DE102018008889A1

DE102018008889A1 - Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, sowie ein Lademanagementsystem

Info

Publication number: DE102018008889A1
Application number: DE102018008889.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Kronewitter; Christoph Schwill
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenes Fahrzeugs (1), wobei mit einem Fitnessgerät (3) elektrische Energie in ein Versorgungsnetz gespeist und/oder in einen Zwischenspeicher (6) gespeichert wird und die gespeiste und/oder gespeicherte elektrische Energie zum induktiven Aufladen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (1) verwendet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lademanagementsystem (10), sowie eine Anordnung (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lademanagementsystem zum induktiven Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, sowie eine Anordnung.
Beim induktiven Laden wird zwischen einer Primärspule und einer Sekundärspule kabellos elektrische Energie übertragen. Diese lässt sich in einem Energiespeicher, zum Beispiel einer Hochvoltbatterie speichern. Bei einem induktiven Ladevorgang eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs wird viel Energie benötigt
Die DE 10 2011 076 186 A1 offenbart Sensoren, welche einen Verschmutzungsgrad oder Störfaktoren ermitteln. Ebenso werden unterschiedliche mechanische Mittel bereitgestellt, welche die Störfaktoren beseitigen. Der Ladevorgang kann bis zur Beseitigung erkannter Störfaktoren angepasst oder ganz ausgesetzt werden.
Aus der US 2010 001 7045 A1 geht ein System hervor, welches ein Gebäudekontrollsystem mit einem Fahrzeugbatterie-Controller aufweist. Der Fahrzeugbatterie-Controller ist dazu ausgebildet, eine Fahrzeugbatterie während des Ladevorgangs und Entladevorgangs zu kontrollieren. Die Fahrzeugbatterie ist mit einer Elektronikeinheit eines Gebäudes gekoppelt.
Der Strom, der für das Betreiben der induktiven Ladestation notwendig ist, wird meist durch konventionelle Kraftwerke erzeugt.
Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine induktive Ladestation und vielfältiger auszunutzen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 1 und durch ein Lademanagementsystem zum induktiven Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 2 gelöst.
Sinnvolle Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei mit einem Fitnessgerät elektrische Energie in ein Versorgungsnetz gespeist und/oder in einen Zwischenspeicher gespeichert wird, und die gespeiste und/oder gespeicherte elektrische Energie zum induktiven Aufladen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs verwendet wird. Beispielsweise kann ein Laufband als Fitnessgerät über einer Primärspule einer induktiven Ladestation angeordnet sein. Durch das Laufen auf dem Laufband wird elektrische Energie erzeugt, welche dann entweder in einem Zwischenspeicher gespeichert werden kann oder/ und in ein Versorgungsnetz rückgespeist werden kann. Beispielhaft kann somit der Nutzer die elektrische Energie für ein induktives Aufladen seines elektrisch betriebenen Fahrzeugs nutzen. Die elektrische Energie kann beispielsweise auch in einem Hausspeicher als Zwischenspeicher zwischengespeichert werden. Die elektrische Energie kann somit nicht nur für den induktiven Ladevorgang, sondern auch für die Steuerung anderer diverser Geräte, beispielhaft für die Steuerung eines elektrisch betriebenen Garagentores, bereitgestellt werden. Durch die vom Fitnessgerät erzeugte Energie, kann eine effizientere Methode zur zusätzlichen Energieerzeugung für eine induktive Ladestation bereitgestellt werden.