感应式电力传输垫、用于感应式电力传输的系统以及运行感应式电力传输垫的方法与流程

本发明涉及一种感应式电力传输垫和一种用于尤其是传输至车辆的感应式电力传输的系统。另外，本发明涉及一种运行感应式电力传输垫的方法。

背景技术：

电动车辆，尤其是轨道车辆，和/或道路汽车可通过电能运行，所述电能通过电感式电力传输的方式被传输。这种车辆可包括电路布置，所述电路布置可以是车辆的牵引系统或车辆的牵引系统的一部分，所述电路布置包括适于接收交变电磁场并且通过电磁感应产生交变电流的接收装置。另外，这种车辆可包括适于将交流电(AC)转换成直流电(DC)的整流器。所述DC可用来为牵引用蓄电池充电或用来运行电机。在后者的情况下，DC可通过逆变器的方式转换成AC。

使用两组例如三相绕组进行感应式电力传输。第一组安装在地面上(初级绕组)并且可通过路边功率转换器(WPC：wayside power converter)被馈送。第二组绕组安装在车辆上。例如，第二组绕组可附着在车辆之下，在有轨电车的情况下附着在它的一些车厢之下。对于汽车来说，第二组绕组可附着于车辆底盘。第二组绕组或通常来说次级侧经常被称为拾取布置或接收器。第一组绕组和第二组绕组形成高频变压器以将电能传输至车辆。这可在静止状态下(当没有车辆的移动时)和动态状态下(当车辆移动时)实现。

尤其是在道路汽车的情况下，固定的初级单元包括经常空间上分隔开布置的多个元件。

GB1306403.5(尚未公布)公开了感应式电力传输垫，尤其是用于将感应式电力传输至车辆的系统的感应式电力传输垫，其包括壳体、初级绕组结构、连接端子，其中，所述感应式电力传输垫还包括逆变器，所述逆变器布置在壳体中，逆变器的输入侧电耦接至连接端子，逆变器的输出侧电耦接至初级绕组结构。

包括可移动初级元件的电感式电力传输系统也是被公知的。US 5,654,621 A公开了具有初级元件和附着于车辆的次级元件的感应式发送器，其中初级元件被电力驱动以在预定的空间区域中在所有三个空间坐标中移动。

DE 102010042395 A1公开了一种用于为车辆的电池感应式充电的系统，其中，初级线圈是自动放置的。

DE 102007033654 A1公开了一种具有驱动装置的基座单元以减小初级导体与次级线圈之间的距离。

US 2010/0235006 A1公开了一种可移动的自动充电仪器，其包括底座、交叉杠杆式提升台、基架、接头和充电器。所述充电器被配置成能够物理上或通过接近的方式与车辆插座匹配连接。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种感应式电力传输垫，一种用于感应式电力传输的系统以及一种运行感应式电力传输垫的方法，所述方法提高了电力传输垫的运行的安全性和对电力传输垫的运动控制，所述电力传输垫尤其是用于具有不同底盘高度的可充电车辆的集合。

所述目的通过权利要求1、15和16的主题内容的方式实现。本发明的有利的实施例由从属权利要求的特征来表示。

提出了一种感应式电力传输垫，尤其是用于感应式电力传输至车辆的系统的传输垫。所述感应式电力传输垫(IPT垫)可以是用于感应式电力传输的系统的初级单元的一部分。电力传输垫包括固定部分和可移动部分，其中，所述可移动部分包括初级绕组结构。如果初级绕组结构被通电或被供给以工作电流，那么所述初级绕组结构会生成交变(电-)磁场。

另外，可移动部分在缩回状态与伸展状态之间可移动。电力传输垫可包括至少一个致动装置，其中，可移动部分可通过所述至少一个致动装置移动。在本发明的上下文中，术语“致动装置”可表示通过其而产生可移动部分的移动的所有部件或元件的实体。术语“致动装置”可因此包括至少一个致动器和/或至少一个提升机构。另外，致动装置可包括用于将致动器与提升装置机械地耦接的耦接装置，和/或用于引导可移动部分的移动的至少一个引导装置。

尤其是通过所述至少一个致动装置，可移动部分可至少朝向第一方向移动。所述第一方向可定向成与由初级绕组结构生成的电磁场的主传播方向平行。特别地，第一方向可以取与电力传输垫的底部表面垂直的方向或与在其上安装电力传输垫的地面垂直的方向，其中，第一方向指向远离地面的方向。在缩回状态中，可移动部分的上表面可布置在与固定部分的上表面相同的平面内。

在本发明的上下文中，第一方向也可被定义为垂直方向。在下文中，如“上”、“下”“之上”、“之下”、“最低”、“最高”、“底部”的术语指的是垂直方向。

在缩回状态中，可移动部分，尤其是可移动部分的上表面可放置在缩回位置处，尤其是放置在相对于第一方向例如预定的最低的垂直位置处。在缩回状态中，电力传输垫的高度，即从电力传输垫的安装部分沿第一方向至电力传输垫的最高部分，例如至可移动部分的上表面的距离可以是最小的。相应地，在伸展状态中，可移动部分，尤其是可移动部分的上表面可放置在伸展位置处，例如放置在预定的最高的垂直位置处。在伸展状态中，电力传输垫的高度可以是最大的。安装部分可相应于电力传输垫的底部表面。安装部分可用来将电力传输垫安装至安装结构，尤其是安装至路径的表面。缩回状态和伸展状态可通过例如停止元件的机械元件和/或通过致动装置的设计被限定。

缩回状态下的高度可从50mm至110mm的区间中选取，尤其是从70mm至90mm的区间中选取。优选地，缩回状态下的高度可等于80mm。伸展状态下的高度可例如从95mm至155mm的区间中选取，尤其是从115mm至135mm的区间中选取。优选地，伸展状态下的高度可等于125mm。

