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DE102011077427B4 - Ladevorrichtung und Ladeverfahren mit schwimmender Ladeeinheit - Google Patents

Ladevorrichtung und Ladeverfahren mit schwimmender Ladeeinheit

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DE102011077427B4
DE102011077427B4 DE102011077427.0A DE102011077427A DE102011077427B4 DE 102011077427 B4 DE102011077427 B4 DE 102011077427B4 DE 102011077427 A DE102011077427 A DE 102011077427A DE 102011077427 B4 DE102011077427 B4 DE 102011077427B4
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charging
vehicle
magnet
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station
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Josef Krammer
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Ladevorrichtung, umfassend ein Fahrzeug mit einem Lademodul (2) im Fahrzeugunterboden und eine ortsfeste Ladestation (4) mit einer Ladeeinheit (6), zum induktiven Laden einer Batterie des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Ladestation bodennah oder im Boden gelagert ist,
- dass die Ladeeinheit in der Ladestation schwimmend gelagert ist,
- dass die Ladeeinheit eine vorgegebene horizontale Bewegungsfläche aufweist,
- dass das Lademodul zumindest einen Lokalisierungsmagneten (7) aufweist,
- dass die Ladeeinheit zumindest einen Positionierungsmagneten (8) aufweist,
- dass die Ladeeinheit als Primärspule ausgebildet ist,
- dass das Lademodul als Sekundärspule ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung und ein Ladeverfahren mit schwimmender Ladeeinheit, wobei die Ladevorrichtung ein Fahrzeug mit einem Lademodul im Fahrzeugunterboden und eine ortsfeste Ladestation mit einer Ladeeinheit umfasst, um eine Batterie des Fahrzeugs induktiv zu laden.
  • Im nächsten Jahrzehnt werden Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb wie etwa Elektro- und Hybridfahrzeuge vermehrt Marktanteile im Automobilsektor gewinnen. Diese Fahrzeuge verfügen häufig über eine externe Wiederauflademöglichkeit, die meist kabelgebunden ausgeführt ist. Deshalb werden solche Fahrzeuge auch als Plug-in-Fahrzeuge bezeichnet. Das Laden eines Plug-in-Fahrzeugs muss auf einem robusten, nachhaltigen und alltagstauglichen Konzept beruhen, um flächendeckende Serienreife erlangen zu können. Ziel ist es dabei, im Rahmen der öffentlichen Infrastruktur (Straßen und Autobahnen) und der privaten Infrastruktur (Stellplätze und Garagen) ein effizientes und komfortables Laden zu ermöglichen. Dabei wird in der bisherigen Entwicklung vorzugsweise von kabelgebundenen Ladestationen ausgegangen.
  • Zunehmend werden auch kabellose Ladestationen mit berührungsloser Energieübertragung in Betracht gezogen. Diese induktive Ladetechnik ist im Stand der Technik bereits bekannt. Die Schrift DE 42 36 286 A1 beschreibt zum Beispiel eine Vorrichtung mit einer fahrzeugseitigen Sekundärladespule und einer Primärladespule der Ladestation, die zum Laden des Fahrzeugs an einem Führarm an das Fahrzeug herangeführt wird. Da der Führarm zur Herstellung einer optimalen Ladeverbindung zwischen den beiden Spulen sensorgesteuert motorisch bewegt wird, handelt es sich um eine komplexe und kostenintensive Ausgestaltung. In der Schrift DE 10 2009 023 409 A1 wird zum Beispiel ein Fahrzeug-Andock-System beschrieben, bei dem die Fahrzeugbewegung genutzt wird, um eine Sekundärladespule am Fahrzeug mit einer Primärladespule an einer Ladestation in Kontakt zu bringen. Dies ist für den Fahrer mit der Notwendigkeit verbunden, das Fahrzeug zielgenau, d.h. unter Umständen mit Rangieraufwand, an eine exakt vorgegebene Zielposition zu bewegen.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung und ein verbessertes Ladeverfahren anzugeben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Ladevorrichtung und Ladeverfahren mit schwimmender Ladeeinheit gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist die Ladestation bodennah oder im Boden gelagert. Ferner ist die Ladeeinheit schwimmend in der Ladestation gelagert und weist einen vorgegebenen horizontalen Bewegungsbereich auf. Außerdem weist das Lademodul zumindest einen Lokalisierungsmagneten und die Ladeeinheit zumindest einen Positionierungsmagneten auf. Die Ladeeinheit ist als Primärspule ausgebildet, das Lademodul als Sekundärspule.
