DE102011076186A1 - Anordnung und Verfahren zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung - Google Patents

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Abstract

Um ein sicheres und effizientes induktives Laden von Elektrofahrzeugen zu unterstützen, werden unterschiedliche Mittel zur automatischen Behebung von Störungen der Energieübertragung vorgeschlagen. So können Wasser, Schmutz, Schnee, Eis oder Müll wie z.B. Blechdosen oder Kaugummipapier im Übertragungsweg entfernt oder ein Feuer gelöscht werden. Ein hoher Wirkungsgrad der Energieübertragung wird dadurch gewährleistet. Gleichzeitig wird die Sicherheit erhöht und Brandgefahr bzw. Materialschäden vorgebeugt. Zur Behebung der Störungen werden unterschiedliche mechanische Mittel für die automatische Reinigung und Trocknung vorgestellt. Beispielsweise können die Komponenten zum induktiven Laden mit 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 oder Tiere zu vertreiben. 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.

Description

  • Die Erfindung betrifft drahtlose Verbindungen, welche elektrische Energie übertragen. Hierbei kommen als Komponenten Platten, Matten oder sonstige Vorrichtungen mit Leitern bzw. Spulen zum Einsatz, welche für eine drahtlose Energieübertragung, beispielsweise mittels Induktion, ausgelegt sind.
  • Aus dem Dokument "Mit Energie in eine mobile Zukunft", erhältlich im Internet am 11.05.2011 unter http://www.siemens.com/press/pool/de/events/corporate/2010-10-ecartec/WS_Electromobility_DE.pdf, sind Elektrofahrzeuge bekannt, welche über eine elektrische Ladeschnittstelle verfügen, über die ein eingebauter elektrischer Energiespeicher bzw. eine Fahrzeugbatterie des Elektrofahrzeugs aufladbar ist. Gegebenenfalls erfolgt das Aufladen des Elektrofahrzeugs drahtlos, indem anstelle eines Ladekabels mit Steckverbindern elektrische Energie induktiv zwischen der Ladestation und dem Elektrofahrzeug über geeignete Induktionsplatten, Spulensysteme oder Leiter übertragen wird. Hierbei erzeugt das Spulensystem ein magnetisches Wechselfeld, welches die Energie von der Ladestation zum Elektrofahrzeug überträgt.
  • Geeignete Lösungsansätze zum induktiven Laden von Elektrofahrzeugen werden in dem Dokument "Elektromobilität – Strom aus der Straße", erhältlich im Internet am 11.05.2011 unter http://www.iav.com/_downloads/de/handouts/fahrzeugelektronik/090908_Elektro_StromausderStrasse_de_WEB.pdf, vorgestellt. Aus diesem Dokument geht hervor, dass Gegenstände im Übertragungsweg der drahtlosen Energieübertragung Störungen hervorrufen können. Beispielsweise besteht bei einem Erhitzen dieser Gegenstände Brandgefahr. Das Dokument schlägt darum vor, grundsätzlich nur geringe Feldstärken für die drahtlose Energieübertragung zu nutzen.
  • Aus der EP1075070 ist ein induktives Laden bekannt, bei dem eine abgegebene Ladeleistung durch eine Stromfrequenz angepasst wird. Aus der US20070131505 ist bekannt, eine Komponente zur drahtlosen Energieübertragung beweglich in einem Fahrzeug zu verankern, sodass der Abstand zu einer gegenüberliegenden Komponente für den Ladevorgang minimiert werden kann.
  • Fahrzeuge sind Witterungseinflüssen ausgesetzt. Es ist daher bekannt, Scheiben und Scheinwerfer automatisch zu reinigen. Weiterhin ist bekannt, Scheiben mit integrierten Heizleitungen zu beheizen oder von innen mit Luft zu erwärmen, um ein Beschlagen zu verhindern.
  • Es stellt sich die Aufgabe, eine Anordnung und ein Verfahren zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung anzugeben, welche eine sichere und effiziente drahtlose Energieübertragung gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung gelöst, bei der eine erste Komponente, welche eine Platte, Matte oder sonstige Vorrichtung ist, für eine drahtlose Energieübertragung, insbesondere mittels elektromagnetischer Induktion, eingerichtet ist, wobei die Energie von einer zweiten Komponente empfangen oder an die zweite Komponente übertragen wird. Die Anordnung ist gekennzeichnet durch ein Störungs-Behebungsmittel.
