充电控制单元和用于调节针对感应充电过程的间距的方法
【专利摘要】根据本发明的用于调节在一感应充电站（CST）的线圈系统（IN1）和一电动车辆（CAR）的线圈系统（IN2）之间的针对一感应充电的最佳间距的方法包括下列步骤：充电站侧地求出所述最佳间距并且基于所求出的最佳间距来计算位置数据；将所求出的位置数据传递到所述电动车辆上；基于所述位置数据来计算所述电动车辆（CAR）的行驶机构布局；将所计算的行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆（CAR）的行驶机构控制装置（CTC）上。
【专利说明】充电控制单元和用于调节针对感应充电过程的间距的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种充电控制单元和一种用于调节针对一电动车辆的感应充电过程的间距的方法。
【背景技术】
[0002]目前，电动车辆在一充电站的充电通常在使用一充电线的情况下进行。另一种已知的用于对电动车辆进行充电的可能性在于，提供感应充电站。在此情况下，不仅例如在所述电动车辆的下侧面上，而且在地面侧的充电站中都存在一线圈系统。经由一穿透所述线圈系统的交变磁场，将能量从所述充电站感应地传递给车辆。
[0003]感应的充电过程可以在所述电动车辆定位在所述充电站上之后进行，为此无需车辆驾驶员下车或者与一充电线连接。
[0004]为了将一电的车辆感应地以尽可能少的损失和散射(Streustrahlung)进行充电，需要将所述充电站的线圈系统和所述电动车辆的线圈系统尽可能准确重叠地定位。
[0005]特别是已经证明，在允许的极限值中可传递的充电功率特别强地与车辆侧的和充电站侧的线圈系统之间的间距相关。因此，所述间距的准确的校正能够提高所述充电功率，不会违反允许的极限值。
[0006]如今的想法仅考虑一最佳间距是不够的。在常见的感应充电系统中，越来越多地假设一固定的间距，但其在一定的界限内会通过定位和充电来改变。
[0007]为了调节一最佳间距，还建议在所述电动车辆上安装可机械地调整的调整装置。借助于所述机械调整装置，实现了在三个方向上的校正可能性，即沿着车辆的纵向或横向以及在高度上的校正，用于使所述车辆侧和所述充电站侧的线圈系统之间的间距最佳化。
[0008]然而，这种装置的实际使用被认为是特别关键的，因为在所述电动车辆的底板中的相应的调整装置必须包含大量的安全机构并且表现出一种可观的附加重量。因此，迄今从所描述的调整装置的进一步改进中取得所述间距。
[0009]替选地在所述充电站侧设置的可调整的装置是需要维护的并且受天气影响且因此在技术上不适合。
【发明内容】
[0010]本发明的任务在于，提出一种用于在电动车辆的感应充电过程中调节一最佳间距的器件，其使得额外的机械调整装置的设置是多余的。
[0011]根据本发明，该任务通过一用于具有权利要求1所述的器件的电动车辆的充电控制单元以及通过具有权利要求3所述的器件的电动车辆来解决。
[0012]根据本发明，设置一种用于电动车辆的充电控制单元，其设置用于调节在所述电动车辆的线圈系统和一感应充电站的线圈系统之间的针对一感应充电的最佳间距。所述充电控制单元包括一用于接收位置数据的接口 ；一用于基于所述位置数据来计算所述电动车辆的行驶机构布局(Fahrwerkauslegung)的处理单元，以及一用于将所计算的行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆的行驶机构控制装置上的接口。
[0013]根据本发明，该任务还通过一用于具有权利要求4所述的器件的感应充电站的充电控制单元以及通过具有权利要求6所述的器件的感应充电站来解决。
[0014]根据本发明，设置一种用于感应充电站的充电控制单元，其设置用于调节在所述感应充电站的线圈系统和一电动车辆的线圈系统之间的针对一感应充电的最佳间距。所述充电控制单元包括用于求出所述最佳的间距并且用于基于所求出的最佳间距来计算位置数据的确定器件，以及用于将所述位置数据传递到所述电动车辆上的接口。
