WO2016050424A1 - Verfahren zur fremdobjekterkennung für eine induktionsladevorrichtung und induktionsladevorrichtung - Google Patents

Verfahren zur fremdobjekterkennung für eine induktionsladevorrichtung und induktionsladevorrichtung Download PDF

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WO2016050424A1
WO2016050424A1 PCT/EP2015/069533 EP2015069533W WO2016050424A1 WO 2016050424 A1 WO2016050424 A1 WO 2016050424A1 EP 2015069533 W EP2015069533 W EP 2015069533W WO 2016050424 A1 WO2016050424 A1 WO 2016050424A1
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WO
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quality
foreign object
charging device
induction charging
actual
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PCT/EP2015/069533
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Martin Gonda
Dragan Krupezevic
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Robert Bosch Gmbh
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for foreign object detection for a
  • an electromagnetic field is used for the inductive energy transfer from an induction charging device to a rechargeable battery device of the handset, wherein the induction charging device and the rechargeable battery device or the handset each have a coil which can be positioned at a small distance from each other and thus together form a transformer substantially.
  • Electromagnetic field, eddy currents can form, which is the
  • the foreign object can be magnetized, this can also be heated by magnetic reversal or hysteresis losses. The heating can be considerable, so that a reliability of the inductive charging system is no longer guaranteed.
  • the foreign object can withdraw energy from the electromagnetic field, so that the
  • a determination device for detecting an object in the region of the charging coil as a function of an electrical parameter at the resonance transformer.
  • Induction charging a control unit for varying a quality factor of the resonant transformer to allow energy transfer at a low quality factor and a detection of the object at a high quality factor.
  • Oscillation circuit of the induction charging device are detected and subsequently the actual quality is compared with a dependent of the resonance frequency target quality. Based on a defined target quality range, a decision is then made about the presence of a foreign object.
  • the actual quality is corrected with a correction factor such that its course is linear and / or constant.
  • the correction factor is for example defined as the inverse of the actual quality. But it can also be used as a fixed correction curve in a memory
  • the Induction charger be stored.
  • the maximum desired quality of the desired quality range can advantageously be reduced and the minimum desired quality of the desired quality range can be increased, which leads to a reduction of the Target quality range leads.
  • the upper and / or the lower limit of the desired quality range are also multiplied by the correction factor, as a result of which the desired quality range is given a substantially rectangular area.
  • the invention relates to an induction charging device with a
  • Oscillating circuit and a control unit in particular for a hand tool, for carrying out the method according to the invention for foreign object detection, wherein the control unit adjusts the upper and / or lower limit of the desired quality range and the course of the actual quality to each other.
  • FIGS 1 to 5 wherein like reference numerals in the figures indicate the same components with the same operation.
  • Fig. 2 a relation table of a control and regulating unit of
  • FIG. 1 shows an induction charging device 10 for carrying out the
  • FIG. 1 shows a battery device 12 to be charged for a not shown one
  • the induction charging device 10 forms the primary side of a charging system 14 and is intended to be designed as a hand tool battery or hand tool machines with built-in batteries
  • Battery device 12 to load. In principle, however, it would also be conceivable to charge with the induction charging device 10 other rechargeable-battery devices which appear to the person skilled in the art as meaningful.
  • FIG. 1 shows the induction charging device 10 and the charging device
  • Battery device 12 in a loading operation.
  • the battery device 12 is set up on an upper side of a housing 16 of the induction charging device 10 and is charged wirelessly via at least one charging coil 18 of the induction charging device 10.
  • the induction charging device 10 has a
  • Ladeelektronikhimhimhimhim which in turn comprises a control and regulation unit 22 and a resonant circuit 24 with the at least one charging coil 18.
  • the control unit 22 of the induction charging device 10 is intended to determine a resonance frequency f R and an associated actual quality Qi (f R ). Furthermore, the control and regulation unit 22 is provided for comparing the actual quality Qi (f R ) with a desired quality Q s (f R ) which depends on the resonance frequency f R.
