DE102013222227A1

DE102013222227A1 - Vorrichtung und Verfahren zur kabellosen elektrischen Energieübertragung

Info

Publication number: DE102013222227A1
Application number: DE201310222227
Authority: DE
Inventors: Faical Turki; André Körner; Daniel Siekmann
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co; Paul Vahle GmbH and Co KG
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieübertragung, wie zur induktiven Energieübertragung, mit einem Primärkreis und mit einem Sekundärkreis zur induktiven Energieübertragung von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der induktiven Energieübertragung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis, wobei ein Detektor vorgesehen ist, mittels welchem detektierbar ist, ob in der Nachbarschaft ein Funksystem aktiv ist, so dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduzierbar oder abschaltbar ist, um die Störung des Funksystems durch die kabellose elektrische Energieübertragung zu reduzieren oder zu beseitigen. Auch betrifft die Erfindung ein diesbezügliches Verfahren.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kabellosen elektrischen Energieübertragung und ein diesbezügliches Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt geworden, die mit elektrischem Antrieb ausgerüstet sind. Zur Speicherung elektrischer Energie weisen diese Kraftfahrzeuge aufladbare Batterien auf, die nach dem Fahren des Kraftfahrzeugs aufgeladen werden können. Dazu sind Aufladeverfahren bekannt, die elektrische Energie mittels Kabel beispielsweise vom Stromnetz zur Batterie des Kraftfahrzeugs übertragen.
Auch sind induktive Energieübertragungssysteme bekannt geworden, mittels welchen die Aufladung der Batterie elektrisch angetriebener Kraftfahrzeuge kabellos erfolgen kann. Dabei wird elektrische Energie zum Kraftfahrzeug mittels magnetischer Wechselfelder übertragen. Die Frequenz der magnetischen Wechselfelder liegt dabei im Frequenzbereich von 20 kHz bis 150 kHz. Die Nennleistung liegt dabei im einstelligen oder zweistelligen kW-Bereich für Personenkraftwagen, etwa im Bereich von 3 bis 22 kW, und bis 200 kW bei Nutzfahrzeugen.
Im gleichen Frequenzbereich arbeiten allerdings auch verschiedene öffentliche Funksysteme wie beispielsweise Zeitsignalsender, wie DCF 77 in Deutschland oder das europäische Funkrundschaltsystem EFR. Auch sind fahrzeugeigene Funksysteme, wie beispielsweise schlüssellose Zugangs- und Fahrberechtigungssysteme im gleichen Frequenzbereich bekannt. Die Empfänger dieser Funksysteme als Signalübertragungssysteme sind dabei sehr empfindlich, um auch mit geringer Signalstärke Signale übertragen zu können. Je nach der Nähe zu einem induktiven Energieübertragungssystem liegt die von ihnen empfangene und vom Energieübertragungssystem stammende Signalstärke zum Teil höher als der tolerierbare Störpegel, so dass die Signalübertragung dieser Funksysteme gestört wird.
Induktive Energieübertragungssysteme können insbesondere zum Aufladen einer Batterie durchaus auch über längere Zeit tätig sein, wie insbesondere über mehrere Stunden, so dass sie als kontinuierlich betrieben betrachtet werden können. Durch den zeitlich ausgedehnten Betrieb der Energieübertragungssysteme werden die anderweitigen so gestörten Funksysteme mit ihrer Signalübertragung entsprechend lange gestört, so dass die signalübertragenden Funksysteme nicht oder nur eingeschränkt arbeiten.
Die Funktion der signalübertragenden Funksysteme wird dabei gegebenenfalls nur in ausreichendem Abstand von dem induktiven Energieübertragungssystem und in ausreichender Nähe zu Ihrem Signalsender einwandfrei arbeiten. In größerer Nähe zu einem Energieübertragungssystem kann bei dessen Betrieb die Funktion des Funksystems eingeschränkt oder unmöglich sein.
Um diese Nachteile zumindest zu mindern wird beispielsweise eine geeignete Wahl der Arbeitsfrequenz vorgenommen. Je größer der Abstand der induktiven Energieübertragungsfrequenz von der Signalübertragungsfrequenz des gestörten Systems ist, umso besser kann das gestörte Funksystem mit der Frequenzselektivität seiner Eingangsschaltung die Störung ausfiltern. Die für die Induktive Energieübertragung bei Fahrzeugen verwendbaren Frequenzbereiche sind jedoch bereits seit langem für Funkübertragungen in Benutzung, so dass eine vollständige Entstörung mittels dieser Maßnahme nicht möglich ist.
