[go: up one dir, main page]

DE102014222455A1 - Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle - Google Patents

Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102014222455A1
DE102014222455A1 DE102014222455.1A DE102014222455A DE102014222455A1 DE 102014222455 A1 DE102014222455 A1 DE 102014222455A1 DE 102014222455 A DE102014222455 A DE 102014222455A DE 102014222455 A1 DE102014222455 A1 DE 102014222455A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
battery
inductive charging
charging
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102014222455.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Joris Fokkelman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102014222455.1A priority Critical patent/DE102014222455A1/en
Publication of DE102014222455A1 publication Critical patent/DE102014222455A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/126Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie (BT) eines Fahrzeugs (FZ) mittels einer in einem Erdboden (EB) angeordneten Erregerspule (SP1) einer Ladestation (LS), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Ermitteln (S100) einer Veränderung einer relativen Position eines Unterbodens (UB) des Fahrzeugs (FZ) gegenüber dem Erdboden (EB) während des Induktivladevorgangs der Batterie (BT); – Vergleichen (S200) eines ermittelten Veränderungswertes der relativen Position mit einem vorgegebenen Referenzwert; – Unterbrechen (S300) des laufenden Induktivladevorgangs, wenn der Veränderungswert den Referenzwert überschreitet.Disclosed is a method for controlling an inductive charging of a battery (BT) of a vehicle (FZ) by means arranged in a ground (EB) exciter coil (SP1) of a charging station (LS), comprising the following steps: - Determining (S100) a change of relative position of a subfloor (UB) of the vehicle (FZ) relative to the ground (EB) during the inductive charging of the battery (BT); - comparing (S200) a determined change value of the relative position with a predetermined reference value; - interrupting (S300) the current inductive charging when the change value exceeds the reference value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie eines Fahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Hybridelektro- oder Elektrofahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer Batterie, insbesondere ein Hybridelektro- oder Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie, sowie eine Ladestation zum Induktivladen der Batterie des Fahrzeugs. The present invention relates to a method and a device for controlling an inductive charging of a battery of a vehicle, in particular a traction battery of a hybrid electric or electric vehicle. The invention further relates to a vehicle with a battery, in particular a hybrid electric or electric vehicle with a traction battery, as well as a charging station for inductive charging of the battery of the vehicle.

Es gibt Fahrzeuge, wie z. B. Hybridelektro- oder Elektrofahrzeuge, deren Batterie, wie z. B. Traktionsbatterie, von einer fahrzeugexternen Ladestation kabellos induktiv aufgeladen werden kann. Hierzu weisen die Fahrzeuge am Fahrzeugunterboden eine oder mehrere Induktionsspulen (also Sekundärspulen), die über eine Ladesteuereinheit mit der Batterie elektrisch verbunden sind. There are vehicles, such as B. hybrid electric or electric vehicles whose battery, such. B. traction battery, can be charged wirelessly inductively from a vehicle external charging station. For this purpose, the vehicles on the underbody of the vehicle have one or more induction coils (ie secondary coils) which are electrically connected to the battery via a charging control unit.

Die fahrzeugexterne Ladestation umfasst eine oder mehrere Erregerspulen (also Primärspulen), die in dem Erdboden bspw. eines Parkplatzes angeordnet sind. Zum Laden der Batterie wird das Fahrzeug auf den Parkplatz angefahren und abgestellt, so dass die Erregerspulen und die Induktionsspulen sich überlappen. Die Erregerspulen der Ladestation erzeugen aus einer von einem öffentlichen Stromnetz zugeführten elektrischen Leistung elektromagnetische Wellen, die bei den Induktionsspulen im Fahrzeugunterboden Induktionsströme erzeugen. Diese Induktionsströme werden von den Induktionsspulen der Batterie zugeführt, womit die Batterie aufgeladen wird. The vehicle-external charging station comprises one or more exciter coils (ie primary coils) which are arranged in the ground, for example, of a parking space. To charge the battery, the vehicle is approached and parked in the parking lot so that the excitation coils and the induction coils overlap. The excitation coils of the charging station generate from an electric power supplied from a public power electric power electromagnetic waves that generate induction currents in the induction coil in the vehicle underbody. These induction currents are supplied by the induction coils of the battery, which charges the battery.

Bei einem solchen Induktivladevorgang der Batterie wird zwischen den Erregerspulen und den Induktionsspulen eine Leistung von einigen zehn Kilowatt (oder gar bis zu hundert Kilowatt) übertragen. Aufgrund dieser hohen Leistung ist es für Menschen lebensgefährlich, während des Induktivladevorgangs in das elektromagnetische Wechselfeld zwischen den Erreger- und Induktionsspulen zu geraten. In such an inductive charging of the battery, a power of a few tens of kilowatts (or even up to a hundred kilowatts) is transmitted between the excitation coils and the induction coils. Due to this high power, it is life-threatening for people to get into the electromagnetic alternating field between the excitation and induction coils during the inductive charging process.

Da ein Induktivladevorgang der Batterie in der Regel automatisch durchgeführt wird und zudem oft eine Ladedauer von einigen Stunden in Anspruch nimmt, wird die oben genannte Ladestation wie bereits erwähnt an einem Parkplatz, insbesondere an einem privaten Parkplatz oder in einer privaten Parkgarage des Fahrzeughalters, angeordnet. Since an inductive charging of the battery is usually performed automatically and also often takes a few hours to load, the above charging station as already mentioned in a parking lot, especially at a private car park or in a private parking garage of the vehicle owner, arranged.

Bei handwerklich aktiven Fahrzeughaltern kann es vorkommen, dass die Fahrzeughalter manche Reparaturarbeiten oder Reifenwechsel bei den Fahrzeugen selbst durchführen. Wird das Fahrzeug während dieser Reparaturarbeiten oder während des Reifenwechsels induktiv geladen, so dass es vorkommen, dass der Fahrzeughalter mit seinen Körperteilen, wie z. B. Händen, zwischen den Erreger- und Induktionsspulen gerät und sich dabei zum Teil schwer verletzt. In artisanal active vehicle owners, it may happen that the vehicle owners perform some repairs or tire changes in the vehicles themselves. If the vehicle is inductively charged during this repair work or during the tire change, so that it happens that the vehicle owner with his body parts, such. B. hands, between the excitation and induction coils device and thereby sometimes seriously injured.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, einen Induktivladevorgang einer Batterie eines Fahrzeugs für Menschen sicherer zu machen. Thus, the object of the present invention is to provide a way to make an inductive charging of a battery of a vehicle safer for people.

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is solved by subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie eines Fahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Hybridelektro- oder Elektrofahrzeugs, mittels einer in einem Erdboden angeordneten Erregerspule einer fahrzeugexternen Ladestation bereitgestellt. According to a first aspect of the invention, a method is provided for controlling an inductive charging process of a battery of a vehicle, in particular a traction battery of a hybrid electric or electric vehicle, by means of an exciter coil of a vehicle-external charging station arranged in a ground.

