充電控制單元和用於調節針對感應充電過程的間距的方法
2023-12-12 11:49:57
充電控制單元和用於調節針對感應充電過程的間距的方法
【專利摘要】根據本發明的用於調節在一感應充電站（CST）的線圈系統（IN1）和一電動車輛（CAR）的線圈系統（IN2）之間的針對一感應充電的最佳間距的方法包括下列步驟：充電站側地求出所述最佳間距並且基於所求出的最佳間距來計算位置數據；將所求出的位置數據傳遞到所述電動車輛上；基於所述位置數據來計算所述電動車輛（CAR）的行駛機構布局；將所計算的行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛（CAR）的行駛機構控制裝置（CTC）上。
【專利說明】充電控制單元和用於調節針對感應充電過程的間距的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種充電控制單元和一種用於調節針對一電動車輛的感應充電過程的間距的方法。
【背景技術】
[0002]目前，電動車輛在一充電站的充電通常在使用一充電線的情況下進行。另一種已知的用於對電動車輛進行充電的可能性在於，提供感應充電站。在此情況下，不僅例如在所述電動車輛的下側面上，而且在地面側的充電站中都存在一線圈系統。經由一穿透所述線圈系統的交變磁場，將能量從所述充電站感應地傳遞給車輛。
[0003]感應的充電過程可以在所述電動車輛定位在所述充電站上之後進行，為此無需車輛駕駛員下車或者與一充電線連接。
[0004]為了將一電的車輛感應地以儘可能少的損失和散射(Streustrahlung)進行充電，需要將所述充電站的線圈系統和所述電動車輛的線圈系統儘可能準確重疊地定位。
[0005]特別是已經證明，在允許的極限值中可傳遞的充電功率特別強地與車輛側的和充電站側的線圈系統之間的間距相關。因此，所述間距的準確的校正能夠提高所述充電功率，不會違反允許的極限值。
[0006]如今的想法僅考慮一最佳間距是不夠的。在常見的感應充電系統中，越來越多地假設一固定的間距，但其在一定的界限內會通過定位和充電來改變。
[0007]為了調節一最佳間距，還建議在所述電動車輛上安裝可機械地調整的調整裝置。藉助於所述機械調整裝置，實現了在三個方向上的校正可能性，即沿著車輛的縱向或橫向以及在高度上的校正，用於使所述車輛側和所述充電站側的線圈系統之間的間距最佳化。
[0008]然而，這種裝置的實際使用被認為是特別關鍵的，因為在所述電動車輛的底板中的相應的調整裝置必須包含大量的安全機構並且表現出一種可觀的附加重量。因此，迄今從所描述的調整裝置的進一步改進中取得所述間距。
[0009]替選地在所述充電站側設置的可調整的裝置是需要維護的並且受天氣影響且因此在技術上不適合。
【發明內容】
[0010]本發明的任務在於，提出一種用於在電動車輛的感應充電過程中調節一最佳間距的器件，其使得額外的機械調整裝置的設置是多餘的。
[0011]根據本發明，該任務通過一用於具有權利要求1所述的器件的電動車輛的充電控制單元以及通過具有權利要求3所述的器件的電動車輛來解決。
[0012]根據本發明，設置一種用於電動車輛的充電控制單元，其設置用於調節在所述電動車輛的線圈系統和一感應充電站的線圈系統之間的針對一感應充電的最佳間距。所述充電控制單元包括一用於接收位置數據的接口 ；一用於基於所述位置數據來計算所述電動車輛的行駛機構布局(Fahrwerkauslegung)的處理單元，以及一用於將所計算的行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛的行駛機構控制裝置上的接口。
[0013]根據本發明，該任務還通過一用於具有權利要求4所述的器件的感應充電站的充電控制單元以及通過具有權利要求6所述的器件的感應充電站來解決。
