DE102018005120A1 - Charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle - Google Patents

Charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (10) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Primärspule (12), mittels welcher elektrische Energie, mit welcher der Energiespeicher zu laden ist, induktiv auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs übertragbar ist, umfassend wenigstens einen in einem von einer Flüssigkeit durchströmbaren Flüssigkeitskreislauf (24) eines Gebäudes (26) angeordneten Wärmetauscher (22), mittels welchem von zumindest einem Bereich der Ladevorrichtung (10) abgeführte Wärme auf die Flüssigkeit übertragbar ist, mit welcher das Gebäude (26) versorgbar ist.

Figure DE102018005120A1_0000
The invention relates to a charging device (10) for inductively charging an energy store of a motor vehicle, comprising at least one primary coil (12), by means of which electrical energy with which the energy store is to be charged, is inductively transferable to a secondary coil of the motor vehicle, comprising at least one in a heat exchanger (22) arranged by means of which heat dissipated from at least one area of the charging device (10) can be transferred to the liquid with which the building (26) can be supplied.
Figure DE102018005120A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Ladevorrichtungen zum induktiven Laden von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die jeweilige Ladevorrichtung weist jeweils wenigstens eine auch als Primärteil oder Ladespule bezeichnete Primärspule auf, mittels welcher elektrische Energie, mit welcher der jeweilige Energiespeicher des jeweiligen Kraftfahrzeugs zu laden ist, induktiv auf eine Sekundärspule des jeweiligen Kraftfahrzeugs übertragen werden kann. Hierzu kann mittels der Primärspule ein Magnetfeld bereitgestellt werden, über welches elektrische Energie von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragen werden kann. Von der Sekundärspule kann die auf die Sekundärspule induktiv und somit berührungslos übertragene elektrische Energie an den Energiespeicher übertragen und in den Energiespeicher eingespeichert werden, wodurch der Energiespeicher geladen beziehungsweise aufgeladen wird.Such charging devices for the inductive charging of energy storage devices of motor vehicles, in particular motor vehicles, are already well known from the general state of the art. The respective charging device has in each case at least one primary coil, also referred to as a primary part or charging coil, by means of which electrical energy with which the respective energy store of the respective motor vehicle is to be charged can be inductively transmitted to a secondary coil of the respective motor vehicle. For this purpose, a magnetic field can be provided by means of the primary coil, via which electrical energy can be transmitted from the primary coil to the secondary coil. From the secondary coil, the inductive to the secondary coil and thus transmitted contactless electrical energy can be transferred to the energy storage and stored in the energy storage, whereby the energy storage is charged or charged.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2016 004 851 A1 ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Antriebsmotor, mit einer Traktionsbatterie zum Antrieb des elektrischen Antriebsmotors und mit einer Ladeeinrichtung zum Laden der Traktionsbatterie. Außerdem ist eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Traktionsbatterie vorgesehen. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug Mittel zum Übertragen von Wärme, die beim Ladevorgang der Traktionsbatterie entsteht, auf ein fahrzeugexternes Warmwassersystem.Furthermore, the DE 10 2016 004 851 A1 a motor vehicle, with an electric drive motor, with a traction battery for driving the electric drive motor and with a charging device for charging the traction battery. In addition, a cooling device is provided for cooling the traction battery. Furthermore, the motor vehicle comprises means for transferring heat, which arises during the charging process of the traction battery, to a vehicle-external hot water system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladevorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist. Object of the present invention is to develop a charging device of the type mentioned in such a way that a particularly efficient operation can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a charging device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Ladevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladevorrichtung wenigstens einen in einem von einer Flüssigkeit durchströmbaren Flüssigkeitskreislauf eines Gebäudes angeordneten Wärmetauscher aufweist, mittels welchem von zumindest einem Bereich der Ladevorrichtung abgeführte Wärme, welche zum Kühlen zumindest des Bereichs der Ladevorrichtung zumindest von dem