  • the control unit 22 has a memory 26 in which a relation table is stored, which for the determined resonant frequency f R contains a desired quality range q s with a plurality of desired qualities Q s (f R ) (cf. For this purpose, the following comments on Figure 2).
  • foreign object detection is performed at regular intervals. In the foreign object detection is checked whether one or more foreign objects 11, which may affect a loading operation, between the
  • Induction charger 10 and the battery device 12 or just on the induction charging device 10 are located and / or an operator or the induction charging 10 endanger.
  • the Fremdmaschineerkennung takes place according to a method described in the unpublished DE 10 2013 212 588, such that first the resonant frequency f R and the associated actual quality Qi (f R ) are determined. Subsequently, the actual quality Qi (f R ) is compared with the desired quality Q s (f R ), which depends on the resonant frequency f R , in order to
  • FIG. 2 shows the relation table of the control and regulation unit 22 stored in the memory 26 in the form of a schematic diagram in which the resonance frequency f R is plotted on the abscissa and the quality Q is plotted on the ordinate.
  • the diagram is divided into three areas 30, 32, 34.
  • a first region 30 is formed by a desired quality range q s for operation with the battery device 12. If the actual quality Qi (f R ) lies within an upper limit q So and a lower limit q Su of the region 30, it is assumed that no foreign object 11 is located in a region between the induction charging device 10 and the battery device 12. Furthermore, it is assumed that the rechargeable battery device 12 rests on the induction charging device 10 and is to be charged.
  • a second region 32 is formed by a desired quality range q s for operation without battery device 12. If the actual quality Qi (f R ) lies within the upper limit q So and the lower limit q Su of the region 32, it is assumed that there is no foreign body 11 on the induction charging device 10. Furthermore, it is assumed that no rechargeable battery device 12 is located on the induction charging device 10.
  • a third region 34 which surrounds the first region 30 and the second region 32, is formed by an error region. If the actual quality Qi (f R ) lies in this region 34, it is assumed that there is any error or the battery device 12 is positioned so poorly to the induction charging device 10 that charging of the battery device 12 is not possible or only to a very limited extent , The error can be both in the
  • the Induction charger 10 lie in the battery device 12 and in an environment of the charging system 14.
  • the third area 34 has two In this case, the first subregion 34 'of the third region 34 is arranged below the lower limit q Su of the first region 30 relative to the quality Q. If the actual quality Qi (f R ) lies within this first region
  • Foreign object 11 is located in a region between the induction charging device 10 and the battery device 12.
  • the second subregion 34 "of the third region 34 is arranged below the lower limit q Su of the second region 32 with respect to the quality Q. If the actual quality Qi (f R ) lies within this second subregion 34", it is assumed that at least one
  • Induction device 10 may be allowed as a user usually the
  • Battery device 12 will not settle exactly centered on the at least one charging coil 18 of the induction device 10. This is the case in particular when the induction device 10 has a flat surface without mechanical guide aids for the rechargeable battery device 12. Furthermore, a vertical displacement due to foreign objects 11 between the battery device 12 and the induction device 10 is possible. According to the invention is now provided, the upper limit q So and / or the lower
  • the following FIGS. 3 and 4 show this for the first area 30.
  • the upper limit q So and the lower limit q Su of the desired quality range q s such ax within a target Q Sm and a minimum setpoint Q Sm in that changed their course largely to the course of the actual Quality Qi (f R ) corresponds. This is at substantially
  • the effective target quality range q s compared to Figure 3 is significantly reduced.
  • the actual performance Qi, but is now (f R) is corrected in such a manner that its course is linear and / or constant, such that at substantially constant distance between the actual quality Qi (f R) and upper or lower limit q So , qsu reduce the maximum setpoint Q Sm ax and increase the minimum setpoint Q Sm in.
  • the target quality range q s receives a substantially rectangular area, which allows a very simple comparison to the foreign object detection.
  • this adaptation causes a constant accuracy of the foreign object detection independently of the resonance frequency f R.
