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DE102016006801A1 - Charging device for inductively charging an energy storage device and method for operating such a charging device - Google Patents

Charging device for inductively charging an energy storage device and method for operating such a charging device Download PDF

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DE102016006801A1
DE102016006801A1 DE102016006801.9A DE102016006801A DE102016006801A1 DE 102016006801 A1 DE102016006801 A1 DE 102016006801A1 DE 102016006801 A DE102016006801 A DE 102016006801A DE 102016006801 A1 DE102016006801 A1 DE 102016006801A1
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DE
Germany
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energy
heating element
charging
energy transfer
electrical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102016006801.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Kronewitter
Kiran Sathyan
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (12) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftwagens (10) mit elektrische Energie, mit wenigstens einer ersten Energieübertragungskomponente (14), über welche Energie an wenigstens eine zweite Energieübertragungskomponente (16) des Kraftwagens (10) induktiv übertragbar ist, und mit wenigstens einem elektrischen Heizelement zum zumindest teilweisen Beheizen der ersten Energieübertragungskomponente (14), wobei elektrische Heizelement dazu ausgebildet ist, Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente (14) und zwischen den Energieübertragungskomponenten (14, 16) angeordnete Objekte (20) zu erfassen.The invention relates to a charging device (12) for inductively charging an energy accumulator of a motor vehicle (10) with electrical energy, with at least one first energy transfer component (14), via which energy to at least a second energy transfer component (16) of the motor vehicle (10) is inductively transferable and at least one electrical heating element for at least partially heating the first energy transfer component (14), wherein electrical heating element is adapted to detect precipitation on the first energy transfer component (14) and objects (20) disposed between the energy transfer components (14, 16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Ladevorrichtung.The invention relates to a charging device for inductively charging an energy storage device of a vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating such a charging device.

Derartige Ladevorrichtungen sind bereits aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Insbesondere sind derartige Ladevorrichtungen aus dem Serienkraftfahrzeugbau bekannt. Die DE 10 2011 076 186 A1 offenbart beispielsweise eine Anordnung und ein Verfahren zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung. Hier können beispielsweise Wasser, Schmutz, Schnee, Eis oder Müll wie zum Beispiel Blechdosen oder Kaugummipapier im Übertragungsweg der drahtlosen Energieübertragung entfernt oder ein Feuer gelöscht werden. Zur Behebung von Störungen werden unterschiedliche mechanische Mittel für die automatische Reinigung und Trocknung vorgestellt. So können beispielsweise die Komponenten zum induktiven Laden mittels einer Waschdüse abgespritzt und danach mit einem Gebläse getrocknet werden. Alternativ können die Komponenten gekippt, geschwenkt oder gerüttelt werden, um Gegenstände, Laub, Schmutz oder Nässe zu entfernen. Optional werden Sensoren eingesetzt, um einen Verschmutzungsgrad oder die Art einer Störung zu ermitteln. Der Ladevorgang kann auch bis zur Beseitigung erkannter Störfaktoren angepasst oder ganz ausgesetzt werden.Such charging devices are already well known from the prior art. In particular, such charging devices are known from mass-produced motor vehicle construction. The DE 10 2011 076 186 A1 For example, discloses an arrangement and method for remedying a failure of a wireless power transmission. Here, for example, water, dirt, snow, ice or garbage such as tin cans or chewing gum can be removed in the transmission path of the wireless power transmission or a fire can be deleted. To remedy faults, various mechanical means for automatic cleaning and drying are presented. For example, the components for inductive charging can be sprayed by means of a washing nozzle and then dried with a blower. Alternatively, the components may be tilted, swung or shaken to remove objects, leaves, dirt or moisture. Optionally, sensors are used to determine a degree of contamination or the nature of a fault. The charging process can also be adjusted or suspended until the removal of detected interference factors.

Somit ist eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftwagens mit elektrische Energie bekannt, mit wenigstens einer ersten Energieübertragungskomponente, über welche Energie an wenigstens eine zweite Energieübertragungskomponente des Kraftwagens induktiv übertragbar ist, und mit wenigstens einem elektrischen Heizelement zum zumindest teilweisen Beheizen der ersten Energieübertragungskomponente.Thus, a charging device for inductive charging of an energy storage of a motor vehicle with electrical energy is known, with at least a first energy transfer component, via which energy to at least a second energy transfer component of the motor vehicle is inductively transferable, and at least one electric heating element for at least partially heating the first energy transfer component.