  • Dadurch wird bewirkt, dass die Ladestation zwar ortsfest gelagert sein kann. Die die Primärspule tragende Ladeeinheit ist jedoch in horizontaler Richtung, d.h. in x-Richtung (Längsachse) und y-Richtung (Querachse) eines fahrzeugbezogenen Koordinatensystems, beweglich gelagert und innerhalb des horizontalen Bewegungsbereichs ortsungebunden. Als Boden werden insbesondere diejenige Ebene und der Bereich unterhalb dieser Ebene verstanden, auf welcher die Räder des Fahrzeugs abrollen. Im Rahmen dieses Dokuments bildet der Untergrund dazu einen synonymen Begriff.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Ladestation zumindest teilweise mit einem viskosen, nichtleitenden und unmagnetischem Medium mit einer ersten Dichte gefüllt. Die Ladeeinheit weist Schwimmkörper und/oder Hohlkörper mit einer zweiten Dichte auf, die geringer ist als die erste Dichte.
  • Die Schwimmkörper bzw. die Hohlkörper stellen sicher, dass die Ladeeinheit im Wesentlichen auf dem flüssigen Medium schwimmt. Die hierfür nötige Auftriebskraft der Ladeeinheit geht auf teilweises Eintauchen der Ladeeinheit in das flüssige Medium zurück.
  • Vorzugsweise sind der zumindest eine Lokalisierungsmagnet, insbesondere jeder, und der zumindest eine Positionierungsmagnete, insbesondere jeder, als Gleichfeldmagnete ausgebildet. Durch die Anordnung des zumindest einen Lokalisierungsmagneten und des zumindest einen Positionierungsmagneten führen die Magnetfeldorientierung des zumindest einen Lokalisierungsmagneten und die Magnetfeldorientierung des zumindest einen Positionierungsmagnete zu einer anziehenden Positionierungskraft zwischen des zumindest einen Lokalisierungsmagneten und des zumindest einen Positionierungsmagneten. Durch die Positionierungskraft wird eine Horizontalbewegung der Ladeeinheit induziert. In einer als Ladeposition bezeichneten Position der Ladeeinheit ist die potentielle Energie der Positionierungsmagnete im Magnetfeld der Lokalisierungsmagnete in Bezug zu dem horizontalen Bewegungsbereich lokal minimal.
  • Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Positionierungsmagnete von den Lokalisierungsmagneten angezogen werden. Bei im Bereich der Ladestation befindlichem Lademodul wird die Ladeeinheit mit der Primärspule und den Positionierungsmagneten vom Lademodul mit der Sekundärspule und den Lokalisierungsmagneten angezogen. Dabei erreicht die Ladeeinheit bezüglich ihrer Beweglichkeit in x-Richtung und y-Richtung in dem horizontalen Bewegungsbereich ein lokales Minimum potentieller Energie, wobei der Ort des lokalen Minimums durch die Position des Lademoduls bestimmt ist. Falls das Lademodul nicht im Bereich der horizontalen Bewegungsfläche befindlich ist, kann es zwar zu einer Wechselwirkung der Magnetfelder der Lokalisierungs- und Positionierungsmagnete kommen, ein lokales Minimum potentieller Energie ist in diesem Fall von der Ladeeinheit jedoch nicht einnehmbar. Das Lademodul ist also dann im Bereich der horizontalen Bewegungsfläche befindlich, falls das Lademodul in dem fahrzeugfesten Koordinatensystem bezüglich der x-Achse und y-Achse Positionskoordinaten einnimmt, die im gleichen Bezugssystem von der beweglichen Ladeeinheit einnehmbar sind. Mit anderen Worten befindet sich in diesem Koordinatensystem dann das Lademodul bezüglich der x-Achse und y-Achse in dem horizontalen Bewegungsbereich der Ladeeinheit.
  • Falls es sich bei den Lokalisierungs- und Positionierungsmagneten um Elektromagneten handelt, können nach einer besondere Ausführungsform die Magnete nur dann bestromt werden, falls sich das Lademodul in diesem horizontalen Koordinatenbereich bewegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ladestation in den Straßenkörper oder den Stellplatzuntergrund integriert.
  • Dies ermöglicht eine unauffällige und platzsparende Unterbringung der Ladestation beispielsweise auf öffentlichen Parkplätzen oder in der privaten Garage.
  • Bevorzugt weist die Ladevorrichtung zwischen der Ladestation und der Ladeeinheit eine Rückstellfeder auf. Die Rückstellfeder übt auf die Ladeeinheit eine Federkraft in Richtung des Mittelpunkts der horizontalen Bewegungsfläche aus. Falls das Lademodul im horizontalen Bewegungsbereich der Ladeeinheit befindlich ist, ist die Federkraft geringer ist als die Positionierungskraft.
  • Dadurch ist gewährleistet, dass die Rückstellfeder die Ladeeinheit im horizontalen Zentrum der Bewegungsfläche positioniert, falls sich kein Fahrzeug mit Lademodul im Bereich der Ladestation befindet. Diese Position dient als Ausgangsposition der Ladeeinheit, falls ein Lademodul eines zu ladenden Fahrzeugs in den Bereich der Ladestation bewegt wird.