根据本发明，电力传输垫被设计成和/或能够受控成：使得可移动部分仅可移动至(或可仅移动至)预定位置的集合中的位置处，其中预定位置的集合是缩回状态和伸展状态之间的所有位置的集合的子集。换言之，可移动部分仅可移动至沿缩回状态和伸展状态之间的所有理论上可能的位置的范围中所选取的离散位置的集合。预定位置的集合可至少包括缩回状态下可移动部分的位置和伸展状态下可移动部分的位置。另外，预定位置的集合可包括缩回状态下可移动部分的位置与伸展状态下可移动部分的位置之间的一个或一个以上，但非全部的位置。

所述位置可表示沿可移动部分的轨迹的位置，其中，可移动部分沿所述轨迹从缩回状态移动至伸展状态，反之亦然。同样，所述位置可表示相对于前述的第一方向的位置，例如垂直位置。

电力传输垫可例如包括至少一个位置感测装置，以用于确定可移动部分的位置。根据可移动部分的被感测的位置，移动可例如通过控制单元被控制成使得可移动部分移动至预定位置的集合中所选取的位置处。

替代地或附加地，电力传输垫，特别是可移动部分，更特别地是用于引导可移动部分的移动的至少一个提升或引导装置或机构，可包括至少一个、优选多个的停止元件，其中，所述至少一个停止元件被设计和/或被布置成使得可移动部分的移动被限制在移动至源自预定位置的集合的位置处。所述至少一个停止元件可例如是机械元件。

这有利地使得能够实现对电力传输垫的简单设计和/或对运动控制的简单实施。

在另一个实施例中，可移动部分仅可移动至缩回状态或移动至伸展状态。换言之，可移动部分仅可移动至缩回状态下可移动部分的位置处，即缩回的位置处，和移动至伸展状态下可移动部分的位置处，即伸展的位置处。这意味着预定位置的集合包括仅两个位置。

这有利于进一步简化对电力传输垫的设计和/或对运动控制的实现。

在另一个实施例中，可移动部分特别地仅可分步移动。可移动部分的移动可例如是单步移动，例如缩回状态与伸展状态之间的以及反过来的移动，或多步移动。如果是多步移动的移动，那么各步可具有同一长度或可具有不同长度。

在另一个实施例中，可移动部分可移动至源自预定位置的集合的一位置处，以使得至少能够提供最小空气间隙高度，其中，所述最小空气间隙高度大于零。这例如意味着可移动部分至预定位置的集合中的一个位置的移动是可控的，以使得能够至少提供最小空气间隙高度。空气间隙表示电力传输垫与车辆之间的空气间隙。

所述最小空气间隙高度可相等于车辆的底盘高度与可移动部分之间，例如与可移动部分的上表面之间的距离。

底盘高度，其也可被称为装载高度，可被定义为平坦的水平表面与车辆的任意部分(除了被设计为接触地面的部分(诸如轮胎、履带等等))之间的最短距离。底盘高度可例如在无负载的配置下提供，例如无货物也无乘客的情况下。

电力传输垫可包括用于确定朝电力传输垫靠近的和/或布置在电力传输垫之上的车辆的空气间隙高度或底盘高度的装置。这将在稍后说明。

本实施例有利地提供了安全区间，即车辆与电力传输垫之间的空气间隙，从而降低了车辆与电力传输垫之间碰撞的风险。

在另一个实施例中，电力传输垫，尤其是可移动部分是区间相关地可控，其中，缩回状态被分配至可充电车辆的集合的底盘高度的第一区间以及伸展状态被分配至可充电车辆的集合的底盘高度的另一区间，电力传输垫被设计成和/或能够受控成：使得在缩回状态和伸展状态下能够提供最小空气间隙高度，所述最小空气间隙高度大于零。

还可能的是预定位置的集合中的每个位置均被分配至底盘高度的一个区间，其中，电力传输垫被设计成和/或能够受控成：使得可移动部分可移动至从预定位置的集合中所选取的位置处，以使得能够至少提供最小空气间隙高度。

这等同于以下特征：缩回状态下电力传输垫的高度和伸展状态下电力传输垫的高度分别取预定的值，其中，所述预定的值根据底盘高度的不同区间而选取，以使得能够提供最小空气间隙高度。

底盘高度的区间可包括一种、优选一种以上的不同底盘高度。可充电车辆的集合包括具有不同底盘高度的、被设计成待通过电力传输垫进行充电的多种车辆，即包括具有次级绕组结构的接收装置以接收由初级绕组结构生成的电磁场。底盘高度可尤其表示接收装置、尤其是接收装置的底部表面与其上有车辆行驶的路径的平坦水平表面之间的最小距离。

在区间相关的控制中，如果具有第一区间的底盘高度的车辆例如朝电力传输垫靠近和/或布置在电力传输垫之上而将通过电力传输垫被充电，那么可移动部分可移动至缩回状态。相应地，如果具有另一区间的底盘高度的车辆将通过电力传输垫被充电，那么可移动部分可移动至伸展状态。同样，可移动部分可移动至预定位置的集合中所选取的、被分配至相应区间的位置处。

在这种情况下，最小空气间隙高度可相等于底盘高度的区间中的最小底盘高度与在相应状态下的可移动部分、例如与可移动部分的上表面之间的距离。

换言之，电力传输垫被设计成和/或是可控的，以使得可移动部分可移动至预定位置的集合(例如两个位置组成的集合)中所选取的位置处，其中，每个位置被分配至底盘高度的不同区间。