[0015]不仅通过具有权利要求3所述的器件的电动车辆而且通过具有权利要求4所述的器件的感应充电站的根据本发明的解决方案是受一个共同的发明构思所支持的，该发明构思规定了一种具有根据权利要求6所述的用于调节在一感应充电站的线圈系统和一电动车辆的线圈系统之间的针对一感应充电的最佳间距的方法的根据本发明的该任务的解决方案。
[0016]根据本发明的用于调节在一感应充电站的线圈系统和一电动车辆的线圈系统之间的针对一感应充电的最佳间距的方法包括下列步骤:
充电站侧地求出所述最佳间距并且基于所求出的最佳间距来计算位置数据；
将所求出的位置数据传递到所述电动车辆上；
基于所述位置数据来计算所述电动车辆的行驶机构布局；
将所计算的行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆的行驶机构控制装置上。
[0017]本发明规定一行驶机构控制装置与一充电控制装置的连接，用以在最佳的充电功率的情况下确保一感应充电过程，无需设置额外的机械装置。
[0018]此外，本发明以有利的方式设计成，所述电动车辆沿着所述充电站的纵向和/或横向的定位错误通过一相应的高度调节装置得以平衡，所述定位错误在当时需要一新的起动。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面参照附图详细阐述本发明的其它实施例以及优点。唯一的附图示出了参与一电动车辆的感应充电的作用部件的选择的示意图。
【具体实施方式】
[0020]在附图中示例性地展示了一具有四个车轮WH的二车桥的电动车辆CAR，其位于一感应充电站CST的上方。所述感应充电站CST基本上布置在所述电动车辆CAR的调节面(StellfHche)以下，并且包括一第一线圈系统INl和一充电站侧的充电控制单元CTI。经由一交变感应场将能量从所述第一线圈系统INl向一配设给所述电动车辆CAR的线圈系统IN2传递。
[0021]在所述电动车辆CAR的侧面上，所述车辆CAR的行驶机构元件SP布置在一车身CHA和未示出的所述车轮WH的车轮悬挂装置之间，并且将所述车身CHA相对于所述车轮WH进行支撑。
[0022]所述电动车辆CAR具有一主动的(aktive)行驶机构系统，其中，常见的机械部件如钢弹簧和减震器通过行驶机构元件SP来代替，利用所述行驶机构元件可借助于主控信号来调节所述车轮的位置。根据要求的不同，主动的行驶机构系统可在使用可电促动的、气动地和/或液压地促动的行驶机构元件SP的情况下来使用。
[0023]用于调整所述电动车辆CAR的底面自由度(Bodenfreiheit)并且用于改变阻尼而对所述行驶机构元件SP的操控将通过布置在车辆CAR中的行驶机构控制装置CRT来引起。
[0024]通过所述行驶机构元件SP的操控而可调节的所述电动车辆CAR的底面自由度的调整根据本发明用于调节在所述第二线圈系统IN2和所述第一线圈系统INl之间的针对感应充电的最佳间距。
[0025]根据本发明，在所述电动车辆CAR中设置一充电控制单元CTC，其包括一未示出的用于接收所述位置数据的接口。所述位置数据由充电站侧的充电控制单元CTI来传递。所述充电控制单元的未示出的处理单元基于所述位置数据来计算所述电动车辆CAR的行驶机构布局。最后，经由所述充电控制单元CTC的接口，将所计算的所述行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆CAR的行驶机构控制装置CRT上。
[0026]所述感应充电站具有未示出的用于求出最佳的间距并且用于基于所求的最佳间距来计算所述位置数据的确定器件。