Gemäß dem Verfahren wird während eines Induktivladevorgangs der Batterie eine Veränderung einer relativen Position eines Unterbodens des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden ermittelt. According to the method, during an inductive charging of the battery, a change in a relative position of a subfloor of the vehicle relative to the ground is determined.

Der so ermittelte Veränderungswert der relativen Position wird mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen. Wenn der ermittelte Veränderungswert den vorgegebenen Referenzwert überschreitet, wird der laufende Induktivladevorgang unterbrochen. The thus determined change value of the relative position is compared with a predetermined reference value. If the determined variation value exceeds the predetermined reference value, the current inductive charging process is interrupted.

Unter einem Unterboden des Fahrzeugs wird insbesondere eine untere Außenfläche des Fahrzeugs verstanden, unter die man gelangen muss, wenn man das Fahrzeug von untern aus reparieren oder inspizieren will. Under a subfloor of the vehicle is understood in particular a lower outer surface of the vehicle, which must be reached if you want to repair the vehicle from below or inspect.

Unter einem Erdboden wird insbesondere ein Erdbodenbereich, ein Grund, oder ein Fahrbahnuntergrund verstanden, auf dem das Fahrzeug abgestellt ist und auf, an oder unter dessen Oberfläche die genannte Erregerspule stationär oder mobil angeordnet ist. Under a ground is in particular a ground area, a reason, or a road surface understood on which the vehicle is parked and on, at or below the surface of said excitation coil is stationary or mobile.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass das Fahrzeug bzw. der Unterboden des Fahrzeugs in der Regel vor der Reparatur oder vor einem Reifenwechsel angehoben oder geneigt wird, damit der Fahrzeughalter oder ein Reparateur des Fahrzeugs (um unter das Fahrzeug zu gelangen) ausreichenden Platz zwischen dem Unterboden und dem Erdboden schaffen kann. The invention is based on the finding that the vehicle or the underbody of the vehicle is usually raised or tilted before the repair or before a tire change, so that the vehicle owner or a repairer of the vehicle (to get under the vehicle) sufficient space between the subfloor and the ground.

Beim Anheben, neigen oder kippen des Fahrzeugs wird durch Änderung der Neigung des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden oder durch Änderung des Abstandes des Fahrzeugs zu dem Erdboden die relative Position des Unterbodens des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden geändert. Diese Veränderung der relativen Position wird erfasst und darauf basierend wird ermittelt, ob das Fahrzeug bzw. der Unterboden des Fahrzeugs angehoben, geneigt oder gekippt wurde. When lifting, tilting or tilting the vehicle is by changing the inclination of the vehicle relative to the ground or by changing the distance of the vehicle to the Soil changed the relative position of the underbody of the vehicle relative to the ground. This change in the relative position is detected and based on this it is determined whether the vehicle or the underbody of the vehicle has been raised, tilted or tilted.

Da die Fahrzeugkarosserie und somit der Unterboden des Fahrzeugs auch bei starken Windböen geringfügig kippen oder neigen kann, wird der ermittelte Veränderungswert der relativen Position mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen. Dabei wird der Referenzwert so gewählt, dass ein geringfügiges Kippen oder Neigen des Fahrzeugs nicht fälschlicherweise als eine beabsichtigte Veränderung der relativen Position des Fahrzeugs erkannt wird. Since the vehicle body and thus the underbody of the vehicle can slightly tilt or tilt even in the case of strong gusts of wind, the determined change value of the relative position is compared with a predetermined reference value. In this case, the reference value is chosen so that a slight tilting or tilting of the vehicle is not erroneously recognized as an intentional change in the relative position of the vehicle.

Da das Fahrzeug bei einer Windböe in der Regel nur kurzzeitig kippt oder neigt, werden vorzugsweise eine Anzahl von über eine bestimmte Zeitdauer aufeinanderfolgend ermittelten Veränderungswerte der relativen Position mit dem Referenzwert verglichen. Dadurch wird vermieden, dass eine vorübergehende durch z. B. Windböen verursachte Veränderung der relativen Position fälschlicherweise als eine beabsichtigte Veränderung der relativen Position des Fahrzeugs erkannt wird. Since the vehicle tilts or tilts only briefly for a gust of wind, preferably a number of change values of the relative position determined successively over a certain period of time are compared with the reference value. This avoids that a temporary by z. Gusting caused relative change in position is erroneously recognized as an intentional change in the relative position of the vehicle.

Übersteigt der ermittelte Veränderungswert der relativen Position den vorgegebenen Referenzwert, so kann mit einer ziemlich hohen Wahrscheinlichkeit darauf geschlossen werden, dass das Fahrzeug absichtlich angehoben, geneigt, bzw. gekippt oder genickt, wurde. If the determined change value of the relative position exceeds the predetermined reference value, it can be concluded with a rather high probability that the vehicle was intentionally raised, inclined, or tilted or bent.

Darauf basierend wird dann davon ausgegangen, dass das Fahrzeug repariert wird, und als entsprechende Maßnahme wird der laufende Induktivladevorgang unterbrochen. Damit wird verhindert, dass gesundheitsschädliches oder gar lebensgefährliches Wechselfeld von der Erregerspule der Ladestation erzeugt und im Bereich unter dem Unterboden des Fahrzeugs ausgestrahlt wird. Based on this, it is then assumed that the vehicle is repaired, and as a corresponding measure, the current inductive charging operation is interrupted. This prevents that harmful or even life-threatening alternating field is generated by the exciter coil of the charging station and emitted in the area under the underbody of the vehicle.

Damit ist eine Möglichkeit geschaffen, mit der die Batterie des Fahrzeugs für Menschen sicher aufgeladen werden kann. This creates a possibility with which the battery of the vehicle can be safely charged for people.

Dabei wird der laufende Induktivladevorgang vorzugsweise durch eine Unterbrechung einer Stromzufuhr zur Erregerspule der Ladestation unterbrochen. In this case, the current inductive charging process is preferably interrupted by an interruption of a power supply to the exciter coil of the charging station.

Vorzugsweise wird während des Induktivladevorgangs der Batterie eine Veränderung eines Neigungswinkels des Fahrzeugs bzw. des Unterbodens des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden als die Veränderung der relativen Position ermittelt und mit dem vorgegeben Referenzwert bzw. einem vorgegeben Neigungswinkel-Referenzwert verglichen. Der laufende Induktivladevorgang wird unterbrochen, wenn der ermittelte Veränderungswert des Neigungswinkels den Referenzwert bzw. den Neigungswinkel-Referenzwert überschreitet. Preferably, during the inductive charging of the battery, a change in an inclination angle of the vehicle or the underbody of the vehicle relative to the ground is determined as the change in the relative position and compared with the predetermined reference value or a predetermined inclination angle reference value. The ongoing inductive charging is interrupted when the detected change amount of the inclination angle exceeds the reference value or the inclination angle reference value.

