CN107635821A - 对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备和运行充电设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备(10)，具有初级线圈(12)，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电和具有升降机构(14)，该升降机构被设计用于，使初级线圈(12)在收起位置和充电位置之间运动，其中，充电设备(10)具有控制装置(20)，该控制装置被设置用于，在除冰模式下运行升降机构(14)，在该除冰模式下使升降机构(14)按照可预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。本发明此外涉及一种用于运行充电设备(10)的方法。

Description

对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备和运行充电设 备的方法

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中给出的类型的、用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备。此外，本发明涉及一种用于运行这种充电设备的方法。

背景技术

DE102010026780A1公开了一种用于在无接触地传输能量期间测量温度的方法。在无接触地传输用于给机动车的电池充电的能量期间，在用于接收能量的接收器和用于发射能量的发射器之间，测量在发射器和接收器之间的区域中的温度。

WO2010/116566A1公开了一种感应式的供电设备。在此，借助于该感应式的供电设备的可运动的线圈进行结冰监测。

DE102011076186A1公开了一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备。充电设备包括初级线圈，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电。充电设备此外包括升降机构，该升降机构被设计用于，使初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。初级线圈在此被布置在底部感应板中，借助于升降机构可以使该底部感应板运动。借助于升降机构可以使该底部感应板摆动或者摇动，以便至少部分地从底部感应板的顶面上除掉动物、树叶、其它的东西或水，该顶面在充电过程期间面对机动车的底面。

在这种具有升降机构的充电设备中，在冰点左右或以下的温度下和尤其是在潮湿的天气情况以及由此在升降机构潮湿的情况下，升降机构可能出现问题。尤其是如果升降机构的可运动的部件，例如铰接结构、可运动的支撑结构、波纹结构或类似部件结冰，那么会限制或甚至阻碍升降机构的无干扰的操作。由此会极大地限制在对机动车的蓄能器进行感应充电时的效率或者这种充电过程在某些情况下甚至是不可能的，因为在升降机构结冰的情况下不再能够使初级线圈运动到充电位置，在该充电位置上在初级线圈和次级线圈之间的间隙是尽可能小的。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电设备以及一种用于运行充电设备的方法，借此，即使在寒冷的天气条件下也可以保证对机动车的电蓄能器进行可靠的感应充电。

该目的通过具有独立权利要求的特征的充电设备以及通过用于运行充电设备的方法来实现。具有本发明的符合目的的并且非普通的改进的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备包括初级线圈，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈感中应出电压以对电蓄能器充电。充电设备此外包括升降机构，该升降机构被设计用于，使初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。为了保证充电设备的升降机构工作可靠并且尤其是不受天气情况影响，根据本发明规定，充电设备具有控制装置，该控制装置被设置用于，使升降机构在除冰模式下运行，在该除冰模式下升降机构被按照可预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。由于升降机构可以在所述的除冰模式下运行，在该除冰模式中升降机构按照可预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动，可以防止升降机构结冰或可以使升降机构上的结冰被除去。

尤其地，由此也可以在不利的天气情况下，即在冰点左右或低于冰点的温度和相对较高的空气湿度下使升降机构的可运动的和可彼此相对运动的部件可靠地保持无冰状态或被除冰。因此，即使在寒冷的条件下也可以可靠地使用充电设备，因为升降机构由于可激活的除冰模式而可以保持无冰状态并且因此保持可运转状态以及可以除去冰。尤其地，控制装置被设置用于，确定升降机构结冰的可能性。这种可能性例如可以依据在升降机构的区域中测量的温度和/或湿度来确定。

如果这种可能性超过一个确定的阈值，那么使升降机构在所述的除冰模式下运行，在该除冰模式下，例如通过升降循环形式的重复的小的运动使升降机构的可运动的部件运动。由此可以防止升降机构冻结。如果升降机构已经部分地或已经完全冻结，那么由此也可以除去在升降机构上已经形成的冰层，使得驱动装置的力又足够用来调节升降机构。

