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WO2013143926A1 - Vorrichtung zur induktiven leistungsübertragung - Google Patents

Vorrichtung zur induktiven leistungsübertragung Download PDF

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Publication number
WO2013143926A1
WO2013143926A1 PCT/EP2013/055757 EP2013055757W WO2013143926A1 WO 2013143926 A1 WO2013143926 A1 WO 2013143926A1 EP 2013055757 W EP2013055757 W EP 2013055757W WO 2013143926 A1 WO2013143926 A1 WO 2013143926A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detector
unit
transmission
coil
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/055757
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Berger
Josef Krammer
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN201380025895.8A priority Critical patent/CN104334394B/zh
Publication of WO2013143926A1 publication Critical patent/WO2013143926A1/de
Priority to US14/500,574 priority patent/US9840152B2/en

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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device for inductive power transmission, a
  • Inductive power transmission systems are known in the art. It is for example in the document FR 2 947 114 A1 an induction charging device for a
  • the induction charging device consists of a ground unit with a primary coil and a vehicle unit with a secondary coil. The distance between the two coils is about 0.1-0, 2m.
  • An induction charging device for an electric vehicle is designed to carry several kilowatts of power.
  • the device has an even number of detector coil elements, wherein the detector coil elements are wound in pairs in opposite directions and form a detector pair for detecting an induction voltage.
  • the detector pairs are electrically interconnected in at least one series connection, the at least one series connection forming at least one detector unit, the at least one detector unit is assigned at least one measuring means for measuring an induction voltage at the detector unit and the at least one detector unit is in the Transfer area introduced or introduced.
  • the at least one detector unit is de-energized in the case of a homogeneous transmission field or if the induction voltage is low, and on the at least one detector unit in the case of an inhomogeneous transmission field
  • the total voltage induced by the detector pair or by a plurality of detector pairs deviates from zero. If the further detector pairs of the detector unit are also penetrated by a homogeneous field, the total voltage induced by the detector unit also deviates from zero. Inhomogeneities of a homogeneous magnetic field can be detected in this way.
  • the device has several in the transmission area
  • the at least one detector unit is in
  • the transmission range within a range of motion perpendicular to the orientation of the Transmission field movable, the range of motion covers the transmission area.
  • the transmission field can be scanned with the detector unit for local inhomogeneities.
  • an increased induction voltage of a detector unit is sufficient to detect a local inhomogeneity in the transmission field.
  • the induction voltage of the relevant detector pair is particularly pronounced. This means that the detector unit is particularly sensitive in this case.
  • the sensitivity of the detector unit can be optimized for the extent of spatial extent of the local inhomogeneity.
  • the secondary unit is comprised of the vehicle and is located in the area of the underbody of the vehicle
  • the primary unit is located outside the vehicle
  • at least a detector unit is included by the primary unit or the secondary unit.
  • the invention is based on the following considerations:
  • inductive systems for power transmission for example, to load a vehicle with electrified powertrain no systems currently exist that detect inexpensive and reliable metallic objects in the transmission path.
  • Optical systems such as an infrared camera can easily soil and detect heating of the metallic object only when the metallic object is not covered by a neutral body.
  • Ultrasound systems of suitable dimensions recognize all sufficiently large objects in relation to a vehicle. Small or flat objects (eg coins) are not recognized. They may even reduce availability, as non-metallic objects may also be detected as metallic.
  • a classic metal detector such as known from geology, is disturbed by the magnetic and metallic objects present in the system and by the very strong transmission field when charging an electric vehicle, for example, and is therefore complicated to integrate.
  • Evaluation of the signals is the detection.
  • the method is particularly suitable for very small parts in relation to a vehicle, e.g. to a coin. Very big
  • Metallic foreign bodies can be detected by changing the behavior of the energy transfer. Such a system is also robust and reliable.
  • Fig. 3 view of a detector unit from the z direction
  • Fig. 1a shows a device for inductive power transmission.
  • the device is suitable, for example, for transmitting electrical power to a vehicle in order to charge approximately an energy store of the vehicle.
  • the device comprises a
  • Primary unit (1) with a primary coil (6) and a secondary unit (2) with a
  • the primary coil generates an alternating magnetic field with a transmission frequency which induces a voltage according to the principle of induction at the secondary coil.
  • This voltage can be used in the vehicle as a charging voltage.
  • the alternating magnetic field is called transmission field.
  • the secondary unit can be integrated in the area of the underbody of the vehicle.
  • the primary unit is located outside the vehicle and can, for example, in a
  • Vehicle parking space and / or vehicle charging station to be integrated.
  • the vehicle is then loadable when the vehicle is located in the area of the vehicle charging station that sufficient spatial coverage of the secondary coil with the primary coil with respect to the x-direction and the y-direction is established.