Unter der Neigung des Fahrzeugs bzw. des Unterbodens des Fahrzeugs wird insbesondere Nicken bzw. Kippen des Fahrzeugs um die Fahrzeugquerachse und/oder Wanken des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse verstanden. The inclination of the vehicle or the underbody of the vehicle is understood in particular to be pitching or tilting of the vehicle about the vehicle transverse axis and / or roll of the vehicle about the vehicle longitudinal axis.

Alternativ oder zusätzlich zu der Veränderung des Neigungswinkels wird während des Induktivladevorgangs der Batterie vorzugsweise eine Veränderung eines Abstandes zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs und dem Erdboden als die Veränderung der relativen Position ermittelt und mit dem vorgegeben Referenzwert bzw. einem vorgegeben Abstand-Referenzwert verglichen. Der laufende Induktivladevorgang wird unterbrochen, wenn der ermittelte Veränderungswert des Abstandes den Referenzwert bzw. den Abstand-Referenzwert überschreitet. As an alternative or in addition to the change in the angle of inclination, during the inductive charging of the battery, preferably a change in a distance between the underbody of the vehicle and the ground is determined as the change in the relative position and compared with the predetermined reference value or a predetermined distance reference value. The current inductive charging process is interrupted when the determined variation value of the distance exceeds the reference value or the distance reference value.

Durch die Ermittlung der Veränderung des Abstandes zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs und dem Erdboden wird erkannt, ob das Fahrzeug bzw. dessen Unterboden, insbesondre in Richtung der Fahrzeughochachse, angehoben wird. By determining the change in the distance between the underbody of the vehicle and the ground, it is detected whether the vehicle or its subfloor, in particular in the direction of the vehicle vertical axis, is raised.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie eines Fahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Hybridelektro- oder Elektrofahrzeugs, mittels einer in einem Erdboden angeordneten Erregerspule einer Ladestation bereitgestellt. According to a further aspect of the invention, a device for controlling an inductive charging of a battery of a vehicle, in particular a traction battery of a hybrid electric or electric vehicle, by means provided in a ground excitation coil of a charging station is provided.

Die Vorrichtung umfasst eine Ermittlungsanordnung und eine Ladesteueranordnung. The device comprises a detection arrangement and a charging control arrangement.

Die Ermittlungsanordnung umfasst ihrerseits eine Ermittlungseinheit, eine Vergleichseinheit sowie eine Signalabgabeeinheit. The determination arrangement in turn comprises a determination unit, a comparison unit and a signal output unit.

Die Ermittlungseinheit ist eingerichtet, während eines Induktivladevorgangs der Batterie eine Veränderung einer relativen Position eines Unterbodens des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden zu ermitteln. Hierzu umfasst die Ermittlungseinheit bspw. einen geeigneten Sensor. The determination unit is set up to determine a change in a relative position of a subfloor of the vehicle relative to the ground during an inductive charging of the battery. For this purpose, the determination unit includes, for example, a suitable sensor.

Die Vergleichseinheit ist eingerichtet, während des Induktivladevorgangs der Batterie einen von der Ermittlungseinheit ermittelt und der Vergleichseinheit über eine Signalverbindung weitergeleiten Veränderungswert der relativen Position mit einem vorgegebenen Referenzwert zu vergleichen. Hierzu umfasst die Vergleichseinheit bspw. einen Komparator. The comparison unit is set up to compare, during the inductive charging process of the battery, a change value of the relative position with a predetermined reference value determined by the determination unit and forwarded to the comparison unit via a signal connection. For this purpose, the comparison unit, for example, comprises a comparator.

Die Signalabgabeeinheit ist eingerichtet, ein Steuersignal zu erzeugen und abzugeben, wenn der ermittelte Veränderungswert der relativen Position den Referenzwert überschreitet. Dabei signalisiert das Steuersignal eine Unterbrechung des laufenden Induktivladevorgangs. Hierzu umfasst die Signalabgabeeinheit bspw. einen Signalgenerator und einen Signalsender. The signal output unit is configured to generate and output a control signal when the determined relative position change value exceeds the reference value. The control signal signals an interruption of the current inductive charging process. For this purpose, the signal output unit comprises, for example, a signal generator and a signal transmitter.

Die Ladesteueranordnung umfasst ihrerseits eine Signalaufnahmeeinheit zum Erhalten des Steuersignals von der Signalabgabeeinheit, und eine Ladesteuereinheit zum Unterbrechen des laufenden Induktivladevorgangs, wenn die Signalaufnahmeeinheit von der Signalabgabeeinheit das Steuersignal erhält. Die Signalaufnahmeeinheit umfasst bspw. einen Signalempfänger. The charging control device in turn comprises a signal receiving unit for receiving the control signal from the signal output unit, and a charging control unit for interrupting the current inductive charging operation when the signal receiving unit receives the control signal from the signal output unit. The signal recording unit comprises, for example, a signal receiver.

Vorzugsweise umfasst die Ermittlungsanordnung zumindest einen Neigungssensor. Der Neigungssensor ist eingerichtet, während des Induktivladevorgangs der Batterie (vorzugsweise in bestimmten Zeitabständen) einen Neigungswinkel des Fahrzeugs in dem Erdgravitationsfeld und somit einen Neigungswinkel des Unterbodens des Fahrzeugs gegenüber dem Erdboden zu messen und die gemessenen Neigungswinkelwerte an die Ermittlungseinheit weiterzuleiten. Die Ermittlungseinheit ist vorzugsweise eingerichtet, aus den (aufeinanderfolgenden) gemessenen Neigungswinkelwerten den Veränderungswert der relativen Position zu ermitteln. Preferably, the determining arrangement comprises at least one inclination sensor. The tilt sensor is configured to measure (preferably at certain time intervals) an angle of inclination of the vehicle in the earth's gravitational field and thus an angle of inclination of the underbody of the vehicle relative to the ground during the inductive charging of the battery, and to forward the measured inclination angle values to the determining unit. The determination unit is preferably set up to determine the change value of the relative position from the (successive) measured tilt angle values.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Neigungssensor umfasst die Ermittlungsanordnung vorzugsweise zumindest einen Drucksensor. Der Drucksensor ist eingerichtet, während des Induktivladevorgangs der Batterie (vorzugsweise in bestimmten Zeitabständen) einen von der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs auf ein Fahrzeugrad des Fahrzeugs wirkenden Druck zu messen und die gemessenen Druckwerte an die Ermittlungseinheit weiterzuleiten. Die Ermittlungseinheit ist vorzugsweise ferner eingerichtet, aus den (aufeinanderfolgenden) gemessenen Druckwerten den Veränderungswert der relativen Position zu ermitteln. As an alternative or in addition to the inclination sensor, the determination arrangement preferably comprises at least one pressure sensor. The pressure sensor is set up to measure, during the inductive charging process of the battery (preferably at specific time intervals), a pressure acting on the vehicle wheel of the vehicle from the vehicle body of the vehicle and to forward the measured pressure values to the determination unit. The determination unit is preferably also configured to determine the change value of the relative position from the (successive) measured pressure values.