本发明的一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，根据提供的、尤其是关于环境温度和环境空气湿度的天气数据激活除冰模式。天气数据例如可以包括在升降机构的区域中的温度和/或在升降机构的区域中的空气湿度。在控制装置中例如可以储存升降循环的温度限值，例如2度、1度或0度。如果依据提供的天气数据通过控制装置检测出在升降机构的区域中的当前的温度下降到低于该温度限值，那么控制装置被设置用于，激活除冰模式。此外也可能的是，如果借助于提供的天气数据提供在升降机构的区域中的空气湿度，则控制装置被设置用于，将在升降机构的区域中的当前的空气湿度与用于空气湿度的阈值比较。如果在升降机构的区域中的空气湿度大于用于空气湿度的预先给定的阈值，则控制装置被设置用于，激活除冰模式。这尤其是在结合对所述的温度限值的关注下进行，从而可以确定升降机构冻结的可能性。控制装置因此被设置用于，必要时也前瞻性地激活除冰模式，由此由于在升降机构上的摇动运动或其它方式的运动可以防止升降机构冻结或大大地降低冻结的危险。

在本发明的另外的有利的设计方案中规定，控制装置被设置用于，根据所提供的天气数据改变运动循环。例如控制装置可以被设置用于，根据所提供的天气数据匹配相应的频率、行程、行程数和类似参数。如果在升降机构的区域中的温度例如低于冰点并且在升降机构的区域中存在高的空气湿度，那么控制装置可以例如这样地预先规定运动循环，即升降机构在除冰模式下被以特别高的频率和相对较大的行程数往返运动。控制装置被设置用于，根据提供的天气数据如此地改变升降机构的基本上全部运动参数，即尽可能地减小升降机构的结冰的可能性或者可以特别好地除去已经存在的结冰。

根据本发明的另一个有利的实施方式规定，充电设备包括用于提供天气数据的传感器装置和/或用于接收天气数据的通信装置。控制装置在此被设置用于，尤其是接收传感器装置和/或通信装置的关于在升降机构的区域中的温度和空气湿度的数据。尤其是如果不仅设置传感器装置而且设置所述的通信装置，那么通过冗余地提供关于天气数据的数据，即尤其是温度和空气湿度，可以实现充电设备的特别可靠的工作方式，因为随时可以提供相应的天气数据，根据该天气数据可以激活除冰模式。由此可以可靠地防止升降机构结冰和尤其是升降机构的可运动的或可彼此相对运动的部件结冰。

根据本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，在即将进行的充电过程之前以预先确定的持续时间将除冰模式激活。例如可以经由通信系统与充电设备交换机动车专有的信息。如果机动车位于充电设备附近或者要接近充电设备，那么控制装置可以收到相应的信号。在这种情况下很可能的是，很快就要借助于充电设备对相关的机动车，准确地说，对相关的机动车的电蓄能器进行充电过程。还在实际的充电过程开始之前，借助于控制装置激活除冰模式，从而升降机构的可能地之前还是结冰的或者部分地结冰的部件被除冰。因此，可以由此保证，即将进行的充电过程在任何情况下都可以无问题地实施。

在本发明的另外的有利的设计方案中规定，控制装置被设置用于，如果为调节升降机构所施加的力大于预先给定的力值，那么激活除冰模式。例如可以规定，控制装置与充电设备的驱动单元，例如电机或类似物，连接，借助于该驱动单元可以调节升降机构。由此控制装置可以获取表明当前为调节升降机构而施加的或必需的力的信息或数据。预先给定的力值在此大于通常为调节升降机构要施加的力，如果升降机构没有被冻结的话。但是，如果在调节升降机构时施加的力大于预先给定的力值，那么这可能表明，升降机构至少部分已经结冰并且因此与平常相比不太灵活。因此最迟在调节升降机构时检测，是否升降机构已经结冰。对于这种情况，控制装置被设置用于激活除冰模式，从而升降机构可以被尽可能快地除冰并且可以借助于充电设备保证可靠的充电过程。