  • Eine Ladestation ist insbesondere als Boden-Ladestation ausgestaltet und weist die Anordnung auf. Ein Elektrofahrzeug weist ebenfalls die Anordnung auf.
  • Bei dem Verfahren zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung wird Energie drahtlos, insbesondere mittels elektromagnetischer Induktion, zwischen einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente übertragen. Eine Störung der Energieübertragung liegt vor. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Störungs-Behebungsmittel die Störung automatisch behebt.
  • Die Anordnung und das Verfahren weisen den Vorteil auf, dass die drahtlose Energieübertragung nicht durch Wasser, Schmutz, Schnee, Eis oder Müll wie z.B. Blechdosen oder Kaugummipapier verdreckt ist. Ein hoher Wirkungsgrad der Energieübertragung wird so gewährleistet. Gefährdungen von Mensch, Tier und Technik, beispielsweise durch evtl. vorhandene metallische oder andere leitfähige Gegenstände zwischen den Komponenten, wird vorgebeugt.
  • Die Anordnung und das Verfahren tragen der Tatsache Rechnung, dass bei einer flächendeckenden Aufstellung von Ladesäulen oder Bodenladestationen für Elektrofahrzeuge, etwa am Straßenrand, keine ausreichende Überdachung zum Schutz vor Witterungseinflüssen und anderen Störfaktoren vorgesehen werden kann. Entsprechend ergibt sich eine erhöhte Gefahr, dass freilaufende Tiere oder Gegenstände wie Blechdosen in den Bereich der drahtlosen Energieübertragung eindringen. Dies zu detektieren ist von besonderer Bedeutung, denn eine ordnungsgemäße und sichere drahtlose Energieübertragung kann durch Feuchtigkeit, Nässe, Laub oder Schmutz, aber auch den Einfluss von Tieren beeinträchtigt werden.
  • In einer Weiterbildung der Anordnung ist das Störungs-Behebungsmittel eingerichtet, um die erste Komponente zu bewegen, insbesondere zu kippen, zu schwenken oder zu rütteln, um Gegenstände, Laub, Schmutz oder Nässe zumindest teilweise von der ersten Komponente zu entfernen.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere ein Gebläse, eine Waschdüse und/oder einen Wischer, durch welche Gegenstände, Laub, Schmutz, Nässe oder Feuchtigkeit zumindest teilweise von der ersten Komponente entfernbar sind.
  • In einer Weiterbildung beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel ein Trocknungsmittel, welches insbesondere aus einem Gebläse und/oder einem Heizelement besteht und zu einer zumindest teilweisen Trocknung der ersten Komponente eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass eine induktive Blindleistung durch die Erkennung und Beseitigung der Nässe als unerwünschtem Dielektrikum herabgesetzt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Störungs-Behebungsmittel zu einer zumindest teilweisen Trocknung oder Reinigung der zweiten Komponente eingerichtet, wenn die beiden Komponenten benachbart angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass eine induktive Blindleistung durch die Erkennung und Beseitigung der Nässe als unerwünschtem Dielektrikum herabgesetzt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel ein Brandbekämpfungsmittel. Bei der drahtlosen Energieübertragung lassen sich Störfaktoren wie trockenes Laub, Metalldosen oder Büroklammern nicht immer beseitigen, welche sich erhitzen bzw. entzünden können. Durch die Ausführungsform wird eine Brandgefahr eingedämmt.
  • In einer Weiterbildung weist die erste Komponente Öffnungen, insbesondere Durchbrüche oder Rillen auf, durch welche Nässe oder Feuchtigkeit ablaufen kann. Dies hat den Vorteil, dass eine induktive Blindleistung durch die Erkennung und Beseitigung der Nässe als unerwünschtem Dielektrikum herabgesetzt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Anordnung einen Störungs-Detektor auf, welcher zur Detektion von Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente eingerichtet ist. Die Anordnung weist ferner eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist zur Inbetriebnahme des Störungs-Behebungsmittels, sobald der Störungs-Detektor einen Störfaktor detektiert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass Störfaktoren wie Nässe oder Feuchtigkeit, Gegenstände oder Tiere detektiert werden können.