Auch ist eine Reduzierung der Leistung der Störaussendung des Energieübertragungssystems möglich. Die Aussendung kann durch die eingespeiste Leistung und durch die Gestaltung des Feldes außerhalb der induktiven Energieübertragungssysteme beeinflusst werden. Die eingespeiste Leistung muss für die Energieübertragung ausreichend hoch sein. Sie kann zur Vermeidung der Störaussendung nicht ausreichend reduziert werden. Das außerhalb der induktiven Energieübertragungssysteme entstehende Feld kann durch geeignete mechanische Gestaltung der felderzeugenden und feldführenden und abschirmenden Teile beeinflusst werden. Auch hier ist jedoch insbesondere für eine effiziente Energieübertragung zu sorgen, wodurch die Störungsfreiheit nicht ausreichend berücksichtigt werden kann.
Weiterhin kann der räumliche Abstand der induktiven Energieübertragungssysteme vom gestörten Funksystem so weit gewählt werden, dass die Störung akzeptabel wäre. In ausreichendem Abstand von einem induktiven Energieübertragungssystem ist ihr Störpegel gering genug, um die Signalübertragungssysteme nicht mehr zu stören. Dies ist jedoch nicht immer zu erfüllen. Insbesondere bei fahrzeugseitigen Funksystemen lässt sich der Abstand nicht beliebig vergrößern. So sind unter anderem schlüssellose Fahrzeugzugangs- und Fahrberechtigungssysteme je nach Ausführung des Induktivladesystems bei Ladevorgängen des Energieübertragungssystems stärker beeinträchtigt.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Energieübertragung und ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, welche bzw. welches gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Funktionalität bei geringerer Störung anderer Funksysteme erlaubt.
Die Aufgabe zur Vorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieübertragung, wie zur induktiven Energieübertragung, mit einem Primärkreis und mit einem Sekundärkreis zur induktiven Energieübertragung von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der induktiven Energieübertragung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis, wobei ein Detektor, wie beispielsweise ein Funksignalempfänger, vorgesehen ist, mittels welchem detektierbar ist, ob in der Nachbarschaft ein Funksystem aktiv ist, so dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduzierbar oder abschaltbar ist. Dadurch kann die Energieübertragung in der Regel durchgeführt werden, wobei bei Aktivität eines anderweitigen Funksystems die Energieübertragung zumindest zeitweise reduziert oder ausgesetzt wird.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Detektor ein Signal aus einem Funksystem eines Fahrzeuges mit der Einrichtung zur Energieübertragung empfängt oder erzeugt. Dadurch kann dem Detektor gesendet werden, dass das Funksystem aktiv ist, ohne dass der Detektor selbst Funksignale auswertet. Dies kann über eine Kommunikation, wie beispielsweise über einen Datenbus erfolgen.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Detektor ein Funkdetektor ist, der aus einem Funksignalempfänger und einer Signalverarbeitungseinrichtung besteht. So kann der Detektor die Aktivität des Funksystems selbst durch Erkennung der Funksignale erkennen. Auch ist es zweckmäßig, wenn der Funkdetektor eine oder mehrere Einrichtungen zur Kompensation oder Filterung der bei der Energieübertragung ausgesendeten Signale aufweist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Funkdetektor einen Eingangsschwingkreis besitzt, dessen Frequenz auf die Frequenz oder mehrere Frequenzen der Energieübertragung abgestimmt ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn im Funkdetektor das empfangene Signal mittels des ebenfalls zugeführten Signals der Energieübertragung subtraktiv zusammengeführt oder anderweitig kompensiert wird.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn der Funkdetektor einen oder mehrere Frequenzfilter aufweist, der bzw. die auf eine oder mehrere Frequenzen der Energieübertragung abgestimmt ist bzw. sind.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der bzw. die Frequenzfilter auf eine oder mehrere Frequenzen, die bei der Energieübertragung entstehen, adaptiv eingestellt oder eingeregelt wird bzw. werden.