Bereich der Ladevorrichtung abgeführt wurde, auf die Flüssigkeit übertragbar ist, mit welcher das Gebäude über den Flüssigkeitskreislauf versorgt werden kann. Da die Ladevorrichtung kein Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist, dessen Energiespeicher induktiv und somit berührungslos zu laden ist, ist die Ladevorrichtung eine bezüglich des Kraftfahrzeugs externe, separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildete und zusätzlich zu dem Kraftfahrzeug vorgesehene Komponente, welche auch als Offbo1rd-Komponente bezeichnet wird. Bei einem induktiven und somit berührungslosen Laden des Energiespeichers erwärmt sich die Ladevorrichtung. Dadurch, dass zumindest von dem Bereich der Ladevorrichtung Wärme abgeführt wird, wird zumindest der Bereich der Ladevorrichtung gekühlt, sodass übermäßig hohe Temperaturen der Ladevorrichtung, insbesondere während des induktiven Ladens, vermieden werden können. Die Wärme resultiert aus offbo1rdseitiger Verlustleistung der Ladevorrichtung während des induktiven Ladens. Da es nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Wärme, die zum Kühlen der Ladevorrichtung von dieser abgeführt wurde, zu nutzen, um die Flüssigkeit, mit welcher das Gebäude versorgt wird, zu erwärmen, ist eine Sekundärnutzung der offbo1rdseitigen Verlustleistung vorgesehen.In order to develop a charging device specified in the preamble of claim 1 species such that a particularly efficient operation can be realized, it is provided according to the invention that the charging device has at least one arranged in a liquid flow through a liquid circuit of a building heat exchanger, by means of which at least Heat dissipated to a region of the charging device, which has been removed for cooling at least the region of the charging device at least from the region of the charging device, can be transferred to the liquid with which the building can be supplied via the fluid circuit. Since the charging device is not a component of the motor vehicle, whose energy storage is to be charged inductively and thus contactless, the charging device is a respect to the motor vehicle external, designed separately from the motor vehicle and provided in addition to the motor vehicle component, which is also referred to as Offbo1rd component. In an inductive and thus contactless charging of the energy storage, the charging device heats up. Because heat is dissipated at least from the region of the charging device, at least the region of the charging device is cooled, so that excessively high temperatures of the charging device, in particular during inductive charging, can be avoided. The heat results from off-board power dissipation of the charger during inductive charging. Since it is now provided according to the invention to use the heat that has been dissipated to cool the charging device of this, to heat the liquid with which the building is supplied, a secondary use of offboirdrd power loss is provided.

Der Wärmetauscher ist dabei beispielsweise in einem von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkreislauf der Ladevorrichtung angeordnet, wobei mittels des Kühlmediums die von dem Bereich abgeführte Wärme aufnehmbar ist. Mit anderen Worten wird beispielsweise die Wärme zumindest von dem Bereich der Ladevorrichtung abgeführt und, insbesondere über einen weiteren, in dem Kühlkreislauf angeordneten Wärmetauscher, auf das vorzugsweise flüssige Medium übertragen. Das Kühlmedium kann den weiteren Wärmetauscher und den ersten Wärmetauscher durchströmen, sodass die Wärme, die von dem Bereich der Ladevorrichtung abgeführt und, insbesondere über den weiteren Wärmetauscher, auf das Kühlmedium übertragen wurde, von dem Kühlmedium über den ersten Wärmetauscher auf die Flüssigkeit übertragen werden kann. Hierdurch kann eine besonders effektive und effiziente Sekundärnutzung der offboardseitigen Verlustleistung gewährleistet werden.In this case, the heat exchanger is arranged, for example, in a cooling circuit of the charging device through which a cooling medium can flow, wherein the heat dissipated by the area can be absorbed by means of the cooling medium. In other words, for example, the heat is dissipated at least from the region of the charging device and, in particular via a further, arranged in the cooling circuit heat exchanger, preferably transmitted to the liquid medium. The cooling medium can flow through the further heat exchanger and the first heat exchanger, so that the heat which has been removed from the region of the charging device and, in particular via the further heat exchanger, transferred to the cooling medium, can be transferred from the cooling medium via the first heat exchanger to the liquid , As a result, a particularly effective and efficient secondary use of the off-board side power loss can be ensured.