  • Correction factor K are multiplied to linearize their course.
  • Embodiments of the invention is limited neither to the waveforms shown in the figures nor to the design of the inductive charging system according to FIG.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24), insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, wobei eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (QI(fR)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte (QI(fR)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(fR )) verglichen und anhand eines definierten Soll-Gütebereichs (qS) eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) getroffen wird. Erfindungsgemäß sieht das Verfahren vor, dass eine obere Grenze (qSo) und/oder eine untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qS) und der Verlauf der Ist-Güte (QI(fR)) aneinander angepasst werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24) und einer Steuer- und Regeleinheit (22) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und Induktionsladevorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine
Induktionsladevorrichtung und eine Induktionsladevorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Es ist bekannt, akkubetriebene Handgeräte wie Zahnbürsten, Mobilfunkgeräte, elektrisch betriebene Handwerkzeuge oder dergleichen drahtlos zu laden. Dazu wird ein elektromagnetisches Feld zur induktiven Energieübertragung von einer Induktionsladevorrichtung zu einer Akkuvorrichtung des Handgeräts genutzt, wobei die Induktionsladevorrichtung und die Akkuvorrichtung bzw. das Handgerät jeweils eine Spule aufweisen, die in geringem Abstand zueinander positionierbar sind und so zusammen im Wesentlichen einen Transformator bilden.
Gerät ein elektrisch leitfähiges Fremdobjekt in den Bereich des
elektromagnetischen Feldes, können sich Wirbelströme bilden, die das
Fremdobjekt erwärmen. Ist das Fremdobjekt magnetisierbar, so kann dieses auch durch Ummagnetisierungs- bzw. Hystereseverluste erwärmt werden. Die Erwärmung kann beträchtlich sein, sodass eine Betriebssicherheit des induktiven Ladesystems nicht mehr gewährleistbar ist. Außerdem kann das Fremdobjekt Energie aus dem elektromagnetischen Feld entziehen, sodass die
Energieübertragung zur Akkuvorrichtung gestört ist. Aus der DE 10 2012 205 693 AI ist ein induktives Ladesystem bekannt mit einer Induktionsladevorrichtung zur drahtlosen Energieübertragung zu einer
Akkuvorrichtung, wobei ein Resonanztransformator der
Induktionsladevorrichtung mit einer Ladespule ein elektromagnetisches
Wechselfeld erzeugt. Eine Bestimmungseinrichtung ist zur Erfassung eines Objekts im Bereich der Ladespule in Abhängigkeit eines elektrischen Parameters am Resonanztransformator vorgesehen. Außerdem umfasst die
Induktionsladevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit zur Veränderung eines Gütefaktors des Resonanztransformators, um eine Energieübertragung bei einem niedrigen Gütefaktor und eine Erfassung des Objekts bei einem hohen Gütefaktor zu erlauben.