[0014]根據本發明，設置一種用於感應充電站的充電控制單元，其設置用於調節在所述感應充電站的線圈系統和一電動車輛的線圈系統之間的針對一感應充電的最佳間距。所述充電控制單元包括用於求出所述最佳的間距並且用於基於所求出的最佳間距來計算位置數據的確定器件，以及用於將所述位置數據傳遞到所述電動車輛上的接口。
[0015]不僅通過具有權利要求3所述的器件的電動車輛而且通過具有權利要求4所述的器件的感應充電站的根據本發明的解決方案是受一個共同的發明構思所支持的，該發明構思規定了一種具有根據權利要求6所述的用於調節在一感應充電站的線圈系統和一電動車輛的線圈系統之間的針對一感應充電的最佳間距的方法的根據本發明的該任務的解決方案。
[0016]根據本發明的用於調節在一感應充電站的線圈系統和一電動車輛的線圈系統之間的針對一感應充電的最佳間距的方法包括下列步驟:
充電站側地求出所述最佳間距並且基於所求出的最佳間距來計算位置數據；
將所求出的位置數據傳遞到所述電動車輛上；
基於所述位置數據來計算所述電動車輛的行駛機構布局；
將所計算的行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛的行駛機構控制裝置上。
[0017]本發明規定一行駛機構控制裝置與一充電控制裝置的連接，用以在最佳的充電功率的情況下確保一感應充電過程，無需設置額外的機械裝置。
[0018]此外，本發明以有利的方式設計成，所述電動車輛沿著所述充電站的縱向和/或橫向的定位錯誤通過一相應的高度調節裝置得以平衡，所述定位錯誤在當時需要一新的起動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面參照附圖詳細闡述本發明的其它實施例以及優點。唯一的附圖示出了參與一電動車輛的感應充電的作用部件的選擇的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]在附圖中示例性地展示了一具有四個車輪WH的二車橋的電動車輛CAR，其位於一感應充電站CST的上方。所述感應充電站CST基本上布置在所述電動車輛CAR的調節面(StellfHche)以下，並且包括一第一線圈系統INl和一充電站側的充電控制單元CTI。經由一交變感應場將能量從所述第一線圈系統INl向一配設給所述電動車輛CAR的線圈系統IN2傳遞。
[0021]在所述電動車輛CAR的側面上，所述車輛CAR的行駛機構元件SP布置在一車身CHA和未示出的所述車輪WH的車輪懸掛裝置之間，並且將所述車身CHA相對於所述車輪WH進行支撐。
[0022]所述電動車輛CAR具有一主動的(aktive)行駛機構系統，其中，常見的機械部件如鋼彈簧和減震器通過行駛機構元件SP來代替，利用所述行駛機構元件可藉助於主控信號來調節所述車輪的位置。根據要求的不同，主動的行駛機構系統可在使用可電促動的、氣動地和/或液壓地促動的行駛機構元件SP的情況下來使用。
[0023]用於調整所述電動車輛CAR的底面自由度(Bodenfreiheit)並且用於改變阻尼而對所述行駛機構元件SP的操控將通過布置在車輛CAR中的行駛機構控制裝置CRT來引起。
[0024]通過所述行駛機構元件SP的操控而可調節的所述電動車輛CAR的底面自由度的調整根據本發明用於調節在所述第二線圈系統IN2和所述第一線圈系統INl之間的針對感應充電的最佳間距。
[0025]根據本發明，在所述電動車輛CAR中設置一充電控制單元CTC，其包括一未示出的用於接收所述位置數據的接口。所述位置數據由充電站側的充電控制單元CTI來傳遞。所述充電控制單元的未示出的處理單元基於所述位置數據來計算所述電動車輛CAR的行駛機構布局。最後，經由所述充電控制單元CTC的接口，將所計算的所述行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛CAR的行駛機構控制裝置CRT上。
[0026]所述感應充電站具有未示出的用於求出最佳的間距並且用於基於所求的最佳間距來計算所述位置數據的確定器件。