Die Ladesteuereinheit umfasst vorzugsweise einen steuerbaren Schalter. Der Schalter umfasst einen Steuersignalanschluss zum Anlegen eines Signals, insbesondere des Steuersignals von der Signalabgabeeinheit, und eine steuerbare Schaltstrecke zur Herstellung und zur Unterbrechung einer Stromzufuhr zur Erregerspule. The charging control unit preferably comprises a controllable switch. The switch comprises a control signal terminal for applying a signal, in particular the control signal from the signal output unit, and a controllable switching path for producing and interrupting a current supply to the exciter coil.

Die Signalabgabeeinheit ist vorzugsweise ferner eingerichtet, das Steuersignal über eine drahtlose Signalverbindung an die Signalaufnahmeeinheit zu senden. Analog ist die Signalaufnahmeeinheit vorzugsweise ferner eingerichtet, das Steuersignal über die drahtlose Signalverbindung zu empfangen. The signal output unit is preferably further configured to send the control signal via a wireless signal connection to the signal recording unit. Similarly, the signal receiving unit is preferably further configured to receive the control signal via the wireless signal connection.

Die Ladesteuereinheit umfasst vorzugsweise einen steuerbaren Schalter, der einen Steuersignalanschluss zum Anlegen eines Signals und einer von dem am Steuersignalanschluss anliegenden Signal steuerbaren Schaltstrecke zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Stromzufuhr zur Erregerspule der Ladestation. The charging control unit preferably comprises a controllable switch which has a control signal terminal for applying a signal and a switching path which can be controlled by the signal present at the control signal terminal for producing or interrupting a current supply to the exciter coil of the charging station.

Vorzugsweise ist die Ermittlungsanordnung fahrzeugseitig, also am Bord des Fahrzeugs angeordnet. The determination arrangement is preferably arranged on the vehicle side, that is, on the vehicle.

Analog ist die Ladesteueranordnung vorzugsweise ladestationsseitig, also stationär an oder in der Ladestation, und somit fahrzeugextern angeordnet. Analogously, the charging control arrangement is preferably charging station side, that is stationary at or in the charging station, and thus arranged outside the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer Batterie, insbesondere ein Hybridelektro- oder Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie, bereitgestellt. Dabei umfasst das Fahrzeug die Ermittlungsanordnung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Steuern eines Induktivladevorgangs der Batterie. According to a further aspect of the invention, a vehicle with a battery, in particular a hybrid electric or electric vehicle with a traction battery, is provided. In this case, the vehicle comprises the determination arrangement of the device described above for controlling an inductive charging of the battery.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Ladestation zum Induktivladen einer Batterie eines Fahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Hybridelektro- oder Elektrofahrzeugs, bereitgestellt. Dabei umfasst die Ladestation eine in (oder an bzw. auf) einem Erdboden angeordnete Erregerspule und die Ladesteueranordnung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Steuern eines Induktivladevorgangs der Batterie. According to yet another aspect of the invention, a charging station for inductive charging a battery of a vehicle, in particular a traction battery of a hybrid electric or electric vehicle is provided. In this case, the charging station comprises an excitation coil arranged in (or on) a ground and the charging control arrangement of the device described above for controlling an inductive charging of the battery.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen auf die oben beschriebene Vorrichtung, das oben genannte Fahrzeug sowie die oben genannte Ladestation übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung, des Fahrzeugs sowie der Ladestation anzusehen. Advantageous embodiments of the method described above, as far as applicable to the device described above, the above-mentioned vehicle and the above-mentioned charging station, also be regarded as advantageous embodiments of the device, the vehicle and the charging station.

Analog sind vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Vorrichtung, soweit im Übrigen auf das oben beschriebene Verfahren, das oben genannte Fahrzeug sowie die oben genannte Ladestation übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens, des Fahrzeugs sowie der Ladestation anzusehen. Analogous advantageous embodiments of the device described above, as far as the above-described method, the above-mentioned vehicle and the above-mentioned charging station transferable, also to be regarded as advantageous embodiments of the method, the vehicle and the charging station.

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 in einer schematischen Darstellung ein Elektrofahrzeug sowie eine Ladestation mit einer Vorrichtung zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 in a schematic representation of an electric vehicle and a charging station with a device for controlling a inductive charging a traction battery of the electric vehicle according to an embodiment of the invention;

2 in einem schematischen Ablaufdiagramm ein Verfahren zum Steuern eines Induktivladevorgangs der Traktionsbatterie des in 1 dargestellten Elektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 in a schematic flow diagram, a method for controlling an inductive charging of the traction battery of in 1 illustrated electric vehicle according to an embodiment of the invention.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Elektrofahrzeug FZ mit einer Traktionsbatterie BT und eine stationäre Ladestation LS zum Induktivladen der Traktionsbatterie BT. 1 shows a schematic representation of an electric vehicle FZ with a traction battery BT and a stationary charging station LS for inductive charging of the traction battery BT.

Das Elektrofahrzeug FZ umfasst einen Elektromotor EM als Antriebsaggregat, der über eine Antriebswelle AW mit Fahrzeugrädern FR des Elektrofahrzeugs FZ zur Übertragung der Drehmomente mechanisch verbunden ist und beim Betrieb des Elektrofahrzeugs FZ über die Antriebswelle AW die Fahrzeugräder FR antreibt. The electric vehicle FZ comprises an electric motor EM as a drive unit, which is mechanically connected via a drive shaft AW with vehicle wheels FR of the electric vehicle FZ for transmitting the torques and drives the vehicle wheels FR during operation of the electric vehicle FZ via the drive shaft AW.

Das Elektrofahrzeug FZ umfasst ferner eine Treiberelektronik TE, die zwischen dem Elektromotor EM und der Traktionsbatterie BT elektrisch angeschlossen ist und beim Betrieb des Elektrofahrzeugs FZ aus dem von der Traktionsbatterie BT bereitgestellten Gleichstrom Phasenströme für den Elektromotor EM bereitstellt. The electric vehicle FZ further comprises a driver electronics TE, which is electrically connected between the electric motor EM and the traction battery BT and during operation of the electric vehicle FZ provides phase currents for the electric motor EM from the direct current provided by the traction battery BT.

Das Elektrofahrzeug FZ umfasst ferner eine Induktionsspule SP2 (bzw. eine Sekundärspule) zum Induktivladen der Traktionsbatterie BT, die über eine Ladesteuereinheit LE1 mit der Traktionsbatterie BT elektrisch verbunden ist. Die Induktionsspule SP2 ist an dem Unterboden UB des Elektrofahrzeugs FZ angeordnet. The electric vehicle FZ further comprises an induction coil SP2 (or a secondary coil) for inductive charging of the traction battery BT, which is electrically connected to the traction battery BT via a charging control unit LE1. The induction coil SP2 is arranged on the underbody UB of the electric vehicle FZ.

