[發明專利]用于感應式傳輸電能的充電設備和使充電設備運行的方法

有效

• 申請號: 201580073306.2
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN107112775B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: R·佩爾
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J50/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 金林輝;吳鵬

本發明涉及一種用于感應式傳輸電能的充電設備(1)，其具有：布置在第一殼體(2)中的初級導體(3)，在利用交變電流通電時，可通過初級導體(3)產生交變磁場；與初級導體(3)電連接的且可與電網電連接的功率電子設備?裝置(4)以用于利用交變電流為初級導體(3)通電；以及用于使第一殼體(2)從第一位置向第二位置運動的驅動裝置(6)，其中，充電設備(1)具有故障識別裝置(7)，利用故障識別裝置(7)可探測，在通過驅動裝置(6)引入運動過程時第一殼體(2)是否運動，并且故障識別裝置被設置用于：在盡管通過驅動裝置(6)引入了運動過程但第一殼體(2)不進行運動的情況中，如此驅控功率電子設備?裝置(4)，使得利用電流為初級導體(3)通電以提高初級導體(3)的溫度。本發明也涉及用于使充電設備1運行的相應的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于感應式傳輸電能的充電設備以及用于使充電設備運行的方法。

背景技術

在(也)可電動驅動的車輛中，例如電動車和混合動力車中，為了為在車輛中存在的電牽引電機供電，根據現有技術主要使用用于電能的可再充電的儲能器，其通常被稱為電池。已知的示例之一是鋰離子電池。

為了電池的充電，基本上不同的技術解決方案可供使用，特別是有導線的和感應的(無接觸的、無導線的)能量傳遞。

有導線的能量傳輸具有的缺點是需要處理電纜線，插頭和插座的兼容性問題以及可能由于經常需要插上或拔下電纜線引起的可能的觸點磨損的問題。

在感應式地對電池充電時(常常也被稱為無線能量轉移器“WPT”)，借助于在基礎設施側的初級導體(初級線圈，例如地面線圈)中產生的交變磁場進行能量傳輸。通過該交變磁場，在次級導體(次級線圈)中感應出電壓)電磁感應，其用于為電池充電(所謂的“變壓器原理”)。

如果在該申請文獻中并且參考本發明使用概念“初級導體”或“次級導體”，則這些概念分別也應包括設計方案或實施形式“初級線圈”或“次級線圈”或“多個初級線圈”或“多個次級線圈”。

如果感應式充電用于(也)可電動驅動的車輛的電池，這對于駕駛員來說是特別舒適的，因為省去了處理電纜線。也可提出，一旦車輛停在帶有感應式充電設備的充電位置上，進行自動充電。由此，也可在沒有駕駛員輔助運動的情況下將相對短暫的停止用于至少部分地為車輛的電池充電。

與感應式能量傳輸的所述優點相對地，必須保證對安全性和電磁的(環境)兼容性的特別要求。此外，為了可有效地進行電池的感應式充電，必須使初級導體和次級導體盡可能準確地重疊并且必須在初級導體和次級導體之間保持盡可能小的距離。特別是，常常設置成用于為(也)可電動驅動的車輛的電池充電的、在初級導體和次級導體之間的氣隙的大小不應超過預定的最大距離(期望值1.0至2.0cm)。

因此，例如對于其中初級導體布置在位于地面中/上的殼體中的地面充電設備已知的是，如此借助于無線電信號控制或可通過駕駛員控制帶有次級導體的車輛(例如電動車)，使得可實現盡可能準確的初級和次級導體重疊。此外，已知一種帶有至少一個傳感器元件的系統，其例如可為光學作用的傳感器，例如激光、雷達或掃描系統，其構造成用于檢測距離并且通過該系統可將電動車引導到充電位置。

并且例如通過在車輛停止在充電位置處之后使初級導體向次級線圈的方向運動或使次級線圈向初級線圈的方向運動，可實現在在初級和次級導體之間盡可能最優的距離并且盡可能完全平衡在初級和次級導體之間可能給出的錯位，其中，可實現相應的線圈在一個、兩個或所有三個方向上的運動。

在例如在道路邊緣處和在停車場上安裝大量用于電動車的地面充電工位時，得到的問題是，不能實現充分保護地面充電工位不受天氣影響。因此，在地面充電工位中、但是也在其它用于感應式地傳輸電能的、在其中初級導體或帶有初級導體的殼體為了達到以上所述的目標可動的充電工位中得到的問題是，在冰點附近或之下的溫度時，可出現初級導體或初級導體的殼體凍結在例如周圍的地面處、車道覆面處、部分地包圍初級導體的殼體的另一裝置等處，并且由此不能實現初級導體的運動。