[0027]根据本发明的一种设计方案，在所述两个线圈系统IN1、IN2之间的间距的最佳化通过一扩展的充电控制装置来实施。为此，设置一双向的无线数据交换，用于求出所述充电站侧的充电控制单元CTI和所述车辆侧的充电控制单元CTC之间之间的最佳间距。
[0028]在所述充电流程控制中，通过所述感应充电站CST的未示出的传感器提供传感器数据，借助所述传感器数据求出在所述两个线圈系统IN1、IN2之间的最佳间距。由此基于所求出的最佳间距来计算位置数据，所述位置数据从所述充电站侧的充电控制单元CTI传递到所述车辆侧的充电控制单元CTC上。
[0029]所述双向的数据交换根据本发明的一种设计方案用于一迭代(iterativen)过程，其中，将一首先调节出的间距利用一测试充电进行实验，并且将该测试充电的结果由电动车辆CAR传递到所述感应充电站CST的充电控制单元CTI上，在此必要时确定另一最佳间距，据此将校正的位置数据传递到所述电动车辆CAR上。
[0030]在所述电动车辆CAR的车辆侧的充电控制单元CTC中，基于所传递到的位置数据来进行所述电动车辆CAR的行驶机构布局的计算。所计算的行驶机构布局的数据被传递到所述行驶机构控制装置CTC上。
[0031]所述行驶机构控制装置CTC如此地作用到所述行驶机构元件SP上，使得通过所述电动车辆CAR的下降或提升来最佳地调节所述线圈系统IN1、IN2之间的间距。
[0032]只要所述电动车辆CAR在所述充电站CST上进行充电，则所述电动车辆CAR保留在所调节的高度上。在所述充电过程结束或在所述充电站CST处的停留结束时，所述车辆CAR再次占据针对所述行驶运行最佳的高度。
【权利要求】
1.用于电动车辆的充电控制单元，其设置用于调节在所述电动车辆(CAR)的线圈系统(IN2)和一感应充电站(CST)的线圈系统(INl)之间的针对感应充电的最佳间距，所述充电控制单元包括: -用于接收位置数据的接口； -基于所述位置数据来计算所述电动车辆(CAR)的行驶机构布局的处理单元； -用于将所计算的行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆(CAR)的行驶机构控制装置(CRT)上的接口。
2.按照权利要求1所述的充电控制单元，其特征在于用于双向的数据交换的器件，其用于求出在所述感应充电站(CST)的线圈系统(INl)和所述电动车辆的线圈系统(IN2)之间的最佳间距。
3.具有主动的行驶机构系统的电动车辆，所述行驶机构系统用于水平面调控，所述电动车辆包括一按照权利要求1和2中任一项所述的充电控制单元(CTC)。
4.用于感应充电站(CST)的充电控制单元，其设置用于调节在所述感应充电站(CST)的线圈系统(INl)和一电动车辆(CAR)的线圈系统(IN2)之间的针对一感应充电的最佳间距，所述充电控制单元包括: -用于求出所述最佳间距并且基于所求出的最佳间距来计算位置数据的确定器件； -用于将所述位置数据传递到所述电动车辆(CAR)上的接口。
5.按照权利要求4所述的充电控制单元，所述确定器件的特征在于用于双向的数据交换的器件，所述器件用于求出所述最佳间距。
6.感应充电站，包括一按照权利要求4和5中任一项所述的充电控制单元(CTI)。
7.用于调节在一感应充电站(CST)的线圈系统(INl)和一电动车辆(CAR)的线圈系统(IN2)之间的针对一感应充电的最佳间距的方法，包括下列步骤: -充电站侧地求出所述最佳间距并且基于所求出的最佳间距来计算位置数据； -将所求出的位置数据传递到所述电动车辆上； -基于所述位置数据来计算所述电动车辆(CAR)的行驶机构布局； -将所计算的行驶机构布局的数据传递到所述电动车辆(CAR)的行驶机构控制装置(CTC)上。
【文档编号】H02J17/00GK103715730SQ201310449326
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】G.弗赖塔格, K-J.库恩 申请人:西门子公司