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Die Sekundärspule ist beispielsweise Bestandteil einer kraftfahrzeugseitigen Ladeeinrichtung, welche Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist und somit auch Onboard-Komponente oder Onboardseite bezeichnet wird. Demgegenüber wird die Ladevorrichtung beispielsweise als Offboardseite bezeichnet. Beim induktiven Laden teilen sich elektrische Verluste zwischen der Onboardseite und der Offboardseite auf. Üblicherweise bedürfen sowohl die Onboardseite als auch die Offboardseite einer aktiven Kühlung. Diese aktive Kühlung erfolgt auf der Offboardseite üblicherweise bei sehr hohen Leistungen von mehr als 10 Kilowatt aktiv mittels des Kühlmediums, mittels welchem zumindest der Bereich der Ladevorrichtung gekühlt wird, insbesondere derart, dass Wärme zumindest von dem Bereich, insbesondere dem weiteren Wärmetauscher, an das Kühlmedium übergeht. Die aus der offboardseitigen Verlustleistung resultierende Wärme und somit die offboardseitige Verlustleistung werden typischerweise ungenutzt in einen Installationsraum wie beispielsweise in einen Raum einer Garage, in welchem das Kraftfahrzeug geparkt werden kann, abgeführt. Hierbei wird dem Installationsraum Abwärme zugeführt, welche insbesondere dann, wenn der Installationsraum ein geschlossener Raum ist, von einem Nutzer nicht immer wünschenswert ist.The invention is based in particular on the following finding: The secondary coil is for example part of a motor vehicle-side charging device, which is part of the motor vehicle and thus onboard component or onboard side is called. In contrast, the charging device is referred to, for example, as Offboardseite. When inductive charging, electrical losses split between the onboard side and the offboard side. Usually Both the onboard side and the offboard side require active cooling. This active cooling is usually carried out on the offboard side at very high powers of more than 10 kilowatts by means of the cooling medium, by means of which at least the region of the charging device is cooled, in particular such that heat at least from the region, in particular the further heat exchanger, to the cooling medium passes. The resulting from the off-board side power dissipation heat and thus the off-board side power loss are typically unused in an installation space such as in a room of a garage in which the motor vehicle can be parked removed. In this case, the installation space waste heat is supplied, which is not always desirable, especially if the installation space is a closed space of a user.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, die Verlustleistung nicht ungenutzt verloren gehen zu lassen, sondern über den ersten Wärmetauscher zu nutzen, um die Flüssigkeit, mit welcher das Gebäude versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, zu erwärmen.According to the invention, it is now provided to not lose the power loss unused, but to use over the first heat exchanger to heat the liquid with which the building is supplied or is supplied.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Flüssigkeitskreislauf und die Flüssigkeit zum Temperieren von Brauchwasser und/oder Heizwasser für das Gebäude ausgebildet sind, sodass beispielsweise über den ersten Wärmetauscher die zum Kühlen zumindest des Bereichs der Ladevorrichtung zumindest von dem Bereich abgeführte Wärme einem von dem Brauchwasser durchströmbaren Brauchwasserkreislauf und/oder einem von dem Heizwasser durchströmbaren Heizwasserkreislauf des Gebäudes zugeführt wird. Die Verlustleistung kann somit erfindungsgemäß zur Temperierung des Gebäudes, insbesondere zur Temperierung wenigstens eines Raums beziehungsweise wenigstens einer Wohnung des Gebäudes, und/oder zur Temperierung von Brauchwasser des Gebäudes genutzt werden. Ebenso ist es beispielsweise denkbar, in dem zuvor genannten Installationsraum, welcher bislang weder über einen Brauchwasser- noch über einen Heizwasseranschluss verfügt, die Wärme in einem Wärmelangzeitspeicher zu speichern und bei Bedarf abzurufen.Preferably, it is provided that the liquid circuit and the liquid for tempering of service water and / or heating water are formed for the building, so that for example via the first heat exchanger for cooling at least the area of the charging device at least from the area heat dissipated by the hot water flow through the hot water cycle and / or one of the heating water permeable Heizwasserkreislauf the building is supplied. The power loss can thus be used according to the invention for temperature control of the building, in particular for controlling the temperature of at least one room or at least one apartment of the building, and / or for controlling the temperature of domestic water of the building. Likewise, it is conceivable, for example, in the aforementioned installation space, which has hitherto had neither a service water nor a heating water connection, to store the heat in a long-term heat storage and retrieve it as needed.