Die DE 10 2012 103 321 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung eines Gehäuseseiner Primär- oder Sekundärspule einer Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie von einer stationären Einheit zu einem benachbart zu dieser befindlichen Kraftwagen. Dabei ist in oder an dem Gehäuse zwischen derjenigen Oberflächenseite, welche im Übertragungsbetrieb der jeweils anderen Spule zugewandt ist, und der in dem Gehäuse befindlichen Spule mindestens eine Messleitung angeordnet, die eine Vielzahl von Schleifen aufweist, welche zusammen eine zwischen besagter Oberflächenseite des Gehäuses und der Spule liegende Fläche definieren, deren Außenkontur in der Projektion auf besagte Oberflächenseite des Gehäuses die Außenkontur der Spule umgibt. Die Messleitung ist mit einer elektrischen Messeinrichtung verbunden, die mindestens einen vom elektrischen Widerstand der Messleitung abhängigen Messwert erfasst. Die Messeinrichtung ist mit einer Auswertungseinrichtung verbunden, die aus dem von der Messeinrichtung erfassten Messwert mindestens ein Signal ableitet, das einen Zustand besagter Oberflächenseite des Gehäuses anzeigt.The DE 10 2012 103 321 A1 discloses an apparatus for condition monitoring a housing of a primary or secondary coil of a device for inductive transmission of electrical energy from a stationary unit to a motor vehicle adjacent thereto. In this case, in or on the housing between that surface side, which faces the other coil in the transfer mode, and the coil located in the housing at least one measuring line is arranged, which has a plurality of loops, which together between said surface side of the housing and the Define coil lying surface whose outer contour in the projection on said surface side of the housing surrounds the outer contour of the coil. The measuring line is connected to an electrical measuring device which detects at least one measured value dependent on the electrical resistance of the measuring line. The measuring device is connected to an evaluation device which derives at least one signal from the measured value detected by the measuring device, which indicates a state of said surface side of the housing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Energieübertragung besonders einfach und somit kostengünstig verbessert werden kann.Object of the present invention is to develop a charging device for inductive charging of an energy storage and a method of the type mentioned in such a way that the energy transfer can be particularly simple and thus improved cost.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a charging device with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Ladevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Energieübertragung besonders einfach, insbesondere mit einem nur geringen Bauaufwand, und somit besonders kostengünstig verbessert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Heizelement dazu ausgebildet ist, Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente und zwischen den Energieübertragungskomponenten angeordnete Objekte zu erfassen. Insbesondere können mittels des Heizelements Objekte, insbesondere metallische Objekte, die sich in einem Luftspalt zwischen den Energieübertagungskomponenten befinden, erkannt werden, wobei sich in dem Luftspalt bei dem induktiven Laden ein Magnetfeld ausbildet.In order to develop a charging device specified in the preamble of claim 1 type such that the energy transfer can be particularly simple, especially with a low construction cost, and thus particularly cost-effectively improved, it is inventively provided that the electric heating element is designed to precipitate the first energy transfer component and to detect objects arranged between the energy transfer components. In particular, by means of the heating element objects, in particular metallic objects, which are located in an air gap between the energy transmission components, can be detected, wherein a magnetic field is formed in the air gap during the inductive charging.

Der mittels der Ladevorrichtung induktiv aufladbare Energiespeicher ist beispielsweise eine Traktionsbatterie, mittels welcher wenigstens eine elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftwagens mit in der Traktionsbatterie gespeicherter elektrischer Energie versorgbar ist. Üblicherweise wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Dabei kann der Kraftwagen als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet sein. Zum induktiven Laden einer solchen Traktionsbatterie kommt üblicherweise eine hohe Energiedichte bei dem induktiven Laden vor, sodass insbesondere metallische Objekte, welche beim Laden gegebenenfalls zwischen den Energieübertragungskomponenten angeordnet sind, stark erhitzt werden.The energy storage device which can be inductively charged by means of the charging device is, for example, a traction battery, by means of which at least one electric machine for driving the motor vehicle can be supplied with electrical energy stored in the traction battery. Usually, the electric machine is also referred to as a traction machine. In this case, the motor vehicle can be designed as an electric vehicle or as a hybrid vehicle. For inductive charging of such a traction battery is usually a high energy density in the inductive charging, so that in particular metallic objects which are optionally arranged during charging between the energy transfer components are strongly heated.

Um dabei eine Zerstörung oder Beschädigung der jeweiligen Energieübertragungskomponente, insbesondere der ersten Energieübertragungskomponente, welche auch als Primärspule bezeichnet wird und als Bodenspuleneinheit ausgebildet sein kann, zu verhindern, sollten die metallischen Objekte erkannt werden, sodass dann beispielsweise die Energieübertragung abgebrochen werden kann. Des Weiteren sollte insbesondere die Bodenspuleneinheit von Schmutz, insbesondere von Niederschlag, freigehalten werden, um eine besonders effektive und effiziente Energieübertragung gewährleisten zu können.In order to destroy or damage the respective energy transfer component, in particular the first energy transfer component, which also serves as a primary coil is designated and may be designed as a bottom coil unit to prevent, the metallic objects should be detected, so then, for example, the energy transfer can be stopped. Furthermore, in particular the bottom coil unit should be kept free from dirt, in particular from precipitation, in order to be able to ensure a particularly effective and efficient energy transmission.

Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Heizelement dazu ausgebildet ist, Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente zu Erfassen. Ferner ist das Heizelement dazu ausgebildet, zwischen den Energieübertragungskomponenten etwaig angeordnete Objekte zu erfassen. Dabei umfasst die Ladevorrichtung beispielsweise eine elektronische Recheneinrichtung, welche auch als Steuerungseinrichtung bezeichnet wird und zum Betreiben, insbesondere zum Regeln oder Steuern, des elektrischen Heizelementes ausgebildet ist.For this purpose, it is provided according to the invention that the electrical heating element is designed to detect precipitation on the first energy transmission component. Furthermore, the heating element is designed to detect objects arranged between the energy transmission components. In this case, the charging device comprises, for example, an electronic computing device, which is also referred to as a control device and is designed to operate, in particular for controlling or controlling, the electric heating element.