  • Mit der beschriebenen Ladevorrichtung ist ein Ladeverfahren durchführbar, bei dem das Fahrzeug zunächst eine Halteposition einnimmt, in der das Lademodul im Bewegungsbereich befindlich ist. In der Halteposition wird die schwimmende Ladeeinheit vom Lademodul angezogen und die Ladeposition erreicht. Ein Batterieladevorgang wird bei Erreichen der Halteposition oder der Ladeposition gestartet. Dies bedeutet, dass die Primärspule von einem äußeren Wechselstromnetz gespeist wird, um ein magnetisches Wechselfeld aufzubauen. Der induktive Energieübertrag zwischen der Primärspule und der Sekundärspule ist in der Ladeposition in Bezug zum horizontalen Bewegungsbereich lokal maximal.
  • Dieses Ladeverfahren bietet dem Fahrzeugführer den Vorteil, dass das Fahrzeug zum Laden der Batterie ausreichend genau oberhalb der Ladestation positioniert ist, wenn das Lademodul lediglich im horizontalen Bewegungsbereich der Ladeeinheit befindlich ist. Die schwimmende Ladeeinheit wird dann automatisch in die Ladeposition bewegt und zum Laden in der Ladeposition gehalten. In der Ladeposition ist der Energietransfer zwischen der Primärspule und der Sekundärspule maximal. Dies bedeutet in anderen Worten, dass, falls die Ladeeinheit in x-Richtung und/oder y-Richtung an einer von der Ladeposition befindlich ist, der Energieübertrag zwischen den Spulen geringer ist als in der Ladeposition. Die Ladeposition bildet also ein lokales Maximum der übertragbaren elektrischen Leistung.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwischen der Ladestation und dem Lademodul Informationen austauschbar. Die austauschbaren Informationen beinhalten Ortsangaben des Fahrzeugs, sowie Zustandsinformationen der Batterie und Regelgrößen für einen Batterieladevorgang.
  • Die Informationen sind beispielsweise nutzbar, um den Fahrer bei der Einnahme einer Halteposition durch Navigationsanweisungen zu unterstützen. Die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation kann auch zur Identifikation des Fahrzeugs verwendet werden, um zum Beispiel eine automatischen Abrechnung des Ladevorgangs mit dem Halter durchzuführen. Durch die Identifikation eines bestimmten Fahrzeugschlüssels kann eine solche Abrechnung auch fahrerspezifisch durchgeführt werden.
  • Nach einer bestimmten Weiterbildung ist die Ladestation relativ zum Fahrzeugunterboden in vertikaler Richtung beweglich.
  • Dadurch kann bei erreichter Ladeposition durch die Ladeeinheit der räumliche Abstand zwischen den beiden Spulen in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der Fahrzeughochachse, minimiert werden, um den Energieübertrag von der Primär- zur Sekundärspule zu erhöhen.
  • Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen:
    • Kabelgebundene Ladestationen für Elektrofahrzeuge oder Plug-in-Fahrzeuge sind unkomfortabel und in der öffentlichen Infrastruktur unzureichend umsetzbar. Kabellose, induktive Ladeverfahren verfügen bisher über unzureichende Konzepte für eine effiziente Energieübertragung und Fahrzeugankopplung. Die beiden Punkte erfordern eine nahe Anbindung der „Tankstation“, d.h. der primären Überträgerseite, zum Fahrzeug aus Gründen des Leitungsverlustes. Zudem muss die Ausführung aufgrund der Einbindung in die öffentliche Infrastruktur wie etwa dem Straßenbelag oder dem Tiefgaragenboden witterungsbeständig sein und gewisse „Unschärfen“ bzw. Positionen des zu tankenden Fahrzeugs ausgleichen und damit Ladeverluste minimieren, d.h. einen idealen Kontakt zwischen Ladestation und Fahrzeug „automatisch“ herstellen.
  • Als Verbesserungsmaßnahme soll eine witterungsbeständige Ladestation eingeführt werden, die eine hermetisch von der Umwelt abgeschlossene Ladeeinheit beinhaltet. Hierbei kommt ein witterungsbeständiges vergossenes Gehäuse beispielsweise aus PE oder PTFE zum Einsatz, das die Ladeeinheit vollständig integriert. Die Ladestation kann sowohl in die öffentliche Infrastruktur (z.B. Straßenbelag) als auch in die private Infrastruktur (z.B. Garage) integriert werden.
  • Zusätzlich weist die witterungsbeständige, integrierte Ladestation eine „selbstoptimierende“ Positionierung der Ladeeinheit relativ zum Fahrzeug auf, um Ladeverluste zu minimieren und beliebige Positionen des Ladefahrzeugs zuzulassen.
  • Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen schematisch
    • 1 Eine Ladevorrichtung mit schwimmender Einheit, Ansicht Richtung FahrzeugLängsachse
    • 2 Eine Ladevorrichtung mit schwimmender Einheit, Ansicht Richtung Fahrzeug-Hochachse (von oben)
  • Gleiche Bezugszeichen bezeichnen den gleichen technischen Gegenstand.