Die Erfindung ermöglicht somit eine Nutzung der Verlustleistung und somit von Verlustwärme der als induktive Ladeeinheit ausgebildeten Ladevorrichtung. Ferner ermöglicht die Erfindung eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrads des Gebäudes sowie eine bessere Ausnutzung der Energieaufnahme des Gebäudes. Ferner können eine Brauchwassertemperierung und ein Inselbetrieb im Installationsraum realisiert werden. Zum Beispiel kann in einer den Installationsraum begrenzenden beziehungsweise bildenden Garage Warmwasser und/oder eine Heizungsfunktion zusätzlich realisiert und genutzt werden, wobei dies erst durch Nutzung der Verlustleistung und somit durch Verwendung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung realisierbar ist. Vorzugsweise kann der zuvor genannte Wärmelangzeitspeicher kompakt in einer Einheit mit der auch als induktives Ladesystem bezeichneten Ladevorrichtung verbaut beziehungsweise in die Ladevorrichtung integriert oder aber optional angeschlossen werden. Der Wärmelangzeitspeicher kann beispielsweise für eine Waschmaschine mit Warmwasseranschluss und/oder für ein Waschbecken genutzt werden.The invention thus makes it possible to utilize the power loss and thus heat loss of the loading device designed as an inductive charging unit. Furthermore, the invention enables an increase in the overall efficiency of the building and a better utilization of the energy consumption of the building. Furthermore, a domestic water temperature control and an island operation can be realized in the installation room. For example, hot water and / or a heating function can additionally be realized and used in a garage bounding or forming the installation space, and this can only be achieved by utilizing the power loss and thus by using the charging device according to the invention. Preferably, the aforementioned heat long-term storage can be installed compactly in a unit with the charging device, which is also referred to as an inductive charging system, or integrated into the charging device or optionally connected. The Wärmelangzeitenpeicher can be used for example for a washing machine with hot water and / or a sink.

Beispielsweise weist die Ladevorrichtung eine Internetanbindung auf, über welche beispielsweise eine Heizfunktion der Ladevorrichtung automatisiert und ferngesteuert werden kann. Unter der Heizfunktion der Ladevorrichtung ist zu verstehen, dass mittels des Wärmetauschers der Ladevorrichtung die Flüssigkeit erwärmt wird beziehungsweise erwärmbar ist. Beispielsweise bei einer täglichen Nutzung der Ladevorrichtung zum Laden eines oder mehrerer Energiespeicher kann der einfach auch als Langzeitspeicher bezeichnete Wärmelangzeitspeicher mit Energie versorgt werden, sodass eine zumindest nahezu stetige Verfügbarkeit von Warmwasser, insbesondere über den Langzeitspeicher, gewährleistet werden kann.For example, the charging device has an Internet connection via which, for example, a heating function of the charging device can be automated and remotely controlled. The heating function of the charging device is understood to mean that the liquid is heated or can be heated by means of the heat exchanger of the charging device. For example, in a daily use of the charging device for charging one or more energy storage, the simply referred to as long-term storage heat long-term storage can be supplied with energy, so that an at least almost continuous availability of hot water, especially on the long-term storage can be guaranteed.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn optional ein elektrischer Zuheizer vorgesehen ist, mittels welchem die Flüssigkeit, insbesondere über den Wärmetauscher, unter Nutzung von elektrischer Energie erwärmbar ist. Werden somit die Ladevorrichtung und somit deren Ladefunktion zum induktiven Laden des Energiespeichers längere Zeit nicht genutzt, so kann die Flüssigkeit mittels des elektrischen Zuheizers erwärmt werden. Hierzu wird beispielsweise die Flüssigkeit über den Wärmetauscher und/oder über einen weiteren Wärmetauscher erwärmt, oder mittels des Zuheizers wird das Kühlmedium erwärmt, sodass ein Wärmeübergang von dem erwärmten Kühlmedium über den Wärmetauscher an die Flüssigkeit erfolgen kann.It has proven to be particularly advantageous if, optionally, an electric heater is provided, by means of which the liquid, in particular via the heat exchanger, can be heated using electrical energy. Thus, if the charging device and thus its charging function for inductive charging of the energy storage device are not used for a long time, then the liquid can be heated by means of the electric auxiliary heater. For this purpose, for example, the liquid is heated via the heat exchanger and / or via a further heat exchanger, or by means of the auxiliary heater, the cooling medium is heated, so that a heat transfer from the heated cooling medium via the heat exchanger to the liquid can take place.