Aus der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 212 588 ist ferner ein Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung bekannt, bei dem eine Resonanzfrequenz und eine dazu gehörige Ist-Güte einer
Schwingkreisschaltung der Induktionsladevorrichtung erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte mit einer von der Resonanzfrequenz abhängigen Soll- Güte verglichen wird. Anhand eines definierten Soll-Gütebereichs wird dann eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts getroffen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung sowie die entsprechenden Induktionsladevorrichtungen weiter zu verbessern und die Erkennungsgenauigkeit von Fremdobjekten zu erhöhen.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren zur
Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung eine obere Grenze und/oder eine untere Grenze des Soll-Gütebereichs und den Verlauf der Ist-Güte aneinander anpasst. Auf diese Weise kann der Soll-Gütebereich, innerhalb dem ein fehlerfreier Ladebetrieb des induktiven Ladesystems gewährleistest ist, verkleinert werden, was zu einer erhöhten Präzision und Empfindlichkeit der Erkennung von Fehlerfällen infolge von Fremdobjekten führt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, die obere und/oder die untere Grenze des Soll-Gütebereichs derart innerhalb einer maximalen Soll-Güte und einer minimalen Soll-Güte zu verändern, dass ihr Verlauf weitestgehend dem Verlauf der Ist-Güte entspricht. Hierdurch wird bei im Wesentlichen
gleichbleibendem Abstand zwischen der Ist-Güte und der oberen bzw. der unteren Grenze der effektive Soll-Gütebereich verkleinert. Als Folge kann die Genauigkeit der Fremdobjekterkennung, insbesondere im Falle einer stärkeren Fehlpositionierung der Akkuvorrichtung relativ zu zumindest einer Ladespule der Induktionsvorrichtung mit größeren Werten für die Resonanzfrequenz und die Ist- Güte, d.h. in der Nähe der maximal zulässigen Resonanzfrequenz, gesteigert werden.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ist-Güte derart mit einem Korrekturfaktor korrigiert wird, dass ihr Verlauf linear und/oder konstant ist. Der Korrekturfaktor ist beispielsweise definiert als die Inverse der Ist-Güte. Er kann aber auch als feste Korrekturkurve in einem Speicher der
Induktionsladevorrichtung abgelegt sein. In vorteilhafter Weise lassen sich bei im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand zwischen der Ist-Güte und der oberen bzw. der unteren Grenze die maximale Soll-Güte des Soll-Gütebereichs verringern und die minimale Soll-Güte des Soll-Gütebereichs erhöhen, was zu einer Verkleinerung des Soll-Gütebereichs führt. Dazu ist weiter vorgesehen, dass auch die obere und/oder die untere Grenze des Soll-Gütebereichs mit dem Korrekturfaktor multipliziert werden, wodurch der Soll-Gütebereich eine im Wesentlichen rechteckige Fläche erhält. Somit ist ein sehr einfacher Vergleich zur Fremdobjekterkennung und eine gleichbleibende Genauigkeit der
Fremdobjekterkennung unabhängig von der Resonanzfrequenz möglich.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Induktionsladevorrichtung mit einer
Schwingkreisschaltung und einer Steuer- und Regeleinheit, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fremdobjekterkennung, wobei die Steuer- und Regeleinheit die obere und/oder die untere Grenze des Soll-Gütebereichs und den Verlauf der Ist- Güte aneinander anpasst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
Ausführungsbeispiele
Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 5 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten.
Es zeigen
Fig. 1: eine Induktionsladevorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fremdobjekterkennung und eine zu ladende Akkuvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2: eine Relationstabelle einer Steuer- und Regeleinheit der
Induktionsladevorrichtung nach dem Stand der Technik in Form eines schematischen Diagramms,
Fig. 3: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Relationstabelle der Steuer- und Regeleinheit der
Induktionsladevorrichtung in einem schematischen Diagramm und
Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Relationstabelle der Steuer- und Regeleinheit der
Induktionsladevorrichtung in einem schematischen Diagramm.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt eine Induktionsladevorrichtung 10 zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines Fremdobjektes 11. Ferner zeigt Figur 1 eine zu ladende Akkuvorrichtung 12 für eine nicht gezeigte
Handwerkzeugmaschine. Die Induktionsladevorrichtung 10 bildet die Primärseite eines Ladesystems 14 und ist dazu vorgesehen, die als Handwerkzeugakkus oder Handwerkzeugmaschinen mit eingebauten Akkus ausgebildete
Akku Vorrichtung 12 zu laden. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, mit der Induktionsladevorrichtung 10 andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Akkuvorrichtungen zu laden.