  • 1 und 2 zeigen schematisch einen Vorderwagen oder Hinterwagen (1) eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Am Fahrzeugunterboden befindet sich ein Lademodul (2). Das Lademodul, das insbesondere eine Sekundärspule zum induktiven Laden des Fahrzeugs an einer externen Primärspule umfasst, weist eine bestimmte „fahrzeugfeste“ Montageposition auf. Bei haltendem oder parkendem Fahrzeug seien durch das Lademodul in dem einem Fachmann bekannten fahrzeugbezogenen Koordinatensystem der Nullpunkt der x-Achse (Längsachse) und der Nullpunkt der y-Achse (Querachse) gegeben.
  • Das Lademodul weist auch mindestens einen Gleichfeldmagnet (7) auf, der als Lokalisierungsmagnet bezeichnet wird. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird weiterhin von zwei Lokalisierungsmagneten ausgegangen. Dabei kann es sich um Permanent- oder Elektromagnete handeln.
  • In den Untergrund des Halteplatzes des Fahrzeugs (3) ist die ortsfeste, induktive Ladestation (4) integriert. Bei dem Halteplatz kann es sich beispielsweise um eine öffentliche Ladestation auf Parkplätzen, Rastplätzen, Haltebuchten, etc. oder um eine im Privatbereich installierte Ladestation handeln, z.B. in der häuslichen Garage. Die Ladestation ist am Untergrund fixiert und bei einer Bauhöhe der Ladestation in z-Richtung (Fahrzeughochachse), die die Bodenfreiheit gängiger Elektro- und Hybridfahrzeuge übersteigt, zumindest teilweise in den Trag- bzw. Deckschichten und/oder im Fundament des Straßenkörpers oder des Halteplatzes versenkt.
  • Die Ladestation wird im Wesentlichen von einem mit einem flüssigen Medium (5) gefüllten Behälter gebildet. Dabei kann es sich beispielsweise um ein viskoses, unmagnetisches und elektrisch nicht-leitendes Öl handeln. In dem Behälter und auf dem flüssigen Medium ist die Ladeeinheit (6) der induktiven Ladestation schwimmend, d.h. in x-Richtung und y-Richtung beweglich gelagert. Die Bewegungsfreiheit ist durch den Behälter in x-Richtung und y-Richtung begrenzt und wird als horizontale Bewegungsfläche (6a) bezeichnet. Bezüglich der Querachse weist die Ladestation eine Länge von idealerweise 30%-80% der Fahrzeugbreite auf. Auch kleinere Ladestationen sind denkbar, jedoch ist dabei die Beweglichkeit der Ladeeinheit eingeschränkt und das Fahrzeug für das Laden umso genauer zu platzieren. Insbesondere bei komplett im Boden versenkten Stationen kann die Breite der Station die Fahrzeugbreite auch überschreiten. Die Ladeeinheit ist mit der primären Spule für die einem Fachmann bekannte induktive Energieübertragungstechnik ausgestattet. Die schwimmende Lagerung kann durch in die Primärspule integrierte Hohlräume (9) oder in der Einheit untergebrachte Schwimm- und/oder Luftkörper bewerkstelligt sein, so dass die Dichte des flüssigen Mediums die Dichte der Ladeeinheit übersteigt. Die Ladestation wird mit Wechselstrom gespeist, vorzugsweise über das öffentliche oder häusliche Wechselstromnetz (11).
  • Außerdem verfügt die Ladeeinheit über mindestens einen Gleichfeldmagneten (8), der als Permanent- oder Elektromagnet ausgestaltet ist und als Positionierungsmagnet bezeichnet wird. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird weiterhin von zwei Positionierungsmagneten ausgegangen.
  • Um das Elektro- oder Hybridfahrzeug zu laden, wird das Fahrzeug so im Bereich des Haltplatzes mit der Ladestation platziert, dass der Bereich des Fahrzeugs mit dem Lademodul in z-Richtung oberhalb des Behälters der Ladestation befindlich ist. Eine solche Halteposition ist schematisch in der Draufsicht in 2 dargestellt. Der Fahrzeugnutzer kann dabei durch bauliche Positionierungshilfen wie Markierungen, Radanschläge oder seitliche Führungsschienen im Bodenbelag unterstützt werden. Der Fahrer kann auch elektronisch wie beispielsweise vom Navigationssystem geleitet werden oder von akustischen oder optischen Signalen, wie sie etwa von Einparkhilfen bekannt sind. Hierbei kann auch eine Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation zur Positionsbestimmung zum Einsatz kommen. In jedem Fall hat der Fahrer, um einen Batterieladevorgang einzuleiten, das Fahrzeug lediglich bezüglich der Ladestation in eine relativ grobe Position zu bringen, die durch die horizontale Bewegungsfläche bestimmt ist. Die Herstellung der Halteposition des Fahrzeugs setzt keinerlei Rangierbewegungen voraus und bringt für den Fahrer keine Komforteinbuße. Bei Einnahme einer Halteposition weicht die Position des Lademoduls bezüglich der x-Achse und der y-Achse von der Position der Ladeeinheit bezüglich der x-Achse und der y-Achse in dem gleich fahrzeugfesten Koordinatensystem also unter Umständen ab. Jedoch befinden sich in der Halteposition die (x,y)-Ortskoordinaten des Lademoduls in dem (x,y)-Koordinatenbereich, der im gleichen Bezugssystem von der horizontalen Bewegungsfläche der Ladeeinheit gebildet wird, siehe 2.
