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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, Bus, Lkw oder ein sonstiges Nutzfahrzeug, mit einem Akkumulator und einer mit dem Akkumulator wirkverbundenen Spulenanordnung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeug-Stations-Anordnung mit diesem Fahrzeug und einer Station.
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Induktives Laden gewinnt insbesondere bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen immer mehr Bedeutung und wird voraussichtlich das dominierende Verfahren der verfügbaren Ladeverfahren sein, da es besonders bequeme und verschleißfrei erfolgt. Auch wird durch dieses Induktivladen eventuell ein Laden des Akkumulators während der Fahrt des Fahrzeuges auf speziellen Straßenabschnitten erlaubt. Bislang sind induktive Ladelösungen auf relativ geringe Ladeleistungen beschränkt; auch der Abstand zwischen Sende- und Empfangsspule sowie der Wirkungsgrad und die Kühlleistung sind beschränkt. Diese Limitierungen der Induktivladungen ergeben sich im Wesentlichen aus folgenden Parametern: - Ladeleistung absolut / Ladeleistung pro Modul absolut; - Ladeleistung pro Fläche; - Wirkungsgrad und Abstandstoleranz zwischen Sende- und Empfangsspule; - Abschirmung und elektromagnetisches Streufeld; - Art der Bestromung und Umwandlung (Wechselstrom zweiphasig, Drehstrom dreiphasig, Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom); - Kühlung der Spulen / Module; - Ladefrequenz; sowie Kernmaterial (sofern vorhanden) zur Steuerung / Erhöhung des magnetischen Flusses.
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Es besteht daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein leistungsfähigeres induktives Ladesystem zu ermöglichen.
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Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei das Fahrzeug mit einem Akkumulator und einer mit dem Akkumulator wirkverbundenen, zumindest eine Spule aufweisenden bidirektional wirkenden / schaltbaren Spulenanordnung zum Laden des Akkumulators in einem ersten Betriebszustand und zum Entladen des Akkumulators in einem zweiten Betriebszustand umgesetzt ist.
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Somit ist zumindest eine Spule (besonders bevorzugt mehrere Spulen) eingesetzt, die bivalent / bidirektional ausgebildet ist und genauso ein Laden wie ein Entladen des Akkumulators ermöglicht (z. B. für die Integration in einem „Smart Grid“, oder einem Batteriespeicher an einem Haus).
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Diesbezüglich ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Spulenanordnung mehrere Spulen aufweist, da diese dann deutlich leistungsfähiger ist.
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Ist die zumindest eine Spule der Spulenanordnung länglich ausgeformt und so angeordnet, dass sie sich in oder quer zu einer Bewegungsrichtung des Fahrzeuges erstreckt, wird eine möglichst große Spulenfläche zur Verfügung gestellt, die ein möglichst starkes, leistungsfähiges Entladen und Beladen des Akkumulators ermöglicht.
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Die jeweilige Spule ist entweder mit einem festen / feststehenden oder weiter bevorzugt einem verschiebbaren Spulenkern ausgestattet.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeug-Stations-Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeug nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen und einer Station, wobei die Spulenanordnung mit ihrer zumindest einen Spule mit einer Spule der Station in Wirkverbindung setzbar / schaltbar ist. Die Station ist dabei eine Station, die separat ausgeführt ist und bspw. in oder an einem Haus oder in einer Ladesäule integrierbar ist oder als Teil einer Straße vorsehbar ist und in einem Straßenabschnitt eingebettet ist.
