[发明专利]用于感应式传输电能的充电设备和使充电设备运行的方法

说明书

本发明涉及一种用于感应式传输电能的充电设备(1)，其具有：布置在第一壳体(2)中的初级导体(3)，在利用交变电流通电时，可通过初级导体(3)产生交变磁场；与初级导体(3)电连接的且可与电网电连接的功率电子设备‑装置(4)以用于利用交变电流为初级导体(3)通电；以及用于使第一壳体(2)从第一位置向第二位置运动的驱动装置(6)，其中，充电设备(1)具有故障识别装置(7)，利用故障识别装置(7)可探测，在通过驱动装置(6)引入运动过程时第一壳体(2)是否运动，并且故障识别装置被设置用于：在尽管通过驱动装置(6)引入了运动过程但第一壳体(2)不进行运动的情况中，如此驱控功率电子设备‑装置(4)，使得利用电流为初级导体(3)通电以提高初级导体(3)的温度。本发明也涉及用于使充电设备1运行的相应的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于感应式传输电能的充电设备以及用于使充电设备运行的方法。

背景技术

在(也)可电动驱动的车辆中，例如电动车和混合动力车中，为了为在车辆中存在的电牵引电机供电，根据现有技术主要使用用于电能的可再充电的储能器，其通常被称为电池。已知的示例之一是锂离子电池。

为了电池的充电，基本上不同的技术解决方案可供使用，特别是有导线的和感应的(无接触的、无导线的)能量传递。

有导线的能量传输具有的缺点是需要处理电缆线，插头和插座的兼容性问题以及可能由于经常需要插上或拔下电缆线引起的可能的触点磨损的问题。

在感应式地对电池充电时(常常也被称为无线能量转移器“WPT”)，借助于在基础设施侧的初级导体(初级线圈，例如地面线圈)中产生的交变磁场进行能量传输。通过该交变磁场，在次级导体(次级线圈)中感应出电压)电磁感应，其用于为电池充电(所谓的“变压器原理”)。

如果在该申请文献中并且参考本发明使用概念“初级导体”或“次级导体”，则这些概念分别也应包括设计方案或实施形式“初级线圈”或“次级线圈”或“多个初级线圈”或“多个次级线圈”。

如果感应式充电用于(也)可电动驱动的车辆的电池，这对于驾驶员来说是特别舒适的，因为省去了处理电缆线。也可提出，一旦车辆停在带有感应式充电设备的充电位置上，进行自动充电。由此，也可在没有驾驶员辅助运动的情况下将相对短暂的停止用于至少部分地为车辆的电池充电。

与感应式能量传输的所述优点相对地，必须保证对安全性和电磁的(环境)兼容性的特别要求。此外，为了可有效地进行电池的感应式充电，必须使初级导体和次级导体尽可能准确地重叠并且必须在初级导体和次级导体之间保持尽可能小的距离。特别是，常常设置成用于为(也)可电动驱动的车辆的电池充电的、在初级导体和次级导体之间的气隙的大小不应超过预定的最大距离(期望值1.0至2.0cm)。

因此，例如对于其中初级导体布置在位于地面中/上的壳体中的地面充电设备已知的是，如此借助于无线电信号控制或可通过驾驶员控制带有次级导体的车辆(例如电动车)，使得可实现尽可能准确的初级和次级导体重叠。此外，已知一种带有至少一个传感器元件的系统，其例如可为光学作用的传感器，例如激光、雷达或扫描系统，其构造成用于检测距离并且通过该系统可将电动车引导到充电位置。

并且例如通过在车辆停止在充电位置处之后使初级导体向次级线圈的方向运动或使次级线圈向初级线圈的方向运动，可实现在在初级和次级导体之间尽可能最优的距离并且尽可能完全平衡在初级和次级导体之间可能给出的错位，其中，可实现相应的线圈在一个、两个或所有三个方向上的运动。

在例如在道路边缘处和在停车场上安装大量用于电动车的地面充电工位时，得到的问题是，不能实现充分保护地面充电工位不受天气影响。因此，在地面充电工位中、但是也在其它用于感应式地传输电能的、在其中初级导体或带有初级导体的壳体为了达到以上所述的目标可动的充电工位中得到的问题是，在冰点附近或之下的温度时，可出现初级导体或初级导体的壳体冻结在例如周围的地面处、车道覆面处、部分地包围初级导体的壳体的另一装置等处，并且由此不能实现初级导体的运动。