  • Die Feldstärken der Lokalisierungs- und Positionierungsmagnete und die Viskosität des flüssigen Mediums sind derart bemessen, dass, sofern das Fahrzeug eine Halteposition wie oben beschrieben einnimmt, die Magnetfelder der Lokalisierungsmagneten mit den Magnetfelder der Positionierungsmagneten derart in Wechselwirkung treten, dass die Ausrichtungen der Magnetfelder in einer anziehenden Kraft resultieren. Diese Kraft führt zu einer Bewegung der Ladeeinheit, um die Position mit dem Minimum an potentieller Energie der Positionierungsmagneten gegenüber den Lokalisierungsmagneten einzunehmen. Diese Position wird als Ladeposition bezeichnet. Um diese einzunehmen, kann es zu einer kombinierten Bewegung in x-Richtung und y-Richtung sowie einer Drehbewegung der Ladeeinheit um die z-Achse kommen.
  • Ein hoher Energieübertrag mit möglichst kleinem Energieverlust erfolgt bei möglichst hohem die Sekundärspule durchsetzenden magnetischem Fluss der Primärspule. Bezüglich der x-Richtung und der y-Richtung ist dies in der Ladeposition durch die Position der Lokalisierungsmagnete relativ zur Sekundärspule und der Positionierungsmagnete relativ zur Primärspule gewährleistet. Anzumerken ist, dass die Einnahme der optimalen Ladeposition durch die Ladeeinheit sowohl bei aktivierter Ladung, d.h. bei in Betrieb befindlicher Primärspule mit hochfrequentem Magnetwechselfeld, als auch bei außer Betrieb befindlicher Primärspule möglich ist. Bei aktiviertem Wechselfeld hat dies im zeitlichen Mittel keine Auswirkung auf die Wechselwirkung der Gleichfelder der Lokalisierungsmagneten und der Positionierungsmagneten. Bezüglich der z-Achse ist der Energieübertrag umso effizienter, je kleiner der Abstand zwischen der Primärspule und der Sekundärspule in der optimalen Ladeposition ist. Dieser Abstand ist bestimmt von der Bodenfreiheit des Fahrzeugs, der Verbautiefe der Ladestation im Untergrund und der Füllhöhe des flüssigen Mediums im Behälter. Der Abstand kann minimiert werden durch eine möglichst hohe Füllhöhe des Behälters mit dem flüssigen Medium in positiver z-Richtung und durch einen möglichst geringen Abstand vom Fahrzeugunterboden zur Ladestation bei eingenommener Halteposition. Hierfür können die Ladestation und/oder deren Integration im Untergrund zum Beispiel auf einen speziellen Fahrzeugtyp ausgelegt sein. Alternativ kann auch die Fahrzeugkonstruktion auf den Halteplatz mit der Ladestation abgestimmt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ladestation relativ zum Fahrzeug oder das Fahrzeug relativ zur Ladestation heb- und senkbar, um in der optimalen Ladeposition den Abstand zwischen den beiden Spulen zu minimieren. Dies kann beispielsweise mit einer ebenfalls im Halteplatz integrierten Hebe- oder Senkbühne für die Ladestation oder das Fahrzeug erreicht werden.
  • Während des Ladens verbleibt die Ladeeinheit in der optimalen Ladeposition, da diese Position wie oben beschrieben ein lokales energetisches Minimum bildet.
  • Nach einem erfolgten Ladevorgang und/oder nach der Entfernung des Fahrzeugs von der Halteposition nimmt die Ladeeinheit eine vorgegebene Ausgangsposition in dem Behälter ein, die zum Beispiel über integrierte, zentriert an der Ladestation und Ladeeinheit befestigten Rückstellfeder (10), siehe 1, herstellbar ist. Die Federkraft der Rückstellkraft ist auf die minimal anziehende Kraft des Lokalisierungs- und Positionierungsmagnet bei in einer Halteposition befindlichem Fahrzeug so gering auszulegen, dass die Bewegung der Ladeeinheit nicht unterdrückt wird.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltungsform der Ladevorrichtung kann ein Ladevorgang erst bei erreichter Halteposition freigeschaltet werden. Hierfür kann eine Kommunikationsverbindung mit einer Kommunikationseinheit am Fahrzeug und einer Kommunikationseinheit an der Ladestation vom Fahrzeug zur Ladestation oder auch zum Netzbetreiber eingesetzt werden, die auch mit einer Fahrzeugidentifikation und/oder obig beschriebenen Positionserfassung des Fahrzeugs kombiniert sein kann. Hiervon sind auch betriebswirtschaftliche Modelle für eine automatisierte Abrechnung des Ladevorgangs mit dem Stromversorger ableitbar, sofern die Fahrzeugidentifikation auch eine Fahrer- oder Halteridentifikation, z.B. über die Identifikation eines bestimmten, einer natürlichen oder juristischen Person zugeordneten Fahrzeugschlüssels, umfasst.
