DE102013008276B4 - transponder system - Google Patents
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Abstract
Transpondersystem, welches- einen stationär angeordneten Transponder (T0),- ein entlang einer Verfahrfläche bewegbares Mobilteil und- ein in einer Anlage verlegtes Primärleitersystem zur berührungslosen Energieübertragung an eine Sekundärwicklung des Mobilteils,aufweist, wobei das Primärleitersystem eine langgestreckt verlegte Primärleiterschleife aufweist,wobei das Mobilteil die Sekundärwicklung zur Versorgung eines Energiespeichers und/oder eines Fahrantriebs des Mobilteils aufweist,wobei die Sekundärwicklung an die Primärleiterschleife induktiv gekoppelt ist,wobei das Mobilteil ein Schreib- und/oder Lesegerät aufweist, welches mit dem Transponder (T0) Daten austauscht,wobei dem Transponder (T0) die an einem Antennenschwingkreis (L, C1) abfallende Spannung zugeführt wird oder die vom Transponder (T0) erzeugte Spannung dem Antennenschwingkreis (L, C1) zugeführt wird,wobei zwischen Antennenschwingkreis (L, C1) und Transponder (T0) eine Filterkapazität (C2) zwischengeordnet ist, so dass der zwischen Antenennschwingkreis und Transponder (T0) fließende Strom über die Filterkapazität (C2) geführt wird,wobei eine Induktivität (L) des Antennenschwingkreises (L, C1) in einem Wechselmagnetfeld angeordnet ist, dessen Frequenz mindestens hundertmal geringer ist als die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises (L, C1),wobei das Wechselmagnetfeld von der langgestreckt verlegten Primärleiterschleife erzeugt wird,wobei die Filterkapazität (C2) mindestens eine hundertmal größere Kapazität aufweist als die Kapazität (C1) des Antennenschwingkreises (L, C1),wobei die Frequenz dieses Wechselmagnetfelds unterschiedlich ist von der Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises,wobei mittels der Filterkapazität (C2) die Einflüsse des Wechselmagnetfelds unterdrückt sind.A transponder system comprising a stationary transponder (T0), a handset movable along a travel surface, and a primary conductor system laid down in a system for contactless energy transfer to a secondary winding of the handset, the primary conductor system comprising an elongated conductor loop the secondary winding for supplying an energy storage and / or a traction drive of the mobile part, wherein the secondary winding is inductively coupled to the primary conductor loop, wherein the mobile part has a writing and / or reading device, which exchanges data with the transponder (T0), wherein the transponder (T0) is supplied to the antenna oscillator (L, C1) voltage drop or the voltage generated by the transponder (T0) is supplied to the antenna circuit (L, C1), wherein between the antenna circuit (L, C1) and transponder (T0) has a filter capacity (C2) interposed et, such that the current flowing between the antenna resonant circuit and the transponder (T0) is conducted via the filter capacitance (C2), wherein an inductance (L) of the antenna resonant circuit (L, C1) is arranged in an alternating magnetic field whose frequency is at least one hundred times less than the resonant frequency of the antenna resonant circuit (L, C1), wherein the alternating magnetic field is generated by the elongated laid primary conductor loop, wherein the filter capacitance (C2) at least a hundred times greater capacity than the capacitance (C1) of the antenna resonant circuit (L, C1), wherein the frequency This alternating magnetic field is different from the resonance frequency of the antenna resonant circuit, wherein by means of the filter capacitance (C2), the influences of the alternating magnetic field are suppressed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Transpondersystem.The invention relates to a transponder system.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Datenaustausch zwischen Transponder und Transponder-Lese- und/oder Schreibgerät ausführbar ist. Dabei sind im Transponder gespeicherte Daten auslesbar vom Gerät oder Daten speicherbar in den Transponder.It is well known that a data exchange between transponder and transponder reader and / or writer is executable. In this case, data stored in the transponder can be read out from the device or data can be stored in the transponder.