Die Traktionsbatterie BT wird über die Induktionsspule SP2 von der stationären Ladestation LS induktiv geladen, die an einem Parkplatz angeordnet ist, wo das Elektrofahrzeug FZ geparkt ist. The traction battery BT is inductively charged via the induction coil SP2 from the stationary charging station LS, which is located at a parking lot where the electric vehicle FZ is parked.

Die Ladestation LS umfasst eine Erregerspule SP1 (bzw. eine Primärspule), die in dem Erdboden EB des Parkplatzes versenkt angeordnet ist. Die Ladestation LS umfasst ferner eine Ladesteuereinheit LE2 mit einem steuerbaren Schalter ST, der zwischen der Erregerspule SP1 und Stromversorgungsleitungen SV eines öffentlichen Stromversorgungsnetzes elektrisch angeschlossen ist. In einem geschlossenen Schaltzustand verbindet der Schalter ST die Erregerspule SP1 mit den Stromversorgungsleitungen SV elektrisch und in einem geöffneten Schaltzustand trennt dieser die Erregerspule SP1 wieder von den Stromversorgungsleitungen SV. The charging station LS comprises an excitation coil SP1 (or a primary coil), which is arranged sunk in the ground EB of the parking lot. The charging station LS further comprises a charging control unit LE2 with a controllable switch ST, which is electrically connected between the exciter coil SP1 and power supply lines SV of a public power supply network. In a closed switching state, the switch ST electrically connects the exciter coil SP1 to the power supply lines SV, and in an open switching state, disconnects the exciter coil SP1 from the power supply lines SV again.

Zum Induktivladen der Traktionsbatterie BT wird das Elektrofahrzeug FZ an den Parkplatz angefahren und auf dem Parkplatz abgestellt, so dass die fahrzeugseitige Induktionsspule SP2 die ladestationsseitige Erregerspule SP1 überlappt. In einer dem Fachmann bekannten Weise erkennen die ladestationsseitige Ladesteuereinheit LE2 und die fahrzeugseitige Ladesteuereinheit LE1, dass sich die Induktionsspule SP2 und die Erregerspule SP1 überlappen. Ermittelt zudem die fahrzeugseitige Ladesteuereinheit LE1, dass der Ladezustand der Traktionsbatterie BT unter einem vorgegebenen Soll-Ladezustand liegt, so starten die beiden Ladesteuereinheiten LE1, LE2 einen Induktivladevorgang. For inductive charging of the traction battery BT, the electric vehicle FZ is approached to the parking lot and parked in the parking lot, so that the vehicle-side induction coil SP2 overlaps the charging station side exciter coil SP1. In a manner known to those skilled in the art, the charging station-side charge control unit LE2 and the vehicle-side charge control unit LE1 recognize that the induction coil SP2 and the exciter coil SP1 overlap. In addition, if the vehicle-side charge control unit LE1 determines that the charge state of the traction battery BT is below a predetermined desired charge state, then the two charge control units LE1, LE2 start an inductive charging process.

Hierzu schließt die ladestationsseitige Ladesteuereinheit LE2 den Schalter ST und schaltet somit die Erregerspule SP1 an die Stromversorgungsleitungen SV, wodurch ein Wechselstrom I durch die Erregerspule SP1 fließt. Daraufhin erzeugt die Erregerspule SP1 elektromagnetisches Wechselfeld WF, das in der fahrzeugseitigen Induktionsspule SP2 Induktionsströme erzeugt. Diese Induktionsströme werden von der Induktionsspule SP2 der Traktionsbatterie BT gespeist, wodurch die Traktionsbatterie BT aufgeladen wird. For this purpose, the charging station-side charging control unit LE2 closes the switch ST and thus switches the excitation coil SP1 to the power supply lines SV, whereby an alternating current I flows through the exciter coil SP1. Thereafter, the exciting coil SP1 generates electromagnetic alternating field WF, which generates induction currents in the vehicle-side induction coil SP2. These induction currents are fed by the induction coil SP2 of the traction battery BT, whereby the traction battery BT is charged.

Während des Induktivladevorgangs fließt von der Erregerspule SP1 elektromagnetischer Fluss von einer Leistung von bis zu mehreren zehn Kilowatt zu der Induktionsspule SP2. Diese hohe Leistung ist für einen Mensch lebensgefährlich, sollte er mit seinen Körperteilen in den Zwischenraum zwischen den beiden Spulen SP1, SP2 geraten, wo der elektromagnetische Fluss mit der genannten Leistung fließt. During the inductive charging process, electromagnetic flux from the exciting coil SP1 flows from a power of up to several tens of kilowatts to the induction coil SP2. This high power is life-threatening for a human if he should get with his body parts in the space between the two coils SP1, SP2, where the electromagnetic flow with the said power flows.

Wird während des oben genannten Induktivladevorgangs das Elektrofahrzeug FZ repariert, so kann es vorkommen, dass der Reparateur des Elektrofahrzeugs FZ mit seinen Körperteilen oder Werkzeugen zwischen den beiden Spulen SP1, SP2 und somit in den elektromagnetischen Fluss gerät. Dies kann zu einer schweren Verletzung des Reparateurs führen. If the electric vehicle FZ is repaired during the inductive charging process mentioned above, it may happen that the repairer of the electric vehicle FZ with its body parts or tools gets into the electromagnetic flow between the two coils SP1, SP2 and thus. This can lead to a serious injury to the repairman.

Um einen derartigen Unfall zu vermeiden, ist es erforderlich, eine mögliche Reparaturarbeit an dem Elektrofahrzeug FZ im Vorfeld automatisch zu erkennen und im Falle einer bevorstehenden Reparatur den Induktivladevorgang vorzeitig zu unterbrechen. In order to avoid such an accident, it is necessary to automatically detect a possible repair work on the electric vehicle FZ in advance and, in the event of an imminent repair, to prematurely interrupt the inductive charging process.

Hierzu ist eine Vorrichtung V vorgesehen, die eine fahrzeugseitige Ermittlungsanordnung EA und eine ladestationsseitige Ladesteueranordnung LA umfasst. For this purpose, a device V is provided, which comprises a vehicle-side determination arrangement EA and a charging station-side charging control arrangement LA.

Die Ermittlungsanordnung EA umfasst ihrerseits eine Ermittlungseinheit EE, eine Vergleichseinheit VE sowie eine Signalabgabeeinheit SE. The determination arrangement EA in turn comprises a determination unit EE, a comparison unit VE and a signal output unit SE.