  • Die beschriebene Ladevorrichtung und das beschriebene Ladeverfahren bergen insbesondere für den Fahrzeugführer erhebliche Vorteile. Durch das selbstoptimierende, auf Magnetfeldern basierende Konzept unter Verzicht auf äußerlich bewegliche Teile kann die Ladestation nach außen hin sehr einfach und robust gestaltet werden. Eine derartige, fest am Untergrund installierte Ladestation verspricht neben der einfachen Bedienbarkeit auch eine hohe Langlebigkeit. Für die Anwendung im Freien besticht die Ladevorrichtung durch die Witterungsbeständigkeit, da alle elektrischen Komponenten der Ladestation im Behälter unterbringbar oder im Untergrund verlegbar sind. Dies betrifft beispielsweise die Anbindung an des externe Wechselstromnetz oder die Kommunikationseinheit.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorder- oder Hinterwagen
    2
    Lademodul
    3
    Stellplatzuntergrund
    4
    Ladestation
    5
    Flüssiges Medium
    6
    Ladeeinheit
    6a
    Horizontale Bewegungsfläche
    7
    Lokalisierungsmagnet
    8
    Positionierungsmagnet
    9
    Hohlräume oder Schwimmkörper
    10
    Rückstellfeder
    11
    Wechselstromnetz
    x
    Längsachse
    y
    Querachse
    z
    Hochachse

Claims (9)

  1. Ladevorrichtung, umfassend ein Fahrzeug mit einem Lademodul (2) im Fahrzeugunterboden und eine ortsfeste Ladestation (4) mit einer Ladeeinheit (6), zum induktiven Laden einer Batterie des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, - dass die Ladestation bodennah oder im Boden gelagert ist, - dass die Ladeeinheit in der Ladestation schwimmend gelagert ist, - dass die Ladeeinheit eine vorgegebene horizontale Bewegungsfläche aufweist, - dass das Lademodul zumindest einen Lokalisierungsmagneten (7) aufweist, - dass die Ladeeinheit zumindest einen Positionierungsmagneten (8) aufweist, - dass die Ladeeinheit als Primärspule ausgebildet ist, - dass das Lademodul als Sekundärspule ausgebildet ist.
  2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Ladestation mit einer viskosen, nichtleitenden und unmagnetischem Medium mit einer ersten Dichte zumindest teilweise gefüllt ist, - dass die Ladeeinheit Schwimmkörper und/oder Hohlkörper mit einer zweiten Dichte aufweist, - dass die erste Dichte größer ist als die zweite Dichte.
  3. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass der zumindest eine Lokalisierungsmagnet als Gleichfeldmagnet ausgebildet ist, - dass der zumindest eine Positionierungsmagnet als Gleichfeldmagnet ausgebildet ist, - dass der zumindest eine Lokalisierungsmagnet und der zumindest eine Positionierungsmagnet derart angeordnet sind, dass die Magnetfeldorientierung des zumindest einen Lokalisierungsmagneten und die Magnetfeldorientierung des zumindest einen Positionierungsmagneten zu einer anziehenden Positionierungskraft zwischen dem zumindest einen Lokalisierungsmagneten und dem zumindest einen Positionierungsmagneten führen, - dass durch die Positionierungskraft eine Horizontalbewegung der Ladeeinheit bewirkbar ist, - dass in einer Ladeposition der Ladeeinheit die potentielle Energie der Positionierungsmagnete im Magnetfeld der Lokalisierungsmagnete und in Bezug zum horizontalen Bewegungsbereich lokal minimal ist.
  4. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass die Ladestation in den Straßenkörper oder den Stellplatzuntergrund integriert ist.
  5. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Ladevorrichtung eine Rückstellfeder zwischen der Ladestation und der Ladeeinheit aufweist, - dass die Rückstellfeder auf die Ladeeinheit eine Federkraft in Richtung des Mittelpunkts der horizontalen Bewegungsfläche ausübt, - dass bei in dem horizontalen Bewegungsbereich der Ladeeinheit befindlichem Lademodul die Federkraft geringer ist als die Positionierungskraft.