  • In einer Weiterbildung ist die Steuereinheit eingerichtet zur Unterbrechung oder Reduktion der drahtlosen Energieübertragung, solange der Störungs-Detektor Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung detektiert. Hierdurch wird Unfällen vorgebeugt, wenn sich Menschen oder Tiere gefährlich nahe an der ersten Komponente befinden und als Störfaktor erkannt werden. Auch technischen Schäden an den betroffenen Komponenten durch andere Störfaktoren wie etwa Fremdkörper aus Metall wird hierdurch vorgebeugt.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Störungs-Detektor mindestens eine Lichtschranke, mindestens einen Bewegungsmelder, mindestens einen Brandmelder, mindestens einen Metalldetektor, mindestens eine Kamera sowie eine Recheneinheit zur Objekterkennung, mindestens einen Feuchtigkeitssensor, insbesondere einen Materialfeuchtesensor und/oder ein Hygrometer, welcher zur Detektion von Nässe oder Feuchtigkeit auf der ersten Komponente eingerichtet ist, und/oder mindestens einen Temperatursensor, welcher für eine Messung der Temperatur der ersten Komponente oder einer Umgebung eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass sehr unterschiedliche Störfaktoren wie beispielsweise Tiere, Laub oder Gegenstände wie Blechdosen detektiert werden können. Der Bewegungsmelder bietet den Vorteil, dass die Ladestation auf Menschen und/oder Tiere in unmittelbarer Nähe überwacht werden kann. Der Brandmelder dient zur Branderkennung, wenn z.B. bei einem Ladevorgang ein metallischer Gegenstand wie eine Büroklammer erhitzt wird und trockenes Laub entzündet.
  • In einer Weiterbildung ist die erste Komponente zur Versorgung eines Elektrofahrzeugs mit Energie ausgelegt. Die erste Komponente ist an einer Ladesäule, auf einer Fahrbahn oder an dem Elektrofahrzeug angebracht.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel ein Antriebsmittel, welches so angesteuert wird, dass die erste Komponente schräggestellt wird, so dass Tiere weglaufen, Laub abrutschen, Gegenstände abrollen oder Nässe zumindest teilweise ablaufen können, und/oder die erste Komponente eine Schwenk- oder Rüttelbewegung ausführt, um Tiere, Laub, Gegenstände oder Nässe zumindest teilweise zu entfernen. Diese Variante ist insbesondere im Zusammenspiel mit Induktionsplatten, etwa Bodeninduktionsplatten, welche in eine Fahrbahn eingebettet und beweglich gelagert sind, von Vorteil, da sich die Bodeninduktionsplatte durch die entsprechenden Bewegungen von Tieren, Laub, Schneematsch, Schmutz oder Müll befreien kann, wodurch eine optimale induktive Stromübertragung zu einem Elektrofahrzeug gewährleistet wird. Hierbei kann ein Abstand zum Elektrofahrzeug z.B. über eine integrierte Kamera oder über eine Veränderung der Induktivität gemessen werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel ein Brandbekämpfungsmittel, welches einen Brand bekämpft. Bei der drahtlosen Energieübertragung lassen sich Störfaktoren wie trockenes Laub, Metalldosen oder Büroklammern nicht immer beseitigen, welche sich erhitzen bzw. entzünden können. Durch die Ausführungsform wird eine Brandgefahr eingedämmt.
  • In einer Weiterbildung beinhaltet das Störungs-Behebungsmittel ein Reinigungsmittel und/oder ein Trocknungsmittel. Das Störungs-Behebungsmittel reinigt und/oder trocknet die erste Komponente zumindest teilweise.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden die erste Komponente und die zweite Komponente benachbart angeordnet. Das Störungs-Behebungsmittel reinigt oder trocknet die zweite Komponente zumindest teilweise.
  • In einer Weiterbildung nimmt eine Steuereinheit das Störungs-Behebungsmittel in Betrieb, sobald ein Störungs-Detektor Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente detektiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform unterbricht oder reduziert die Steuereinheit die drahtlose Energieübertragung, solange der Störungs-Detektor Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung detektiert.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Elektrofahrzeug, welches durch ein Ladekabel mit einer Ladesäule verbunden ist,
  • 2 eine Bodeninduktionsplatte mit einem Störungs-Detektor und einem Störungs-Behebungsmittel in Form eines Heizelements,
  • 3 eine beweglich gelagerte Bodeninduktionsplatte mit einem Störungs-Detektor,
  • 4 eine Bodeninduktionsplatte mit einem Störungs-Detektor und einem Störungs-Behebungsmittel.