因为在所提出的电力传输垫的每个位置处始终能够提供安全性区间，即最小空气间隙高度，因此这有利地提供了对电力传输垫的非常简单的控制和提高的运行安全性。因此，尽管车辆负载很重和/或是具有扁平的轮胎，但是所提出的电力传输垫与车辆的一部分，例如与接收装置之间的机械接触的风险被降至最低。

可移动部分可包括壳体，初级绕组结构布置在所述壳体中。另外，可移动部分可包括至少一个连接端子，以用于初级绕组结构与其他电元件的电源连接，例如与布置在固定部分中的转换器的电源连接。

特别地，电力传输垫可提供抬升的充电盘，其可安装在例如路径的安装表面上。

在另一个实施例中，可移动部分根据车辆种类可控，其中，底盘高度的第一区间被归类于第一种类以及底盘高度的另一区间被归类于另一种类。这意味着第一区间可包括第一种类的车辆的底盘高度，另一区间可包括另一种类的车辆的底盘高度。

所述车辆可以是布置在电力传输垫之上的和/或朝电力传输垫靠近的车辆。车辆的一个种类可包括多种车辆。车辆的种类可以是模型相关或类型相关的种类。例如，有可能根据车辆分类划分车辆的种类。车辆分类系统可例如通过法律或规定限定。车辆分类系统的示例是例如US EPA(美国环保署)尺寸类别分类、Euro NCAP(欧洲新车安全评价计划组织)结构种类-分类、Euro NCAP类别-分类以及Euro细分市场分类。另一个分类系统是车辆细分分类。

车辆可例如根据至少一个车辆特征，例如根据它们的尺寸，例如长度和/或高度、重量、容量、功率、座位数、净载重量等等被分类。车辆种类可以例如是微型轿车、次紧凑型轿车、紧凑型轿车、中型轿车、入门级豪华车、大型轿车、敞篷车、敞篷跑车、紧凑型SUV、大型SUV等等。

同样，车辆可根据它的底盘高度被分类。这可例如意味着至少两个底盘高度的区间被限定，其中，一个种类相应于所述至少两个底盘高度的区间中的一个。

每个种类下的车辆的底盘高度的区间可彼此不同。这些区间可部分重叠或彼此完全区分开。每个种类具有最小底盘高度和最大底盘高度。

特别地，可移动部分可移动至源自预定位置的集合的预定的种类相关的位置处，即高度处，其中，预定位置被分配至每个种类。所述种类相关的位置可彼此不同。

这有利地提供了对所提出的电力传输垫的简单的控制机构。

可充电车辆的集合可被分成一个以上的车辆种类，例如至少两个种类，其中缩回状态、尤其是缩回的位置被定义成使得能够提供可移动部分与包括具有最小底盘高度的车辆的种类中的最小底盘高度之间的最小空气间隙高度。另外，伸展状态、尤其是伸展的位置被定义成使得能够提供可移动部分与包括具有最大底盘高度的车辆的种类中的最小底盘高度之间的最小空气间隙高度。

第一和第二区间彼此不同。第一和第二区间可至少部分重叠或与彼此完全区分开。特别地，第一区间的最小底盘高度小于第二区间的最小底盘高度，其中，第二区间的最大底盘高度大于第一区间的最大底盘高度。

在仅定义两个种类的情况下，可移动部分可被控制使得它仅可移动至两个种类相关的高度处，尤其是移动至缩回状态和伸展状态。这有利地进一步简化了对所提出的电力传输垫的运动控制。

在另一个实施例中，可移动部分的尤其是沿着第一方向的最大移动，是根据包括所有区间的最大底盘高度的区间中的最小底盘高度确定的。

特别地，可通过使得期望的最小空气间隙高度，即具有最大底盘高度的区间中的最小底盘高度与伸展状态下的可移动部分的位置之间的差值取值大于零，而确定最大移动。伸展状态下的可移动部分的位置可以是缩回状态下的可移动部分的位置与最大移动的和。最大移动可例如从25mm至65mm的区间中选取，尤其是从35mm至55mm的区间中选取。优选地，最大移动等于45mm。这提供了安全性区间与电力传输效率之间的很好的权衡。

在另一个实施例中，最小空气间隙高度从20mm至60mm的区间中选取。特别地，最小空气间隙高度可从35mm至45mm的区间中选取。

在另一个实施例中，可移动部分包括至少一个物体检测装置。所述物体检测装置可表示用于检测电力传输垫的充电体积中的异物(尤其是金属物体)的系统。替代地或附加地，物体检测装置可表示用于检测充电体积中的移动物体的系统。所述充电体积可表示由初级绕组结构生成的电磁场的至少预定的部分，例如80％、90％或95％的电磁场延伸穿过的体积。充电体积还可表示由初级绕组结构生成的所有电磁场延伸穿过的体积。此外，充电体积可表示电力传输垫之上的，例如初级绕组结构之上的体积。充电表面可表示充电体积的底部表面。特别地，充电表面可以是可移动部分的上表面。

所述至少一个物体检测装置可包括至少一个感应式感测系统，其中，可通过感应式感测系统进行有源或无源检测。在每种情况下，感应式感测系统可包括一个或多个检测绕组。多个检测绕组可以阵列结构布置，其中，所述阵列结构覆盖电力传输垫的充电表面。在有源检测的情况下，可使用一个或一个以上的励磁绕组。有源物体检测可通过监测由励磁绕组生成的励磁场的属性来进行。在无源检测的情况下，仅使用一个或一个以上的无源绕组。无源物体检测可通过监测无源绕组的属性，尤其是电感值来进行。这种感应式检测系统在GB 1222712.0(尚未公布)或GB 1311289.1(尚未公布)中被公开。在本发明的上下文中，检测系统可根据通过引用并入本文的GB 1222712.0或GB 1311289.1中所主张的实施例中的一个进行设计。