  • the x-direction and the y-direction moreover relate to those known to the person skilled in the art
  • Vehicle coordinate system with the x-axis along the direction of travel, the y-axis transverse to the direction of travel and the z-axis as the vehicle vertical axis.
  • the transmission field is in
  • Transmission area aligned along the z-axis and rotationally symmetrical with respect to the z-axis in the illustrated embodiment.
  • the primary coil During charging, the primary coil generates the transmission field (8), which can be rotationally symmetric with respect to the z-axis.
  • the field area of the transmission field located between the primary unit and the secondary unit during loading is called a transmission area.
  • the primary coil and the ferrite (4) are integrated in a first housing (1), the
  • Secondary coil and the ferrite (5) are integrated into a second housing (2).
  • Fig. 1 b shows the course of the magnetic field along the x-axis and in the transmission area air or another with the transmission field interaction-free medium is located. This condition is referred to as the intended condition.
  • FIG. 2a shows the device according to FIG. 1a with a metallic object in FIG
  • Transmission area at the location (x1, y1, z1). If an article interacting with the transmission field, e.g. a piece of metal or, without restriction of generality, a coin, is located in the transfer area, there is a local change in the transfer field in the area of the coin and in
  • the magnetic field in the transmission region is also locally inhomogeneous at the point (x1, y1, z1).
  • Fig. 3 shows an embodiment of a detector unit (9), with which a in
  • Transmission area befindaji metallic object is detectable.
  • the detector unit consists of an even number of coils (10). In this
  • Embodiments are described without limiting the generality of eight coil segments.
  • the detector unit in Fig. 3 thus consists of four coil pairs, which also form an electrical series circuit.
  • a measuring means is for measuring the at the tap down potential and may additionally include the tap.
  • a data communication between the measuring means and a control and / or regulating and / or evaluation unit of the inductive charging device, which is referred to as a monitoring unit consist. If the detector unit according to FIG. 3 is penetrated by the magnetic field according to FIG. 1 b, a voltage is induced in each coil. These induced by the two coils of a pair of coils voltages are due to their opposing winding antipole that there is at least a partial compensation of the induced voltages. The tapped voltage at the detector unit is low in this case.
  • a metallic object is in the transfer area, e.g. one in the
  • the local change of the magnetic field with respect to the x-axis at the point x1 leads to a change in the induced voltage of those coils which are located in the region of the point x1 with respect to the x-axis. Since the eddy current field causes a heterogeneous local change of the magnetic field in the transmission range, the voltage compensation of pairs adjacent coils in Fig. 2b is of poorer quality than in Fig. 1 b. The tapped voltage at the detector unit is increased in this case compared to Fig. 1b. In particular, heterogeneous local change of the field along the z-axis affects a region, so that at a certain extent of the change, it is also detectable in the plane (9). This results depending on the extent of the
  • Reference voltage are assigned permanently, and during a charging process, the tapped off at the detector unit voltage (detector voltage) with the voltage value of Fig. 1 b are compared. Such a comparison can be carried out by the monitoring unit. In order to avoid heating of the metallic object, charging may occur in the event of a deviation of the detector voltage from the reference voltage of the
  • the detector unit is constructed from an even number of coil segments, wherein each two adjacent coil segments are wound in opposite directions. This can be carried out, for example, with a cable-like winding of the coil elements or with a winding in the form of an eight. Other windings are also possible, resulting in that two coil segments of the detector unit are symmetrical with respect to the y-direction and the x-direction.
  • the detector unit is sensitive. According to another embodiment, the
  • Detector unit to a mechanism by which the spatial extent of the coils or the coil segments are changeable. This has the advantage that the sensitivity of the detector unit can be adapted to different particle sizes.
  • the device has several
  • Detector units which are arranged side by side with respect to the y-axis, so that in the xy plane, the entire transmission range is covered by detector units.
  • Each detector unit can be assigned a reference voltage and a comparison of the detector voltage with the reference voltage is performed for each detector unit. If the two voltage values deviate from one another at a detector unit, the charging process can be ended. Local deviations can also be detected by differences in induced voltages between adjacent detector units. Induced voltages in the detector units, which are generated, for example, by a not completely exact positioning of the primary to the secondary coil, lead to large-scale effects without occurring Differences of induced voltages between adjacent detector units. Then, the charging process can continue, although the individual detector units have deviations of the detector voltage from the reference voltage.
  • the detector unit is designed to be movable in the y-direction.
  • the entire transmission range is “searchable”, especially after small metallic particles in the transmission range
  • Detector voltage curve as a function of the position of the detector unit with respect to the y-axis (detector voltage curve) measurable.
  • a local change of the magnetic field at the point (x1, y2) can be detected.
  • the embodiment shown is due to the rotational axis with respect to the z-axis
  • Orientation of the transmission field is the change in the voltage dropped across the tap during movement of the detector unit with an undisturbed magnetic field in the transmission range slightly compared to the change in voltage upon detection of a metallic object.