  • 1 zeigt ein Elektrofahrzeug 20, welches über einer ersten Komponente 1 einer Bodenladestation abgestellt ist. Eine Ladesäule 10 ermöglicht eine Steuerung einer drahtlosen Energieübertragung zwischen der ersten Komponente 1 und einer zweiten Komponente, welche am Elektrofahrzeug 20 angebracht und in 1 nicht näher gezeigt ist. Bei den beiden Komponenten handelt es sich beispielsweise um Induktionsplatten oder -matten. Auch kann die erste Komponente 1 eine Spule sein, welche direkt im Teer oder Beton eines Fahrbahnbelags eingeschlossen ist. Alternativ wird die erste Komponente 1 an einer Ladesäule oder einem Roboterarm montiert.
  • Die erste Komponente 1 in der Regel eine Energieabgabevorrichtung bzw. ein Energie-Sender, z.B. eine Spule oder ein Leiter, während die zweite Komponente eine entsprechende Energieaufnahmevorrichtung bzw. ein Energie-Empfänger ist. Zwischen beiden Komponenten befindet sich auch bei optimaler Anordnung in der Regel noch ein Luftspalt.
  • Bei einer flächendeckenden Aufstellung von Ladestationen ist davon auszugehen, dass nicht mehr in jedem Fall wie bei Tankstellen eine Überdachung vorgesehen werden kann. Stattdessen werden sich die Ladesäulen 10, die erste Komponente 1 sowie das Elektrofahrzeug 20 voraussichtlich im Freien befinden, wo sie Einflüssen von Witterung, Tieren, Laub etc. verstärkt ausgesetzt sind. Zu den Witterungseinflüssen zählen z.B. Regen, Feuchtigkeit durch Kondensation, Eis und Schnee, aber auch Schneematsch und Schmutz.
  • Darum erfolgt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eine automatische Reinigung der ersten Komponente 1 durch ein Störungs-Behebungsmittel, welches in 1 nicht näher gezeigt ist. Die automatische Reinigung kann beispielsweise vor oder auch während eines Ladevorgangs für das Elektrofahrzeug 20 erfolgen. Weiterhin kann sowohl eine im Boden eingelassene oder an einer Ladesäule angebrachte Induktionsvorrichtung (die in 1 gezeigte erste Komponente 1) als auch eine am Fahrzeug angebrachte Induktionsvorrichtung (die in 1 nicht näher gezeigte zweite Komponente) gereinigt werden. Das Störungs-Behebungsmittel kann in der Fahrbahn, an der Ladesäule oder am Fahrzeug angebracht sein und jeweils die diesseitige, aber auch die gegenüberliegende Induktionsvorrichtung reinigen.
  • Als Störungs-Behebungsmittel eignen sich unter anderem ein Gebläse, eine oder mehrere Spritzdüsen (ähnlich einer Scheinwerferwaschanlage), Wischer (ähnlich einem Scheibenwischer), usw. Diese Technologien können auch kombiniert werden, z.B. erst ein Abspritzen mit Wasser oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit und ein anschließendes Trocknen durch ein Gebläse.
  • Optional stellt ein Störungs-Detektor mittels geeigneter Sensoren einen Verschmutzungsgrad fest, woraufhin eine oder mehrere der oben genannten Technologien abhängig vom Verschmutzungsgrad zur Reinigung der ersten Komponente 1 eingesetzt werden.
  • 2 zeigt eine erste Komponente 1, welche erneut als Bodeninduktionsplatte einer Boden-Ladestation zur drahtlosen Energieübertragung ausgeführt ist. Die erste Komponente 1 kann eine Platte, Matte oder sonstige Vorrichtung sein, welche beispielsweise mithilfe einer Spule eine drahtlose Energieübertragung ermöglicht. So ist es auch möglich, dass als erste Komponente 1 eine direkt in den Teer oder Beton eines Fahrbahnbelags 40 eingelassene Spule verwendet wird.
  • 2 zeigt weiterhin ein Störungs-Behebungsmittel H in Form eines Heizelements (zusätzlich zu einer ggf. vorhandenen Spule für die Induktion), welches in die erste Komponente 1 eingearbeitet ist und diese erwärmt, um Eis oder Schnee abzutauen und/oder die erste Komponente 1 zu trocknen. Die bisher beschriebenen Elemente aus 2 bilden bereits ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung. Optional können weitere Elemente hinzukommen, die im Folgenden beschrieben sind.