Figur 1 zeigt die Induktionsladevorrichtung 10 und die zu ladende
Akkuvorrichtung 12 in einem Ladebetrieb. Dabei ist die Akkuvorrichtung 12 auf einer Oberseite eines Gehäuses 16 der Induktionsladevorrichtung 10 aufgestellt und wird über zumindest eine Ladespule 18 der Induktionsladevorrichtung 10 drahtlos geladen. Die Induktionsladevorrichtung 10 weist eine
Ladeelektronikeinheit 20 auf, die ihrerseits eine Steuer- und Regeleinheit 22 sowie eine Schwingkreisschaltung 24 mit der zumindest einen Ladespule 18 umfasst. Die Steuer- und Regeleinheit 22 der Induktionsladevorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, eine Resonanzfrequenz fR und eine dazu gehörige Ist-Güte Qi(fR) zu bestimmen. Des Weiteren ist die Steuer- und Regeleinheit 22 dazu vorgesehen, die Ist-Güte Qi(fR) mit einer von der Resonanzfrequenz fR abhängigen Soll-Güte Qs(fR) zu vergleichen. Zu diesem Zweck weist die Steuer- und Regeleinheit 22 einen Speicher 26 auf, in dem eine Relationstabelle hinterlegt ist, die für die ermittelte Resonanzfrequenz fR einen Soll-Gütebereich qs mit mehreren Soll- Güten Qs(fR) enthält (vgl. hierzu auch die nachfolgenden Ausführungen zu Figur 2). Während eines Ladebetriebs der Induktionsladevorrichtung 10 wird in regelmäßigen Abständen eine Fremdobjekterkennung durchgeführt. Bei der Fremdobjekterkennung wird überprüft, ob sich ein oder mehrere Fremdobjekte 11, die einen Ladebetrieb beeinträchtigen können, zwischen der
Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 oder einfach nur auf der Induktionsladevorrichtung 10 befinden und/oder einen Bediener oder die Induktionsladevorrichtung 10 gefährden. Die Fremdobjekterkennung erfolgt nach einem in der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 212 588 beschriebenen Verfahren, derart, dass zunächst die Resonanzfrequenz fR und die dazu gehörige Ist-Güte Qi(fR) bestimmt werden. Nachfolgend wird die Ist-Güte Qi(fR) mit der von der Resonanzfrequenz fR abhängigen Soll-Güte Qs(fR) verglichen, um
abschließend anhand des definierten Soll-Gütebereichs qs eine Entscheidung darüber zu treffen, ob mindestens ein Fremdobjekt 11 vorhanden ist, oder nicht.
Figur 2 zeigt die im Speicher 26 abgelegte Relationstabelle der Steuer- und Regeleinheit 22 in Form eines schematischen Diagramms, bei dem auf der Abszisse die Resonanzfrequenz fR und auf der Ordinate die Güte Q aufgetragen ist. Das Diagramm ist in drei Bereiche 30, 32, 34 aufgeteilt. Ein erster Bereich 30 ist von einem Soll-Gütebereich qs für einen Betrieb mit der Akkuvorrichtung 12 gebildet. Liegt die Ist-Güte Qi(fR) innerhalb einer oberen Grenze qSo und einer unteren Grenze qSu des Bereichs 30, wird davon ausgegangen, dass sich kein Fremdobjekt 11 in einem Bereich zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 befindet. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Akkuvorrichtung 12 auf der Induktionsladevorrichtung 10 aufliegt und geladen werden soll. Ein zweiter Bereich 32 ist von einem Soll-Gütebereich qs für einen Betrieb ohne Akkuvorrichtung 12 gebildet. Liegt die Ist-Güte Qi(fR) innerhalb der oberen Grenze qSo und der unteren Grenze qSu des Bereichs 32, wird davon ausgegangen, dass sich kein Fremdkörper 11 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet. Ferner wird davon ausgegangen, dass sich keine Akkuvorrichtung 12 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet.