  • the device can additionally be assigned the voltage profile at the tap as a function of the position of the detector unit with respect to the y-axis as a reference voltage curve, and the reference voltage profile can be compared with the detector voltage characteristic.

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Abstract

Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung, die eine Primäreinheit (1) mit einer Primärspule (6) und eine Sekundäreinheit (2) mit einer Sekundärspule (6) umfasst und bei der die Primärspule ein magnetisches Übertragungsfeld (8) in einem Übertragungsbereich zwischen der Primäreinheit und der Sekundäreinheit induziert, und die eine gerade Anzahl von Detektorspulenelementen aufweist, die paarweise entgegengesetzt gewickelt sind und ein Detektorpaar bilden.

Description

Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung, die eine
Primäreinheit mit einer Primärspule und eine Sekundäreinheit mit einer Sekundärspule umfasst und bei der die Primärspule ein magnetisches Übertragungsfeld in einem
Übertragungsbereich zwischen der Primäreinheit und der Sekundäreinheit erzeugt.
Aus dem Stand der Technik sind induktive Leistungsübertragungssysteme bekannt. Es ist beispielsweise in der Schrift FR 2 947 114 A1 eine Induktionsladevorrichtung für ein
Fahrzeug zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs beschrieben. Die Induktionsladevorrichtung besteht aus einer Bodeneinheit mit einer Primärspule und einer Fahrzeugeinheit mit einer Sekundärspule. Der Abstand zwischen den beiden Spulen beträgt etwa 0,1-0, 2m. Eine Induktionsladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug ist zum Übertrag von Leistungen im Bereich mehrerer Kilowatt ausgelegt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Energieübertragung zu beschreiben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch . Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine gerade Anzahl von Detektorspulenelementen auf, wobei die Detektorspulenelemente paarweise gegenläufig gewickelt sind und ein Detektorpaar zum Detektieren einer Induktionsspannung bilden.
Gegenläufig gewickelt bedeutet im Rahmen dieses Dokumentes, dass bei einer
Durchsetzung des Detektorpaars mit einem homogenen, idealen Magnetfeld in den beiden Detektorspulenelementen jeweils eine Spannung induziert wird und diese beiden
Spannungen gegenpolig sind. Nach einer weiteren Variante der Erfindung sind die Detektorpaare in zumindest einer Reihenschaltung miteinander elektrisch verschaltet, die zumindest eine Reihenschaltung bildet zumindest eine Detektoreinheit, der zumindest einen Detektoreinheit ist zumindest ein Messmittel zum Messen einer Induktionsspannung an der Detektoreinheit zugeordnet und die zumindest eine Detektoreinheit ist in den Übertragungsbereich einbringbar oder eingebracht.
Die in einem Detektorspulenpaar gegenpolig induzierten Spannungen sind in Reihe verschaltet. Folglich kommt es zumindest zu einer teilweisen Kompensation der Spannungen über das gesamte Detektorspulenpaar. Falls die beiden Detektorspulenelement bis auf die gegenläufige Wicklung baulich identisch sind und das durchsetzende Magnetfeld homogen ist, ist die vom Detektorspulenpaar induzierte Gesamtspannung null. Dies gilt auch für mehrere Detektorspulenpaare, die wiederum in Reihe miteinander verschaltet werden und eine Detektoreinheit bilden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Detektoreinheit bei einem homogenen Übertragungsfeld spannungsfrei ist oder die Induktionsspannung gering ist, und an der zumindest einen Detektoreinheit bei einem inhomogenen Übertragungsfeld die
Induktionsspannung erhöht ist.
Falls das das die Detektorpaar durchsetzende Magnetfeld inhomogen ist, weicht die von dem Detektorpaar oder von mehreren Detektorpaaren induzierte Gesamtspannung von Null ab. Falls die weiteren Detektorpaare der Detektoreinheit zudem von einem homogenen Feld durchsetzt werden, weicht die von der Detektoreinheit induzierte Gesamtspannung ebenfalls von Null ab. Auf diese Weise sind Inhomogenitäten eines an sich homogenen Magnetfeldes feststellbar.
Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung im Übertragungsbereich über mehrere
Detektoreinheiten, die den gesamten Übertragungsbereich senkrecht zur Ausrichtung des Übertragungsfelds abdecken. Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist die zumindest eine Detektoreinheit im
Übertragungsbereich innerhalb eines Bewegungsbereiches senkrecht zur Ausrichtung des Übertragungsfeldes beweglich, wobei der Bewegungsbereich den Übertragungsbereich abdeckt. Somit kann das Übertragungsfeld mit der Detektoreinheit nach lokalen Inhomogenitäten gescannt werden.