  • Gemäß 2 ist die erste Komponente 1 ist mit einer Ladesäule 10 verbunden, welche Ladeenergie für die erste Komponente 1 genau dann bereitstellt, wenn ein Störungs-Detektor S keine Störfaktoren für die ersten Komponente 1 feststellt. Die erste Komponente 1 ist in den Fahrbahnbelag 40 eingelassen. Neben ihr befindet sich ein Bordstein 50, in welchen der Störungs-Detektor S eingearbeitet ist.
  • In einer weiteren Variante detektiert der Störungs-Detektor S Eis oder Schnee auf der Induktionsplatte. Daraufhin wird durch die Steuereinheit 3 ein (in 3 nicht näher gezeigtes) Heizelement in Betrieb genommen, welches die Bodeninduktionsplatte erwärmt und das Eis bzw. den Schnee abtaut.
  • Als Störfaktoren, welche der Störungs-Detektor S erkennen kann, kommen sehr unterschiedliche Einflüsse in Betracht. Neben den zuvor genannten Witterungseinflüssen wie etwa Regen, Feuchtigkeit durch Kondensation, Eis und Schnee, aber auch Schneematsch und Schmutz, können sich auch Laub oder Tiere auf oder vor der ersten Komponente 1 befinden. Zur Beseitigung dieser Störfaktoren sind jedoch ggf. andere Störungs-Behebungsmittel H als ein Heizelement erforderlich, welche in den folgenden Ausführungsbeispielen besprochen werden.
  • Aufgrund der Vielfalt möglicher Störfaktoren kommen für den Störungs-Detektor S sehr unterschiedliche Bauweisen in Betracht. Ermittelt der Störungs-Detektor S vorwiegend Witterungseinflüsse, so eignen sich ggf. einfache Feuchtigkeits- und Temperatursensoren. Um Tiere, Laub oder Gegenstände wie Blechdosen zu detektieren, kann der Störungs-Detektor S beispielsweise auch ein oder mehrere Lichtschranken, Metalldetektoren und/oder Kameras mit Bilderkennungs-Mitteln umfassen.
  • Der Störungs-Detektor S kommuniziert die erkannten Störfaktoren über eine Steuereinheit 3 an die Ladesäule 10. Die Steuereinheit 3 kann sich beispielsweise im Störungs-Detektor S oder in der Ladesäule 10 befinden. Bei der ersten Komponente 1 handelt es sich mit der Bodeninduktionsplatte z.B. um eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrofahrzeugs. In 2 ist der bodenseitige Teil einer solchen Verbindung zum induktiven Laden gezeigt. Stattdessen kann aber auch der fahrzeugseitige Teil mit dem in 2 gezeigten Störungs-Detektor S bzw. der Steuereinheit 3 oder dem Störungs-Behebungsmittel H ausgestattet werden.
  • Sofern der Störungs-Detektor S Störfaktoren detektiert, wird dies über die Steuereinheit 3 an die Ladesäule 10 kommuniziert, welche daraufhin Ladeparameter anpasst. Die Ladeparameter werden von einem Steuergerät des Elektrofahrzeugs oder der Ladesäule 10 verwendet, um den Ladevorgang zu steuern. Je nach Störfaktor werden die Ladeparameter so angepasst, dass ein Aufladen des Elektrofahrzeugs entweder vollständig unterbunden oder mit einer reduzierten Maximalspannung und/oder mit einem reduzierten Maximalstrom durchgeführt wird.
  • Ist der Störungs-Detektor S beispielsweise als Kamera mit Objekterkennung implementiert, lässt sich die Maximalspannung bzw. der Maximalstrom je nach erkanntem Objekt reduzieren. Über ein Display an der Ladesäule kann eine Fehlermeldung zum erkannten Objekt und ggf. ein Kamerabild an einen Bediener ausgegeben werden, verbunden mit der Aufforderung, das störende Objekt zu entfernen. Vorzugsweise wird der Ladevorgang erst dann fortgesetzt, bzw. erst dann mit voller Ladeleistung fortgesetzt, nachdem das jeweilige Objekt entfernt wurde. Dies wäre beispielsweise dann der Fall, wenn eine Katze auf der Induktionsplatte detektiert wurde, um das Tier nicht durch den Ladevorgang zu verletzen.
  • In einer anderen Variante beinhaltet der Störungs-Detektor S mindestens einen Metalldetektor, welcher ein metallisches Objekt auf der Induktionsplatte detektiert, z.B. eine Blechdose. Auch dann empfiehlt es sich, den Ladevorgang bis zur Beseitigung des Objekts auszusetzen. In diesen Fällen bietet sich auch die Ausgabe eines Warnsignals an einen Benutzer oder eine Notabschaltung an, um Unfälle zu vermeiden. Weiterhin kann ein Tier gezielt durch ein akustisches Signal oder ein Gebläse von der Induktionsplatte vertrieben werden.
