten Positionier-Verhältnisse (62) innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Positionier- Verhältnisbereichs (63) liegt. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

- dass innerhalb des Rahmenvolumens (51 ) ein sich in Höhenrichtung (200) erstreckendes virtuelles Zielvolumen (53) definiert wird, derart, dass die Energiespule (3) der die Positionierfelder (60) erzeugenden Induktionsladevorrichtung (2) zumindest teilweise im Zielvolumen (53) liegt, - dass zumindest einer der Positionier-Verhältnisbereiche (63) derart vorgegeben wird, dass die Energiespule (3) der die Positionierfelder (60) empfangenden Induktionsladevorrichtung (2) im Zielvolumen (53) angeordnet ist. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Positionierfelder (60) derart erzeugt werden, dass die Positionier- Intensitätsmaxima (61 ) von zumindest zwei Längs-Positionierfeldern (60, 60x) in einer quer zur Höhenrichtung (200) verlaufenden Längsrichtung

(201 ) gegenüberliegend angeordnet sind,

- dass für zumindest zwei der Längs-Positionierfeldern (60, 60x) vorab ein zugehöriger Längs-Positionier-Verhältnisbereich (63, 63x) vorgegeben wird,

- dass aus den empfangenen Positionierfeldern (60) ein Längs-Positionier- Verhältnis (62, 62x) zwischen zumindest zwei der Längs-Positionierfeldern (60, 60x) ermittelt wird,

- dass die Positionierfelder (60) derart erzeugt werden, dass die Positionier- Intensitätsmaxima (61 ) von zumindest zwei Quer-Positionierfeldern (60, 60y) in einer quer zur Höhenrichtung (200) verlaufenden Querrichtung

(202) gegenüberliegend angeordnet sind,

- dass für zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern (60, 60y) vorab ein zugehöriger Quer-Positionier-Verhältnisbereich (63, 63y) vorgegeben wird,

- dass aus den empfangenen Positionierfeldern (60) ein Quer-Positionier- Verhältnis (62, 62y) zwischen zumindest zwei der Quer-Positionierfeldern (60, 60y) ermittelt wird,

- dass erkannt wird, dass die Energiespulen (3) in im Rahmenvolumen in Längsrichtung (201 ) überlappen, wenn das ermittelte Längs-Positionier- Verhältnis (62, 62x) innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Längs- Positionier-Verhältnisbereichs (63, 63x) liegt,

- dass erkannt wird, dass die Energiespulen (3) im Rahmenvolumen in Querrichtung (202) überlappen, wenn das ermittelte Quer-Positionier- Verhältnis 62, 62y) innerhalb des zugehörigen vorgegebenen Quer- Positionier-Verhältnisbereichs (63, 63y) liegt. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierfelder (60) derart erzeugt werden, dass in Längsrichtung (201 ) zwei zueinander beabstandete Paare der Positionier-Intensitätsmaxima (61 ) gegenüberliegend angeordnet sind und/oder in Querrichtung (202) zwei zueinander beanstandete Paare der Positionier-Intensitätsmaxima (61 ) gegenüberliegend angeordnet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung des ermittelten Verhältnisses (62, 72) vom zugehörigen Verhältnisbereich (63, 73) hin zu einem Intensitätsmaximum (61 , 71 ) eines der zugehörigen Felder (60, 70) ein Versatz der Energiespulen (3) hin zu demjenigen Intensitätsmaximum (61 , 71 ) erkannt wird, zu welchem das ermittelte Verhältnis (62, 63) hin versetzt ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom einem ermittelten Wert zumindest eines ermittelten Verhältnisses (62, 72) zum zugehörigen Verhältnisbereich (63, 73) ein Positionssignal ausgegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierfelder (60) derart erzeugt werden,

- dass bei einem vorgegebenen Zentrier-Läng-Positionier-Verhältnis im Längs-Positionier-Verhältnisbereich (63, 63x) eine zentrierte Anordnung der Energiespulen (3) in Längsrichtung (201 ) vorliegt, und/oder

- dass bei einem vorgegebenem Zentrier-Quer-Positionier-Verhältnis im Quer-Positionier-Verhältnis-Positionier-Verhältnisbereich (63, 63y) eine zueinander zentrierte Anordnung der Energiespulen (3) in Querrichtung (202) vorliegt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (60, 70) derart erzeugt werden, dass zumindest einer der Verhältnisbereiche (63, 73) zu den Intensitätsmaxima (61 , 71 ) der zugehörigen Felder (60, 70) beabstandet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass magnetische Felder (60, 70) erzeugt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Positionierfelder (60) und/oder Annäherungsfelder (70) mit gleichen Intensitätsverläufen (64, 74) erzeugt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Felder (60, 70) mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugt werden, sodass die Felder (60, 70) unterscheidbar sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Felder (60,70) mit jeweils zugehörigen Tastgraden erzeugt werden, sodass die Felder (60, 70) unterscheidbar sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, das jeweilige Positionierfelder (60) und/oder Annäherungsfelder (70) mit einer entlang der Höhenrichtung (200) verlaufenden Hauptachse erzeugt wird. Computerprogrammprodukt, welches zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgestaltet ist. System (1 ) mit einer stationären Induktionsladevorrichtung (2, 2a) und einer mobilen Anwendung (100), insbesondere einem Kraftfahrzeug (101 ), mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2b), wobei die stationäre Induktionsladevorrichtung (2, 2a) eine stationäre Energiespule (3, 3a) und die mobile Induktionsladevorrichtung (2, 2b) eine mobile Energiespule (3, 3b) aufweist, welche in einem Ladebetrieb in einer Höhenrichtung (200) zueinander beabstandet sind und induktiv Zusammenwirken, um induktiv Energie auf die Anwendung (100) zu übertragen,

- wobei eine der Induktionsladevorrichtungen (2) zumindest zwei Sendespulen (5) aufweist, welche im Betrieb zumindest zwei Felder (60, 70) erzeugen,

- wobei die andere Induktionsladevorrichtung (2) zumindest einen Empfänger (6) zum Empfangen der Felder (60, 70) aufweist, - mit einer Steuereinrichtung (12), welche derart ausgestaltet ist, dass sie das System (1 ) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20 betreibt. Mobile Anwendung (100), insbesondere Kraftfahrzeug (101 ) mit einer mobilen Induktionsladevorrichtung (2, 2b) eines Systems (1 ) nach Anspruch 22. Stationäre Induktionsladevorrichtung (2, 2a) eines Systems (1 ) nach Anspruch 22.