Ein dritter Bereich 34, welcher den ersten Bereich 30 und den zweiten Bereich 32 umgibt, ist von einem Fehlerbereich gebildet. Liegt die Ist-Güte Qi(fR) in diesem Bereich 34, wird davon ausgegangen, dass ein beliebiger Fehler vorliegt oder die Akkuvorrichtung 12 derart schlecht zu der Induktionsladevorrichtung 10 positioniert ist, dass ein Laden der Akkuvorrichtung 12 nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist. Der Fehler kann dabei sowohl in der
Induktionsladevorrichtung 10, in der Akkuvorrichtung 12 als auch in einer Umgebung des Ladesystems 14 liegen. Der dritte Bereich 34 weist zwei Teilbereiche 34', 34" auf. Der erste Teilbereich 34' des dritten Bereichs 34 ist dabei bezogen auf die Güte Q unterhalb der unteren Grenze qSu des ersten Bereichs 30 angeordnet. Liegt die Ist-Güte Qi(fR) innerhalb dieses ersten
Teilbereichs 34', wird davon ausgegangen, dass sich mindestens ein
Fremdobjekt 11 in einem Bereich zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 12 befindet. Der zweite Teilbereich 34" des dritten Bereichs 34 ist bezogen auf die Güte Q unterhalb der unteren Grenze qSu des zweiten Bereichs 32 angeordnet. Liegt die Ist-Güte Qi(fR) innerhalb dieses zweiten Teilbereichs 34", wird davon ausgegangen, dass sich mindestens ein
Fremdobjekt 11 auf der Induktionsladevorrichtung 10 befindet.
Für den Verlauf der Ist-Güte Qi(fR) gilt dabei folgender in Figur 2 zu erkennender, nichtlinearer Zusammenhang, der eine sichere Fremdobjekterkennung innerhalb des Soll-Gütebereichs qs erschwert. Vergrößert sich der Abstand zwischen der Akkuvorrichtung 12 und der Induktionsvorrichtung 10, so steigen sowohl die Resonanzfrequenz fR als auch die Ist-Güte Qi(fR) an. Entsprechendes ist zu beobachten, wenn die Akkuvorrichtung 12 unabhängig von der Richtung auf der Oberfläche der Induktionsvorrichtung 10 außerhalb ihrer optimalen Position - dem Zentrum der zumindest einen Ladespule 18 - verschoben bzw. positioniert wird. Diese beiden Fälle beschreiben durchaus häufig vorkommende Szenarien. So muss ein laterales Versetzen der Akkuvorrichtung 12 auf der
Induktionsvorrichtung 10 erlaubt sein, da ein Benutzer in der Regel die
Akkuvorrichtung 12 nicht exakt mittig über der zumindest einen Ladespule 18 der Induktionsvorrichtung 10 absetzen wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Induktionsvorrichtung 10 eine ebene Oberfläche ohne mechanische Führungshilfen für die Akkuvorrichtung 12 aufweist. Weiterhin ist auch ein vertikales Versetzen infolge von Fremdobjekten 11 zwischen der Akkuvorrichtung 12 und der Induktionsvorrichtung 10 möglich. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, die obere Grenze qSo und/oder die untere
Grenze qSu des Soll-Gütebereichs qs und den Verlauf der Ist-Güte Qi(fR) aneinander anzupassen. Die nachfolgenden Figuren 3 und 4 zeigen dies für den ersten Bereich 30. In Figur 3 sind die obere Grenze qSo und die untere Grenze qSu des Soll- Gütebereichs qs derart innerhalb einer maximalen Soll-Güte QSmax und einer minimalen Soll-Güte QSmin verändert, dass ihr Verlauf weitestgehend dem Verlauf der Ist-Güte Qi(fR) entspricht. Hierdurch wird bei im Wesentlichen
gleichbleibendem Abstand zwischen der Ist-Güte Qi(fR) und der oberen bzw. der unteren Grenze qSo, qsu der effektive Soll-Gütebereich qs, innerhalb dem ein fehlerfreier Ladebetrieb erlaubt ist, verkleinert. Als Folge steigt die Genauigkeit der Fremdobjekterkennung, insbesondere im Falle einer stärkeren
Fehlpositionierung der Akkuvorrichtung 12 relativ zu der zumindest einen Ladespule 18 der Induktionsvorrichtung 10 mit größeren Werten für die
Resonanzfrequenz fR und die Ist-Güte Qi(fR) , d.h. in der Nähe der maximal zulässigen Resonanzfrequenz fRmax.