Die Ermittlungseinheit EE ist ausgangsseitig mit einem Eingang der Vergleichseinheit VE signaltechnisch verbunden. Die Ermittlungseinheit EE ist eingerichtet, aus zeitlich aufeinanderfolgend erhaltenen Messwerten eine Veränderung der Messwerte zu ermitteln und die so ermittelte Veränderung an die Vergleichseinheit VE weiterzuleiten. On the output side, the determination unit EE is signal-technically connected to an input of the comparison unit VE. The determination unit EE is set up to determine a change in the measured values from measured values obtained in chronological succession and to forward the change thus determined to the comparison unit VE.

Die Vergleichseinheit VE ist ausgangsseitig mit einem Eingang der Signalabgabeeinheit SE signaltechnisch verbunden. Die Vergleichseinheit VE umfasst zwei Komparatoren zum vergleichen von analogen Größen. Die Vergleichsergebnisse leitet die Vergleichseinheit VE in Form von Signalen an die Signalabgabeeinheit SE weiter. On the output side, the comparison unit VE is signal-connected to an input of the signal output unit SE. The comparison unit VE comprises two comparators for comparing analog quantities. The comparison results forward the comparison unit VE in the form of signals to the signal output unit SE.

Die Signalabgabeeinheit SE umfasst einen Signalgenerator zum Generieren eines nachfolgend zu beschreibenden Steuersignals abhängig von den Vergleichsergebnissen der Vergleichseinheit VE, sowie einen Signalsender zum Aussenden des Steuersignals über eine drahtlose Signalverbindung SV. The signal output unit SE comprises a signal generator for generating a subsequently to be described control signal depending on the comparison results of the comparison unit VE, and a signal transmitter for transmitting the control signal via a wireless signal connection SV.

Die Ermittlungsanordnung EA umfasst ferner einen Neigungssensor NS, der bspw. eine Komponente einer elektrischen Stabilisationsvorrichtung des Elektrofahrzeugs FZ ist und eingerichtet ist, einen Neigungswinkel des Elektrofahrzeugs FZ gegenüber dem Erdboden EB zu messen. Außerdem umfasst die Ermittlungsanordnung EA einen Drucksensor DS, der an einer Radaufhängung des Elektrofahrzeugs FZ angeordnet ist und eingerichtet ist, einen von der Fahrzeugkarosserie des Elektrofahrzeugs FZ auf das Fahrzeugrad FR einwirkenden Druck zu messen. The determining arrangement EA further comprises an inclination sensor NS which, for example, is a component of an electric stabilization device of the electric vehicle FZ and is set up to measure an angle of inclination of the electric vehicle FZ relative to the ground EB. In addition, the determination arrangement EA comprises a pressure sensor DS, which is arranged on a wheel suspension of the electric vehicle FZ and is adapted to measure a pressure acting on the vehicle wheel FR from the vehicle body of the electric vehicle FZ.

Der Neigungssensor NS ist ausgangsseitig mit einem Eingang der Ermittlungseinheit EE signaltechnisch verbunden. Analog ist der Drucksensor DS ausgangsseitig mit einem weiteren Eingang der Ermittlungseinheit EE signaltechnisch verbunden. The inclination sensor NS is the signal output connected to an input of the detection unit EE. Analogously, the pressure sensor DS is connected on the output side to a further input of the determination unit EE by signal technology.

Die ladestationsseitige Ladesteueranordnung LA umfasst eine Signalaufnahmeeinheit SN, die einen Signalempfänger zum Empfangen des von dem Signalsender der Signalabgabeeinheit SE ausgesendeten Steuersignals umfasst. The charging station-side charging control arrangement LA comprises a signal receiving unit SN, which comprises a signal receiver for receiving the control signal emitted by the signal transmitter of the signal output unit SE.

Die Ladesteueranordnung LA umfasst ferner die zuvor beschriebene Ladesteuereinheit LE1 samt dem steuerbaren Schalter ST zum Steuern der Stromzufuhr I zu der Erregerspule SP1. Die Ladesteuereinheit LE1 ist eingangsseitig mit einem Signalausgang der Signalaufnahmeeinheit SN signaltechnisch verbunden. The charging control arrangement LA further comprises the previously described charging control unit LE1 together with the controllable switch ST for controlling the current supply I to the exciter coil SP1. The charging control unit LE1 is signal connected to the input side of a signal output of the signal receiving unit SN.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Vorrichtung V anhand von 2 näher beschrieben. Hereinafter, the operation of the device V described above based on 2 described in more detail.

Wird die Traktionsbatterie BT über die beiden Spulen SP1, SP2 induktiv aufgeladen, so ermittelt die Ermittlungseinheit EE gemäß einem Verfahrensschritt S100 aus den von dem Neigungssensor NS und dem Drucksensor DS bereitgestellten Neigungswinkelwerten und Druckwerten eine Veränderung einer relativen Position des Unterbodens UB des Elektrofahrzeugs FZ gegenüber dem Erdboden EB. If the traction battery BT is inductively charged via the two coils SP1, SP2, the determination unit EE determines according to a method step S100 from the inclination angle values and pressure values provided by the inclination sensor NS and the pressure sensor DS a change in a relative position of the underbody UB of the electric vehicle FZ relative to that Soil EB.

Hierzu erfasst die Ermittlungseinheit EE, ob sich die Neigung des Unterbodens UB des Elektrofahrzeugs FZ gegenüber dem Erdboden EB ändert. Hierzu berechnet die Ermittlungseinheit EE eine Differenz von z. B. zwei aufeinander folgenden gemessenen Neigungswinkelwerten des Neigungssensors NS. For this purpose, the determination unit EE detects whether the inclination of the underbody UB of the electric vehicle FZ with respect to the ground EB changes. For this purpose, the determination unit EE calculates a difference of z. B. two consecutive measured tilt angle values of the tilt sensor NS.

Außerdem erfasst die Ermittlungseinheit EE, ob sich die Distanz von dem Unterboden UB gegenüber dem Erdboden EB ändert. Hierzu berechnet die Ermittlungseinheit EE eine Differenz aus z. B. zwei aufeinander folgenden gemessenen Druckwerten des Drucksensors NS. In addition, the detection unit EE detects whether the distance from the underbody UB changes with respect to the ground EB. For this purpose, the determination unit EE calculates a difference from z. B. two consecutive measured pressure values of the pressure sensor NS.

Die jeweiligen Differenzen der Neigungswinkelwerte bzw. der Druckwerte werden dann von der Ermittlungseinheit EE der Vergleichseinheit VE weitergeleitet. Die Vergleichseinheit VE vergleicht mittels den beiden Komparatoren die jeweiligen Differenzen gemäß einem weiteren Verfahrensschritt S200 mit jeweiligen vorgegebenen Referenzwerten für die Neigungsänderung und die Distanzänderung und leitet die Vergleichsergebnisse an die Signalabgabeeinheit SA weiter. The respective differences of the inclination angle values or the pressure values are then forwarded by the determination unit EE of the comparison unit VE. The comparison unit VE compares the respective differences with the respective given reference values for the inclination change and the distance change by means of the two comparators according to a further method step S200 and forwards the comparison results to the signal output unit SA.