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In anderen Worten ausgedrückt, sind somit erfindungsgemäß mehrere verteilte Pole / Spulen zum Induktivladen eines Fahrzeuges vorgeschlagen.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Stations-Anordnung mit einer einen Spulenkern verwendenden Spulenanordnung in einem Fahrzeug sowie einem Straßenabschnitt,
- 2 eine schematische Darstellung der zwischen dem Straßenabschnitt und dem Fahrzeug nach 1 fließenden induktiven Ströme,
- 3 die Spulenanordnung, ähnlich wie 2, wobei ein resonantes bivalentes Laden durchgeführt wird,
- 4 bis 9 verschiedene Draufsichten auf ein Fahrzeug, ähnlich wie das in 1 dargestellte Fahrzeug, mit unterschiedlich ausgebildeten Spulenanordnungen,
- 10 mehrere schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Fahrzeug-Stations-Anordnungen, die sich durch die Ausbildung der Spulenanordnung und/oder durch die relative Anordnung der Spulen der Spulenanordnung des Fahrzeuges zu Spulen des Straßenabschnittes unterscheiden,
- 11 mehrere schematische Darstellungen zum Veranschaulichen eines Ladevorgangs eines Fahrzeuges mittels mehreren in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges hintereinander angeordneten Spulen des Fahrzeuges und einer in dem Straßenabschnitt vorgesehenen Spule,
- 12 mehrere schematische Darstellungen zum Veranschaulichen eines Ladevorgangs eines Fahrzeuges, ähnlich zu 11, wobei das Fahrzeug nun eine längliche, durchgehende Spule aufweist,
- 13 mehrere schematische Darstellungen des Fahrzeuges von seiner Unterseite, mit denen unterschiedliche, beispielhafte Polausbildungen der Spulenanordnung des Fahrzeuges erkennbar sind,
- 14 mehrere Prinzipdarstellungen zur Veranschaulichung unterschiedlicher Positionen eines verfahrbaren Spulenkerns relativ zu den Spulen des Fahrzeuges und einer weiteren, außerhalb des Fahrzeuges, bspw. im Straßenabschnitt, angeordneten Spule,
- 15 mehrere schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Fahrzeug-Stations-Anordnungen, wobei das Fahrzeug jeweils durch optional höhenverstellbare Induktivladesäulen der Fahrzeug-Stations-Anordnung geladen wird,
- 16 mehrere schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Fahrzeug-Stations-Anordnungen, wobei das Fahrzeug jeweils durch eine Bodenplatte der Fahrzeug-Stations-Anordnung geladen wird,
- 17 ein Schaltbild einer möglichen Schaltung mit drei verschalteten Einheiten für drei Phasen zur Durchführung der Induktivladung des Fahrzeuges,
- 18 mehrere schematische Darstellungen weiterer mögliche Schaltungen zum Induktivladen mit drei verschalteten Einheiten für drei Phasen, und
- 19 mehrere schematische Darstellungen dreier weiterer möglicher Schaltungen zum Induktivladen mit zwei verschalteten Einheiten für zwei Phasen.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die jeweiligen Komponenten können wie folgt angeordnet werden, wobei Kombinationen, Abwandlungen und sinngemäße Erweiterungen der Prinzipien enthalten sind und wie folgt umfasst sind.
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1 zeigt prinzipiell ein erfindungsgemäß umgesetztes Fahrzeug 1, das über einen hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Akkumulator, d. h. einem wieder aufladbaren elektrischen Energiespeicher (auch als Batterie bezeichnet), verfügt. Dieser Akkumulator ist auf typische Weise mit einer Spulenanordnung 3 elektrisch verbunden, wobei die Spulenanordnung 3 zum Aufladen bzw. Entladen des Akkumulators bidirektional / bivalent ausgeführt ist. Das Fahrzeug 1 ist als Teil einer Fahrzeug-Stations-Anordnung 4 eingesetzt. Die Spulenanordnung 3 weist in dieser Ausführung mehrere Spulen 2 auf, die jeweils bivalent / bidirektional wirken. Somit ist der Akkumulator in einem ersten Betriebszustand durch die Spulenanordnung 3 aufladbar und in einem zweiten Betriebszustand zum Abgeben elektrischer Energie an die Spulenanordnung 3 ausgebildet. Der Akkumulator ist auf typische Weise im Betrieb mit einem Elektromotor weiter verbunden, um diesem elektrische Energie zuzuführen oder von diesem elektrische Energie aufzunehmen. Das Fahrzeug 1 ist selbst als ein Hybridfahrzeug oder ein rein elektrisches Fahrzeug / Elektrofahrzeug umgesetzt. In Verbindung mit 2 ist eine mögliche Anordnung zum Steuern des magnetischen Flusses in einem Medium gezeigt. Hierbei findet ein bivalentes Laden mit Spulenkern 10, z.B. in Hufeisenform, statt (evtl. bei niederfrequentem Laden sogar Teile der Fahrzeugstruktur als Spulenkern 10 / Eisenkern möglich). In 3 ist eine weitere mögliche Anordnung zum Steuern des magnetischen Flusses in einem Medium gezeigt; hierbei erfolgt ein resonantes bivalentes Laden mit Spulenkern 10, z.B. in Hufeisenform (evtl. bei niederfrequentem Laden sogar Teile der Fahrzeugstruktur als Spulenkern 10 / Eisenkern möglich). Eine Station 6 der Fahrzeug-Stations-Anordnung 4 ist in einem entsprechenden Abschnitt einer Straße 5 / eines Parkplatzes integriert.