所述至少一个物体检测装置也可包括至少一个电容感测系统。这种电容感测系统在GB 1222713.8(尚未公布)中被公开。在本发明的上下文中，检测系统可根据通过引用并入本文的GB 1222713.8中所主张的实施例中的一个进行设计。

物体检测装置也可以是基于图像的物体检测装置，其中，这种基于图像的检测装置可例如包括图像捕获装置，例如摄像机。

这有利地允许了对根据可移动部分的移动而改变其空间位置的充电体积的更好的监视。因为物体检测装置是可移动部分的一部分，因此在可移动部分的每个位置处充电体积均可被监测。

在另一个实施例中，固定部分包括至少一个DC连接端子以用于将固定部分连接至外部DC电压供给装置和至少一个转换器，其中，转换器的输入侧电耦接至DC连接端子，转换器的输出侧电耦接至初级绕组结构。外部DC电压供给装置可以例如是提供DC电压的DC电压源或电元件或电路，例如外部整流器。外部DC电压供给装置可以例如集成在所谓的暗线箱中，其中，所述暗线箱可通过家用电力网络馈送并提供DC电压。

固定部分可包括壳体。转换器可布置在壳体中。特别地，转换器可布置在固定部分的壳体的内体积中。固定部分的壳体可以是电力传输垫的壳体的一部分。转换器可被设计为逆变器。

所提出的实施例有利地允许将任意DC输入电压连接至电力传输垫的DC连接端子，其中，给与初级绕组结构电压的所期望的AC输出电压通过盘侧的转换器生成。这样转而提高了所提出的电力传输垫的可用性，因为电力传输垫可不依赖于输入电压运行。例如，电力传输垫可安装在私人住处的车库中或安装在汽车的停车位内，其中，电力传输垫可连接至家用电力网络或提供DC电池电压的具有任意输出电压水平的电池。特别地，电力传输垫可安装在地面上使得车辆可停置在电力传输垫之上。电力传输垫可由任意DC输入电压供给并且其运行不受限于具有所需特性、例如所需幅度和/或频率的AC输入电压。

替代地或附加地，固定部分包括AC连接端子，以用于将固定部分连接至外部AC电压供给装置，其中，转换器通过整流器被耦接至AC连接端子。外部AC电压供给装置可例如是提供AC电压的AC电压源或电元件或电路，例如诸如家用网络的外部AC网络。

在这种情况下，固定部分也可包括整流器。所述整流器也可布置在前述的壳体中。也可行的是转换器的输入侧被耦接至DC连接端子，转换器的输出侧被耦接至初级绕组结构，其中，转换器允许AC/AC转换。

有可能电力传输垫仅包括AC连接端子或仅包括DC连接端子。然而，也有可能的是电力传输垫将二者，DC端子和AC连接端子都包括。在固定部分包括至少一个AC连接端子的情况下，电力传输垫可通过外部AC电压运行。这进一步提高了电力传输垫的可用性。

电力传输垫，尤其是固定部分，可包括另一个AC连接端子，以用于将转换器的输出侧连接至初级绕组结构，其中，另一AC连接端子被连接至转换器的输入。另外，电力传输垫，尤其是固定部分，可包括至少一个滤波元件用于过滤由转换器提供的AC输出电压/电流。

另外，电力传输垫，尤其是固定部分，可包括控制单元，以用于控制转换器的运行。控制单元可布置在固定部分的壳体中。

另外，电力传输垫，例如固定部分和/或可移动部分可包括车辆检测系统。车辆检测系统的元件可例如是传感器以及用于评价处理传感器的输出信号的相应的控制单元。车辆检测系统表示一种通过其可检测出在电力传输垫周围的车辆的存在性的系统。车辆检测系统可例如包括用于检测车辆的感应式或电容式传感器元件。优选地，车辆检测系统可通过绕组结构，例如通过线圈提供。另外，电力传输垫，尤其是固定部分和/或可移动部分可包括至少一个RFID(射频识别)单元。使用RFID单元可检测车辆以及，如果适用的话，车辆相对于电力传输垫的位置和/或取向。因此，RFID单元可被用作车辆检测系统的元件，尤其是传感器。

另外，电力传输垫，尤其是可移动部分可包括至少一个用于引导磁力线的引导装置。特别地，电力传输垫可包括铁素体布置，其中，所述铁素体布置可例如包括一个或一个以上的铁素体棒或铁素体板。引导装置可用来沿期望的路径引导在初级绕组结构被通电的情况下而生成的电磁场的磁力线。

另外，感应式电力传输系统，尤其是固定部分，可包括用于补偿初级绕组结构的电抗、例如自感的补偿单元。通过提供或运行补偿单元，初级绕组结构的自感可被补偿，这有利地使得初级绕组结构能够仅以期望的有功功率运行。补偿单元可例如包括一个或一个以上的补偿电容器，其可例如串联连接至初级绕组结构的相线。

另外，电力传输垫，尤其是固定部分，可包括人-机-界面和/或至少一个信号发送和接收装置。所述信号发送和接收装置可例如被设计以允许车辆与电力传输垫之间的信号和/或数据传输。所述人-机-界面允许提供输入至例如控制转换器的运行的控制单元。人-机-界面还可通过显示屏或显示器来提供，所述显示屏或显示器向用户显示电力传输垫状态的信息，例如正在进行的充电过程。出于这个目的，电力传输垫还可包括显示器和/或输入装置，比如键盘。