In diesem Fall ist eine erhöhte Induktionsspannung einer Detektoreinheit ausreichend, um eine lokale Inhomogenität im Übertragungsfeld festzustellen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die räumliche Ausdehnung eines Detektorspulenelements verstellbar ist.
Falls eine lokale Inhomogenität des Übertragungsfelds an der Stelle der Detektoreinheit etwa das Ausmaß der räumlichen Ausdehnung eines Detektorspulenelements einnimmt, ist die Induktionsspannung des betreffenden Detektorpaars besonders ausgeprägt. Diese bedeutet, dass die Detektoreinheit in diesem Fall besonders sensitiv ist. Somit kann die Sensitivität der Detektoreinheit auf das Ausmaß der räumlichen Ausdehnung der lokalen Inhomogenität optimiert werden.
Bevorzugt ist ein System mit der Vorrichtung und mit einem Fahrzeug, um induktiv Leistung zu dem Fahrzeug zu übertragen, wobei die Sekundäreinheit von dem Fahrzeug umfasst ist und im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs befindlich ist, die Primäreinheit außerhalb des Fahrzeugs befindlich ist, und die zumindest eine Detektoreinheit von der Primäreinheit oder der Sekundäreinheit umfasst sind.
Mit der Detektoreinheit sind während des Leistungsübertrags zum Fahrzeug im
Übertragungsbereich befindliche metallische Gegenstände detektierbar. Dies bedeutet, dass in dem Raum zwischen den Spulen hohe magnetische Feldstärken herrschen.
Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen: Zu induktiven Systemen zur Leistungsübertragung z.B. zum Laden eines Fahrzeugs mit elektrifiziertem Antriebsstrang existieren derzeit keine Systeme, die kostengünstig und zuverlässig metallische Objekte im Übertragungspfad erkennen. Optische Systeme wie etwa eine Infrarotkamera können leicht verschmutzen und detektieren eine Erhitzung des metallischen Objekts nur, wenn das metallische Objekt nicht durch einen neutralen Körper abgedeckt ist. Ultraschallsysteme in geeigneter Dimensionierung erkennen alle im Verhältnis zu einem Fahrzeug genügend großen Objekte. Kleine bzw. flache Objekte (z.B. Münzen) werden nicht erkannt. Sie reduzieren unter Umständen sogar die Verfügbarkeit, da möglicherweise auch nichtmetallische Objekte als metallisch erkannt werden. Ein klassischer Metalldetektor, wie etwa aus der Geologie bekannt, wird durch die im System vorhandenen magnetischen und metallischen Objekte sowie durch das sehr starke Übertragungsfeld beim Laden etwa eines Elektrofahrzeugs gestört und ist deshalb aufwändig zu integrieren.
Bei Verwendung eines klassischen Metalldetektors ist zusätzlich zu dem die Energie übertragenden Magnetfeld ein Detektionsmagnetfeld zu erzeugen. Dies erfordert
zusätzlichen Aufwand. Dieses Feld folgt nicht der Geometrie des Übertragungsfeldes. Daher ist mangelhafte Abdeckung des überwachten Bereiches mit dem Gefahrenbereich gegeben.
Deshalb wird vorgeschlagen, als Erregung das vorhandene Feld der Energieübertragung zu nutzen. Über eine spezielle Gestaltung der Sensorspulen und einer angepassten
Auswertung der Signale erfolgt die Erkennung. Das Verfahren ist besonders für im Verhältnis zu einem Fahrzeug sehr kleine Teile geeignet, z.B. zu einer Geldmünze. Sehr große
metallische Fremdkörper können über geändertes Verhalten der Energieübertragung erkannt werden. Ein derartiges System ist zudem robust und zuverlässig.
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
Fig. 1 Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung mit Detektoreinheit Fig. 2 Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung mit Detektoreinheit und
metallischem Gegenstand
Fig. 3 Ansicht einer Detektoreinheit aus z-Richtung
Fig. 1a zeigt eine Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung. Die Vorrichtung ist beispielsweise dazu geeignet, elektrische Leistung zu einem Fahrzeug zu übertragen, um etwa einen Energiespeicher des Fahrzeugs zu laden. Die Vorrichtung umfasst eine
Primäreinheit (1) mit einer Primärspule (6) und eine Sekundäreinheit (2) mit einer
Sekundärspule (7).
Die Primärspule erzeugt ein magnetisches Wechselfeld mit einer Übertragungsfrequenz, das nach dem Prinzip der Induktion an der Sekundärspule eine Spannung induziert. Diese Spannung ist im Fahrzeug als Ladespannung nutzbar. Das magnetische Wechselfeld wird Übertragungsfeld genannt.
Bei der Anwendung der Vorrichtung zum induktiven Laden eines Fahrzeugenergiespeichers kann die Sekundäreinheit im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs integriert werden. Die Primäreinheit ist außerhalb des Fahrzeugs befindlich und kann zum Beispiel in einen
Fahrzeugstellplatz und/oder Fahrzeugladeplatz integriert sein.