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In diesem Zusammenhang sei zunächst auf die 4 bis 9 verwiesen, welche Figuren unterschiedliche Ausbildungen der Spulenanordnung 3 des Fahrzeuges 1 zeigen. In diesem Zusammenhang ist erkennbar, dass die jeweiligen Spulenanordnungen 3 bevorzugt mehrere Spulen 2 aufweisen, es können jedoch je Spulenanordnung 3 prinzipiell auch nur eine Spule 2 vorhanden sein, wie in Verbindung mit den 12 und 13 gezeigt. Die einzelnen Spulen 2 sind jeweils an sich entlang einer oder mehrerer Linien in Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 und/oder entlang einer oder mehrerer quer, etwa senkrecht, zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 verlaufenden Linien angeordnet / aufgereiht. Die Spulen 2 sind in einzelnen Ausführungsbeispielen auch länglich ausgebildet und mit ihrer Längsrichtung in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 oder quer, nämlich senkrecht, zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 ausgerichtet.
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In diesem Zusammenhang ist mit den in 4 dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils eine Spulenanordnung 3 gezeigt, die drei Spulen 2 aufweist. Die Spulen 2 an sich können rechteckförmig oder elliptisch / kreisförmig umgesetzt sein. Die Spulen 2 sind entlang einer gedachten Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 nebeneinander aufgereiht. Die Spulen 2 sind relativ zueinander beabstandet. Die Spulen 2 sind vor Vorderrädern 11 des Fahrzeuges 1, mittig zwischen den Vorderrädern 11 und Hinterrädern 11 des Fahrzeuges 1 oder hinter den Hinterrädern 11 des Fahrzeuges 1 angeordnet.
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In Verbindung mit 5 und 6 ist auch erkennbar, dass die Spulen 2 der Spulenanordnungen 3 unterschiedlicher Ausführungsbeispiele prinzipiell in unregelmäßigen Abständen relativ zueinander beabstandet sind. Einzelne Spulen 2 der Spulenanordnung 3 sind somit vor den Vorderrädern 11, mittig zwischen den Vorder- und Hinterrädern 11 oder hinter den Hinterrädern 11 angeordnet, während zumindest eine weitere Spule 2 an einer anderen Stelle angeordnet ist.
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In 6 ist auch die Orientierung der Spulen 2 hinsichtlich ihrer Längsrichtung innerhalb einer Spulenanordnung 3 unterschiedlich festlegbar. Auch können gemäß 7 und 8 prinzipiell auch nur zwei Spulen 2 vorhanden sein. In 9 sind weitere Anordnungen von Spulen 2 realisiert.
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Somit ist in anderen Worten ausgedrückt, eine durchgehende Spule 2 oder eine Spulensammlung (Spulenanordnung 3) in einer oder mehreren Linie(n) in Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 angeordnet, die sich über eine erhebliche bis komplette Länge des Fahrzeuges 1 erstreckt und dazu beiträgt, dass weniger Spulenfläche in einer Fahrbahn, wie einer Straße 5, verwendet werden muss, was z. B. für das Laden während der Fahrt von Vorteil ist. Insbesondere werden hierbei die Straßenkosten geringer, da die als Sendespulen eingesetzten Spulen (zweite Spulen 7) der Straße 5 einen erhöhten Abstand in Fahrtrichtung aufweisen können und demzufolge weniger Spulen 7 pro Streckenabschnitt benötigt werden, jedoch trotzdem genügend Überdeckung zum Fahrzeug 1 vorhanden ist. Die mehreren Spulen 2 oder 7 können parallel, in Reihe oder im (festen oder veränderlichen) Phasengang geschaltet sein (zwei oder mehr Phasen). Die relative Anordnung mehrerer Spulen 2 der Spulenanordnung 3 des Fahrzeuges 1 relativ zu mehreren zweiten Spulen 7 (etwa der Straße 5) ist dann auch in Verbindung mit den 10 bis 12 veranschaulicht. Demnach sind die Spulen 2, 7 in verschiedenen Anordnung im Fahrzeug 1, in der Straße 5, in einem Parkplatz, in einer Ladestation 6, etc. veranschaulicht. Mit 11 ist ein Laden während der Fahrt durch mehr Ladespulen 2 im Fahrzeug 1 und somit weniger Spulen 7 in der Straße 5 gezeigt. Gemäß den Teildarstellungen und den eingezeichneten Bezugspfeilen / Richtungspfeilen der 11 werden die Spulen 2 positionsabhängig bestromt; der sequentielle Betrieb ist abhängig von dem Abstand und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Nach 12 erfolgt das Laden ebenfalls während der Fahrt; hierbei durch durchgehende Ladestreifen im Fahrzeug 1 und somit ebenfalls weniger Spulen 7 in der Straße 5. In 13 ist erkennbar, dass prinzipiell auch nur eine Spule 2 oder zwei Spulen 2, die sich länglich bevorzugt über annähernd die gesamte Länge des Fahrzeuges 1 erstrecken, in der Spulenanordnung 3 vorsehbar sind. Dies ermöglicht ein besonders geschicktes Laden gemäß 12 bei der Fahrt über die Straße 5. Mit 13 sind auch unterschiedliche Polungen von der Unterseite des Fahrzeuges 1 / zum Fahrzeugunterboden hin ersichtlich (Kreuze markieren Magnetfeldlinien, die in die Zeichenebene hinein verlaufen; Punkte markieren Magnetfeldlinien, die aus der Zeichenebene heraus verlaufen.