Überschreitet eine der beiden Differenzen den entsprechenden Referenzwert, so generiert die Signalabgabeeinheit SA mittels des Signalgenerators ein Steuersignal und sendet das Steuersignal über die drahtlose Signalverbindung SV an die Signalaufnahmeeinheit SN der Ladesteueranordnung LA. Das Steuersignal weist dabei ein Öffnen des Schalters ST hin. If one of the two differences exceeds the corresponding reference value, the signal output unit SA generates a control signal by means of the signal generator and transmits the control signal via the wireless signal connection SV to the signal receiving unit SN of the charge control arrangement LA. The control signal indicates an opening of the switch ST.

Das Steuersignal wird von der Signalaufnahmeeinheit SN empfangen und der Ladesteuereinheit LE2 weitergeleitet und von der Ladesteuereinheit LE2 an dem Steuereingang des Schalters ST angelegt. Daraufhin wird der Schalter ST geöffnet und die Stromzufuhr I von den Stromversorgungsleitungen SV zu der Erregerspule SP1 unterbrochen. Folglich wird auch der Induktivladevorgang sicher unterbrochen. The control signal is received by the signal receiving unit SN and forwarded to the charging control unit LE2 and applied by the charging control unit LE2 to the control input of the switch ST. Thereafter, the switch ST is opened and the power supply I is interrupted by the power supply lines SV to the exciting coil SP1. Consequently, the inductive charging is surely interrupted.

Claims (11)

Verfahren zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie (BT) eines Fahrzeugs (FZ) mittels einer in einem Erdboden (EB) angeordneten Erregerspule (SP1) einer Ladestation (LS), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Ermitteln (S100) einer Veränderung einer relativen Position eines Unterbodens (UB) des Fahrzeugs (FZ) gegenüber dem Erdboden (EB) während des Induktivladevorgangs der Batterie (BT); – Vergleichen (S200) eines ermittelten Veränderungswertes der relativen Position mit einem vorgegebenen Referenzwert; – Unterbrechen (S300) des laufenden Induktivladevorgangs, wenn der Veränderungswert den Referenzwert überschreitet. Method for controlling an inductive charging process of a battery (BT) of a vehicle (FZ) by means of an exciter coil (SP1) of a charging station (LS) arranged in a ground (EB), comprising the following method steps: - determining (S100) a change in a relative position of a subfloor (UB) of the vehicle (FZ) relative to the ground (EB) during the inductive charging of the battery (BT); - comparing (S200) a determined change value of the relative position with a predetermined reference value; - interrupting (S300) the current inductive charging when the change value exceeds the reference value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Unterbrechens (S300) ferner vorsieht, dass der laufende Induktivladevorgang durch Unterbrechung einer Stromzufuhr (I) zur Erregerspule (SP1) unterbrochen wird. The method of claim 1, wherein the step of interrupting (S300) further provides that the ongoing inductive charging is interrupted by interrupting a power supply (I) to the field coil (SP1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Erkennens (S100) ferner vorsieht, dass als die Veränderung der relativen Position eine Veränderung eines Neigungswinkels des Unterbodens (UB) gegenüber dem Erdboden (EB) ermittelt wird. The method according to claim 1 or 2, wherein the step of recognizing (S100) further provides that, as the change of the relative position, a change of a tilting angle of the subfloor (UB) with respect to the ground (EB) is detected. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Erkennens (S100) ferner vorsieht, dass als die Veränderung der relativen Position eine Veränderung eines Abstandes zwischen dem Unterboden (UB) und dem Erdboden (EB) ermittelt wird. A method according to any one of the preceding claims, wherein the step of recognizing (S100) further provides that, as the change in the relative position, a change in a distance between the subfloor (UB) and the ground (EB) is detected. Vorrichtung (V) zum Steuern eines Induktivladevorgangs einer Batterie (BT) eines Fahrzeugs (FZ) mittels einer in einem Erdboden (EB) angeordneten Erregerspule (SP1) einer Ladestation (LS), wobei die Vorrichtung (V) folgende Merkmale aufweist: – eine Ermittlungsanordnung (EA) mit: • einer Ermittlungseinheit (EE) zum Ermitteln einer Veränderung einer relativen Position eines Unterbodens (UB) des Fahrzeugs (FZ) gegenüber dem Erdboden (EB) während eines Induktivladevorgangs der Batterie (BT), • einer Vergleichseinheit (VE) zum Vergleichen eines ermittelten Veränderungswert der relativen Position mit einem vorgegebenen Referenzwert, und • einer Signalabgabeeinheit (SA) zum Abgeben eines Steuersignals (SS), wenn der ermittelte Veränderungswert den Referenzwert überschreitet; – eine Ladesteueranordnung (LA) mit: • einer Signalaufnahmeeinheit (SN) zum Erhalten des Steuersignals (SS), • einer Ladesteuereinheit (LE2) zum Unterbrechen des laufenden Induktivladevorgangs beim Erhalten des Steuersignals (SS) durch die Signalaufnahmeeinheit (SN). Device (V) for controlling an inductive charging process of a battery (BT) of a vehicle (FZ) by means of an excitation coil (SP1) of a charging station (LS) arranged in a ground (EB), the device (V) having the following features: - an investigation order (EA) with: A determination unit (EE) for determining a change in a relative position of a subfloor (UB) of the vehicle (FZ) relative to the ground (EB) during an inductive charging process of the battery (BT), • a comparison unit (VE) for comparing a determined change value of the relative position with a predetermined reference value, and A signal output unit (SA) for outputting a control signal (SS) when the determined variation value exceeds the reference value; A charge control arrangement (LA) with: A signal receiving unit (SN) for obtaining the control signal (SS), A charging control unit (LE2) for interrupting the current inductive charging process when the control signal (SS) is received by the signal receiving unit (SN). Vorrichtung (V) nach Anspruch 5, wobei die Ermittlungsanordnung (EA) zumindest einen Neigungssensor (NS) umfasst, der eingerichtet ist, während des Induktivladevorgangs der Batterie (BT) einen Neigungswinkel des Unterbodens (UB) gegenüber dem Erdboden (EB) zu messen und gemessene Neigungswinkelwerte an die Ermittlungseinheit (EE) weiterzuleiten, wobei die Ermittlungseinheit (EE) eingerichtet ist, aus den gemessenen Neigungswinkelwerten den Veränderungswert zu ermitteln. Device (V) according to claim 5, wherein the determining arrangement (EA) comprises at least one inclination sensor (NS), which is adapted during the inductive charging of the battery (BT) to measure an inclination angle of the subsoil (UB) relative to the ground (EB) and to transmit measured inclination angle values to the determination unit (EE), wherein the determination unit (EE) is set up to determine the change value from the measured inclination angle values. Vorrichtung (V) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ermittlungsanordnung (EA) zumindest einen Drucksensor (DS) umfasst, der eingerichtet ist, während des Induktivladevorgangs der Batterie (BT) einen auf ein Fahrzeugrad (FR) wirkenden Druck zu messen und gemessene Druckwerte an die Ermittlungseinheit (EE) weiterzuleiten, wobei die Ermittlungseinheit (EE) eingerichtet ist, aus den gemessenen Druckwerten den Veränderungswert zu ermitteln. Device (V) according to claim 5 or 6, wherein the determining arrangement (EA) comprises at least one pressure sensor (DS), which is adapted during the inductive charging of the battery (BT) to measure a pressure acting on a vehicle wheel (FR) and measured pressure values to the determination unit (EE), wherein the determination unit (EE) is set up to determine the change value from the measured pressure values. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Signalabgabeeinheit (SA) ferner eingerichtet ist, das Steuersignal (SS) über eine drahtlose Signalverbindung (SV) zu senden, und die Signalaufnahmeeinheit (SN) ferner eingerichtet ist, das Steuersignal (SS) über die drahtlose Signalverbindung (SV) zu empfangen. Device (V) according to one of claims 5 to 7, wherein the signal output unit (SA) is further adapted to transmit the control signal (SS) via a wireless signal connection (SV), and the signal receiving unit (SN) is further adapted to receive the control signal (S). SS) via the wireless signal connection (SV). Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Ladesteuereinheit (LE2) einen steuerbaren Schalter (ST) zur Herstellung bzw. zur Unterbrechung einer Stromzufuhr (I) zur Erregerspule (SP1) umfasst, der einen Steuersignalanschluss (AS) zum Anlegen des Steuersignals (SS) aufweist. Device (V) according to one of claims 5 to 8, wherein the charging control unit (LE2) comprises a controllable switch (ST) for establishing or interrupting a power supply (I) to the exciter coil (SP1) having a control signal terminal (AS) for application of the control signal (SS). Fahrzeug (FZ) mit einer Batterie (BT), das die Ermittlungsanordnung (EA) der Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 zum Steuern eines Induktivladevorgangs der Batterie (BT) umfasst. Vehicle (FZ) with a battery (BT) comprising the detection arrangement (EA) of the device (V) according to one of claims 5 to 9 for controlling an inductive charging of the battery (BT). Ladestation (LS) zum Induktivladen einer Batterie (BT) eines Fahrzeugs (FZ) mit einer in einem Erdboden (EB) angeordneten Erregerspule (SP1), wobei die Ladestation (LS) die Ladesteueranordnung (LA) der Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 zum Steuern der Erregerspule (SP1) bzw. eines Induktivladevorgangs der Batterie (BT) mittels der Erregerspule (SP1) umfasst. Charging station (LS) for inductively charging a battery (BT) of a vehicle (FZ) with an exciter coil (SP1) arranged in a ground (EB), wherein the charging station (LS) is the charging control arrangement (LA) of the device (V) according to one of the claims 5 to 9 for controlling the exciting coil (SP1) and an inductive charging of the battery (BT) by means of the exciting coil (SP1).
DE102014222455.1A 2014-11-04 2014-11-04 Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle Ceased DE102014222455A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014222455.1A DE102014222455A1 (en) 2014-11-04 2014-11-04 Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014222455.1A DE102014222455A1 (en) 2014-11-04 2014-11-04 Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014222455A1 true DE102014222455A1 (en) 2016-05-04