  • Zur Erkennung von Witterungseinflüssen kann der Störungs-Detektor S als Feuchtigkeitssensor einen Materialfeuchtesensor oder ein Hygrometer beinhalten. Alternativ oder ergänzend umfasst der Störungs-Detektor S einen Temperatursensor, welcher eine Temperatur der jeweiligen Komponente oder der Umgebung misst. Die Steuereinheit 3 unterhält gegebenenfalls eine Kommunikationsverbindung zu einem Wetterdienst, um aktuelle Wetterdaten abzufragen. Die Wetterdaten enthalten beispielsweise eine Taupunkttemperatur, wodurch sich in Verbindung mit der gemessenen Temperatur auf Kondensatbildung auf der ersten Komponente 1 schließen lässt.
  • Das Störungs-Behebungsmittel H ist beispielsweise ein Gebläse, welches mittels eines Heizelements erwärmter Luft die erste Komponente 1 trocknet. Alternativ wird ein Heizelement in die erste Komponente 1 integriert, um die Komponente direkt zu erwärmen und so zu trocknen. Die Erwärmung kann auch einer Kondensation vorbeugen. Die benötigte Heizluft oder Heizflüssigkeit kann auch über entsprechende Anschlüsse vom Elektrofahrzeug oder der Ladesäule 10 bereitgestellt werden. Hierzu kann auch auf eine vorhandene Heizung des Elektrofahrzeugs, etwa eine Standheizung oder eine Innenraumheizung, zurückgegriffen werden. Diese kann die erste Komponente 1 unmittelbar erwärmen oder trocknen, wenn sie am Elektrofahrzeug angebracht ist. Aber auch dann, wenn die erste Komponente 1 eine Induktionsplatte einer Bodenladestation ist, kann ein am Elektrofahrzeug montiertes Störungs-Behebungsmittel die erste Komponente 1 erwärmen und/oder trocknen, wobei eine Standheizung oder eine Innenraumheizung des Elektrofahrzeugs heiße Luft über die erste Komponente strömen lässt. Das Störungs-Behebungsmittel H wird in diesem Fall durch die Steuereinheit 3 in Betrieb genommen, sobald der Störungs-Detektor S Witterungseinflüsse auf die erste Komponente detektiert.
  • 3 zeigt eine beweglich gelagerte Bodeninduktionsplatte als erste Komponente 1, die auf einem Fahrbahnbelag 40 oder in diesem versenkt angeordnet ist. Die erste Komponente 1 kann hier über Kolben 60, beispielsweise Kolben pneumatischer Zylinder, bewegt werden. Die Kolben 60 sind hierbei das bereits erläuterte Störungs-Behebungsmittel in neuer Ausprägung. Bei einer Aufladung eines Elektrofahrzeugs hat diese Konstruktion den Vorteil, dass die erste Komponente 1 so justiert werden kann, dass sich ein optimaler Abstand für den Ladevorgang ergibt.
  • Wie in 2 ist auch hier der Störungs-Detektor S in einen Bordstein 50 eingebettet. Eine Steuereinheit 3 empfängt ein Signal des Störungs-Detektors S. Falls dieser Störfaktoren, beispielsweise Tiere, Laub, Gegenstände oder Nässe, insbesondere Regen oder Schnee, auf der ersten Komponente detektiert, werden die Kolben 60 so angesteuert, dass die erste Komponente 1 schräggestellt wird, sodass die Tiere weglaufen, das Laub abrutschen, die Gegenstände abrollen oder die Nässe zumindest teilweise ablaufen kann. Alternativ kann die erste Komponente 1 durch die Kolben 60 geschwenkt oder gerüttelt werden, um die Tiere, das Laub, die Gegenstände oder die Nässe zumindest teilweise zu entfernen.
  • Die erste Komponente 1 kann auch Öffnungen, insbesondere Durchbrüche oder Rillen aufweisen, durch welche Nässe oder Feuchtigkeit ablaufen kann. Ferner kann sie auch fahrzeugseitig beweglich montiert sein. In diesem Fall gilt das zuvor Beschriebene analog.