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Frequenz oder die Frequenzen der Energieübertragung durch einen Frequenzanalysator ermittelt wird oder werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Primärkreis einen Umrichter und zumindest einen Schwingkreis mit Übertragerspule und Resonanzkondensator aufweist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Sekundärkreis einen Gleichrichter oder Wechselrichter und zumindest einen Schwingkreis mit Übertragerspule und gegebenenfalls Resonanzkondensator aufweist. So kann die Energie beispielsweise über einen Luftspalt zwischen Übertragerspule des Primärkreises und Übertragerspule des Sekundärkreises übertragen werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn zur Leistungsregelung der Energieübertragung die Steuereinheit eine Kommunikationseinheit aufweist, welche Messsignale des Gleich- oder Wechselrichters übertragen kann, um eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung der Leistung vorzunehmen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduzierbar oder abschaltbar ist, indem die Ausgangsleistung des Umrichters reduzierbar, wie abregelbar, oder abschaltbar ist. Dadurch wird die eingespeiste Energie reduziert, so dass auch nur weniger Energie übertragen wird.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Funksignalempfänger in die Vorrichtung zur Energieübertragung integriert ist, wie in ein Gehäuse mit dem Primärkreis oder dem Sekundärkreis, oder anderweitig verbaut ist. Dadurch kann eine unmittelbare Beeinflussung des Energieaustauschs als autarke Einheit vorgenommen werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Funksignalempfänger ein in einem Kraftfahrzeug verbauter und optional auch anderweitig genutzter Funksignalempfänger ist. Dadurch kann ein Empfänger als Detektor verwendet werden, der bereits vorhanden ist. Dies kann die Kosten reduzieren.
Die Aufgabe zum Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Energieübertragung, wie zur induktiven Energieübertragung, mit einem Primärkreis und mit einem Sekundärkreis zur induktiven Energieübertragung von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der induktiven Energieübertragung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis, wobei ein Funksignalempfänger vorgesehen ist, welcher detektiert, ob in der Nachbarschaft ein Funksystem aktiv ist, so dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduziert wird oder abgeschaltet wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Leistungsregelung der Energieübertragung die Steuereinheit eine Kommunikationseinheit aufweist, welche mittels Messsignalen des Gleich- oder Wechselrichters versorgt wird, um eine entsprechende Ansteuerung der Leistung vorzunehmen.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduziert wird oder abgeschaltet wird, indem die Ausgangsleistung des Umrichters reduziert wird oder abgeschaltet wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Energieübertragung,
2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Energieübertragung,
3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Energieübertragung,
4 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugsituation mit einer Vorrichtung zur Energieübertragung,
5 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugsituation mit einer Vorrichtung zur Energieübertragung, und
6 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugsituation mit einer Vorrichtung zur Energieübertragung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung 1, wie induktives Energieübertragungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Das Energieübertragungssystem 1 weist einen Umrichter 2 auf, der aus der Netzwechselspannung eine hochfrequente Spannung erzeugt, mit welcher ein induktiver Primärkreis 3 gespeist wird. Dieser Primärkreis besteht aus zumindest einer Übertragerspule 4 und mindestens einem Resonanzkondensator 5. Über einen Luftspalt 6 ist der Primärkreis mit der sekundären Übertragerspule 7 eines Sekundärkreises 8 induktiv gekoppelt.
Der Sekundärkreis 8 weist ebenfalls zumindest eine oder mehrere Übertragerspulen 7 und gegebenenfalls einen oder mehrere Resonanzkondensatoren 9 auf. Die empfangene Energie wird an einen Gleichrichter 10 weitergeleitet, der gewöhnlich auch einen Filter enthält. Wenn das induktive Energieübertragungssystem 1 für einen bidirektionalen Betrieb vorgesehen ist, kann die gesamte Einrichtung auch in der umgekehrten Richtung betrieben werden, so dass der Gleichrichter 10 dann als Wechselrichter ausgeführt ist. Über einen Steuereingang 11 ist die in die Energieübertragungskette eingespeiste Leistung einstellbar.
Die Leistung wird üblicherweise entsprechend der Leistungs-, Strom- bzw. Spannungsanforderung einer Batteriemanagementvorrichtung oder eines entsprechenden Verfahrens des Fahrzeuges und optional unter Berücksichtigung von Grenzwerten für den Netzanschluss des Energieübertragungssystems 1 eingestellt. Dafür kann beispielsweise eine für die Leistungsregelung verwendete Kommunikationseinrichtung verwendet werden, welche die Messsignale 12 des Gleichrichters 10 mittels einer Sendeeinrichtung 13 und einer Antenne 14 an eine Antenne 15 sendet, welche diese Signale in einer Empfangs- und verarbeitungseinrichtung 16 verarbeitet und in Signale für den Steuereingang 11 umsetzt, siehe hierzu auch die 2.