Das Fahrzeug ist dann ladbar, wenn das Fahrzeug so im Bereich des Fahrzeugladeplatzes lokalisiert ist, dass eine ausreichende räumliche Überdeckung der Sekundärspule mit der Primärspule bezüglich der x-Richtung und der y-Richtung hergestellt ist. Die x-Richtung und die y-Richtung beziehen sich überdies auf das dem Fachmann bekannte
Fahrzeugkoordinatensystem mit der x-Achse entlang der Fahrtrichtung, der y-Achse quer zur Fahrrichtung und der z-Achse als Fahrzeughochachse. Das Übertragungsfeld ist im
Übertragungsbereich entlang der z-Achse ausgerichtet und bezüglich der z-Achse im gezeigten Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch.
Beim Laden erzeugt die Primärspule das Ü bertrag ungsfeld (8), das bezüglich der z-Achse rotationssymmetrisch sein kann. Der Feldbereich des Übertragungsfeldes, der beim Laden zwischen der Primäreinheit und der Sekundäreinheit befindlich ist, wird Übertragungsbereich genannt. Durch die Verwendung von zwei Ferriten (4,5) jeweils an der in z-Richtung vom
Übertragungsbereich abgewandien Seite der Primär- bzw. Sekundärspule kann eine zusätzliche Konzentration des Übertragungsfeldes im Übertragungsbereich erreicht werden. Die Primärspule und der Ferrit (4) sind in einem ersten Gehäuse (1) integriert, die
Sekundärspule und der Ferrit (5) sind ein einem zweiten Gehäuse (2) integriert.
Fig. 1 b zeigt den Verlauf der magnetischen Feldstärke entlang der x-Achse und bei im Übertragungsbereich Luft oder ein anderes mit dem Übertragungsfeld wechselwirkungsfreies Medium befindlich ist. Dieser Zustand wird als bestimmungsgemäßer Zustand bezeichnet.
Fig. 2a zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1a mit einem metallischen Gegenstand im
Übertragungsbereich an der Stelle (x1 ,y1 ,z1). Wenn ein mit dem Übertragungsfeld wechselwirkender Gegenstand, wie z.B. ein Metallstück oder ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine Geldmünze, im Übertragungsbereich befindlich ist, kommt es zu einer lokalen Veränderung des Übertragungsfeldes im Bereich der Geldmünze und in
benachbarten Bereichen der Geldmünze. Durch den Skineffekt verdrängen Wirbeiströme in dem metallischen Gegenstand das Übertragungsfeld aus seinem Inneren, in dem die Wirbelströme stets ein dem Übertragungsfeld entgegengerichtetes Magnetfeld im Inneren des metallischen Gegenstandes induzieren, das Gegenfeld genannt wird. Das Gegenfeld überlagert das Übertragungsfeld. Es kommt zu einer Störung des Übertragungsfeldes auch außerhalb des metallischen Gegenstandes. Nach Fig. 2b ist auch an der Stelle (x1 ,y1 ,z1) das Magnetfeldes im Übertragungsbereich lokal inhomogen.
Fig. 3 zeigt eine Ausführung einer Detektoreinheit (9), mit welcher ein im
Übertragungsbereich befindlicher metallischer Gegenstand detektierbar ist.
Die Detektoreinheit besteht aus einer geraden Anzahl von Spulen (10). In diesem
Ausführungsbeispiel sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit acht Spulensegmente beschrieben.
Jeweils zwei Spulen der Detektoreinheit sind paarweise gegensinnig gewickelt und bilden ein Spulenpaar, das elektrisch eine Reihenschaltung bildet. Die Detektoreinheit in Fig. 3 besteht also aus vier Spulenpaaren, die ebenfalls eine elektrische Reihenschaltung bilden. An einem Ende der Detektoreinheit befindet sich ein Abgriff des über diese Reihenschaltung abfallenden Potentials (11 ,12). Ein Messmittel ist zum Messen des an dem Abgriff abfallenden Potentials eingerichtet und kann zusätzlich den Abgriff umfassen. Weiterhin kann eine Datenkommunikation zwischen dem Messmittel und einer Steuer- und/oder Regel- und/oder Auswertungseinheit der induktiven Ladevorrichtung, die als Überwachungseinheit bezeichnet wird, bestehen. Wird die Detektoreinheit nach Fig. 3 von dem Magnetfeld nach Fig. 1 b durchsetzt, wird in jeder Spule eine Spannung induziert. Diese von den beiden Spulen eines Spulenpaars induzierten Spannungen sind aufgrund deren gegensinnigen Wicklung gegenpolig, dass es zumindest zu einer teilweisen Kompensation der induzierten Spannungen kommt. Die abgreifbare Spannung an der Detektoreinheit ist in diesem Fall gering.