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Des Weiteren ist es auch möglich, bewegliche Spulen / Spulenkerne 10 zu verwenden, wie in Verbindung mit 14 (für einen beweglichen Spulenkern 10) veranschaulicht. Die jeweilige erste Spule 2 (Empfangsspule / Spule des Fahrzeuges 1) und die zweite Spule 7 (Sendespule / Spule außerhalb des Fahrzeuges 1, bspw. der Straße 5) sind prinzipiell auch von ihrer Position austauschbar. Der Kern ist prinzipiell innerhalb einer Spule 2, 7 verschiebbar, aus der jeweiligen Spule 2, 7 hinaus verschiebbar oder in eine andere Spule 2, 7 verschiebbar. In 15 sind mehrere unterschiedliche Ausführungen von in einer Station 6 enthaltenen Induktivladesäulen 8 veranschaulicht. Zweite Spulen 7 sind somit nicht mehr, wie in den 1 und 10 bis 12 in der Straße 5 eingesetzt, sondern in einer optional höhenverstellbaren Induktivladesäule 8. Die entsprechenden ersten Spulen 2 sind zu einer Vorderseite oder einer Hinterseite des Fahrzeuges 1 übereinander angeordnet. Eine erste, links obere Teildarstellung der 15 zeigt ein Frontparken des Fahrzeuges 1 an einer Induktionssäule / Induktivladesäule 8 mit festem Spulenkern 10 und mindestens zwei Polen. Eine zweite, rechts obere Teildarstellung der 15 zeigt ein Frontparken des Fahrzeuges 1 an der Induktionssäule 8 ohne Spulenkern und mit mindestens zwei Polen. Eine dritte, links untere Teildarstellung der 15 zeigt ein Heckparken des Fahrzeuges 1 an der Induktionssäule 8 mit festem Spulenkern 10 und mindestens zwei Polen. Eine vierte, rechts untere Teildarstellung der 15 zeigt ein Heckparken des Fahrzeuges 1 an der Induktionssäule 8 ohne Spulenkern und mit mindestens zwei Polen.
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In 16 sind mehrere Bodenplatten 9 in der Station 6 integriert, die teilweise relativ zu dem Fahrzeug 1 höhenverstellbar sind; alternativ ist das Fahrzeug 1 höhenverstellbar. In den beiden linken Teildarstellungen der 16 ist erkennbar, wie eine Bodenplatte 9 mit Spule 2 höhenverstellbar ausgebildet ist. In den beiden mittleren Teildarstellungen der 16 ist erkennbar, wie eine weitere Bodenplatte 9 fest an der Straße 5 / der Parkfläche / dem Parkplatz angebracht ist und stattdessen die Spule 2, integriert in einer Fahrzeugplatte des Fahrzeuges 1, (zusammen mit der Fahrzeugplatte) höhenverstellbar ausgebildet ist. Damit ist die Spulenanordnung 3 des Fahrzeuges 1 relativ zum Fahrzeug 1 und somit relativ zu der Bodenplatte 9 höhenverstellbar. In den beiden rechten Teildarstellungen der 16 ist erkennbar, wie die Bodenplatte 9 wiederum fest an der Straße 5 / der Parkfläche / dem Parkplatz angebracht ist, stattdessen die Spule 2 zusammen mit der Fahrzeugkarosserie relativ zu den Rädern 11 des Fahrzeuges 1 und somit wiederum relativ zu der Bodenplatte 9 höhenverstellbar ausgebildet ist. Damit ist das Fahrzeug 1 relativ zu der Bodenplatte 9 höhenverstellbar.