Zum Erfassen des Niederschlags beziehungsweise der Objekte wird das elektrische Heizelement als kapazitiver Sensor betrieben. Befindet sich Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente und/oder befindet sich wenigstens ein Objekt zwischen den Energieübertragungskomponenten, so führt dies zu einer Kapazitätsänderung, insbesondere zwischen dem elektrischen Heizelement und wenigstens einer weiteren Komponente wie beispielsweise der zweiten Energieübertragungskomponente. Zu dieser Kapazitätsänderung kommt es insbesondere im Vergleich zu einem Zustand, in welchem sich kein Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente befindet beziehungsweise in welchem kein Objekt zwischen den Energieübertragungskomponenten angeordnet ist. Eine solche Kapazitätsänderung kann beispielsweise über das elektrische Heizelement mittels der Steuereinrichtung ermittelt beziehungsweise erfasst werden, sodass dadurch erfasst werden kann, dass sich Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente beziehungsweise metallische Objekte in einem Luftspalt zwischen den Energieübertragungskomponenten befinden.For detecting the precipitate or the objects, the electric heating element is operated as a capacitive sensor. If precipitation is present on the first energy transmission component and / or if there is at least one object between the energy transmission components, this leads to a change in capacitance, in particular between the electrical heating element and at least one further component, such as the second energy transmission component. This change in capacitance occurs in particular in comparison to a state in which there is no precipitate on the first energy transmission component or in which no object is arranged between the energy transmission components. Such a capacitance change can be determined or detected, for example, via the electrical heating element by means of the control device, so that it can be detected that precipitation on the first energy transmission component or metallic objects are located in an air gap between the energy transmission components.

Wird beispielsweise erfasst, dass sich ein insbesondere metallisches Objekt zwischen der ersten Energieübertragungskomponente (Primärspule) und der zweiten Energieübertragungskomponente, welche auch als Sekundärspule bezeichnet wird, befindet, so kann die Steuerungseinrichtung beispielsweise das induktive Laden unterbinden und somit Schäden verhindern. Des Weiteren kann die Steuerungseinrichtung das Heizelement entsprechend ansteuern und zum Beispiel Schnee beziehungsweise Niederschlag mittels des Heizelementes entfernen, wenn beispielsweise erfasst wird, dass sich Niederschlag auf der Primärspule befindet.If it is detected, for example, that a particularly metallic object is located between the first energy transmission component (primary coil) and the second energy transmission component, which is also referred to as a secondary coil, then the control device can prevent, for example, inductive charging and thus prevent damage. Furthermore, the control device can control the heating element accordingly and remove, for example, snow or precipitation by means of the heating element, if, for example, it is detected that precipitation is located on the primary coil.