Befindet sich ein metallischer Gegenstand im Ü ertrag ungsbereich, z.B. eine in den
Übertragungsbereich fallende Geldmünze, kommt es aufgrund eines von den Wirbelströme in der Münze verursachten Wirbelstromfeldes zu einer Addition des Übertragungsfeldes mit dem Wirbelstromfeld. Dies resultiert in einer lokalen Störung des Magnetfeldes im
Übertragungsbereich im Vergleich zwischen Fig. 1b und Fig. 2b in der Umgebung der Geldmünze bezüglich aller drei Raumrichtungen. In Fig. 2b ist der veränderte
Magnetfeldverlauf entlang der Detektoreinheit gezeigt.
Die lokale Änderung des Magnetfeldes bezüglich der x-Achse an der Stelle x1 führt zu einer Änderung der induzierten Spannung jener Spulen, die bezüglich der x-Achse im Bereich der Stelle x1 befindlich sind. Da das Wirbelstromfeld eine heterogene lokale Änderung des Magnetfeldes im Übertragungsbereich verursacht, ist die Spannungskompensation von paarweise benachbarten Spulen in Fig. 2b von schlechterer Güte als in Fig. 1 b. Die abgreifbare Spannung an der Detektoreinheit ist in diesem Fall im Vergleich zu Fig. 1b erhöht. Insbesondere wirkt sich heterogene lokale Änderung des Feldes entlang der z-Achse in einem Bereich aus, so dass bei einem bestimmten Ausmaß der Änderung diese auch in der Ebene (9) detektierbar ist. Damit ergibt sich in Abhängigkeit vom Ausmaß des
Übertragungsbereichs entlang der z-Achse und vom Ausmaß der lokalen Änderung eine Nachweisgrenze der Detektoreinheit. Diese ist an gegebene Anforderungen durch deren Gestaltung und Lokalisation im Übertragungsbereich anpassbar.
Somit ist auf diese Weise ein vom bestimmungsgemäßen Zustand abweichender Zustand durch die an der Detektoreinheit abgreifbare Spannung durch Spannungsvergleich detektierbar. Hierfür kann der Vorrichtung der Spannungswert nach Fig. 1 b als
Referenzspannung fest zugeordnet werden, und während eines Ladevorgang die an der Detektoreinheit abgreifbare Spannung (Detektorspannung) mit dem Spannungswert nach Fig. 1 b verglichen werden. Ein derartiger Vergleich ist von der Überwachungseinheit durchführbar. Um eine Erhitzung des metallischen Gegenstandes zu vermeiden, kann ein Ladevorgang bei einer Abweichung der Detektorspannung von der Referenzspannung von der
Überwachungseinheit beendet werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Detektoreinheit aus einer geraden Anzahl von Spulensegmenten aufgebaut, wobei jeweils zwei benachbarte Spulensegmente gegensinnig gewickelt sind. Dies ist zum Beispiel mit einer zopfartigen Wicklung der Spulenelemente ausführbar oder mit einer Wicklung in Form einer Acht. Auch andere Wicklungen sind möglich, die darin resultieren, dass je zwei Spulensegmente der Detektoreinheit bezüglich der y-Richtung und der x-Richtung symmetrisch sind.
Insbesondere auf metallische Gegenstände, die eine räumliche Ausdehnung in der
Größenordnung des Durchmessers einer Spule oder eines Spulensegments aufweisen, ist die Detektoreinheit sensitiv. Nach einer weiteren Ausführungsform verfügt die
Detektoreinheit um eine Mechanik, durch welche die räumliche Ausdehnung der Spulen oder die Spulensegmente veränderbar sind. Damit geht der Vorteil einher, dass die Sensitivität der Detektoreinheit auf verschiedene Partikelgrößen anpassbar ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform verfügt die Vorrichtung über mehrere
Detektoreinheiten, die bezüglich der y-Achse nebeneinander angeordnet sind, so dass in der x-y-Ebene der gesamte Übertragungsbereich von Detektoreinheiten abgedeckt ist. Jeder Detektoreinheit ist eine Referenzspannung zuordenbar und für jede Detektoreinheit erfolgt ein Vergleich der Detektorspannung mit der Referenzspannung. Bei Abweichung der beiden Spannungswerte bei einer Detektoreinheit kann der Ladevorgang beendet werden. Es lassen sich lokale Abweichungen auch durch auftretende Differenzen von induzierten Spannungen zwischen benachbarten Detektoreinheiten erkennen. Induzierte Spannungen in den Detektoreinheiten, die z.B. durch eine nicht vollständig exakte Positionierung der Primär- zur Sekundärspule erzeugt werden, führen zu großflächigen Effekten ohne auftretende Differenzen von induzierten Spannungen zwischen benachbarten Detektoreinheiten. Dann kann der Ladevorgang weitergeführt werden, obwohl die einzelnen Detektoreinheiten Abweichungen der Detektorspannung von der Referenzspannung aufweisen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Detektoreinheit in y-Richtung bewegbar ausgeführt. Somit ist der gesamte Übertragungsbereich insbesondere nach kleinen metallischen Partikeln im Übertragungsbereich„absuchbar". Dann ist ein
Detektorspannungsverlauf in Abhängigkeit von der Position der Detektoreinheit bezüglich der y-Achse (Detektorspannungsverlauf) messbar. Zum Beispiel ist auf diese Weise nach Fig. 3 auch eine lokale Änderung des Magnetfeldes an der Stelle (x1 ,y2) detektierbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist aufgrund der bezüglich der z-Achse rotationssymmetrischen
Ausrichtung des Übertragungsfeldes ist die Änderung der über dem Abgriff abfallenden Spannung während der Bewegung der Detektoreinheit bei einem ungestörten Magnetfeld im Übertragungsbereich geringfügig im Vergleich zur Änderung der Spannung bei Detektion eines metallischen Gegenstandes. Es kann der Vorrichtung zusätzlich der Spannungsverlauf am Abgriff in Abhängigkeit von der Position der Detektoreinheit bezüglich der y-Achse als Referenzspannungsveriauf fest zugeordnet werden und der Referenzspannungsverlauf mit dem Detektorspannungsverlauf verglichen werden.