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In 17 ist eine bevorzugte Schaltung zum Induktivladen realisiert. Es sind drei verschaltete Einheiten für drei Phasen gezeigt. Die Spulen 2 können sowohl als Sendeals auch als Empfangsspulen eingesetzt sein (Kontenpunkte sind durch schwarze Punkte gekennzeichnet; die Spannungsversorgung durch die mit „Potential [V]“ gekennzeichneten Doppelpfeile). In Verbindung mit den 18 und 19 sind weitere unterschiedliche Schaltkreise zum Induktivladen umgesetzt. In 18 sind wiederum drei verschaltete Einheiten für drei Phasen gezeigt; in 19 sind zwei verschaltete Einheiten für zwei Phasen gezeigt. In den 18 und 19 kennzeichnen die rechteckigen Kästen jeweils Koppelelemente 13; die elliptischen oder kreisrunden Elemente markieren die Sende- / Empfangsspulen 2; die Strichverbindungen kennzeichnen die zwischen den Elementen vorhandene Verkabelung (Kabel 12). Die mit den 17 bis 19 dargestellten Schaltungen sind selbstverständlich auch für die Schaltungen der zweiten Spulen 7 anwendbar.
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In anderen Worten ausgedrückt, sind somit Ausführungsbeispiele ausgebildet, die eine oder mehrere Spulen 2 umfassen (erhöhte Gesamtleistung, bessere räumliche Verteilung, geringere thermische Lasten). Eine durchgehende Spule 2 / Spulenansammlung 3 kann in einer oder mehreren Linie(n) in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein, die sich über eine erhebliche bis komplette Länge des Fahrzeuges 1 erstreckt, um weniger Spulenfläche in der Fahrbahn der Straße 5 verwenden zu müssen, was z.B. vorteilhaft für das Laden während der Fahrt ist (Straßenkosten geringer da Sendespulen (zweite Spulen 7) erhöhten Abstand in Fahrtrichtung aufweisen können und demzufolge weniger Spulen pro Streckenabschnitt benötigt werden, jedoch trotzdem genug Überdeckung zum Fahrzeug 1 vorhanden ist). Auch können mehrere Spulen 2, 7 parallel, in Reihe oder in (festen oder veränderlichen Phasengang) geschaltet sein (zwei oder mehr Phasen). Auch die Verwendung von hochfrequenten Feldern im Kiloherzbereich und darüber (ermöglicht kleine Spulen, aber hoher Aufwand für Wechselrichter etc.) oder niederfrequentes Laden unterhalb einem Kilohertz (größere Spulen, aber geringere thermische Belastung und ggfs. direkte Verwendung der Netzfrequenz von 50 Hz möglich) sind vorgesehen. Es sind spezielle Schaltungen wie Stern, Dreieck, Zickzack etc. möglich, wie auch in den 17 bis 19 umgesetzt. Auch ein kontinuierlicher Betrieb oder getakteter Betrieb der Spulen 2, 7 ist möglich. Weiter bevorzugt ist die Ausnutzung unterschiedlicher Widerstände (Ohm'sche, Kapazitive, Induktive) durch angepasste / veränderbare Verschaltung (ggfs. im Betrieb) der Spulen 2, 7 untereinander. Auch vorteilhaft ist die Ausnutzung / Beeinflussung der Blindleistung durch eine optimierte Verschaltung der Spulen 2, 7 untereinander. Die Spulen 2, 7, wie etwa die ersten Spulen 2 der Spulenanordnung 3 und die zweiten Spulen 7 nach den 1 bis 3, die Spulen 2, 7 der 14 und die Spulen 2, 7 der 15, sind mit Kernen 10 (z.B. (Pulver-)Ferrit, metallisches Glas etc.), Fluide oder ohne Kerne („Luftkern“) umgesetzt. Auch ist der Spulenkern 10 weiter bevorzugt verschiebbar (14; Änderung des magnetischen Flusses, der Fokussierung, Ausgleich unterschiedlicher Ladeabstände, veränderbare Induktivität & Blindleistung). Es erfolgt eine Integration