另外，初级绕组结构的至少一个相线可具有曲折的路线。替代地，初级绕组结构的至少一个相线可被设计成使得相线的路线提供偶数个或奇数个彼此相邻布置的子绕组。在本文中，子绕组表示包围预定区域的优选完整的导体回路。所述导体回路可提供或包括各子绕组的一匝或多匝。彼此相邻意味着所述子绕组的中心轴，尤其是对称轴例如以预定距离沿着可例如对应于初级绕组结构的延伸方向的共同直线彼此间隔开。另外，初级绕组结构的至少一个相线的路线可以是8字形。这意味着所述相线包括两个彼此相邻布置的例如圆状的子绕组。特别地，初级绕组结构可包括三个相线。

另外，感应式电力传输垫，尤其是可移动部分可包括电缆支承元件。所述电缆支承元件可被调整位置和/或支撑一个或一个以上电力线路的可提供初级绕组结构的相线的多个线路部分。

另外，感应式电力传输垫，尤其是固定部分可包括磁屏蔽元件。所述磁屏蔽元件可被用来保护电力传输垫的外部区域免受感应式电力传输期间所生成的电磁场影响。

总体上，所提出的电力传输垫可包括或提供GB 1306403.5中公开的电力传输垫的一个或一个以上的特征，其中，GB 1306403.5的公开通过引用被并入本公开中。特别地，所提出的电力传输垫可包括根据GB 1306403.5的权利要求中任一项所述的电力传输垫的特征。

在另一个实施例中，电力传输垫包括至少一个DC电压供给单元，例如前述的DC电压供给装置，其中，所述DC电压供给单元被连接至固定部分的DC连接端子。DC电压供给单元和电力传输垫可由不同的单元提供。DC电压供给单元可表示DC电压生成单元。DC电压供给单元可例如被连接至家用电力网络，其中，DC电压供给单元根据由家用网络提供的电力生成预定的DC电压或DC电流。DC供给单元可例如是壁挂式供给单元。

有可能的是根据前述实施例中的一个实施例的电力传输垫和DC电压供给单元是包括这两者的感应式电力传输系统的一部分。

在另一个实施例中，电力传输垫，尤其是固定部分包括至少一个用于与车辆通信的通信装置。所述通信装置，例如前述的信号发送和接收装置可允许车辆与电力传输垫例如进行无线通信。

例如有可能的是朝电力传输垫靠近的和/或布置在电力传输垫之上的车辆与电力传输垫进行通信。这样，车辆的驾驶员可激活感应式充电和/或选择充电过程的持续时间和/或选择感应式充电过程的特性，比如待传输的功率值。

另外，例如如果车辆正靠近电力传输垫，可将至少一个车辆特性从车辆发送至电力传输垫。根据至少一个车辆特性，可通过电力传输垫，例如电力传输垫的控制单元确定底盘高度或底盘高度的区间，其中，可移动部分可移动至相应的位置处。所述至少一个特性可以是车辆的底盘高度或能够确定底盘高度的一条信息。也有可能的是根据至少一个车辆特性，车辆可被归类于前述的种类中的一种。所述至少一个车辆特性可以是车辆种类或能够将车辆归类至一个种类的一条信息。另外，使用通信装置可将信息发送至车辆然后在车辆侧的显示器上显示给驾驶员。反过来，驾驶员可通过车辆侧的输入装置输入信息，其中，输入数据被发送至垫侧的接收装置。

在另一个实施例中，电力传输垫包括交叉杠杆式提升台。所述交叉杠杆式提升台可被机械地耦接至致动器。另外，交叉杠杆式提升台可以是前述的致动装置的一部分。可移动部分可以被机械地连接至交叉杠杆式提升台。通过运行交叉杠杆式提升台，可移动部分可朝向或相反于第一方向移动。

替代地，电力传输垫可包括空气致动器。在另一个替代方案中，电力传输垫可包括类千斤顶的提升台。所述类千斤顶的提升台可表示杠杆机构，其中，杠杆机构如果通过致动器运行会使可移动部分能够沿第一方向移动。类千斤顶的提升台也可表示活塞-气缸-系统。替代地，电力传输垫可包括导向滑块。所述导向滑块可引导可移动部分沿轨迹的移动，其中，沿轨迹的移动方向至少部分平行于第一方向延伸。

另一个实施例中，至少部分可移动部分附加地可在第二(即纵向)和/或第三(即横向)方向上移动。第三方向可例如平行于初级绕组结构延伸的方向。第三方向可以以垂直于第一方向和第二方向为取向。第二和第三方向可限定一个平行于可移动部分的上表面的平面。例如可能的是可移动部分可包括尤其是平坦的平移台。所述平移台可允许在第二和/或第三方向上的移动。初级绕组结构可被安装至平移台上。因为初级绕组结构与第二绕组结构之间的非期望的偏移可通过移动初级绕组结构而被补偿，因此这有利地使得初级绕组结构的几何尺寸能够被最小化。平移台可被安装在前述的交叉杠杆式提升台、空气致动器或类千斤顶的提升台之上。

另外，电力传输垫可包括保护性波纹管用于保护致动装置的至少一部分。特别地，致动装置的至少一部分、优选所有的元件可布置在保护性波纹管的内容积中。包括初级绕组结构的可移动部分的壳体可提供保护性波纹管的顶盖。

替代地或附加地，可移动部分还附加地可转动或可倾斜。特别地，可移动部分可关于分别平行于前述的第一方向、第二方向和第三方向延伸的第一轴线和/或第三轴线和/或横向轴线可旋转。

这有利地允许改变初级和次级绕组结构之间的相对取向，从而可提高电力传输。

进一步提出的是感应式电力传输系统，特别是用于将感应式能量传输至车辆的系统。电力传输系统包括根据前述各实施例中之一的感应式电力传输垫。另外，电力传输系统包括至少一个接收装置，以用于接收由感应式电力传输垫的初级绕组结构生成的交变电磁场。特别地，感应式电力传输垫的至少一个尺寸可大于接收装置的相应尺寸，例如长度和/或宽度，其中，长度可沿第二方向测量，宽度可沿第三方向测量。