  6. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass zwischen der Ladestation und dem Lademodul Informationen austauschbar sind, - dass die Informationen Ortsangaben des Fahrzeugs beinhalten, - dass die Informationen Zustandsinformationen der Batterie beinhalten, - dass die Informationen Regelgrößen für einen Batterieladevorgang beinhalten.
  7. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Ladestation relativ zum Fahrzeugunterboden in vertikaler Richtung bewegbar ist.
  8. Ladeverfahren für eine Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass das Fahrzeug in eine Halteposition verbracht wird, in der das Lademodul im Bewegungsbereich befindlich ist, - dass in der Halteposition die schwimmende Ladeeinheit vom Lademodul angezogen wird und die Ladeposition erreicht, - dass ein Batterieladevorgang bei Erreichen der Halteposition oder der Ladeposition gestartet wird, - dass der induktive Energieübertrag zwischen der Primärspule und der Sekundärspule in der Ladeposition in Bezug zum horizontalen Bewegungsbereich lokal maximal ist.
  9. Ladeverfahren mit einer Ladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass das Fahrzeug in eine Halteposition verbracht wird, in der das Lademodul im Bewegungsbereich befindlich ist, - dass in der Halteposition die schwimmende Ladeeinheit vom Lademodul angezogen wird und die Ladeposition erreicht, - dass ein Batterieladevorgang bei Erreichen der Halteposition oder der Ladeposition gestartet wird, - dass der induktive Energieübertrag zwischen der Primärspule und der Sekundärspule in der Ladeposition in Bezug zum horizontalen Bewegungsbereich lokal maximal ist, und - dass der vertikale Abstand zwischen Primärspule und Sekundärspule zur Erhöhung der übertragenen Leistung durch eine Bewegung der Ladestation in vertikaler Richtung minimiert wird.
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US14/100,776 US9333866B2 (en) 2011-06-10 2013-12-09 Charging device and charging method with float-mounted charging unit

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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9327608B2 (en) * 2011-08-04 2016-05-03 Schneider Electric USA, Inc. Extendable and deformable carrier for a primary coil of a charging system
DE112014000735B4 (de) * 2013-02-08 2024-10-31 Ihi Corporation Wärmeübertragungsvorrichtung und drahtlos Energie zuführendes System
DE102013011197A1 (de) * 2013-07-04 2015-01-08 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Energieübertragungssystem
US9893557B2 (en) 2013-07-12 2018-02-13 Schneider Electric USA, Inc. Method and device for foreign object detection in induction electric charger
US9409490B2 (en) * 2013-09-27 2016-08-09 Qualcomm Incorporated Device alignment in inductive power transfer systems
US20150336464A1 (en) * 2014-05-23 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Ultrasonic location for electric vehicle charging system
WO2015196296A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 Elix Wireless Charging Systems Inc. Methods and apparatus for automatic alignment of wireless power transfer systems
CN104064921B (zh) * 2014-07-08 2017-04-05 南京普斯迪尔电子科技有限公司 一种充电连接器
US9829599B2 (en) 2015-03-23 2017-11-28 Schneider Electric USA, Inc. Sensor and method for foreign object detection in induction electric charger
US10625612B2 (en) 2015-04-15 2020-04-21 Ford Global Technologies, Llc Deployable vehicle inductive charging assembly
US10005368B2 (en) * 2015-05-28 2018-06-26 Jabil Inc. System, apparatus and method for optimizing wireless charging alignment
TWI536147B (zh) * 2015-07-06 2016-06-01 緯創資通股份有限公司 無線充電裝置
US10059213B2 (en) 2015-11-13 2018-08-28 Nio Usa, Inc. Charging devices within wheel portions
US10093195B2 (en) 2015-11-13 2018-10-09 Nio Usa, Inc. Integrated vehicle charging panel system and method of use
US10336194B2 (en) * 2015-11-13 2019-07-02 Nio Usa, Inc. Electric vehicle charging device alignment and method of use
US10124690B2 (en) 2015-11-13 2018-11-13 Nio Usa, Inc. Electric vehicle charging device positioning and method of use
AT518327B1 (de) * 2016-03-25 2017-12-15 Ing Hermann Stockinger Dipl Kontaktierungssystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem primären Gerät und einem sekundären Gerät
DE102016205352A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Primärspuleneinheit
CN105922886A (zh) * 2016-05-31 2016-09-07 邓俊生 一种浮岛式无线充电装置
FR3052602B1 (fr) * 2016-06-13 2020-09-18 Gulplug Systeme de connexion electrique
CN106564400A (zh) * 2016-11-21 2017-04-19 爱泊车机器人张家口有限公司 一种用于智能车库的电动汽车插入式电缆线对接充电装置
DE102017218226A1 (de) 2017-03-20 2018-09-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Unterflur-Kontaktsystem
CN107089161A (zh) * 2017-04-12 2017-08-25 张智敏 无线充电线圈对准机构
WO2019010375A1 (en) * 2017-07-06 2019-01-10 Kauffmann Alan APPARATUS THAT AUTOMATED THE CONNECTION PROCESS BETWEEN A PRIMARY CONNECTOR AND A SECONDARY CONNECTOR FOR CHARGING AN ELECTRIC VEHICLE