本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，如果充电电流在机动车的电蓄能器充电期间下降到低于预先给定的充电电流值，则激活除冰模式。因此其原因可能是，升降机构不能够被完全地从收起位置运动到最终的充电位置，例如因为升降机构已经结冰。对于这种情况，控制装置被设置用于，激活除冰模式，从而可能地已经结冰的升降机构可以被尽可能快地除冰。由此升降机构可以被运动到按照希望的或按照规定的充电位置和保证特别高效的充电过程。

根据本发明的另一个有利的实施方式规定，控制装置被设置用于，以预先给定的周期性的间隔激活和去激活除冰模式。由此可以在没有大的测量和控制成本的情况下保证使升降机构保持无冰状态。控制装置的用于激活和去激活除冰模式的上面所述的运行方式在此也可以相互组合。

在本发明的另外的有利的设计方案中规定，升降机构在除冰模式下可以在收起位置和充电位置之间运动所遵照的行程小于升降机构的最大行程。例如升降机构可以具有15厘米的行程，按照升降机构可以遵照该行程从收起位置运动到充电位置并且再返回运动。升降机构在除冰模式下可以在收起位置和充电位置之间运动所遵照的行程在此被选择得显著小于最大行程，其中之前指出的示例例如仅仅为0.5厘米。一方面由此可以显著提高充电设备的安全性，因为初级线圈在除冰模式期间仅仅相对较少地被升起并且因此不存在任何潜在危险。因为充电设备通常被结合在停车场或类似场所的区域中，其中，初级线圈可以借助于升降机构在充电过程期间或在充电过程之前运动到按照规定的充电位置。由于行程在除冰模式下被调整得如此小，因此次级线圈仅仅很少地突出于充电设备周围的底部区域。此外，在特别小的行程情况下可以以简单的方式实现升降机构的摇动或振动运动，由此可以特别好地防止或除去结冰。

在根据本发明的用于运行根据本发明的充电设备的方法或根据本发明的充电设备的一个有利的实施方式中，使升降机构在除冰模式下运行，其中使升降机构按照预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。根据本发明的充电设备的有利的设计方案在此也可以被看作为根据本发明的方法的有利的设计方案，其中，充电设备尤其具有用于实施方法步骤的技术手段。

本发明的其它优点、特征和细节从以下对优选实施例的描述中以及借助于附图得出。以上在描述中提到的特征和特征组合以及以下在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以在分别给出的组合中使用，而且可以在其它组合中或单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

在唯一的附图中以示意性的侧剖视图示出了用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备，其中，充电设备具有升降机构，该升降机构被设计用于使充电设备的初级线圈在收起位置和充电位置之间运动。

具体实施方式

用于对在此处没有示出的机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备10包括初级线圈12，该初级线圈被设计用于，在此处未示出的机动车的次级线圈中感生出电压，以对相关的电蓄能器进行充电。为了在充电过程中实现特别高的效率，重要的是，在初级线圈12和次级线圈之间的间距尽可能地小。因此，充电设备10还具有升降机构14，该升降机构被设计用于，使初级线圈12在充电设备10的高度方向z上，即在竖直方向上，在此处示出的收起位置和伸出的充电位置之间运动。因此，借助于升降机构14可以使初级线圈12运动得更靠近要对其电蓄能器进行感应充电的那个机动车的次级线圈。

如在此处示意性示出的那样，升降机构14例如可以以剪式升降台的形式设计。但是升降机构14的其它的设计方案或作用原理也是可能的。充电设备10包括驱动单元16，借助于该驱动单元可以使升降机构14在此处示出的收起位置和在高度方向z上伸出的充电位置之间来回运动。升降机构14包括一些可运动的部件，例如在此处没有详细标示的铰接结构、支撑结构或类似部件。铝板18用作充电设备10的底板并且由于对在充电过程期间产生的充电设备10的磁场的正面影响的特性而被设计成壳体部件。