Dem Heizelement kommt somit eine Doppelfunktion zu. Einerseits wird das Heizelement als Sensor verwendet, mittels welchem eine Störung in Form von sich auf der ersten Energieübertragungskomponente befindendem Niederschlag erfasst werden kann. Ferner wird das Heizelement verwendet, um die Störung zu beseitigen, indem der Niederschlag beispielsweise geschmolzen und/oder verdampft wird.The heating element thus has a dual function. On the one hand, the heating element is used as a sensor by means of which a disturbance in the form of precipitation located on the first energy transfer component can be detected. Further, the heating element is used to eliminate the interference by, for example, melting and / or evaporating the precipitate.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das elektrische Heizelement als ein PTC-Heizelement ausgebildet sein. Bei dem PTC-Heizelement handelt es sich um ein bereits etabliertes Bauelement, welches sich insbesondere durch seine einfache Aufbauweise auszeichnet. Somit kann sehr einfach das elektrische Heizelement bereitgestellt werden, welches sowohl Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente als auch Objekte, insbesondere metallische, welche in dem Luftspalt angeordnet sind, erfassen kann. Mittels der Heizwirkung des PTC-Heizelementes kann ebenfalls sehr leicht Niederschlag beziehungsweise Schnee, Regen oder anderweitige Feuchtigkeit von der ersten Energieübertragungskomponente entfernt werden.In an advantageous embodiment, the electric heating element may be formed as a PTC heating element. The PTC heating element is an already established component, which is characterized in particular by its simple structure. Thus, the electric heating element can be provided very easily, which can detect both precipitation on the first energy transmission component and objects, in particular metallic, which are arranged in the air gap. By means of the heating effect of the PTC heating element, precipitation or snow, rain or other moisture can likewise be removed from the first energy transmission component very easily.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung kann das elektrische Heizelement als Heizfolie ausgebildet sein, welche an der ersten Energieübertragungskomponente angeordnet ist. Das Heizelement umfasst dabei beispielsweise wenigstens ein elektrisches, das heißt elektrisch betreibbares Heizteil, welches als Widerstandsheizelement, insbesondere als Heizdraht, ausgebildet sein kann. Ferner umfasst die Heizfolie wenigstens ein Folienelement, welche beispielsweise eine Folienlage bildet, die an sich formlabil beziehungsweise biegeschlaff sein kann. Dabei ist das Heizteil an dem Folienelement gehalten, insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest überwiegend, in dem beispielsweise aus einem Kunststoff gebildeten Folienelement angeordnet. Dadurch kann das Heizelement besonders einfach auf der ersten Energieübertragungskomponente angeordnet werden. Ebenfalls kann die Heizfolie bei möglicher Beschädigung sehr einfach getauscht werden, wodurch der Bauaufwand besonders gering gehalten werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the electric heating element may be formed as a heating foil, which is arranged on the first energy transmission component. In this case, the heating element comprises, for example, at least one electrical, that is to say electrically operable heating part, which can be designed as a resistance heating element, in particular as a heating wire. Furthermore, the heating foil comprises at least one film element, which forms, for example, a film layer, which may be inherently dimensionally stable or limp. In this case, the heating part is held on the film element, in particular at least partially, preferably at least predominantly, arranged in the film element formed, for example, from a plastic. As a result, the heating element can be arranged particularly easily on the first energy transmission component. Also, the heating foil can be easily replaced if possible damage, whereby the construction cost can be kept very low.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das elektrische Heizelement Heizdrähte aufweisen, welche mäanderförmig angeordnet sind. Mittels der Mäanderform kann eine Vielzahl von zueinander parallelen Hauptabschnitten und demgegenüber kürzeren Verbindungsabschnitten realisiert werden. Die Verbindungsabschnitte können dabei jeweils Enden zweier benachbarter Hauptabschnitte miteinander verbinden. Bei einem Stromfluss durch den jeweiligen Heizdraht sind die Stromrichtungen in den benachbarten Hauptabschnitten einander entgegengesetzt. Mit dieser Form kann der jeweilige Heizdraht eine Fläche beispielsweise zwischen einer Spule der ersten Energieübertragungskomponente und einer zu überwachenden Oberfläche eines Gehäuses der ersten Energieübertragungskomponente engmaschig überdecken, ohne dass in den Heizdrähten bei der induktiven Energieübertragung eine hohe Spannung induziert oder die Energieübertragung durch die Heizdrähte nennenswert beeinträchtigt wird.In a further advantageous embodiment, the electric heating element may comprise heating wires, which are arranged meandering. By means of the meandering shape, a plurality of mutually parallel main sections and, on the other hand, shorter connecting sections can be realized. The connecting sections can each end of two connect adjacent main sections together. In a current flow through the respective heating wire, the current directions in the adjacent main sections are opposite to each other. With this shape, the respective heating wire can closely cover a surface, for example, between a coil of the first energy transmission component and a surface of a housing of the first energy transmission component to be monitored, without a high voltage being induced in the heating wires in the inductive energy transmission or significantly impairing the energy transmission through the heating wires becomes.

Ebenfalls zur Erfindung gehört ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. Bei dem Verfahren werden Niederschlag und zwischen der ersten Energieübertragungskomponente und der zweiten Energieübertragungskomponente angeordnete Objekte mittels des elektrischen Heizelementes erfasst. Ferner können Niederschlag beziehungsweise zwischen den Energieübertragungskomponenten angeordnete Objekte mittels des Heizelements entfernt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die induktive Energieübertragung, das heißt das induktive Laden unterbrechen oder beendet wird, wenn Objekte zwischen den Energieübertragungskomponenten werden beziehungsweise Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente erfasst wird, sodass eine Zerstörung oder Beschädigung der Ladevorrichtung verhindert werden kann.Also part of the invention is a method for operating a charging device according to the invention. In the method, precipitation and objects arranged between the first energy transmission component and the second energy transmission component are detected by means of the electrical heating element. Furthermore, precipitation or objects arranged between the energy transfer components can be removed by means of the heating element. Alternatively or additionally, it is conceivable that the inductive energy transfer, that is, the inductive charging interrupted or terminated when objects between the energy transfer components or precipitation on the first energy transfer component is detected, so that destruction or damage of the charging device can be prevented.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines Kraftwagens und einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; und 1 a schematic side view of a motor vehicle and a loading device according to the invention in detail; and

2 eine schematische Draufsicht eines als Heizfolie ausgebildeten elektrischen Heizelements der Ladevorrichtung. 2 a schematic plan view of a designed as a heating foil electrical heating element of the charging device.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens 10. Der Kraftwagen 10 befindet sich dabei einem geparkten Zustand. Der Kraftwagen 10 weist einen Antriebsstrang auf, mittels welchem der Kraftwagen 10 antreibbar ist. Hierzu umfasst der Kraftwagen 10 wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher der Kraftwagen 10 antreibbar ist. Zum Antreiben des Kraftwagens 10 wird die elektrische Maschine, welche auch als Traktionsmaschine bezeichnet wird, in einem Motorbetrieb als Elektromotor betrieben. Der Kraftwagen 10 umfasst dabei wenigstens einen beispielsweise als Batterie ausgebildeten, elektrischen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom. 1 shows a detail of a schematic side view of a presently designed as a passenger car motor vehicle 10 , The car 10 is doing a parked state. The car 10 has a drive train by means of which the motor vehicle 10 is drivable. This includes the car 10 at least one electric machine, by means of which the motor vehicle 10 is drivable. To drive the motor vehicle 10 the electric machine, which is also referred to as a traction machine, operated in an engine operation as an electric motor. The car 10 In this case, it comprises at least one electrical energy store designed, for example, as a battery for storing electrical energy or electric current.