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic representation of an inventive Charging device for inductively charging an energy store of a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ladevorrichtung 10 zum induktiven Laden eines in der Fig. nicht dargestellten Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. In seinem vollständig hergestellten Zustand weist das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Außerdem weist das Kraftfahrzeug den Energiespeicher auf, welcher vorzugsweise als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet ist. Um das Fahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Hierzu wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, die beziehungsweise der in dem Energiespeicher gespeichert ist.The single FIGURE shows a schematic representation of a loading device 10 for inductive charging of an energy accumulator, not shown in the figure, of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle such as, for example, a passenger car. In its completely manufactured state, the motor vehicle has, for example, at least one electric machine by means of which the motor vehicle can be electrically driven. In addition, the motor vehicle has the energy store, which is preferably designed as a high-voltage battery (HV battery). In order to electrically drive the vehicle by means of the electric machine, the electric machine is operated in an engine operation and thus as an electric motor. For this purpose, the electric machine is supplied with electrical energy or electrical current, which is stored in the energy store or the.

Die Ladevorrichtung 10 ist eine bezüglich des Kraftfahrzeugs externe, zusätzlich zu dem Kraftfahrzeug vorgesehene Vorrichtung, welche auch als Offboard-Komponente oder Offboardseite bezeichnet wird. Die Ladevorrichtung 10 umfasst wenigstens eine auch als Primärteil oder Ladespule bezeichnete Primärspule 12, welche beispielsweise in einem Gehäuse 14 der Ladevorrichtung 10 angeordnet ist. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Ladevorrichtung 10 an einem Boden 16 angeordnet ist, auf und entlang welchem beispielsweise das zuvor genannte Kraftfahrzeug gefahren werden kann. Mittels der Primärspule 12 kann ein Magnetfeld bereitgestellt werden, über welches elektrische Energie von der Primärspule 12 an eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs induktiv und somit berührungslos übertragen werden kann. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise entlang des Bodens 16 derart gefahren werden, dass das Kraftfahrzeug derart über der Ladevorrichtung 10 abgestellt wird, dass die Ladevorrichtung 10, insbesondere die Primärspule 12, in vertikaler Richtung nach oben hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die Sekundärspule überdeckt ist beziehungsweise wird. Dadurch kann elektrische Energie besonders effizient von der Primärspule 12 auf die Sekundärspule übertragen werden. Die auf die Sekundärspule übertragene elektrische Energie kann von der Sekundärspule an den Energiespeicher übertragen und in den Energiespeicher eingespeichert werden, wodurch der Energiespeicher geladen beziehungsweise aufgeladen wird.The loading device 10 is an external with respect to the motor vehicle, in addition to the motor vehicle provided device, which is also referred to as offboard component or Offboardseite. The loading device 10 comprises at least one primary coil, also referred to as a primary part or charging coil 12 which, for example, in a housing 14 the loader 10 is arranged. From the Fig. It can be seen that the loading device 10 on a floor 16 is arranged on and along which, for example, the aforementioned motor vehicle can be driven. By means of the primary coil 12 a magnetic field can be provided via which electrical energy from the primary coil 12 to a secondary coil of the motor vehicle inductively and thus can be transmitted without contact. The motor vehicle may, for example, along the floor 16 be driven so that the motor vehicle so on the charging device 10 is turned off that the charging device 10 , in particular the primary coil 12 in the vertical direction at least partially, in particular at least predominantly or completely, is covered by the secondary coil or is. This allows electrical energy to be particularly efficient from the primary coil 12 be transferred to the secondary coil. The electrical energy transferred to the secondary coil can be transmitted from the secondary coil to the energy store and stored in the energy store, whereby the energy store is charged or charged.