Claims

Patentansprüche
1 , Vorrichtung zur induktiven Leistungsübertragung, die eine Primäreinheit (1) mit einer Primärspule (6) und eine Sekundäreinheit (2) mit einer Sekundärspule (6) umfasst und bei der die Primärspule ein magnetisches Übertragungsfeld (8) in einem
Übertragungsbereich zwischen der Primäreinheit und der Sekundäreinheit induziert, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung eine gerade Anzahl von Detektorspulenelementen aufweist, und - die Detektorspulenelemente paarweise gegenläufig gewickelt sind und ein
Detektorpaar zum Detektieren einer Induktionsspannung bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Detektorpaare in zumindest einer Reihenschaltung miteinander elektrisch verschaltet sind,
- die zumindest eine Reihenschaltung zumindest eine Detektoreinheit bildet,
- der zumindest einen Detektoreinheit zumindest ein Messmittel zum Messen einer Induktionsspannung an der Detektoreinheit zugeordnet ist, und
- die zumindest eine Detektoreinheit in den Übertragungsbereich einbringbar oder eingebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die zumindest eine Detektoreinheit bei einem homogenen Übertragungsfeld
spannungsfrei ist oder die Induktionsspannung gering ist, und
- an der zumindest einen Detektoreinheit bei einem inhomogenen Übertragungsfeld die Induktionsspannung erhöht ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die zumindest eine Detektoreinheit im Übertragungsbereich innerhalb eines
Bewegungsbereiches senkrecht zur Ausrichtung des Übertragungsfeldes beweglich ist, und
- der Bewegungsbereich den Übertragungsbereich abdeckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung im Übertragungsbereich über mehrere Detektoreinheiten verfügt, die Detektoreinheiten den gesamten Übertragungsbereich senkrecht zur Ausrichtung des Übertragungsfelds abdecken.
Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die räumliche Ausdehnung eines Detektorspulenelements verstellbar ist.
7. System mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Fahrzeug, um induktiv Leistung zu dem Fahrzeug zu übertragen,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Sekundäreinheit vom Fahrzeug umfasst ist und im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs befindlich ist,
- die Primäreinheit außerhalb des Fahrzeugs befindlich ist, und
- die zumindest eine Detektoreinheit von der Primäreinheit oder der Sekundäreinheit umfasst sind.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015159690A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 株式会社東芝 異物検出装置、無線電力伝送装置、及び無線電力伝送システム
DE102014207253B4 (de) 2014-04-15 2019-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Überprüfen eines Vorhandenseins eines elektrisch leitfähigen Körpers und Ladeanordnung zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs
DE102014207427A1 (de) 2014-04-17 2015-10-22 Bombardier Transportation Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Detektion eines Störkörpers in einem System zur induktiven Energieübertragung sowie System zur induktiven Energieübertragung
DE102014017541B4 (de) * 2014-11-28 2022-12-29 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zum Betreiben einer Ladestation zur induktiven Übertragung elektrischer Energie an ein Fahrzeug mit Energiespeicher und System zur Durchführung des Verfahrens
DE102015212947A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Überprüfen eines Vorhandenseins eines elektrisch leitfähigen Körpers und die Vorrichtung beinhaltende Ladeanordnung
DE102015112431B4 (de) * 2015-07-29 2017-06-29 Zollner Elektronik Ag Einrichtung zum Erfassen von Objekten insbesondere für Ladesysteme
US20180370830A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Purpose Energy, Inc. System and method for continuous processing of organic waste with undigested solids recirculation
CN107591903A (zh) * 2017-09-05 2018-01-16 中惠创智无线供电技术有限公司 用于电力无线传输系统的异物清除设备及其使用方法
JP6564005B2 (ja) * 2017-12-15 2019-08-21 株式会社東芝 異物検出装置、無線電力伝送装置、及び無線電力伝送システム
DE102018213178A1 (de) * 2018-08-07 2020-02-13 Continental Automotive Gmbh Spulenanordnung mit einer Mehrzahl von darauf in einer Ebene angeordneten Spulenpaaren