Um die elektrische Maschine in ihrem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit in dem Energiespeicher gespeicherter Energie versorgt. Dabei ist der Energiespeicher beispielsweise als Hochvolt-Energiespeicher (HV-Energiespeicher) ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Energiespeicher eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von mehr als 50 Volt, insbesondere von mehr als 100 Volt, aufweist. Beispielsweise weist der Energiespeicher eine elektrische Spannung von mehreren 100 Volt auf, sodass besonders hohe elektrische Leistungen zum Antreiben des Kraftwagens 10 realisiert werden können. Der Kraftwagen 10 ist somit als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet.In order to operate the electric machine in its engine operation, the electric machine is supplied with energy stored in the energy store. In this case, the energy store is designed, for example, as a high-voltage energy store (HV energy store). This means that the energy store has an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage, of more than 50 volts, in particular more than 100 volts. For example, the energy store has an electrical voltage of several 100 volts, so that particularly high electrical power for driving the motor vehicle 10 can be realized. The car 10 is thus designed as a hybrid or electric vehicle.

Durch Versorgen der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher nimmt dessen Ladezustand, das heißt eine in dem Energiespeicher gespeicherte Menge an elektrischer Energie ab. Um den Energiespeicher zu laden, das heißt um elektrische Energie in den Energiespeicher einzuspeichern, kann beispielsweise die elektrische in einem Generatorbetrieb als Generator betrieben werden, insbesondere dann wenn sich der Kraftwagen bewegt und dabei über seine Räder auf einer Fahrbahn abrollt. Der Generator wird dabei von den auf der Fahrbahn abrollenden Rädern des sich bewegenden Kraftwagens 10 und somit von kinetischer Energie des Kraftwagens 10 angetrieben. Dabei wird mittels des Generators zumindest ein Teil der kinetischen Energie in elektrische Energie umgewandelt, welche von dem Generator bereitgestellt und in dem Energiespeicher gespeichert wird. Durch Umwandeln der kinetischen Energie in elektrische Energie wird der Kraftwagen 10 beispielsweise abgebremst.By supplying the electric machine with electrical energy from the energy storage decreases its state of charge, that is stored in the energy storage amount of electrical energy. In order to charge the energy storage, that is to store electrical energy in the energy storage, for example, the electric can be operated in a generator mode as a generator, especially when the car moves and rolls over its wheels on a roadway. The generator is doing by the rolling on the road wheels of the moving motor vehicle 10 and thus of kinetic energy of the motor vehicle 10 driven. In this case, at least part of the kinetic energy is converted into electrical energy by means of the generator, which is provided by the generator and stored in the energy storage. By converting the kinetic energy into electrical energy, the car becomes 10 for example, braked.

Um den Energiespeicher des Kraftwagens 10 alternativ oder in dem geparkten Zustand des Kraftwagens 10 aufzuladen, ist eine im Ganzen mit 12 bezeichnete Ladevorrichtung 12 vorgesehen. Mittels der Ladevorrichtung 12 kann der Energiespeicher induktiv geladen, das heißt aufgeladen werden. Hierzu findet eine induktive Energieübertragung statt, welche im Folgenden noch genauer erläutert wird. Die Ladevorrichtung 12 umfasst dabei eine als Primärspule ausgebildete erste Energieübertragungskomponente 14, welche an einem Boden, auf welchem der Kraftwagen 10 geparkt ist, angeordnet ist.To the energy storage of the motor vehicle 10 alternatively or in the parked state of the motor vehicle 10 to charge is one in total with 12 designated loading device 12 intended. By means of the loading device 12 can the energy storage inductively charged, that is charged. For this an inductive energy transfer takes place, which will be explained in more detail below. The loading device 12 in this case comprises a first energy transmission component designed as a primary coil 14 , which are on a ground on which the car 10 parked, is arranged.

Ferner ist eine als Sekundärspule ausgebildete zweite Energieübertragungskomponente 16 des Kraftwagens 10 vorgesehen, welche zumindest mittelbar an einem Aufbau, insbesondere an der Karosserie, des Kraftwagens 10 gehalten und somit mit dem Kraftwagen 10 relativ zur Primärspule bewegbar ist. Dabei kann die Sekundärspule (Energieübertragungskomponente 16) Bestandteil der Ladevorrichtung 12 sein.Furthermore, a secondary energy transmission component designed as a secondary coil is provided 16 of the motor vehicle 10 provided, which at least indirectly to a structure, in particular on the body of the motor vehicle 10 kept and thus with the car 10 is movable relative to the primary coil. In this case, the secondary coil (energy transfer component 16 ) Component of the charging device 12 be.