in die Fahrzeugstruktur / der Medien / der (Kühl-)Flüssigkeiten als Leiter für den magnetischen Fluss. Es besteht eine verbesserte Kühlung für mehrere Spulen 2 im Vergleich zu Einzelspule, da eine höhere spezifische Oberfläche, Einbindung als Wärmetauscher vorhanden ist. Es besteht eine günstige Beeinflussung der elektromagnetischen Felder zueinander („Übersprechen“, Ausnutzung von Interferenzmuster für Ladeleistung oder Abschirmung, Resonanzkopplung). Unterschiedliche Geometrien / Durchmesser / Anordnungen der Spulen 2 sind in beliebiger Kombination (bessere Rausausnutzung, optimierte Leistungsflüsse etc.) umsetzbar. Die Spule 2 kann rechteckig, quadratisch, rund oder polygonisch ausgeführt sein. Auch wird die Überlappung der Spulen 2 ermöglicht (z.B. in der Tiefe / Breite / Höhe gestapelt). Auch die Durchdringung der einzelnen Spulen 2 bzw. Wicklungen wird erlaubt. An unterschiedlichsten Windungen einer Spule 2 wird der Abgriff von Strom und Spannung an einer anderen Spule erlaubt. Auch die Verwendung einer oder mehrerer Spulenanordnungen 3 an anderer Stelle wie dem Unterboden, d.h. der Seite oder dem Dach, ist denkbar. Bevorzugt ist auch die Verwendung einer oder mehrerer Spulenanordnungen 3 an Front oder Heck des Fahrzeuges 1, da diese Ladestationen (Induktivladesäule 8) beim Anfahren auf das geringste Spaltmaße hin angefahren werden können. Vorteilhaft ist auch die Verwendung von einer drahtlosen Gesamtenergieaustauschfläche größer als 65 cm x 65 cm (mindestens in einer Dimension oder Fläche in qm). Bevorzugt ist die Verwendung eines Spulenkerns 10 bevorzugt aus Weichferriten (Mangan-Zink Ferrite, Nickel-Zink Ferrite), bevorzugt aus Nickel-Zink Ferriten, da diese eine höhere Ladefrequenz und damit Leistungsdichte ermöglichen (Kiloherz- bis Megaherzbereich). Auch die Verwendung einer in mindestens eine Richtung beweglichen Ladeplattform (Bodenplatte 9), damit der Luftspalt zwischen Lade-/Empfangsspule 2, 7 minimiert werden kann, ist umgesetzt. Zudem ist die Verwendung eines höhenabsenkbaren Fahrwerks / eine Integration in ein aktives Fahrwerk des Fahrzeuges 1 umgesetzt, damit bei feststehender Ladeplattform der der Luftspalt zwischen Lade-/Empfangsspule 2, 7 minimiert werden kann. Bevorzugt werden zwei Spulenpaare bei einer Energieaustauschspannung (bivalentes Laden) von 230 V vorgesehen. Eine weiter bevorzugte Ausführung ist die Verwendung von drei Spulenpaaren bei einer Energieaustauschspannung (bivalentes Laden) von 400 V. Eine Rekuperation des Fahrzeuges 1 kann auch über Rückspeisung in Fahrbahn 5 erfolgen (mit Vergütung), statt in die Batterie / Akkumulator des Fahrzeuges 1, d.h. die Spulenanordnung 3 ist dafür optimiert. Weiter bevorzugt sind mehrere Spulen 2, 7 für unterschiedliche Ladestandards vorhanden. Auch ist es von Vorteil, wenn mehrere Spulen 2, 7 für unterschiedliche Abrechnungsmodelle vorhanden sind. Zweckmäßig ist es auch, mehrere Spulen 2, 7 für unterschiedliche Beabstandungen zwischen Sende- und Empfangsspule 2, 7 zu verwenden. Auch der Einsatz mehrerer Spulen 2, 7 für unterschiedliche Betriebspunktoptimierungen (Wirkungsgrad vs. Leistungsdichte) ist realisiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- erste Spule
- 3
- Spulenanordnung
- 4
- Anordnung
- 5
- Straße
- 6
- Station
- 7
- zweite Spule
- 8
- Induktivladesäule
- 9
- Bodenplatte
- 10
- Spulenkern
- 11
- Rad
- 12
- Kabel
- 13
- Koppelelement