Die Sekundärspule ist beispielsweise Bestandteil einer Ladeeinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Ladeeinrichtung ist somit eine Komponente beziehungsweise ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs, sodass die Ladeeinrichtung auch als Onboard-Komponente oder Onboardseite bezeichnet wird.The secondary coil is for example part of a charging device of the motor vehicle. The charging device is thus a component or a component of the motor vehicle, so that the charging device is also referred to as an onboard component or onboard side.

Während des induktiven Ladens des Energiespeichers kommt es zu einer Verlustleistung der Ladevorrichtung 10 und somit zu Wärme, welche auch als Abwärme oder Verlustwärme bezeichnet wird. In der Folge kann sich die Ladevorrichtung 10 erwärmen. Um übermäßig hohe Temperaturen der Ladevorrichtung 10, insbesondere während des induktiven Ladens, zu vermeiden, weist die Ladevorrichtung 10 eine Kühleinrichtung 18 mit einem von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkreislauf 20 auf. Das Kühlmedium ist vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit beziehungsweise Kühlwasser und somit flüssig. Ferner ist es denkbar, dass das Kühlmedium ein Kältemittel ist, wobei dann die Kühleinrichtung 18 beispielsweise als eine Kompressionskältemaschine ausgebildet ist. Mittels des Kühlmediums kann zumindest ein Bereich der Ladevorrichtung 10 gekühlt werden, indem zumindest von dem Bereich an das Kühlmedium Wärme übergeht. Dies bedeutet, dass das Kühlmedium Wärme zumindest von dem Bereich der Ladevorrichtung 10 aufnimmt, um dadurch zumindest den Bereich der Ladevorrichtung 10 zu kühlen. Der mittels des Kühlmediums zu kühlende Bereich der Ladevorrichtung 10 umfasst dabei beispielsweise zumindest die Primärspule 12 und/oder elektronische Bauteile zum induktiven Laden des Energiespeichers beziehungsweise zum induktiven Übertragen von elektrischer Energie an die Sekundärspule.During the inductive charging of the energy storage, there is a power loss of the charging device 10 and thus to heat, which is also referred to as waste heat or heat loss. As a result, the charging device may become 10 heat. To excessively high temperatures of the charging device 10 , especially during inductive charging, to avoid the charging device 10 a cooling device 18 with a cooling circuit through which a cooling medium can flow 20 on. The cooling medium is preferably a cooling liquid or cooling water and thus liquid. Furthermore, it is conceivable that the cooling medium is a refrigerant, in which case the cooling device 18 for example, is designed as a compression refrigeration machine. By means of the cooling medium, at least one region of the charging device 10 be cooled by at least from the area to the cooling medium heat passes. This means that the cooling medium absorbs heat at least from the area of the charging device 10 thereby at least the area of the charging device 10 to cool. The area of the charging device to be cooled by means of the cooling medium 10 includes, for example, at least the primary coil 12 and / or electronic components for inductive charging of the energy storage device or for the inductive transfer of electrical energy to the secondary coil.