尤其是在寒冷的天气条件下，即在冰点左右或低于冰点的温度和相对高的空气湿度以及潮湿的升降机构14的情况下，存在如下危险：即除了其它方面以外，升降机构14的可彼此相对运动的部件或可运动的部件冻结并且因此升降机构14的可靠的工作方式受到危害。

为了在寒冷的天气条件下也实现升降机构14的可靠的操作，即防止升降机构14被冻住或能够除去升降机构14上的冰，充电设备10具有控制装置20，该控制装置被设置用于，使升降机构14在除冰模式下运行，在此期间使升降机构14按照可预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。控制装置20为此与驱动单元16连接，从而控制装置20可以在除冰模式下相应地控制驱动装置16，由此使升降机构14按照刚好给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。

控制装置20被设置用于，根据所提供的、尤其是关于环境温度和环境空气湿度的天气数据激活所述的除冰模式。为此充电设备14包括传感器装置22，该传感器装置被设计用于，测量在升降机构14的区域中的温度和空气湿度并向控制装置20提供相应的数据。备选地或附加地，也可能的是，充电设备10还具有在此处没有示出的通信装置，该通信装置被设计用于，优选无线地接收天气数据，即尤其是温度数据和空气湿度数据。例如天气数据可以由所述的通信装置以在线天气数据或类似数据的形式接收并提供给控制装置20。

例如可以规定，预先给定一个例如2度、1度或0度的温度限值，其中，一旦在充电设备10或升降机构14的区域中的温度下降到低于这个温度限值，则借助于控制装置20激活除冰模式。此外也可以规定，如果在充电设备10的区域中和尤其是在升降机构14的区域中的测量的空气湿度高于预先给定的阈值并且在升降机构14的区域中的温度低于所述的温度限值，那么控制装置20激活除冰模式。

控制装置20此外被设置用于，根据所提供的天气数据改变使升降机构14在除冰模式下往返运动所遵照的运动循环。如果温度例如稍微高于冰点或在冰点附近，则例如使升降机构14以相对较大的时间间隔往返运动就可足够防止升降机构14结冰。然而，如果温度远低于冰点并且仍然存在相对较高的湿度，则可能有利的是，控制装置20如此地选择运动循环，使得升降机构14相对频繁地并且以高的频率和相对较大的行程数进行往复运动，以防止升降机构14和尤其是升降机构14的可运动的和可相对运动的部件冻结。

控制装置20此外被设置用于，在即将进行的充电过程之前以预先确定的持续时间将除冰模式激活。充电设备10例如可以通过没有详细标示的通信系统与其它的要充电的机动车通信。如果例如机动车接近充电设备10或者直接位于附近，那么控制装置20可以预防性地激活除冰模式，以便充电设备10和尤其是升降机构14是可良好运转的并且是无冰的。控制装置20例如可以被设置用于，在假定的即将进行的充电过程之前使除冰模式激活5分钟或10分钟或几秒钟。除冰模式被激活所用的这种预先确定的持续时间例如可以根据在升降机构14的区域中的温度和空气湿度来预先给定。由此能够在即将进行的充电操作之前确保升降机构14的功能完好。

此外，控制装置20也可以被设置用于，如果为调节升降机构要施加大于预先给定的力值的力，则激活除冰模式。该预先给定的力值在此情况下优选比通常为了调节无冰的升降机构14所需要的力更大。因此，如果在操作升降机构14时为了使初级线圈12从收起位置运动到充电位置借助于驱动单元16施加了大于预先给定的力值的力，那么这可能表明升降机构14已经结冰。由此，控制装置20激活除冰模式以松动并去除在升降机构14上的可能的积冰。如果由于激活的除冰模式，即例如由于升降机构14的振动运动，现在检测到，为了进一步调节升降机构14要施加的力再次小于预先给定的力值，则控制装置20必要时也可以再次使除冰模式去激活并且接着如此地控制升降机构14，使它运动到期望的充电位置上。