Aus der
Aus der
Aus der US 2010 / 0148723 A1 ist eine bidirektionale kabellose Leistungsübertragung bekannt.From US 2010/0148723 A1 a bidirectional wireless power transmission is known.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Transpondersystem weiterzubilden, wobei es in einem Wechselmagnetfeld einsatzfähig sein soll.The invention is therefore based on the object to develop a transponder system, where it should be operational in an alternating magnetic field.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Transpondersystem nach den in Anspruch 1 oder 2 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the transponder system according to the features specified in
Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Filterkapazität die Einflüsse eines Wechselmagnetfelds unterdrückbar sind, wenn die Frequenz dieses Wechselmagnetfelds unterschiedlich ist der Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises. Dabei besteht der Antennenschwingkreis aus einem Parallelschwingkreis, welcher eine Induktivität und Kapazität umfasst. Mittels der Filterkapazität ist somit der durch das Wechselmagnetfeld in der Induktivität induzierte Stromanteil unterdrückbar. Dies ermöglicht den Einsatz der Transpondertechnik in Umgebungen mit hohen Wechselmagnetfeldern. Ein solches Wechselmagnetfeld wird von einem Primärleitersystem erzeugt, welches in einer Anlage verlegt ist und zur induktiven Versorgung von Mobilteilen dient.The advantage here is that by means of the filter capacitance, the influences of an alternating magnetic field can be suppressed, if the frequency of this alternating magnetic field is different from the resonant frequency of the antenna resonant circuit. In this case, the antenna resonant circuit consists of a parallel resonant circuit, which comprises an inductance and capacitance. By means of the filter capacitance, the current component induced in the inductance by the alternating magnetic field can thus be suppressed. This allows the use of transponder technology in environments with high alternating magnetic fields. Such an alternating magnetic field is generated by a primary conductor system which is laid in a system and serves for the inductive supply of mobile parts.
Erfindungsgemäß weist die Filterkapazität mindestens eine hundertmal, insbesondere tausendmal, größere Kapazität auf als die Kapazität des Antennenschwingkreises. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr gute Unterdrückung der vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile erreichbar ist.According to the invention, the filter capacity at least a hundred times, in particular a thousand times, greater capacity than the capacitance of the antenna resonant circuit. The advantage here is that a very good suppression of induced by the alternating magnetic field current components can be achieved.
Erfindungsgemäß ist eine Induktivität des Antennenschwingkreises in einem Wechselmagnetfeld angeordnet, dessen Frequenz mindestens hundertmal, insbesondere tausendmal, geringer ist als die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises. Von Vorteil ist dabei, dass mittels einer einzigen Filterkapazität, insbesondere mittels eines einzigen Filterkondensators, eine sehr gute Unterdrückung der vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile erreichbar ist.According to the invention, an inductance of the antenna resonant circuit is arranged in an alternating magnetic field whose frequency is at least a hundred times, in particular a thousand times, lower than the resonant frequency of the antenna resonant circuit. The advantage here is that by means of a single filter capacitance, in particular by means of a single filter capacitor, a very good suppression of induced by the alternating magnetic field current components can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Antennenschwingkreis eine Induktivität und eine hierzu parallel geschaltete Kapazität auf, insbesondere ist der Antennenschwingkreis als Parallelschwingkreis ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Transpondersystem nach Stand der Technik nur geringfügig abgeändert werden muss, um als erfindungsgemäßes System zu fungieren.In an advantageous embodiment, the antenna resonant circuit has an inductance and a capacitance connected in parallel thereto, in particular the antenna resonant circuit is designed as a parallel resonant circuit. The advantage here is that a transponder system according to the prior art only has to be slightly modified in order to function as a system according to the invention.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Wechselmagnetfeld von einer langgestreckt verlegten Primärleiterschleife erzeugt, insbesondere in welche ein mittelfrequenter Strom eingeprägt wird. Von Vorteil ist dabei, dass ein Starkstrom vorsehbar ist und somit ein Mobilteil induktiv mit hoher Leistung kontaktlos versorgbar ist. Allerdings entsteht dabei ein starkes Wechselmagnetfeld. Trotzdem ist der erfindungsgemäße Transponder wirksam, weil die vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile unterdrückbar sind mittels der Filterkapazität.In an advantageous embodiment, the alternating magnetic field is generated by an elongated primary conductor loop, in particular in which a medium-frequency current is impressed. The advantage here is that a heavy current is providable and thus a handset is inductively supplied contactless with high performance. However, this creates a strong alternating magnetic field. Nevertheless, the transponder according to the invention is effective because the current components induced by the alternating magnetic field can be suppressed by means of the filter capacitance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Mobilteil eine Sekundärwicklung, insbesondere zur Versorgung eines Energiespeichers und/oder eines Fahrantriebs des Mobilteils, auf,
wobei die Sekundärwicklung an die Primärleiterschleife induktiv gekoppelt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Mobilteil induktiv versorgbar ist, also ohne Schleifleitung oder dergleichen.In an advantageous embodiment, a mobile part has a secondary winding, in particular for supplying an energy store and / or a traction drive of the mobile part,
wherein the secondary winding is inductively coupled to the primary conductor loop. The advantage here is that the handset is inductive, ie without a conductor rail or the like.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mobilteil ein Schreib- und/oder Lesegerät auf, welches mit dem Transponder Daten austauscht, wobei der Transponder stationär angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass im Transponder gespeicherte Daten auslesbar sind und/oder Daten in den Transponder schreibbar sind.In an advantageous embodiment, the mobile part on a writing and / or reading device, which exchanges data with the transponder, wherein the transponder is arranged stationary. The advantage here is that data stored in the transponder can be read out and / or data can be written to the transponder.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist ein erfindungsgemäßes System schematisch dargestellt. - In der
2 ist ein Transponder mit Antennenschwingkreis nach Stand der Technik dargestellt. - In der
3 ist ein erfindungsgemäßer Transponder mit Antennenschwingkreis dargestellt. - In der
4 ist ein anderer erfindungsgemäßer Transponder mit Antennenschwingkreis dargestellt.