  • 4 zeigt eine erste Komponente 1 mit einem Störungs-Detektor S und einem Störungs-Behebungsmittel H. Auch das Störungs-Behebungsmittel H ist in einen Bordstein 50 eingearbeitet. Die erste Komponente 1 ist erneut als Induktionsplatte in einen Fahrbahnbelag 40 eingebettet, könnte sich aber auch an einer Ladesäule oder am Elektrofahrzeug befinden. Ferner ist auch möglich, dass als erste Komponente 1 eine direkt in den Teer oder Beton eines Fahrbahnbelags 40 eingelassene Spule verwendet wird. Eine Steuereinheit 3 erkennt Störfaktoren aufgrund eines Signals des Störungs-Detektors S und steuert daraufhin das Störungs-Behebungsmittel H an, welches die Störfaktoren, beispielsweise Nässe, auf der ersten Komponente 1 beseitigt. Hierzu verfügt das Störungs-Behebungsmittel H beispielsweise über ein Gebläse. Alternativ kann das Störungs-Behebungsmittel H die Oberfläche der ersten Komponente 1 mithilfe einer oder mehrerer Waschdüsen und/oder Wischer reinigen und trocknen.
  • 4 umfasst ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Störungs-Detektor S einen Brandmelder, beispielsweise einen Rauchmelder, Wärmemelder, Rauchgasmelder oder Flammenmelder beinhaltet, welcher einen Brand auf der ersten Komponente 1 oder in deren Nähe detektiert. Der Brand kann etwa durch einen metallischen Gegenstand wie z.B. eine Büroklammer hervorgerufen werden, welche beim Laden des Elektrofahrzeugs induktiv erhitzt wird und dadurch trockenes Laub entzündet.
  • Die Steuereinheit 3 steuert dann als Störungs-Behebungsmittel H ein Brandbekämpfungsmittel an, welches etwa mithilfe der Löschmittel Wasser, CO2 oder Löschschaum den Brand bekämpft. Dadurch wird einer Beschädigung des Elektrofahrzeugs oder der ersten Komponente 1 vorgebeugt.
  • Die beschriebenen Ausführungsformen, Weiterbildungen, Varianten und Ausführungsbeispiele können frei miteinander kombiniert werden. Dies gilt insbesondere für die Anordnung der ersten Komponente 1 und der zweiten Komponente, des Störungs-Behebungsmittels und des Störungs-Detektors, welche jeweils Fahrzeugseitig, oder auf Seiten der Ladestation, aber auch gegenüberliegend angeordnet sein können. Der Störungs-Detektor kann sowohl Störungen auf seiner eigenen Seite als auch auf der gegenüberliegenden Seite sowie im Zwischenraum sensorisch erfassen. Gleiches gilt analog für den Wirkungsort des Störungs-Behebungsmittels.
  • Auch ist in allen beschriebenen Ausführungsformen, Weiterbildungen, Varianten und Ausführungsbeispielen eine Datenkommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation vorteilhaft. Unter Nutzung dieses Kommunikationskanals lassen sich Rohdaten oder bereits erkannte Störfaktoren vom Störungs-Detektor sowie Steuerbefehle für das Störungs-Behebungsmittel an die jeweils gegenüberliegende Seite kommunizieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (20)

  1. Anordnung zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung, – mit einer ersten Komponente (1), welche eine Platte, Matte oder sonstige Vorrichtung ist, welche für eine drahtlose Energieübertragung, insbesondere mittels elektromagnetischer Induktion, eingerichtet ist, wobei die Energie von einer zweiten Komponente (2) empfangen oder an die zweite Komponente (2) übertragen wird, gekennzeichnet durch – ein Störungs-Behebungsmittel (H).
  2. Anordnung nach Anspruch 1, – bei der das Störungs-Behebungsmittel (H) eingerichtet ist, um die erste Komponente (1) zu bewegen, insbesondere zu kippen, zu schwenken oder zu rütteln, um Gegenstände, Laub, Schmutz oder Nässe zumindest teilweise von der ersten Komponente (1) zu entfernen.
  3. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der das Störungs-Behebungsmittel (H) eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere ein Gebläse, eine Waschdüse und/oder einen Wischer beinhaltet, durch welche Gegenstände, Laub, Schmutz, Nässe oder Feuchtigkeit zumindest teilweise von der ersten Komponente (1) entfernbar sind.