这有利地增加了具有接收装置的车辆相对于电力传输垫的定位空间。

进一步提出的是运行感应式电力传输垫的方法，其中，电力传输垫包括固定部分和可移动部分。可移动部分包括初级绕组结构，其中可移动部分在缩回状态和伸展状态之间可移动。特别地，电力传输垫可根据前述的实施例中的一个进行设计。

根据本发明，可移动部分仅移动至尤其是从预定位置的集合中选取的位置处，其中，预定位置的集合是缩回和伸展状态之间的所有位置的集合的子集。换言之，可移动部分仅可沿轨迹移动至选取的、但并非全部的位置处，其中，可移动部分可沿所述轨迹从缩回状态移动至伸展状态。

所提出的方法可通过根据前述各实施例中之一的电力传输垫执行。

另外，可移动部分仅可移动至缩回状态或至伸展状态。另外，可移动部分仅可分步移动。如果达到了选取的位置处，那么工作电压和/或电流可被供给至初级绕组结构以生成期望的电磁场。

因此，对电力传输垫的简单设计和/或运动控制是可能的。

在另一个实施例中，可移动部分被移动至源自预定位置的集合的位置处，以使得能够至少提供最小空气间隙高度，其中，最小空气间隙高度大于零。在此实施例中，可确定空气间隙高度，例如可移动部分与车辆之间的距离，尤其是车辆的底盘高度与可移动部分的位置之间的距离。这将在下文进行解释。因此，提出了车辆相关的控制，其中，可移动部分被移动至车辆相关的位置处。

这有利地允许具有可移动部分的电力传输垫的安全运行。

在另一个实施例中，电力传输垫，尤其是可移动部分是区间相关地被控制，其中，如果底盘高度处于可充电车辆集合的底盘高度的第一区间中的车辆将被充电，那么可移动部分移动至缩回状态，如果底盘高度处于底盘高度的另一区间中的车辆将被充电，那么可移动部分移动至伸展状态，电力传输垫被设计成和/或可控制成：使得在缩回状态和伸展状态下能够提供最小空气间隙高度，所述最小空气间隙高度大于零。换言之，可移动部分被移动至区间相关的位置处。

缩回状态被分配至可充电车辆的集合的底盘高度的第一区间，伸展状态被分配至可充电车辆的集合的底盘高度的另一区间。因此，可移动部分的每个位置涵盖了一个、优选一个以上的底盘高度。

例如如果车辆朝电力传输垫靠近和/或布置在电力传输垫之上，那么待充电的车辆就可被检测到。同样，如果车辆例如通过数据和/或信号传输告知电力传输垫，即为感应式充电注册，那么待充电的车辆就可被检测到。如之前解释的，可根据也可从车辆发送至电力传输垫的至少一个车辆特性确定区间。

这有利地使得能够安全运行具有可移动部分的电力传输垫。

在优选的实施例中，可移动部分根据布置在电力传输垫之上的或朝电力传输垫靠近的车辆的种类而受控制。根据至少一个车辆特性，车辆可例如归类于预先已知的种类的集合中的一个种类。当车辆正靠近电力传输垫或当被布置在电力传输垫之上时，所述至少一个车辆特性例如通过使用前述的通信装置可例如从车辆被发送至电力传输垫。根据车辆所确定的种类，可移动部分可移动至种类相关的位置处。因此，单一的位置可被分配给车辆的各个种类。

这有利地允许对所提出的电力传输垫非常简单的控制。

在另一个实施例中，确定了待充电车辆的最小底盘高度。车辆的最小底盘高度可例如根据至少一个车辆特性确定。当然可能的是将最小底盘高度直接从车辆发送至电力传输垫。可移动部分的尤其是朝向第一方向或相反于第一方向的移动，是根据所确定的最小底盘高度而被控制。特别地，可移动部分移动至相应于最小底盘高度所被归类的区间的位置处，其中所述位置与最小底盘高度之间沿第一方向的差等于或大于最小空气间隙高度。

在优选的实施例中，可充电车辆的集合被分成一个以上车辆种类，其中，待充电的车辆被识别并且被归类于车辆的至少两个种类中的一个，其中，可移动部分移动至种类相关的位置处，尤其是沿前述的第一方向、例如垂直方向移动至种类相关的位置处。

特别地，可充电车辆的集合被分成两个车辆种类。如果车辆被归类于车辆的第一种类，那么可移动部分被移动至例如具有可能的最低垂直位置的缩回状态。如果车辆被归类于第二种类，那么可移动部分被移动至例如具有可能的最高垂直位置的伸展状态。在这种情况下，第一种类的底盘高度的集合中的最小底盘高度小于车辆的第二种类的最小底盘高度。

另外，缩回状态可被限定成：使得可移动部分与包括具有最小底盘高度的车辆的种类中的最小底盘高度之间能够提供最小空气间隙高度，其中，伸展状态可被限定成：使得可移动部分与包括具有最大底盘高度的车辆的集合中的最小底盘高度之间能够提供最小空气间隙高度。

附图说明

将参照图来描述本发明，其中，所述图示出：

图1是感应式电力传输垫的侧视示意图，

图2是缩回状态下的感应式电力传输垫的透视图，

图3是伸展状态下的图2中示出的感应式电力传输垫的透视图，

图4是伸展状态下的另一个感应式电力传输垫的透视图，

图5是图4中示出的感应式电力传输垫的透视图，以及

图6是又一个感应式电力传输垫的透视图。

具体实施方式

图1示出感应式电力传输垫1的侧视示意图。所述感应式电力传输垫1包括固定部分2和可移动部分3，其中虚线示出缩回状态下的可移动部分3以及实线示出伸展状态下的可移动部分3。所述可移动部分3包括板构件4和布置在保护性波纹管5中的提升机构(未示出)。