Family

ID=55753525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014222455.1A Ceased DE102014222455A1 (en) 2014-11-04 2014-11-04 Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014222455A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100156346A1 (en) * 2008-12-24 2010-06-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Resonance-type non-contact charging apparatus
DE102010054470A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
US20130241476A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 Denso Corporation Foreign matter sensing device and non-contact electric-power transfer system
DE102012210930A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Energy transfer arrangement and method for operating the energy transfer arrangement
DE112013004469T5 (en) * 2012-09-13 2015-05-21 Fujitsu Ten Limited Vehicle and non-contact power supply system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100156346A1 (en) * 2008-12-24 2010-06-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Resonance-type non-contact charging apparatus
DE102010054470A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electrical energy
US20130241476A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 Denso Corporation Foreign matter sensing device and non-contact electric-power transfer system
DE102012210930A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Energy transfer arrangement and method for operating the energy transfer arrangement
DE112013004469T5 (en) * 2012-09-13 2015-05-21 Fujitsu Ten Limited Vehicle and non-contact power supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017041932A1 (en) Method for inductive energy transmission and device for operating an inductive energy transmission device
EP2753490B1 (en) Apparatus and method for wirelessly transmitting electrical power to vehicles in the style of "mobile filling pumps"
EP3031658B1 (en) Charging method for an energy storage device of a vehicle
DE102014226357A1 (en) Charging station and method for automatically charging an electrical energy store in a vehicle
EP3209516B1 (en) Method for positioning a motor vehicle, and associated motor vehicle
DE102017115450A1 (en) Dual inductive / conductive, DC-coupled charging system
EP3049273A1 (en) Method, device, and system for determining a position of a vehicle
WO2015051863A1 (en) Crash detection in a stationary motor vehicle
DE102017218903A1 (en) Method for operating an energy management system and energy management system
DE102019202782B4 (en) Process for energy management of a team
DE102014220265A1 (en) Method for controlling a system for inductive energy transmission
DE102019202201A1 (en) Method and device for controlling an energy transfer between a charging station of an electrical supply network and an energy store of an electrical vehicle on-board network
DE102019207447A1 (en) Method of operating an electric vehicle and electric vehicle
DE102014222455A1 (en) Method and device for controlling an inductive charging of a vehicle
DE202011105359U1 (en) Device for the wireless transmission of electrical energy to vehicles in the nature of "mobile dispensers"
DE102018200435B3 (en) Motor vehicle and method for controlling a robot
DE102014211105A1 (en) Positioning a vehicle with respect to an energy resource charger
DE102020212069B4 (en) Road-guided motor vehicle with at least one pantograph for at least one overhead line and method for controlling a pantograph
DE102019008433A1 (en) Method for inductively charging an electrical energy store in a motor vehicle
EP3408917B1 (en) Device and method for regulating a battery charging process
DE102013001468A1 (en) Method for controlling charging of power storage device of motor vehicle, involves generating signal is generated to control device of loading device, if actual value of sensor signal from reference value is different
DE102018220755A1 (en) Method for optimal positioning of a vehicle during an inductive charging process
DE102023130664B3 (en) Systems and methods for adjusting a trailer brake booster to optimize vehicle towing efficiency
DE102012007466A1 (en) Method for approximating electric car to charging station, involves controlling electric traction motor by electronic control system for limiting rotational torque
DE102010021030B4 (en) Determining an energy distribution due to the presence of a user

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final