JP7063002B2 (ja) 2018-02-23 2022-05-09 株式会社Ihi コイル装置
WO2019196071A1 (zh) * 2018-04-12 2019-10-17 Oppo广东移动通信有限公司 无线充电装置及方法
DE102018112494B4 (de) * 2018-05-24 2023-03-16 Schunk Transit Systems Gmbh Kontaktvorrichtung und Schnellladesystem
CN112912271B (zh) * 2018-05-29 2024-12-20 嘉兴军胜电子科技有限公司 一种无线电力传输装置、方法和系统
CN108790900B (zh) * 2018-06-24 2020-11-13 六安永贞匠道机电科技有限公司 基于车联网系统的浮动限位式新能源汽车自动充电设备
US11498437B2 (en) * 2018-11-05 2022-11-15 Mahle International Gmbh Inductive charging system with modular underground protection
GB202001108D0 (en) * 2020-01-27 2020-03-11 Ocado Innovation Ltd Apparatus and method for charging a load handling device
DE102020215327A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ladestation mit mindestens einem induktiven Ladebereich
CN113665389B (zh) * 2021-09-16 2022-05-17 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种交直流混联充电站
US20240162652A1 (en) * 2022-11-16 2024-05-16 Ford Global Technologies, Llc Translatable induction charging system
DE102022213347A1 (de) 2022-12-09 2024-06-20 Mahle International Gmbh Induktionsladevorrichtung
DE102023135879B3 (de) * 2023-12-19 2025-01-30 Deutsche Post Ag Station für Fördereinheiten und System mit Station

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236286A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Daimler Benz Ag Verfahren und Anordnung zum automatischen berührungslosen Laden
US5617003A (en) * 1995-03-24 1997-04-01 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Method and apparatus for charging a battery of an electric vehicle
EP1061631A1 (de) * 1996-01-30 2000-12-20 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Verbindungssystem und -verfahren für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
DE102009023409A1 (de) * 2009-05-29 2010-12-09 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System zur elektischen Energieübertragung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06189479A (ja) * 1992-12-15 1994-07-08 Toyota Autom Loom Works Ltd 電磁給電装置
JPH09102429A (ja) * 1995-07-31 1997-04-15 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気自動車用充電装置
US5909100A (en) * 1996-08-09 1999-06-01 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Charging connector for electric vehicle
GB2340318A (en) * 1998-08-04 2000-02-16 Brian Ellis Battery recharging station for electrically powered boats
AU2006269374C1 (en) * 2005-07-12 2010-03-25 Massachusetts Institute Of Technology Wireless non-radiative energy transfer
JP4691000B2 (ja) * 2006-11-15 2011-06-01 三菱重工業株式会社 移動体の非接触給電装置
DE102007036228B4 (de) * 2007-08-02 2013-10-10 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und System zur Sicherstellung einer Verbindung zwischen einem mobilen Gerät und einem stationären Gerät, insbesondere zwischen einem akkumulatorbetriebenen Staubsammelroboter und einer Akkumulator-Ladestation
US8996183B2 (en) * 2007-08-28 2015-03-31 Consert Inc. System and method for estimating and providing dispatchable operating reserve energy capacity through use of active load management
KR100971748B1 (ko) * 2007-11-30 2010-07-22 정춘길 근거리 무선 전력전송 시스템
US9601261B2 (en) * 2008-09-27 2017-03-21 Witricity Corporation Wireless energy transfer using repeater resonators
US9873347B2 (en) * 2009-03-12 2018-01-23 Wendell Brown Method and apparatus for automatic charging of an electrically powered vehicle
JP2010288394A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Toyota Industries Corp 車両充電システム及び車両
JP5362453B2 (ja) * 2009-06-16 2013-12-11 三洋電機株式会社 充電台
GB2471879A (en) * 2009-07-16 2011-01-19 Damien Smith Electric Vehicle Charging System
WO2011046227A2 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Panasonic Corporation Electric machine and power supply system having battery pack
DE102009059976A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 HS Genion GmbH, 82205 System zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeuges
US8884581B2 (en) * 2010-05-19 2014-11-11 Qualcomm Incorporated Adaptive wireless energy transfer system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236286A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Daimler Benz Ag Verfahren und Anordnung zum automatischen berührungslosen Laden
US5617003A (en) * 1995-03-24 1997-04-01 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Method and apparatus for charging a battery of an electric vehicle
EP1061631A1 (de) * 1996-01-30 2000-12-20 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Verbindungssystem und -verfahren für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
DE102009023409A1 (de) * 2009-05-29 2010-12-09 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System zur elektischen Energieübertragung

Also Published As

Publication number Publication date
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WO2012168318A3 (de) 2013-03-28
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