Erfindungsgemäß soll die Ausgangsleistung des Umrichters 2 abregelbar sein oder abschaltbar sein, wenn durch eine geeignete Einrichtung erkannt wird, dass diese Abregelung oder Abschaltung für eine störungsfreie Signalübertragung anderer Systeme, wie insbesondere Funksysteme, erforderlich ist. Wenn die induktive Energieübertragungseinrichtung 1 bidirektional ausgelegt ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Abregelung oder Abschaltung auf beiden Seiten der Energieübertragungseinrichtung 1, also bei den Umrichtern 2, 10 implementiert ist.
Ein Signal für die Abregelung oder Abschaltung der Energieübertragungsvorrichtung zur Entstörung anderer Funksysteme eines zu ladenden Kraftfahrzeuges kann in einer Ausführungsform der Erfindung aus diesen Funksystemen des Fahrzeuges selbst erzeugt werden. Beispielsweise kann für die Entstörung der LF-Kommunikation des schlüssellosen Zugangs- und fahrberechtigungssystems des Fahrzeuges (keyless entry/go) ein Signal abgeleitet werden, wenn die LF-Kommunikation startet und/oder beendet wird, um in diesem Zeitraum die Leistung der induktiven Vorrichtung zur Energieübertragung abzuregeln oder abzuschalten.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, siehe 3, zielt die Entstörung auf drahtlose Funk- bzw. Signalübertragungssystemen anderer, wie insbesondere benachbarter, Fahrzeuge oder anderer Systeme. Dabei bedeutet benachbart eine vorgebbare Entfernung zur Vorrichtung zur Energieübertragung. Dazu werden zusätzlich ein oder mehrere Funkempfänger 17 und Antennen 18 für die zu entstörenden anderen Signalübertragungen bzw. Funksysteme in der Vorrichtung zur Energieübertragung stationär oder im Kraftfahrzeug vorgesehen bzw. verbaut.
Die Signale der Funkempfänger 17 werden einer Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 zugeführt, die bei Erkennung eines zu entstörenden Signals den Steuereingang 11 ansteuert und die Sendeleistung der induktiven Vorrichtung zur Energieübertragung 1 abregelt oder abschaltet. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen können Antennen 18 auch für mehrere Funkempfänger für zu entstörende Funksystemen gemeinsam genutzt werden.
Die Antennen 18 können für Signalübertragungen im LF-Bereich als Resonanzkreise mit Stabantennen oder als andere Antennen ausgeführt werden.
Den Funkempfängern 17 und/oder der Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 werden an den Eingängen 20 Signale aus der Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung 1 zugeführt, welche die induktiv übertragene Energie im Zeit- und/oder Frequenzbereich abbilden. Diese Signale können beispielsweise aus dem Umrichter 2, dem Primärkreis 3, dem Sekundärkreis 8 oder dem Gleichrichter 10 oder einer zusätzlichen Empfangseinheit gewonnen werden.
Die Funkempfänger 17 können bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel derart ausgebildet sein, dass sie ein Signal an einem Eingang 20 oder die Signale an den Eingängen 20 im Zeitbereich kompensieren. Dazu können sie beispielsweise den empfangenen Funksignalen invertiert und so verstärkt bzw. abgeschwächt hinzugefügt werden, dass der von der Energieübertragung herrührende Anteil des Eingangs- und/oder Ausgangssignals des Funkempfängers minimiert wird. Dies kann beispielsweise auch dadurch erreicht werden, dass der von der Energieübertragung herrührende Anteil des Signals am Ausgang ausgefiltert und bewertet wird und die Verstärkung/Abschwächung des Signals so geregelt wird, dass dieser minimal wird.
Die Funkempfänger 17 oder die Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 können Frequenzfilter enthalten, welche auf die Frequenz der Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung und/oder deren Harmonische und/oder beispielsweise durch Modulation entstehende Nebenfrequenzen abgestimmt sind und Signale mit diesen Frequenzen ausfiltern. Die Filter können passive oder aktive, analoge oder digitale Filter bzw. Resonatoren oder Kombinationen davon sein.