Auch in Figur 4 ist der effektive Soll-Gütebereich qs gegenüber Figur 3 deutlich verkleinert. Im Unterschied zu Figur 3 wird nun jedoch die Ist-Güte Qi(fR) derart korrigiert, dass ihr Verlauf linear und/oder konstant ist, so dass sich bei im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand zwischen der Ist-Güte Qi(fR) und der oberen bzw. der unteren Grenze qSo, qsu die maximale Soll-Güte QSmax verringern und die minimale Soll-Güte QSmin erhöhen lassen. Die Literarisierung der Ist-Güte Qi(fR) erfolgt dabei durch Multiplikation mit ihrer Inversen K = Qo/Qi(fR) oder mit einem zuvor im Speicher 26 abgelegten, entsprechenden Korrekturfaktor K, wobei Q0 eine zuvor definierte Referenz-Güte beschreibt. Infolge der Linearisierung von Qi(fR) erhält der Soll-Gütebereich qs eine im Wesentlichen rechteckige Fläche, was einen sehr einfachen Vergleich zur Fremdobjekterkennung ermöglicht. Zudem bewirkt diese Anpassung eine gleichbleibende Genauigkeit der Fremdobjekterkennung unabhängig von der Resonanzfrequenz fR. Alternativ oder ergänzend können auch die obere und/oder die untere Grenze qSo, qsu des Soll-Gütebereichs qs mit dem
Korrekturfaktor K multipliziert werden, um ihren Verlauf zu linearisieren.
Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten
Ausführungsbeispiele der Erfindung weder auf die in den Figuren gezeigten Kurvenverläufe noch auf die Ausgestaltung des induktiven Ladesystems gemäß Figur 1 beschränkt ist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24) , insbesondere für eine
Handwerkzeugmaschine, wobei eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (QI(†R)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst werden und nachfolgend die Ist-Güte (QI(†R)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(†R)) verglichen und anhand eines definierten Soll- Gütebereichs (qs) eine Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) getroffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Grenze (qSo) und/oder eine untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qs) und der Verlauf der Ist-Güte Qi(fR) aneinander angepasst werden.
2. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die obere Grenze (qSo) und/oder die untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qs) derart innerhalb einer maximalen Soll-Güte (Qsmax) und einer minimalen Soll-Güte (Qsmin) verändert werden, dass ihr Verlauf weitestgehend dem Verlauf der Ist-Güte (QI(†R)) entspricht.
3. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ist-Güte (QI(†R)) derart mit einem Korrekturfaktor (K) korrigiert wird, dass ihr Verlauf linear und/oder konstant ist.
4. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abstand der oberen Grenze (qSo) und/oder der unteren Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qs) im Wesentlichen gleich gehalten wird zum Verlauf der korrigierten Ist-Güte Qi(fR).
5. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenze (qSo) und/oder die untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qs) mit dem Korrekturfaktor (K) multipliziert werden.
6. Verfahren zur Fremdobjekterkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor (K) definiert ist als die Inverse (Qo/Qi(fR)) der Ist-Güte Qi(fR).
7. Induktionsladevorrichtung (10) mit einer Schwingkreisschaltung (24) und einer Steuer- und Regeleinheit (22), insbesondere für eine
Handwerkzeugmaschine, wobei die Steuer- und Regeleinheit (22) eine Resonanzfrequenz (fR) und eine dazu gehörige Ist-Güte (Qi(fR)) der Schwingkreisschaltung (24) erfasst und nachfolgend die Ist-Güte (Qi(fR)) mit einer von der Resonanzfrequenz (fR) abhängigen Soll-Güte (QS(†R)) vergleicht und anhand eines definierten Soll-Gütebereichs (qs) eine
Entscheidung über das Vorhandensein eines Fremdobjekts (11) trifft, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (22) eine obere Grenze (qSo) und/oder eine untere Grenze (qSu) des Soll-Gütebereichs (qs) und den Verlauf der Ist-Güte Qi(fR) aneinander anpasst.
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