此外，控制装置20可以被设置用于，如果充电电流在机动车的电蓄能器的充电期间下降到低于预先给定的充电电流值，则激活除冰模式。这可能表明，不能使升降机构14完全运动到充电位置，例如因为升降机构14的某些可运动的或可相对运动的部件已经结冰。因为如果在初级线圈12和要充电的机动车的相关的次级线圈之间的间隙过大，便会在机动车的相关的蓄能器的充电期间出现减小的充电电流。在这种情况下可以规定，由控制装置20激活除冰模式，以使升降机构14能够伸出到充电位置上。

控制装置20此外也可以被设置用于，以预先给定的周期性的间隔来激活和去激活除冰模式。这例如也可以依据天气情况来进行，即如果存在零下的温度下并且测量到增大的空气湿度。通过激活和去激活除冰模式，可以持久地保证使升降机构14重复地运动，使得升降机构不会冻结并且充电装置10因此一般地即使在寒冷的温度下也能保持随时可运行。

优选地，升降机构14在除冰模式下可以在收起位置和充电位置之间运动的行程小于升降机构14的最大行程。例如，升降机构14可以具有从收起位置到充电位置的15厘米的最大行程。优选地，升降机构可以在除冰模式下运动的行程被选择为显著小于15厘米，即例如为0.5厘米。由于升降机构14在除冰模式下仅仅被相对较少地上下运动，因此初级线圈12或包围初级线圈12的壳体仅仅相对较少地在高度方向z上超过周围的底部区域，例如停车场或类似区域，充电设备10被结合到该区域中。由此，即使在除冰模式期间，初级线圈12也几乎不向上突出并且基本上几乎处于底层上。

在除冰模式期间驶向充电设备10的、突然接近的机动车因此不被损坏。此外，升降机构14由于相对较小的移动路径可能发生特别快速的摇动或振动，因此在这方面，选择相对较小的行程用于除冰模式也是有利的。由此可以特别简单且可靠地除去在升降机构14上可能形成的结冰。优选地，升降机构14在除冰模式下以所述的减小的或很小的预先给定的行程从下降的收起位置开始总是仅仅被稍微地升高并且又被降低，以防止升降机构14结冰或者也除去在升降机构14上已经形成的结冰。

Claims (10)

1.一种用于对机动车的电蓄能器进行感应充电的充电设备(10)，具有

-初级线圈(12)，该初级线圈被设计用于，在机动车的次级线圈中感生出电压，以对电蓄能器充电；

-升降机构(14)，该升降机构被设计用于，使初级线圈(12)在收起位置和充电位置之间运动；

其特征在于，

充电设备(10)具有控制装置(20)，该控制装置被设置用于，在除冰模式下运行升降机构(14)，在该除冰模式下使升降机构(14)按照能预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。

2.根据权利要求1所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，根据所提供的——尤其是关于环境温度和环境空气湿度的——天气数据激活除冰模式。

3.根据权利要求2所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，根据所提供的天气数据改变运动循环。

4.根据权利要求2或3所述的充电设备(10)，其特征在于，充电设备(10)包括用于提供天气数据的传感器装置(22)和/或用于接收天气数据的通信装置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，在即将进行的充电过程之前以预先确定的持续时间激活除冰模式。

6.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，在为调节升降机构(14)施加的力大于预先给定的力值时激活除冰模式。

7.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，在对机动车的电蓄能器充电期间充电电流下降到低于预先给定的充电电流值时激活除冰模式。

8.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，控制装置(20)被设置用于，以预先给定的周期性的间隔激活和去激活除冰模式。

9.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，在除冰模式下升降机构(14)能遵照一行程在收起位置和充电位置之间运动，所述行程小于升降机构(14)的最大行程。

10.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)的方法，其中，使升降机构(14)在除冰模式下运行，其中，使升降机构(14)按照预先给定的运动循环在收起位置和充电位置之间运动。