Um dabei die zum Kühlen des Bereiches von dem Bereich der Ladevorrichtung 10 abgeführte und von dem Kühlmedium aufgenommene Wärme zu nutzen und somit eine Sekundärnutzung der Abwärme realisieren zu können, ist ein Wärmetauscher 22 vorgesehen, welcher in einem von einer Flüssigkeit durchströmbaren Flüssigkeitskreislauf 24 eines Gebäudes 26 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 22 ist von dem Kühlmedium und von der Flüssigkeit durchströmbar, sodass über den Wärmetauscher 22 ein Wärmeübergang von dem Kühlmedium an die Flüssigkeit erfolgen kann. Hierdurch wird das Kühlmedium gekühlt, und die Flüssigkeit wird erwärmt. Dadurch ist die zumindest von dem Bereich der Ladevorrichtung 10 abgeführte und von dem Kühlmedium aufgenommene Wärme von dem Kühlmedium über den Wärmetauscher 22 an die Flüssigkeit übertragbar, mit welcher das Gebäude 26 versorgbar ist.To do this, to cool the area of the area of the loader 10 to use discharged and absorbed by the cooling medium heat and thus to be able to realize a secondary use of waste heat, is a heat exchanger 22 provided, which in a liquid flow through a liquid circuit 24 a building 26 is arranged. The heat exchanger 22 is traversed by the cooling medium and the liquid, so through the heat exchanger 22 a heat transfer from the cooling medium to the liquid can take place. As a result, the cooling medium is cooled, and the liquid is heated. This is the least of the area of the charging device 10 dissipated and absorbed by the cooling medium heat from the cooling medium through the heat exchanger 22 transferable to the liquid with which the building 26 is available.

Mittels der Flüssigkeit kann beispielsweise wenigstens ein Raum des Gebäudes 26 zumindest mittelbar oder direkt erwärmt werden, indem beispielsweise die Flüssigkeit einen in dem Raum angeordneten Heizkörper durchströmt oder die Flüssigkeit durchströmt einen weiteren Wärmetauscher, über welchen beispielsweise ein Wärmeübergang von der Flüssigkeit an eine auch als Heizwasser bezeichnete Heizflüssigkeit des Gebäudes 26 erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise Brauchwasser mittels der Flüssigkeit erwärmt werden, indem ein Wärmeübergang von der Flüssigkeit an das Brauchwasser, insbesondere über einen weiteren Wärmetauscher, erfolgt. Das Brauchwasser kann dann beispielsweise aus einem Wasserhahn oder anderweitigen Anschlusselementen ausströmen und beispielsweise von Bewohnern des Gebäudes 26 genutzt werden.By means of the liquid, for example, at least one room of the building 26 at least indirectly or directly heated, for example, by the liquid flows through a radiator arranged in the room or the liquid flows through another heat exchanger, via which, for example, a heat transfer from the liquid to a heating water as well designated heating fluid of the building 26 he follows. Alternatively or additionally, for example, service water can be heated by means of the liquid by a heat transfer from the liquid to the service water, in particular via a further heat exchanger takes place. The service water can then flow, for example, from a tap or other connection elements and example of residents of the building 26 be used.

Die Ladevorrichtung 10 ist beispielsweise in oder in der Nähe des Gebäudes 26 angeordnet. Insbesondere ist es denkbar, dass die Ladevorrichtung 10 in einem auch als Installationsraum bezeichneten Raum des Gebäudes 26 angeordnet ist, wobei der Installationsraum beispielsweise durch eine Garage des Gebäudes 26 begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass der Installationsraum mit Brauchwasser und/oder Heizwasser versorgbar ist, welches mittels des Wärmetauschers 22 auf die beschriebene Weise erwärmt werden kann. Insbesondere kann der Kühlkreislauf 20 über den Wärmetauscher 22 mit einem Heißwasserkreislauf oder einem Heißwassersystem des Gebäudes 26 gekoppelt sein, wobei der Heißwasserkreislauf beziehungsweise das Heißwassersystem der Flüssigkeitskreislauf 24 sein kann. Insgesamt ist erkennbar, dass auf die beschriebene Weise die zuvor beschriebene Abwärme der Ladevorrichtung 10, welche auch als Ladestation bezeichnet wird, an die Flüssigkeit und somit beispielsweise an das Heizwassersystem des Gebäudes 26 übertragen werden kann, sodass eine effektive und effiziente Sekundärnutzung von offboardseitiger Verlustleistung darstellbar ist. Insbesondere kann mittels des Wärmetauschers 22 der zuvor genannte Installationsraum mit Warmwasser versorgt werden, um dadurch beispielsweise den Installationsraum zu heizen und/oder in dem Installationsraum warmes Wasser aus einer Öffnung ausströmen lassen zu können. Außerdem kann vermieden werden, dass die Abwärme ungenutzt verloren geht und dadurch beispielsweise den Installationsraum übermäßig