也未在图1中示出的是致动器，其机械地耦接至提升机构，使得可移动部分3、尤其是板构件4可在垂直方向z上或相反于垂直方向z移动。所述垂直方向z以正交于板构件4的上表面6和正交于地面7为取向。

可在板构件4中布置初级绕组结构(未示出)，尤其是用于检测在上表面6上的金属物体。同样，可在板构件4中布置异物检测系统(未示出)的元件的至少一部分。

电力传输垫1安装在为车辆(未示出)提供行驶面的地面7上。电力传输垫1包括壳体8。另外，电力传输垫1，尤其是壳体8提供了凹部9，其中，缩回状态下可移动部分3布置在凹部9中。所述凹部9可具有任意形状，尤其是长方体形状。固定部分2包括内壳体10，其中内壳体10的至少一部分可通过电力传输垫1的壳体8提供或通过单独的壳体提供。在缩回状态下，板构件4的上表面6布置在与固定部分2的壳体10的上表面相同的平面内，其中所述平面以正交于垂直方向z为取向。前述的致动器可布置在凹部9中。可移动部分3仅可被移动至缩回状态或伸展状态，特别地是通过一步移动。然而也有可能的是可移动部分3可移动至沿垂直方向选取的、但并非所有的位置处。

进一步示出的是底盘高度的第一区间I1，其变动范围是从第一区间I1的最小底盘高度H1S1至第一区间I1的最大底盘高度H2S1。进一步示出的是底盘高度的第二区间I2，其变动范围是从第二区间I2的最小底盘高度H1S2至第二区间I2的最大底盘高度H2S2。第一区间I1包括第一种类的车辆、例如平底盘车辆的底盘高度。第二区间I2包括第二种类的车辆、例如SUV的底盘高度。

电力传输垫1，尤其是固定部分2包括用于与接近电力传输垫1和/或位于电力传输垫1之上的车辆(未示出)进行通信的发送-接收-装置11。

可根据至少一个车辆特征，例如无负载状态下车辆的重量来确定车辆的种类。可将所述至少一个车辆特征从车辆发送至电力传输垫1，尤其是通过发送-接收-装置11。替代地，可将车辆的底盘高度通过发送-接收-装置11直接发送至电力传输垫1。

另外，传输垫1，尤其是固定部分2包括控制单元12，其中所述控制单元根据至少一个车辆特征确定车辆种类。根据例如预先已知的车辆种类至底盘高度的区间I1、I2中之一的归类，例如通过控制单元就确定了相应的区间I1、I2。另外，可移动部分3，尤其是板构件4的上表面6的垂直位置是被区间相关地控制。如果辨识出归类于第一区间I1的种类的车辆，那么可移动部分3就被移动至缩回状态，例如移动至可能的最低垂直位置处。因此，缩回状态涵盖了第一区间I1的所有底盘高度。如果辨识出归类于第二区间I2的种类的车辆，那么可移动部分3就被移动至伸展状态，例如移动至可能的最高垂直位置处。因此，伸展状态涵盖第二区间I2的所有底盘高度。第一和第二区间I1、I2包括互相之间不同的多种底盘高度值。

进一步示出的是可移动部分3的分配至区间I1、I2的垂直位置被设置成使得能够提供最小空气间隙高度Amin。所述最小空气间隙高度Amin可被确定为每个区间I1、I2的最小底盘高度H1S1、H1S2与可移动部分3的、尤其是与板构件4的上表面的在相应的区间相关的例如缩回或伸展状态的垂直位置之间的差值。

可移动部分3是区间相关地可移动而使得能够提供最小空气间隙高度Amin的这种特征可与电力传输垫1在缩回状态具有最小高度以及在伸展状态具有最大高度的这种特征等同，其中，所述高度被选取为区间相关使得区间I1的最小底盘高度H1S1与所有可能的底盘高度中最小底盘高度之间的差值等于期望的最小空气间隙高度Amin，以及区间I2的最小底盘高度H1S2与所有可能的底盘高度中最大底盘高度H2S2之间的差值也等于期望的空气间隙高度Amin。图1中示出的实施例中，电力传输垫1的最小高度相应于电力传输垫1的安装高度Hp。

图1中，可移动部分3的移动的最大距离可根据第二区间I2的底盘高度的平均值HmS2与第一区间I1的底盘高度的平均值HmS1之间的差值确定。最大移动可例如相应于可移动部分3的最大冲程。移动的最大距离可例如从30mm至70mm的范围区间中选取，优选地等于45mm或50mm。

一个区间I1、I2的最大空气间隙高度与最小空气间隙高度的差值导致具有属于相应区间I1、I2的底盘高度的不同车辆的初级绕组结构与次级绕组结构之间的磁耦合的不同。初级绕组结构和/或次级绕组结构可例如被设计和/或运行使得在最大空气间隙高度的情况下能够提供期望的磁耦合。因此，由于不同的底盘高度而导致的一个种类的车辆的磁耦合的所述不同可例如通过(磁的)设计和/或控制初级绕组结构和/或次级绕组结构而被最小化或被补偿。然而，具有不同区间I1、I2的底盘高度的两个车辆之间的磁耦合的差至少部分地通过可移动部分3的区间相关的移动被补偿。

如果提供平移台22(参照图6)，那么相比于仅可能朝向和相反于垂直方向z移动的情况，可减小初级绕组结构的尺寸，例如长度和/或宽度。这是因为通过朝向或相反于纵向方向x和/或横向方向y移动初级绕组结构可提高磁耦合。