Zum Laden des Energiespeichers mittels der Ladevorrichtung 12 wird der Kraftwagen 10 derart relativ zur Primärspule ausgerichtet und geparkt, dass die Energieübertragungskomponenten 14 und 16 zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. Dabei ist zumindest ein Teilbereich der Primärspule in Fahrzeughochrichtung nach oben durch die Sekundärspule überdeckt. Ferner sind dabei die Energieübertragungskomponenten 14 und 16 voneinander beabstandet, sodass zwischen diesen ein sich zumindest in Fahrzeughochrichtung erstreckender Luftspalt 24 angeordnet ist.For charging the energy storage by means of the charging device 12 becomes the car 10 aligned and parked relative to the primary coil such that the energy transfer components 14 and 16 at least partially arranged one above the other. In this case, at least a portion of the primary coil in the vehicle vertical direction is covered upwards by the secondary coil. Furthermore, there are the energy transfer components 14 and 16 spaced apart, so that between them an at least in the vehicle vertical direction extending air gap 24 is arranged.

Die Primärspule ist beispielsweise elektrisch mit einer bezogen auf den Kraftwagen 10 externen Stromquelle, insbesondere einem Stromnetz, verbunden und wird von der Stromquelle mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt. Zumindest ein Teil der elektrischen Energie, mit der die Primärspule von der Stromquelle versorgt wird, wird von der Primärspule an die Sekundärspule – über den Luftspalt 24 hinweg – induktiv übertragen. Dabei bildet sich beispielsweise in dem Luftspalt 24 ein Magnetfeld zwischen den Energieübertragungskomponenten 14 und 16 aus. Die Sekundärspule ist mit dem Energiespeicher des Kraftwagens elektrisch gekoppelt, sodass zumindest ein Teil der induktiv von der Primärspule an die Sekundärspule übertragenen Energie von der Sekundärspule an den Energiespeicher übertragen und in dem Energiespeicher gespeichert wird.The primary coil is, for example, electrically with respect to the car 10 external power source, in particular a power grid connected, and is powered by the power source with electrical energy or electrical power. At least part of the electrical energy used to supply the primary coil from the power source is transferred from the primary coil to the secondary coil - through the air gap 24 across - inductively transmitted. In this case, for example, forms in the air gap 24 a magnetic field between the energy transfer components 14 and 16 out. The secondary coil is electrically coupled to the energy storage of the motor vehicle, so that at least part of the energy transmitted inductively from the primary coil to the secondary coil is transferred from the secondary coil to the energy store and stored in the energy store.

Die Ladevorrichtung 12 umfasst ferner wenigstens ein besonders gut aus 2 erkennbares elektrisches Heizelement, welches als Heizfolie 18 ausgebildet ist. Dabei ist die Heizfolie, insbesondere flächig, an der zweiten Energieübertragungskomponente 14 angeordnet. Die Heizfolie 18 umfasst beispielsweise ein Folienelement 34, welches formlabil beziehungsweise biegeschlaff ist. Ferner umfasst die Heizfolie 18 wenigstens ein an dem Folienelement 34 gehaltenes PTC-Heizelement 26, welches auch als PTC-Element bezeichnet wird. Durch versorgen der Heizfolie 18, insbesondere des PTC-Heizelements 26, mit elektrischem Strom wird die Heizfolie 18, insbesondere das PTC-Heizelement 26, erwärmt, wodurch die Primärspule zumindest teilweise erwärmt beziehungsweise beheizt werden kann. Insbesondere kann zumindest ein Teil einer Oberfläche eines Gehäuses der Primärspule beheizt werden, wobei in dem Gehäuse beispielsweise elektrische Bauteile der ersten Energieübertragungskomponente 14 angeordnet sind.The loading device 12 further comprises at least one particularly good 2 recognizable electric heating element, which serves as a heating foil 18 is trained. In this case, the heating foil, in particular flat, on the second energy transfer component 14 arranged. The heating foil 18 includes, for example, a film element 34 , which is form-labile or sluggish. Furthermore, the heating foil comprises 18 at least one on the film element 34 held PTC heating element 26 , which is also referred to as PTC element. By supplying the heating foil 18 , in particular of the PTC heating element 26 , with electric current is the heating foil 18 , in particular the PTC heating element 26 , heated, whereby the primary coil can be at least partially heated or heated. In particular, at least a part of a surface of a housing of the primary coil can be heated, wherein in the housing, for example, electrical components of the first energy transfer component 14 are arranged.

Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass sich das PTC-Heizelement 26 nach Art von als Heizdrähte ausgebildeten Widerstandsheizelementen mäanderförmig angeordnet ist beziehungsweise sich mäanderförmig entlang des Folienelements 34 erstreckt. Dabei weist das PTC-Heizelement 26 eine Vielzahl an zueinander parallelen Hauptabschnitten 30 auf. Weiterhin weist dabei das PTC-Heizelement 26 gegenüber den Hauptabschnitten 30 kürzere Verbindungsabschnitte 32 auf, wobei ein Verbindungsabschnitt 32 jeweils zwei benachbarte Hauptabschnitte 30 miteinander verbindet und einen Stromfluss durch die Hauptabschnitte 30 und die Verbindungsabschnitte 32 ermöglicht, wobei jeweilige Richtungen, entlang welcher der Strom durch jeweils benachbarte Hauptabschnitte 30 strömt, in diesen benachbarten Hauptabschnitten 30 zueinander entgegengesetzt sind. Durch die Form die beziehungsweise Erstreckung des PTC-Heizelements 26 kann eine engmaschige Beheizung der Primärspule, insbesondere deren Oberfläche, realisiert werden. Durch das Beheizen der Primärspule kann beispielsweise Niederschlag wie Schnee, Regen und Feuchtigkeit von der Primärspule, insbesondere von dessen Oberfläche, entfernt werden.Out 2 is particularly well recognizable that the PTC heating element 26 is arranged in a meandering manner in the manner of resistance heating elements in the form of heating wires or in a meandering manner along the film element 34 extends. In this case, the PTC heating element has 26 a plurality of mutually parallel main sections 30 on. Furthermore, in this case, the PTC heating element 26 opposite to the main sections 30 shorter connecting sections 32 on, wherein a connecting section 32 two adjacent main sections 30 connects to each other and a current flow through the main sections 30 and the connecting sections 32 allows, with respective directions, along which the current through each adjacent main sections 30 flows, in these neighboring main sections 30 are opposite to each other. Due to the shape or extension of the PTC heating element 26 a close-meshed heating of the primary coil, in particular its surface, can be realized. By heating the primary coil, for example, precipitation such as snow, rain and moisture can be removed from the primary coil, in particular from its surface.

Um nun die Energieübertragung von der Primärspule zu der Sekundärspule besonders einfach, insbesondere mit einem nur geringen Bauaufwand, und somit besonders kostengünstig zu verbessern, ist das elektrische Heizelement (Heizfolie 18) dazu ausgebildet, Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente 14 und zwischen den Energieübertragungskomponenten 14 und 16 etwaig angeordnete Objekte 20 zu erfassen. Insbesondere können mittels des elektrischen Heizelements Objekte 20, insbesondere metallische Objekte, die sich in dem Luftspalt 24 befinden, erkannt beziehungsweise erfasst werden.In order to improve the energy transfer from the primary coil to the secondary coil in a particularly simple manner, in particular with only a low construction cost, and thus particularly cost-effectively, the electrical heating element (heating foil 18 ) is adapted to precipitate on the first energy transfer component 14 and between the energy transfer components 14 and 16 any arranged objects 20 capture. In particular, by means of the electric heating element objects 20 , in particular metallic objects, located in the air gap 24 be located, recognized or recorded.

Die in 1 mit 20 bezeichneten, in dem Luftspalt 24 angeordneten Objekte stellen Störungen dar, welche mittels der Heizfolie 18, insbesondere mittels des PTC-Heizelements 26, erfasst werden können. Zum Erfassen der Störungen und/oder des Niederschlags auf der Primärspule wird das elektrische Heizelement, insbesondere das PTC-Heizelement 26, als kapazitiver Sensor betrieben. Die beispielsweise metallischen Objekte 20 beziehungsweise der Niederschlag können beziehungsweise kann eine Kapazitätsänderung, beispielsweise zwischen der Heizfolie 18, insbesondere des PTC-Heizelements 26, und wenigstens einer weiteren Komponente wie beispielsweise der Sekundärspule bewirken. Beispielsweise ist der Heizfolie 18 eine elektronische Recheneinrichtung 22 zugeordnet, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird. Mittels des Steuergeräts wird die Heizfolie 18, insbesondere das PTC-Heizelement 26, angesteuert und dabei als kapazitiver Sensor betrieben, wobei das Steuergerät mit der Heizfolie 18 elektrisch verbunden sein kann. Mittels des Steuergeräts kann die zuvor beschriebene, durch die Objekte 20 und/oder den Niederschlag bewirkte Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors erfasst werden, sodass infolge des Erfassens der Kapazitätsänderung darauf rückgeschlossen werden kann, dass sich beispielsweise die Objekte 20 in dem Luftspalt 24 zwischen den Energieübertragungskomponenten 14 und 16 befinden. Ist dies der Fall, so kann mittels des Steuergeräts eine Unterbrechung oder ein Beenden des induktiven Ladens bewirkt werden, um Beschädigungen der Ladevorrichtung 12 zu vermeiden.In the 1 With 20 designated, in the air gap 24 arranged objects represent interference, which by means of the heating foil 18 , in particular by means of the PTC heating element 26 , can be recorded. For detecting the disturbances and / or the precipitation on the primary coil, the electric heating element, in particular the PTC heating element 26 , operated as a capacitive sensor. The example metallic objects 20 or the Precipitation can or may be a capacitance change, for example between the heating foil 18 , in particular of the PTC heating element 26 , And at least one other component such as the secondary coil cause. For example, the heating foil 18 an electronic computing device 22 assigned, which is also referred to as a control unit. By means of the control unit is the heating foil 18 , in particular the PTC heating element 26 , driven and thereby operated as a capacitive sensor, the control unit with the heating foil 18 can be electrically connected. By means of the control device, the previously described, by the objects 20 and / or the precipitation caused capacitance change of the capacitive sensor are detected so that it can be deduced that, for example, the objects as a result of detecting the capacitance change 20 in the air gap 24 between the energy transfer components 14 and 16 are located. If this is the case, an interruption or termination of the inductive charging can be effected by means of the control device in order to damage the charging device 12 to avoid.