aufheizt.The loading device 10 is for example in or near the building 26 arranged. In particular, it is conceivable that the loading device 10 in a designated as installation space of the building 26 is arranged, the installation space, for example, by a garage of the building 26 is limited or formed. In particular, it is conceivable that the installation space can be supplied with service water and / or heating water, which by means of the heat exchanger 22 can be heated in the manner described. In particular, the cooling circuit 20 over the heat exchanger 22 with a hot water circuit or a hot water system of the building 26 coupled, wherein the hot water circuit or the hot water system of the fluid circuit 24 can be. Overall, it can be seen that in the manner described, the previously described waste heat of the charging device 10 , which is also referred to as a charging station, to the liquid and thus, for example, to the heating water system of the building 26 can be transmitted so that an effective and efficient secondary use of off-board power loss can be represented. In particular, by means of the heat exchanger 22 the aforementioned installation space are supplied with hot water, thereby for example to heat the installation space and / or to allow warm water to flow out of an opening in the installation space. In addition, it can be avoided that the waste heat is lost unused and thereby, for example, overheated the installation space.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Ladevorrichtungloader
1212
Primärspuleprimary coil
1414
Gehäusecasing
1616
Bodenground
1818
Kühleinrichtungcooling device
2020
KühlkreislaufCooling circuit
2222
Wärmetauscherheat exchangers
2424
FlüssigkeitskreislaufLiquid circuit
2626
Gebäudebuilding

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102016004851 A1 [0003]DE 102016004851 A1 [0003]

Claims (5)

Ladevorrichtung (10) zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Primärspule (12), mittels welcher elektrische Energie, mit welcher der Energiespeicher zu laden ist, induktiv auf eine Sekundärspule des Kraftfahrzeugs übertragbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens einen in einem von einer Flüssigkeit durchströmbaren Flüssigkeitskreislauf (24) eines Gebäudes (26) angeordneten Wärmetauscher (22), mittels welchem von zumindest einem Bereich der Ladevorrichtung (10) abgeführte Wärme auf die Flüssigkeit übertragbar ist, mit welcher das Gebäude (26) versorgbar ist.Charging device (10) for inductively charging an energy storage device of a motor vehicle, with at least one primary coil (12), by means of which electrical energy with which the energy storage device is to be charged, inductively to a secondary coil of the motor vehicle, characterized by at least one in one of a Liquid flow-through liquid circuit (24) of a building (26) arranged heat exchanger (22) by means of which at least a portion of the charging device (10) dissipated heat to the liquid is transferable, with which the building (26) can be supplied. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (22) in einem von einem Kühlmedium, mittels welchem die von dem Bereich abgeführte Wärme aufnehmbar ist, durchströmbaren Kühlkreislauf (20) der Ladevorrichtung (10) angeordnet und von dem Kühlmedium durchströmbar ist, sodass die Wärme von dem Kühlmedium über den Wärmetauscher (22) auf die Flüssigkeit übertragbar ist.Loading device (10) after Claim 1 , characterized in that the heat exchanger (22) is arranged in one of a cooling medium, by means of which the heat dissipated by the region, can be flowed through the cooling circuit (20) of the charging device (10) and can be flowed through by the cooling medium, so that the heat from the Cooling medium via the heat exchanger (22) is transferable to the liquid. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium flüssig ist.Loading device (10) after Claim 2 , characterized in that the cooling medium is liquid. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskreislauf (24) und die Flüssigkeit zum Temperieren von Brauchwasser und/oder Heizwasser für das Gebäude (26) ausgebildet sind.Charging device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid circuit (24) and the liquid for controlling the temperature of service water and / or heating water for the building (26) are formed. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen elektrischen Zuheizer, mittels welchem die Flüssigkeit, insbesondere über den Wärmetauscher (22), erwärmbar ist.Charging device (10) according to one of the preceding claims, characterized by an electric heater, by means of which the liquid, in particular via the heat exchanger (22), can be heated.
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