Die Funkempfänger 17 oder die Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 enthalten vorteilhaft Filter, welche die im Frequenzbereich abgebildeten Signale 20 und/oder die für die Entstörung wesentlichen Anteile der Signale aus dem empfangenen Funksignal filtern. Die Filter können passive oder aktive, analoge oder digitale Filter bzw. Resonatoren oder Kombinationen davon sein.
Die Funkempfänger 17 und/oder die Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 sind durch analoge Schaltungen und/oder digitale Schaltungen und/oder programmierbare Bausteine, wie Signalprozessoren, Mikrocontroller, FPGA's oder dergleichen realisiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Energieübertragung 1 kann stationär betrieben werden, wie beispielsweise an Parkplätzen, Garagen etc. Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Energieübertragung auch der induktiven Energieübertragung an Haltepunkten, wie beispielsweise an Ampeln und/oder Taxiständen, sowie auf Fahrbahnen im Allgemeinen Anwendung finden. Die induktive Energieübertragung kann somit auch während der Fahrt eines Kraftfahrzeugs Anwendung finden.
Die 4 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Situation eines Kraftfahrzeugs 50 mit einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung 51 (WPT für Wireless Power Transfer, also drahtlose Energieübertragung) und eines benachbarten Kraftfahrzeugs 52 mit einer Keyless-Entry-Funktion-Vorrichtung 53. Dabei sind die Keyless-Entry-Sender 54 an den Seiten des Kraftfahrzeugs 52 angebracht, welche ein Funksignal aussenden können, z. B. wenn vom Fahrzeug eine Kommunikation zur Identifizierung einer Berechtigung zur Öffnung einer Fahrzeugtür initiiert werden soll.
Die induktive Vorrichtung zur Energieübertragung weist eine wand- oder bodenverbaute Vorrichtung 55 auf, die neben dem Umrichter 2 und der Empfangs- und verarbeitungseinrichtung 16 auch den erfindungsgemäßen Funksignalempfänger 56, wie beispielsweise Keyless-Entry-Vorrichtungs-Detektor aufweist, der aus einer Antenne 18, einem Funkempfänger 17 und/oder der Signalverarbeitungs- und Bewertungseinrichtung 19 besteht. Der Sekundärkreis 8 ist in 4 als WPT-Coil (Pickup) bezeichnet. Die weiteren Komponenten der Vorrichtung zur Energieübertragung sind in der schematischen Darstellung der 4 nicht dargestellt.
5 zeigt eine Situation, in der sich Funksignalempfänger 61, wie beispielsweise Keyless-Entry-Detektoren, auch an den Seiten des Kraftfahrzeugs 60 mit einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung 64 befinden. Dabei können zur Detektion von Funksystemen dieselben Antennen verwendet werden, die auch für die Keyless-Entry-Sendefunktion dieses Fahrzeuges verwendet werden. In 5 senden die Funksender 62 des Fahrzeugs 63 Funksignale aus, die von den Funksignalempfängern 61 empfangen werden können.
Die 6 zeigt schematisch die Anordnung von zumindest einem Funksignalempfänger 71, wie beispielsweise Keyless-Entry-Detektor, direkt an einem Sender 72 einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung 73, auch WPT Charging Point bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 70 weist dabei weiterhin auch an den Seiten Keyless-Entry-Sensoren 74 auf. Durch die Vereinigung des Keyless-Entry-Sensors mit der Energieversorgungsvorrichtung 73 kann direkt ermittelt werden, ob in der Umgebung der Vorrichtung 73 ein Funksystem in Betrieb ist.
In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung wird ein Keyless-Entry-System mit Sender und Empfänger beschrieben. Dabei steht dieses System stellvertretend als Beispiel für ein Funksystem mit Sender und Empfänger, wobei dieses Funksystem durch die Vorrichtung zur Energieübertragung im Betrieb dieser Vorrichtung gestört werden kann.