- In the
1 a system according to the invention is shown schematically. - In the
2 a transponder is shown with antenna resonant circuit according to the prior art. - In the
3 an inventive transponder is shown with antenna resonant circuit. - In the
4 is another inventive transponder shown with antenna resonant circuit.
Wie in
Das Primärleitersystem ist induktiv gekoppelt an die Sekundärwicklung und wird mit einem mittelfrequenten Strom beaufschlagt. Das Primärleitersystem weist eine langgestreckt verlegte Primärleiterschleife auf, wobei in
Somit entsteht ein Wechselmagnetfeld, das mittelfrequent ist, insbesondere eine Frequenz zwischen etwa 10 kHz und etwa 1 MHz aufweist.This results in an alternating magnetic field which is medium-frequency, in particular has a frequency between about 10 kHz and about 1 MHz.
Ein in diesem Bereich des Wechselmagnetfeldes angeordneter Transponder nach Stand der Technik, wie in
Wie in
In dem alternativen Ausführungsbeispiel nach
In beiden gezeigten Ausführungsbeispielen wird also eine zusätzliche Filterkapazität
Dabei wird die Filterkapazität derart dimensioniert, dass sie für den mittelfrequent eingekoppelten Stromanteil eine höhere Impedanz aufweist als bei der Betriebsfrequenz des sonstigen Antennenschwingkreises. Vorzugsweise liegt die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises im hochfrequenten Bereich, insbesondere im Bereich von 1 GHz und mehr. Somit beträgt die Betriebsfrequenz des Transponders mindestens das Tausendfache oder sogar mehr als das Hunderttaussendfache der Mittelfrequenz.In this case, the filter capacitance is dimensioned such that it has a higher impedance for the medium-frequency injected current component than at the operating frequency of the other antenna resonant circuit. Preferably, the resonant frequency of the antenna resonant circuit is in the high-frequency range, in particular in the range of 1 GHz and more. Thus, the operating frequency of the transponder is at least one thousand times or even more than the hundred thousandths of the center frequency.
Beispielsweise ist die Induktivität
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist statt der Filterkapazität
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hinleitergo conductor
- 22
- Rückleiter return conductor
- T0T0
- Transpondertransponder
- LL
- Induktivität des AntennenschwingkreisesInductance of the antenna resonant circuit
- C1C1
- Kapazität des AntennenschwingkreisesCapacity of the antenna resonant circuit
- C2C2
- Filterkapazität filter capacity
- UU
- Eingangsspannung am TransponderInput voltage at the transponder
- εε
- Spannung am AntennenschwingkreisVoltage on the antenna resonant circuit
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013008276.5A DE102013008276B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | transponder system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013008276.5A DE102013008276B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | transponder system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102013008276A1 DE102013008276A1 (en) | 2014-11-20 |
| DE102013008276B4 true DE102013008276B4 (en) | 2019-08-22 |
Family
ID=51831134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102013008276.5A Active DE102013008276B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | transponder system |
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| DE (1) | DE102013008276B4 (en) |
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- 2013-05-15 DE DE102013008276.5A patent/DE102013008276B4/en active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102013008276A1 (en) | 2014-11-20 |
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