EP3672362B2 (de) * 2018-12-18 2024-01-17 Aptiv Technologies Limited Heizvorrichtung
DE102019200436B4 (de) 2019-01-16 2025-02-06 Vitesco Technologies GmbH Spulenanordnung mit einer Mehrzahl von darauf in einer Ebene angeordneten Spulenpaaren und Vorrichtung mit einer solchen Spulenanordnung
CN113631417B (zh) * 2019-04-05 2025-02-18 英特迪科技有限公司 无线功率传输系统
DE102019219032A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Aufweckvorgang für elektrische Netze in einem Fahrzeug mit elektrischem Antriebsstrang
DE102022208486A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Mahle International Gmbh System zur induktiven Energieübertragung
WO2023194513A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Mahle International Gmbh System zur induktiven energieübertragung
DE102022203487A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Mahle International Gmbh Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung
DE102022203489A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Mahle International Gmbh System zur induktiven Energieübertragung
DE102022203482A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Mahle International Gmbh Verfahren zur Erkennung der relativen Position einer stationären Induktionsladevorrichtung zu einer mobilen Induktionsladevorrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06273535A (ja) * 1993-01-21 1994-09-30 Nikka Densoku Kk 金属検出装置および金属除去装置
DE4423661A1 (de) * 1994-07-06 1996-01-11 Foerster Inst Dr Friedrich Suchspulenanordnung
US20070126420A1 (en) * 2003-10-28 2007-06-07 Bernd Graze Method and device for distinguishing parts influencing an electromagnetic alternating field
DE202009009693U1 (de) * 2009-07-14 2010-11-25 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
FR2947114A1 (fr) 2009-06-17 2010-12-24 Renault Sas Charge d'une batterie de vehicule automobile
WO2012165244A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 日産自動車株式会社 非接触給電装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2550688A (en) * 1949-03-19 1951-05-01 Rca Corp Metal detection apparatus
JPH0619470B2 (ja) * 1988-07-26 1994-03-16 大和製衡株式会社 金属等の異物混入検出方法および検出器
DE69711963T2 (de) * 1996-01-30 2002-11-28 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Verbindungssystem und -verfahren für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
US6966232B2 (en) * 2002-12-06 2005-11-22 Honda Motor Co., Ltd. Torque sensor
JP4227038B2 (ja) * 2004-02-27 2009-02-18 株式会社東芝 磁性体検知装置
JP4809039B2 (ja) * 2005-11-07 2011-11-02 偕成エンジニア株式会社 電磁誘導型検査装置および電磁誘導型検査方法
JP4772744B2 (ja) * 2007-05-17 2011-09-14 昭和飛行機工業株式会社 非接触給電装置用の信号伝送コイル通信装置
WO2010056769A2 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Applied Materials, Inc. Eddy current sensor with enhanced edge resolution
WO2010133501A1 (de) * 2009-05-18 2010-11-25 Sick Ag Sensor zum detektieren metallischer objekte
DE102009033237A1 (de) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
JP5604181B2 (ja) * 2010-05-31 2014-10-08 トヨタホーム株式会社 充電装置
JP2012016125A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触給電システム及び非接触給電システムの金属異物検出装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06273535A (ja) * 1993-01-21 1994-09-30 Nikka Densoku Kk 金属検出装置および金属除去装置
DE4423661A1 (de) * 1994-07-06 1996-01-11 Foerster Inst Dr Friedrich Suchspulenanordnung
US20070126420A1 (en) * 2003-10-28 2007-06-07 Bernd Graze Method and device for distinguishing parts influencing an electromagnetic alternating field
FR2947114A1 (fr) 2009-06-17 2010-12-24 Renault Sas Charge d'une batterie de vehicule automobile
DE202009009693U1 (de) * 2009-07-14 2010-11-25 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
WO2012165244A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 日産自動車株式会社 非接触給電装置
US20130169062A1 (en) * 2011-05-27 2013-07-04 Nissan Motor Co., Ltd. Contactless electricity supply device

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Publication number Publication date
US20150015199A1 (en) 2015-01-15
DE102012205283A1 (de) 2013-10-02
CN104334394B (zh) 2017-07-18
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US9840152B2 (en) 2017-12-12

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