Erfindungsgemäß wird die induktive Energieübertragung durch die Vorrichtung zur Energieübertragung für einen vorgebbaren Zeitraum unterbrochen, der für eine störungsfreie Signalübertragung des Funksystems benötigt wird. Dabei kann die Energieübertragung für den konkreten Zeitraum der Funktion des Funksystems reduziert Oder unterbrochen werden. Alternativ kann die Energieübertragung auch für einen jeweils vorgebbaren Zeitraum reduziert oder unterbrochen werden, so dass nach Ablauf der vorgebbaren Zeit die Energieübertragung wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben wird. Dies kann auch mehrfach hintereinander vorgenommen werden. Dazu kann ein Empfänger für die zu entstörenden anderen Signalübertragungen in die Vorrichtung zur Energieübertragung, wie Induktivladesystem, integriert werden, bei dem optional im Empfangssignalweg die in der Induktivladeeinrichtung selbst erzeugten Frequenzen selektiv unterdrückt werden.
Die Störungen von Signalübertragungssystemen durch die induktive Energieübertragung können damit deutlich reduziert werden, so dass die Signalübertragungssysteme auch bei induktiver Energieübertragung ohne inakzeptable Beeinträchtigungen auch in direkter Nachbarschaft bzw. im gleichen Fahrzeug und bei benachbarten Frequenzen arbeiten können. Die geeignete Gestaltung der felderzeugenden, feldführenden und abschirmenden Teile der Induktivladesysteme kann ohne vorrangige Berücksichtigung der Anforderungen zur Störungsvermeidung erfolgen, was vorteilhaft ist.

Claims

Vorrichtung zur Energieübertragung, wie zur induktiven Energieübertragung, mit einem Primärkreis und mit einem Sekundärkreis zur induktiven Energieübertragung von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der induktiven Energieübertragung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis, wobei ein Detektor vorgesehen ist, mittels welchem detektierbar ist, ob im Bereich des Energieübertragungssystems oder in der Nachbarschaft ein Funksystem aktiv ist, und dieser Detektor mit der Steuereinheit verbunden ist, und mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduzierbar oder abschaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein Signal aus einem Funksystemen eines Fahrzeuges mit der Einrichtung zur Energieübertragung empfängt oder erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein Funkdetektor ist, der aus einem Funksignalempfänger und einer Signalverarbeitungseinrichtung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkdetektor eine oder mehrere Einrichtungen zur Kompensation oder Filterung der von der Energieübertragung ausgesendeten Signale aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkdetektor einen Eingangsschwingkreis besitzt, dessen Frequenz auf die Frequenz oder mehrere Frequenzen der Energieübertragung abgestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Funkdetektor das empfangenen Signal mittels des ebenfalls zugeführten Signals der Energieübertragung kompensiert oder subtraktiv zusammengeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkdetektor einen oder mehrere Frequenzfilter aufweist, so dass er auf eine oder mehrere Frequenzen der Energieübertragung abgestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Frequenzfilter auf eine oder mehrere Frequenzen, die bei der Energieübertragung entstehen, adaptiv eingestellt oder eingeregelt wird bzw. werden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz oder die Frequenzen der Energieübertragung durch einen Frequenzanalysator ermittelt wird oder werden.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Leistungsregelung der Energieübertragung die Steuereinheit über eine Kommunikationseinheit mittels Messsignalen des Gleich- oder Wechselrichters gesteuert ist, um eine entsprechende Ansteuerung der Leistung vorzunehmen.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduzierbar oder abschaltbar ist, indem die Ausgangsleistung des Umrichters reduzierbar, wie abregelbar, oder abschaltbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksignalempfänger in die Vorrichtung zur Energieübertragung integriert ist, wie in ein Gehäuse mit dem Primärkreis oder dem Sekundärkreis, oder anderweitig verbaut ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksignalempfänger ein in einem Kraftfahrzeug verbauter und optional auch anderweitig genutzter Funksignalempfänger ist.
Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Energieübertragung, wie zur induktiven Energieübertragung, mit einem Primärkreis und mit einem Sekundärkreis zur induktiven Energieübertragung von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der induktiven Energieübertragung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis, wobei ein Detektor vorgesehen ist, welcher detektiert, ob in der Nachbarschaft ein Funksystem aktiv ist, so dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduziert wird oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Leistungsregelung der Energieübertragung die Steuereinheit eine Kommunikationseinheit aufweist, welche Messsignale des Gleich- oder Wechselrichters überträgt, um eine entsprechende Ansteuerung der Leistung vorzunehmen.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit die Energieübertragung reduziert wird oder abgeschaltet wird, indem die Ausgangsleistung des Umrichters reduziert wird oder abgeschaltet wird.