Das Steuergerät ist weiterhin dazu ausgebildet, die Heizfolie 18 entsprechend anzusteuern, sodass bei erkanntem Niederschlag die Heizfolie 18 mit elektrischer Energie versorgt wird, sodass es zu einer Erhitzung der Heizfolie 18 und somit der Primärspule kommt. Dadurch kann der Niederschlag, der beispielsweise Schnee ist, entfernt werden.The control unit is further adapted to the heating foil 18 to control accordingly, so when detected precipitation, the heating foil 18 is supplied with electrical energy, causing it to heat the heating foil 18 and thus the primary coil comes. This allows the precipitate, which is snow for example, to be removed.

Das PTC-Heizelement 26 ist somit insbesondere dazu ausgelegt, Änderungen des Magnetfeldes, insbesondere Kapazitätsänderungen, zu erfassen, wobei diese Änderungen durch die Objekte 20 und/oder durch Niederschlag auf der Primärspule bewirkt werden können. An einem Ende der Heizfolie 18 ist ein Kabel 28 angeordnet, welches die Heizfolie 18, insbesondere das PTC-Heizelement 26, mit der elektronischen Recheneinrichtung 22 verbindet. Über das Kabel 28 kann beispielsweise wenigstens ein die Kapazitätsänderung charakterisierendes Signal an das Steuergerät übermittelt und von diesem empfangen werden, sodass mittels des Steuergeräts auf Basis des Signal die Kapazitätsänderung erfasst werden kann.The PTC heating element 26 is thus in particular designed to detect changes in the magnetic field, in particular capacitance changes, these changes being caused by the objects 20 and / or can be effected by precipitation on the primary coil. At one end of the heating foil 18 is a cable 28 arranged, which is the heating foil 18 , in particular the PTC heating element 26 , with the electronic computing device 22 combines. About the cable 28 For example, at least one signal characterizing the capacitance change can be transmitted to the control unit and received by the control unit, so that the capacity change can be detected by means of the control unit on the basis of the signal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kraftwagenmotor vehicle
1212
Ladevorrichtungloader
1414
erste Energieübertragungskomponentefirst energy transfer component
1616
zweite Energieübertragungskomponentesecond energy transfer component
1818
Heizfolieheating film
2020
Objekteobjects
2222
Steuerungseinrichtungcontrol device
2424
Luftspaltair gap
2626
PTC-HeizelementPTC heating element
2828
Kabelverbindungcable connection
3030
Hauptabschnittmain section
3232
Verbindungsabschnittconnecting portion
3434
Folienelementfilm element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011076186 A1 [0002] DE 102011076186 A1 [0002]
  • DE 102012103321 A1 [0004] DE 102012103321 A1 [0004]

Claims (5)

Ladevorrichtung (12) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftwagens (10) mit elektrische Energie, mit wenigstens einer ersten Energieübertragungskomponente (14), über welche Energie an wenigstens eine zweite Energieübertragungskomponente (16) des Kraftwagens (10) induktiv übertragbar ist, und mit wenigstens einem elektrischen Heizelement zum zumindest teilweisen Beheizen der ersten Energieübertragungskomponente (14), dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Heizelement dazu ausgebildet ist, Niederschlag auf der ersten Energieübertragungskomponente (14) und zwischen den Energieübertragungskomponenten (14, 16) angeordnete Objekte (20) zu erfassen.Loading device ( 12 ) for inductively charging an energy storage device of a motor vehicle ( 10 ) with electrical energy, with at least one first energy transfer component ( 14 ), via which energy to at least one second energy transfer component ( 16 ) of the motor vehicle ( 10 ) is inductively transferable, and with at least one electrical heating element for at least partial heating of the first energy transfer component ( 14 ), characterized in that electrical heating element is adapted to precipitate on the first energy transfer component ( 14 ) and between the energy transfer components ( 14 . 16 ) arranged objects ( 20 ) capture. Ladevorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement als ein PTC-Heizelement (26) ausgebildet ist.Loading device ( 12 ) according to claim 1, characterized in that the electric heating element as a PTC heating element ( 26 ) is trained. Ladevorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement als Heizfolie (18) ausgebildet ist, welche an der ersten Energieübertragungskomponente (14) angeordnet ist.Loading device ( 12 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electric heating element as a heating foil ( 18 ) formed on the first energy transfer component ( 14 ) is arranged. Ladevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Heizelement Heizdrähte (34) aufweist, welche mäanderförmig angeordnet sind.Loading device ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that electrical heating element heating wires ( 34 ), which are arranged meandering. Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for operating a charging device ( 12 ) according to any one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102011076186A1 (en) 2011-05-20 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for eliminating a disturbance of a wireless energy transmission
DE102012103321A1 (en) 2012-04-17 2013-10-17 Conductix-Wampfler Gmbh Device for condition monitoring of a housing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076186A1 (en) 2011-05-20 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for eliminating a disturbance of a wireless energy transmission
DE102012103321A1 (en) 2012-04-17 2013-10-17 Conductix-Wampfler Gmbh Device for condition monitoring of a housing

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