  4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der das Störungs-Behebungsmittel (H) ein Trocknungsmittel beinhaltet, welches insbesondere aus einem Gebläse und/oder einem Heizelement besteht und zu einer zumindest teilweisen Trocknung der ersten Komponente (1) eingerichtet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der das Störungs-Behebungsmittel (H) zu einer zumindest teilweisen Trocknung oder Reinigung der zweiten Komponente (2) eingerichtet ist, wenn die beiden Komponenten (1, 2) benachbart angeordnet sind.
  6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der das Störungs-Behebungsmittel (H) ein Brandbekämpfungsmittel beinhaltet.
  7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der die erste Komponente (1) Öffnungen, insbesondere Durchbrüche oder Rillen aufweist, durch welche Nässe oder Feuchtigkeit ablaufen kann.
  8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – mit einem Störungs-Detektor (S), eingerichtet zur Detektion von Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung zwischen der ersten Komponente (1) und der zweiten Komponente (2), und – mit einer Steuereinheit (3), welche eingerichtet ist zur Inbetriebnahme des Störungs-Behebungsmittels (H), sobald der Störungs-Detektor (S) einen Störfaktor detektiert.
  9. Anordnung nach Anspruch 7, – bei der die Steuereinheit (3) eingerichtet ist zur Unterbrechung oder Reduktion der drahtlosen Energieübertragung, solange der Störungs-Detektor (S) Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung detektiert.
  10. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens eine Lichtschranke beinhaltet, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens einen Bewegungsmelder beinhaltet, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens einen Brandmelder beinhaltet, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens einen Metalldetektor beinhaltet, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens eine Kamera sowie eine Recheneinheit zur Objekterkennung beinhaltet, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens einen Feuchtigkeitssensor, insbesondere einen Materialfeuchtesensor und/oder ein Hygrometer, beinhaltet, welcher zur Detektion von Nässe oder Feuchtigkeit auf der ersten Komponente (1) eingerichtet ist, und/oder – bei der der Störungs-Detektor (S) mindestens einen Temperatursensor beinhaltet, welcher für eine Messung der Temperatur der ersten Komponente (1) oder einer Umgebung eingerichtet ist.
  11. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, – bei der die erste Komponente (1) zur Versorgung eines Elektrofahrzeugs (20) mit Energie ausgelegt ist, und – bei der die erste Komponente (1) an einer Ladesäule (10), auf einer Fahrbahn oder an dem Elektrofahrzeug (20) angebracht ist.
  12. Ladestation, insbesondere ausgestaltet als Boden-Ladestation, welche eine Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
  13. Elektrofahrzeug (20), welches eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1–11 aufweist.
  14. Verfahren zur Behebung einer Störung einer drahtlosen Energieübertragung, bei dem – Energie drahtlos, insbesondere mittels elektromagnetischer Induktion, zwischen einer ersten Komponente (1) und einer zweiten Komponente (2) übertragen wird, und – eine Störung der Energieübertragung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Störungs-Behebungsmittel (H) die Störung automatisch behebt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, – bei dem das Störungs-Behebungsmittel (H) ein Antriebsmittel beinhaltet, welches so angesteuert wird, dass – die erste Komponente (1) schräggestellt wird, so dass Tiere weglaufen, Laub abrutschen, Gegenstände abrollen oder Nässe zumindest teilweise ablaufen können, und/oder – die erste Komponente (1) eine Schwenk- oder Rüttelbewegung ausführt, um Tiere, Laub, Gegenstände oder Nässe zumindest teilweise zu entfernen.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, – bei dem das Störungs-Behebungsmittel (H) ein Brandbekämpfungsmittel beinhaltet, welches einen Brand bekämpft.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–16, – bei dem das Störungs-Behebungsmittel (H) ein Reinigungsmittel und/oder ein Trocknungsmittel beinhaltet, und – bei dem das Störungs-Behebungsmittel (H) die erste Komponente (1) zumindest teilweise reinigt und/oder trocknet.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, – bei dem die erste Komponente (1) und die zweite Komponente (2) benachbart angeordnet werden, und – bei dem das Störungs-Behebungsmittel (H) die zweite Komponente (2) zumindest teilweise reinigt oder trocknet.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14–18, – bei dem eine Steuereinheit (3) das Störungs-Behebungsmittel (H) in Betrieb nimmt, sobald ein Störungs-Detektor (S) Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung zwischen der ersten Komponente (1) und der zweiten Komponente (2) detektiert.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, – bei dem die Steuereinheit (3) die drahtlose Energieübertragung unterbricht oder reduziert, solange der Störungs-Detektor (S) Störfaktoren für die drahtlose Energieübertragung detektiert.
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