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Lademanagementsystem zum induktiven Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereitgestellt, wobei ein Fitnessgerät an das Lademanagementsystem anschließbar ist. Ein Energieversorgungsnetz und/oder einen Zwischenspeicher zum Aufnehmen von elektrischer Energie, die mit dem Fitnessgerät erzeugbar ist, ist an das Lademanagementsystem anschließbar. Das Lagemanagementsystem ist dazu ausgebildet, die aufgenommene elektrische Energie zum induktiven Aufladen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu verwenden. In einer spezifischen Ausgestaltungsform bei der das Laufband zwischen einer Sekundärspule des Fahrzeugs und einer Primärspule der induktiven Ladestation angeordnet ist, kann das Laufband vorzugsweise nicht in Betrieb genommen werden. Das Fitnessgerät muss aber nicht direkt auf der Primärspule angeordnet sein. Die erzeugte Energie kann mit dem Lademanagementsystem in einem Zwischenspeicher, beispielsweise einem Hausspeicher, zwischengespeichert werden. Insbesondere können mit der erzeugten Energie über ein Versorgungsnetz auch andere diverse Geräte, wie beispielsweise ein elektrisch betriebenes Garagentor, gesteuert werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Fitnessgerät, einer Primärspule und einem Lademanagementsystem ist, wie oben angedeutet, eine Primärspule unter dem Fitnessgerät angeordnet. Ein Sensor ist an dem Lademanagementsystem angeordnet, um ein Störobjekt, welches sich in der Umgebung des Fitnessgeräts befindet, zu identifizieren. Der Sensor kann vorzugsweise Störobjekte, welche sich beispielsweise auf einem Laufband befinden können, detektieren. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Infrarotsensor, einen magnetischen Sensor, einen Ultraschallsensor oder insbesondere um eine optische Erfassungseinheit handeln. Wenn beispielsweise ferromagnetische Stoffe in die Nähe eines Streufeldes beziehungsweise in die Nähe eines elektromagnetischen Felds kommen, werden diese ferromagnetischen Stoffe magnetisiert. Dadurch erzeugen die ferromagnetischen Stoffe selbst ein Magnetfeld, welches insbesondere die Wirkung des Streufelds zusätzlich verstärkt. Der Sensor kann beispielsweise zwischen der Primärspule und dem Laufband integriert sein. Durch den Sensor kann die Gefahr, dass Störobjekte das induktive Laden des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs beeinträchtigen, frühzeitig erkannt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Motor des Fitnessgeräts zum induktiven Laden generatorisch und zum Entfernen des Störobjekts als Antrieb des Fitnessgeräts betreibbar ist. Sobald der Sensor ein Störobjekt detektiert, kann ein Signal an den Motor gesendet werden. Durch den Motor kann das Laufband beziehungsweise Fitnessgerät beispielsweise über Antriebsrollen gestartet werden, sodass das Störobjekt automatisch von der Lauffläche entfernt wird. Wenn sich ein Störobjekt während des induktiven Ladevorgangs auf dem Laufband befindet, kann der induktive Ladevorgang automatisch gestoppt werden bis das Störobjekt entfernt wurde.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Elektronikeinheit dazu ausgebildet ist, Daten auszuwerten und an ein mobiles Endgerät zu senden, wobei die Elektronikeinheit über eine Funkverbindung mit dem Fitnessgerät und dem mobilen Endgerät verbunden ist. Beispielsweise kann das Fitnessgerät mit einem Smartphone, einer Smartwatch oder einem Tablet über eine Bluetooth-Verbindung oder über ein WLAN-Netzwerk verbunden werden. Daten, wie beispielsweise der Kalorienverbrauch, die Leistung, die bereits abgelegte Strecke oder die Dauer des Trainings können somit auf dem mobilen Gerät eingesehen werden. Insbesondere kann auch eine Wandelektronik einschließlich eines Beamers über eine Funkverbindung mit einem Smartphone verbunden sein. Der Beamer kann die vom Fitnessgerät erfassten Daten, wie beispielsweise den Kalorienverbrauch, an eine Wand projizieren. Gleichzeitig können die Daten auch auf ein Smartphone, Tablet und/oder an eine Smartwatch gesendet werden
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Fitnessgerät und der Zwischenspeicher und/oder das Energieversorgungsnetz an das Lademanagementsystem angeschlossen sind. Das Lademanagementsystem steuert die Speicherung der erzeugten Energie und die Einspeisung der erzeugten Energie in die induktive Ladestation oder andere diverse Geräte.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren 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.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in:

1 eine beispielhafte Anordnung der induktiven Ladestation; und
2 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Durchführen eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.

In der 1 ist ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 1 und eine Anordnung zum Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 1 dargestellt. Die Anordnung 2 weist zum Beispiel ein Lademanagementsystem 10, eine Elektroeinheit 9 und einen Zwischenspeicher 6 auf. Die Anordnung 2 beinhaltet hierfür ferner eine Primärspule 4, zumindest einen Sensor 5 und ein Fitnessgerät 3 auf. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 1 kann beispielsweise ein elektrisch betriebenes Auto, ein elektrisch betriebenes Zweirad oder ein elektrisch betriebener Bus sein. Das Fitnessgerät 3, beispielsweise ein Laufband, kann über der Primärspule 4 angeordnet sein. Der Sensor 5 kann beispielsweise zwischen dem Fitnessgerät 3 und der Primärspule 4 integriert sein.
Die Anzahl der Sensoren 5 kann variabel sein. Während der Benutzung des Fitnessgeräts 3 kann ein Nutzer 8 insbesondere elektrische Energie erzeugen. Die elektrische Energie kann dann beispielsweise in dem Zwischenspeicher 6, insbesondere in einem Hausspeicher, gespeichert werden, um die Primärspule 4 mit der gespeicherten elektrischen Energie zu versorgen. Der Zwischenspeicher 6 kann ein Teil einer induktiven Ladestation sein, welche auch die Primärspule 4 beinhaltet.
Über ein Smartphone als ein mobiles Endgerät 7 kann der Nutzer 8 beispielsweise seinen aktuellen Kalorienverbrauch oder seine bisherige Laufstrecke abrufen und jederzeit nachverfolgen. Insbesondere kann auch die bisherige erzeugte Energie ausgewertet und angezeigt werden.
Die Sensoren 5 können metallische Störobjekte, die sich auf dem Fitnessgerät 3 befinden können, detektieren. Wenn ein metallisches Störobjekt von dem Sensor 5 erfasst wurde, setzt ein Motor 11 das Fitnessgerät 3 in Bewegung, sodass das metallische Störobjekt automatisch von dem Fitnessgerät 3 beziehungsweise Laufband entfernt wird. Die Elektronikeinheit 9 ist dazu ausgebildet, die vom Fitnessgerät 3 erfassten Daten auszuwerten. Die Daten können dann an das mobile Endgerät 7, wie beispielsweise ein Smartphone 7 gesendet werden. Für den Nutzer 8 besteht somit die Möglichkeit seine Leistungen jederzeit abrufen und nachverfolgen zu können.
In 2 sind vorteilhafte Verfahrensschritte zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs schematisch dargestellt.
In einem ersten Schritt (S1) erzeugt ein Nutzer 8 durch eine Aktivität auf dem Fitnessgerät 3 elektrische Energie. Das Fitnessgerät 3 kann beispielsweise ein Laufband sein. Je nach Dauer und Intensivität der Aktivität wird eine dementsprechend hohe oder niedrige Energie erzeugt.
Die elektrische Energie kann in dem Zwischenspeicher 6 in einem zweiten Schritt (S2) gespeichert werden oder in einem dritten Schritt (S3) in das Versorgungsnetz gespeist werden. Der Zwischenspeicher 6 kann als ein Hausspeicher ausgebildet sein. Das Versorgungsnetz kann ein herkömmliches Haushaltsstromnetz sein. Mit der erzeugten elektrischen Energie können auch andere diverse Geräte, wie beispielsweise ein elektrisch betriebenes Garagentor, betrieben werden.
In einem vierten Schritt (S4) wird die elektrische Energie für die Energieversorgung einer induktiven Ladestation zum Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 1 genutzt. Die elektrische Energie kann aus dem Zwischenspeicher 6 oder dem Versorgungsnetz entnommen und in das Stromnetz der induktiven Ladestation gespeist werden.
Bezugszeichenliste

1: Elektrisch angetriebenes Fahrzeug
2: Anordnung
3: Fitnessgerät
4: Primärspule
5: Sensor
6: Zwischenspeicher
7: Mobiles Endgerät
8: Nutzer
9: Elektroeinheit
10: Lademanagementsystem
11: Motor
S1: Erster Schritt
S2: Zweiter Schritt
S3: Dritter Schritt
S4: Vierter Schritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011076186 A1 [0003]
US 20100017045 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Durchführung eines induktiven Ladevorgangs eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass - mit einem Fitnessgerät (3) elektrische Energie in ein Versorgungsnetz gespeist und/oder in einen Zwischenspeicher (6) gespeichert wird, und - die gespeiste und/oder gespeicherte elektrische Energie zum induktiven Aufladen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (1) verwendet wird.
Lademanagementsystem (10) zum induktiven Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass - ein Fitnessgerät (3) an das Lademanagementsystem (10) anschließbar ist, und - ein Energieversorgungsnetz und/oder einen Zwischenspeicher (6) zum Aufnehmen von elektrischer Energie, die mit dem Fitnessgerät (3) erzeugbar ist, an das Lademanagementsystem (10) anschließbar ist - das Lagemanagementsystem (10) dazu ausgebildet ist, die aufgenommene elektrische Energie zum induktiven Aufladen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (1) zu verwenden.
Anordnung (2) mit einem Fitnessgerät (3), einer Primärspule (4) und einem Lademanagementsystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (4) unter dem Fitnessgerät (3) angeordnet ist und ein Sensor (5) an dem Lademanagementsystem (10) angeordnet ist, um ein Störobjekt, welches sich in der Umgebung des Fitnessgeräts (3) befindet, zu identifizieren.
Anordnung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor des Fitnessgeräts (3) zum induktiven Laden generatorisch und zum Entfernen von Störobjekten als Antrieb des Fitnessgeräts (3) betreibbar ist.
Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, mit einer Elektronikeinheit (9), die dazu ausgebildet ist, Daten auszuwerten und an ein mobiles Endgerät (7) zu senden, wobei die Elektronikeinheit (9) über eine Funkverbindung mit dem Fitnessgerät (3) und dem mobilen Endgerät (7) verbunden ist.
Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Lademanagementsystem (10), an den Zwischenspeicher (6) und/oder das Energieversorgungsnetz angeschlossen ist.