电力传输垫1可被设计成使得3kW至20kW的范围内的功率可被传输至例如包括相应接收装置的车辆，所述接收装置也可被称为拾取器。在第一替代方案中，电力传输垫的输入电压的幅度可以是230V，输入电流的幅度可以是16A。这使得能够将3kW至7kW的电力传输至次级侧上的接收装置。在第二替代方案中，电力传输垫的输入电压的幅度可以是460V，输入电流的幅度可以是32A。这使得能够将20kW左右的电力传输至次级侧上的接收装置。

图2示出感应式电力传输垫1的透视图。示出的是电力传输垫1的壳体8。在缩回状态下，具有板构件4的可移动部分3布置在凹部9(参照图3)中。还被示出的是具有内壳体10的固定部分2。显示出的是，固定部分2的内壳体10的上表面布置在与缩回状态下可移动部分3的板构件4的上表面6相同的平面内。还被示出的是连接端子13，其被设计为DC连接端子以将电力传输垫连接至外部DC电压供给装置。在固定部分2的内壳体10中，可布置转换器(未示出)。转换器的输入侧可连接至DC连接端子13。另外，发送-接收-装置11和控制单元12(参照图1)可布置在固定部分2的内壳体10中。控制单元12可控制可移动部分3的移动以及转换器的操作。然而，有可能提供多个控制单元用于不同的控制操作。此外，用于补偿初级绕组结构(未示出)滤波元件的电抗的补偿元件(未示出)可布置在固定部分2的内壳体10中，所述滤波元件用于过滤转换器的输出电压/电流。尽管可移动部分3移出凹部9例如至伸展状态，但固定部分2的内壳体10能够保护布置在固定部分2的壳体10中的元件以防例如灰尘或水。

图3示出图2中示出的电力传输垫1的透视图。致动器可布置在凹部9中。板构件4可包括在板构件4的底侧上的另一凹部，其中，所述另一凹部被设计并且被布置成使得致动器在可移动部分3的缩回状态下可布置在所述另一凹部中。另外，可提供用于将致动器耦接至板构件4的耦接装置。图3中示出的示例中，提升机构包括四个运动导架17(例如导向杆)，其中，所述运动导架17可由凹部9的侧壁18形成。运动导架17倾斜并且向上延伸。可移动部分3的至少一个元件(未示出，例如支承元件)可接合(例如伸入)运动导架17中的每一个，使得当运行提升机构时，支承元件的运动被引导从而可移动部分3被引导。如果致动装置沿水平方向x在可移动部分3上施加力，那么可移动部分3会沿着运动导架向上移动，从而被提升。提升运动可通过停止元件，诸如运动导架(例如导向杆)的末端而受到限制。侧壁18的底部部分中可存在通孔，其使得液体从内部排出到环境中。电力传输垫1因此包括导向滑块。

图4示出另一个实施例中的电力传输垫1的透视图。同样，可移动部分3包括具有上表面6的板构件4。可移动部分3包括被设计为交叉杠杆式提升台19(参照图5)的提升机构。所述提升机构布置在保护性波纹管5中。图4中，示出了可移动部分3的伸展状态。

图5示出图4中示出的电力传输垫1的另一个透视图。特别地，示出了提供部分提升机构的交叉杠杆式提升台19。交叉杠杆式提升台19通过致动器14被致动，所述致动器布置在电力传输垫1的壳体8的凹部9中。还被示出的是电力电缆20，被集成至板构件4中的初级绕组结构(未示出)通过所述电力电缆20例如通过固定部分2的AC输出端子连接至转换器(未示出)的输出侧，所述转换器被布置在固定部分2的内壳体10中。

借助于交叉杠杆式提升台19，可移动部分3可朝向以及相反于垂直方向z移动。

图6示出电力传输垫1的另一个实施例的透视图。未示出的是包括初级绕组结构的板构件4(参照例如图1)。图6中，可移动部分3包括气力提升机21，其中，平移台22布置在气力提升机21的上端。平移台22被设计成并且被布置成使得可在纵向方向x和横向方向y上进行平移移动，其中，由纵向方向x和横向方向y构成的平面与板构件4的上表面6平行。板构件4可机械地连接至平移台22。气力提升机21包括保护性波纹管5。可使用交叉杠杆式提升台19(参照图5)或活塞-气缸-布置而非气力提升机21来提供朝向以及相反于垂直方向z的可移动性。

所描述的实施例中示出的电力传输垫1可进一步包括安全机构用于避免可移动部分3的不受控制的移动，尤其是可移动部分3的不受控制的下降。所述安全机构可例如包括布置在电力传输垫1的可移动部分3、尤其是板构件4与固定部分、例如凹部9的地面之间的弹簧元件和/或阻尼元件。如果例如致动器14(参照图5)的电源出现故障，那么可通过安全机构提供受控制的移动，例如尤其是具有受限的加速度和/或速度的受控制的下降。

另外，电力传输垫可包括用于感测作用在可移动部分3上，尤其是板构件4上的力的力传感器。如果一个力超过了预定的阈值，那么可停止可移动部分3的移动。这例如防止在可移动部分3的上升期间施加压力于位于可移动部分3之上的物体，和/或防止在可移动部分3的下降期间施加压力于位于可移动部分3之下的，尤其是板构件4之下的，尤其是在凹部9中的物体。

附加于或替代力传感器，可使用其他物体检测装置以检测可移动部分3的移动范围内的物体，其中，如果沿着可移动部分3的期望的移动路径检测到异物，可移动部分3的移动可受控制，例如可被停止。

通过类千斤顶的提升组件提供提升装置也是可行的，其中，致动器致动类千斤顶的组件使得可移动部分，尤其是板构件沿着或相反于垂直方向z移动。