[0027]根據本發明的一種設計方案，在所述兩個線圈系統IN1、IN2之間的間距的最佳化通過一擴展的充電控制裝置來實施。為此，設置一雙向的無線數據交換，用於求出所述充電站側的充電控制單元CTI和所述車輛側的充電控制單元CTC之間之間的最佳間距。
[0028]在所述充電流程控制中，通過所述感應充電站CST的未示出的傳感器提供傳感器數據，藉助所述傳感器數據求出在所述兩個線圈系統IN1、IN2之間的最佳間距。由此基於所求出的最佳間距來計算位置數據，所述位置數據從所述充電站側的充電控制單元CTI傳遞到所述車輛側的充電控制單元CTC上。
[0029]所述雙向的數據交換根據本發明的一種設計方案用於一迭代(iterativen)過程，其中，將一首先調節出的間距利用一測試充電進行實驗，並且將該測試充電的結果由電動車輛CAR傳遞到所述感應充電站CST的充電控制單元CTI上，在此必要時確定另一最佳間距，據此將校正的位置數據傳遞到所述電動車輛CAR上。
[0030]在所述電動車輛CAR的車輛側的充電控制單元CTC中，基於所傳遞到的位置數據來進行所述電動車輛CAR的行駛機構布局的計算。所計算的行駛機構布局的數據被傳遞到所述行駛機構控制裝置CTC上。
[0031]所述行駛機構控制裝置CTC如此地作用到所述行駛機構元件SP上，使得通過所述電動車輛CAR的下降或提升來最佳地調節所述線圈系統IN1、IN2之間的間距。
[0032]只要所述電動車輛CAR在所述充電站CST上進行充電，則所述電動車輛CAR保留在所調節的高度上。在所述充電過程結束或在所述充電站CST處的停留結束時，所述車輛CAR再次佔據針對所述行駛運行最佳的高度。
【權利要求】
1.用於電動車輛的充電控制單元，其設置用於調節在所述電動車輛(CAR)的線圈系統(IN2)和一感應充電站(CST)的線圈系統(INl)之間的針對感應充電的最佳間距，所述充電控制單元包括: -用於接收位置數據的接口； -基於所述位置數據來計算所述電動車輛(CAR)的行駛機構布局的處理單元； -用於將所計算的行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛(CAR)的行駛機構控制裝置(CRT)上的接口。
2.按照權利要求1所述的充電控制單元，其特徵在於用於雙向的數據交換的器件，其用於求出在所述感應充電站(CST)的線圈系統(INl)和所述電動車輛的線圈系統(IN2)之間的最佳間距。
3.具有主動的行駛機構系統的電動車輛，所述行駛機構系統用於水平面調控，所述電動車輛包括一按照權利要求1和2中任一項所述的充電控制單元(CTC)。
4.用於感應充電站(CST)的充電控制單元，其設置用於調節在所述感應充電站(CST)的線圈系統(INl)和一電動車輛(CAR)的線圈系統(IN2)之間的針對一感應充電的最佳間距，所述充電控制單元包括: -用於求出所述最佳間距並且基於所求出的最佳間距來計算位置數據的確定器件； -用於將所述位置數據傳遞到所述電動車輛(CAR)上的接口。
5.按照權利要求4所述的充電控制單元，所述確定器件的特徵在於用於雙向的數據交換的器件，所述器件用於求出所述最佳間距。
6.感應充電站，包括一按照權利要求4和5中任一項所述的充電控制單元(CTI)。
7.用於調節在一感應充電站(CST)的線圈系統(INl)和一電動車輛(CAR)的線圈系統(IN2)之間的針對一感應充電的最佳間距的方法，包括下列步驟: -充電站側地求出所述最佳間距並且基於所求出的最佳間距來計算位置數據； -將所求出的位置數據傳遞到所述電動車輛上； -基於所述位置數據來計算所述電動車輛(CAR)的行駛機構布局； -將所計算的行駛機構布局的數據傳遞到所述電動車輛(CAR)的行駛機構控制裝置(CTC)上。
【文檔編號】H02J17/00GK103715730SQ201310449326
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】G.弗賴塔格, K-J.庫恩 申請人:西門子公司