DE102014226348A1 - Charging device for charging an electrical energy store - Google Patents

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Abstract

Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung mindestens eine elektrische Spule, eine Messvorrichtung zum Messen eines durch die mindestens eine Spule fließenden Stroms und eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Zu- oder Abschalten der mindestens einen Spule umfasst.Charging device for charging an electrical energy storage device, characterized in that the charging device comprises at least one electrical coil, a measuring device for measuring a current flowing through the at least one coil current and a switching device for electrically connecting or disconnecting the at least one coil.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers.The invention is based on a charging device for charging an electrical energy store.

Aus dem Stand der Technik sind Ladevorrichtungen zum Laden von elektrischen Energiespeichern bekannt.Charging devices for charging electrical energy storage devices are known from the prior art.

So offenbart die DE 10 2012 216 660 A1 ein Verfahren zum Positionieren oder Auswählen einer Induktivität und zugehörige Vorrichtungen, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Positionieren oder Auswählen einer Induktivität die Schritte: Abstellen eines Fahrzeugs, automatisches Ermitteln einer Position des Fahrzeugs oder Übertragen eines Datums vom Fahrzeug zu einer Steuereinheit, wobei das Datum die Position einer Induktivität des Fahrzeuges relativ zu mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs angibt oder wobei das Datum den Fahrzeugtyp oder ein anderes Kennzeichen des Fahrzeugs angibt, aus dem die Position der Induktivität des Fahrzeuges relativ zu dem mindestens einem Bezugspunkt des Fahrzeugs ermittelt wird, Positionieren oder Auswählen einer weiteren Induktivität abhängig von mindestens einem der folgenden Merkmale: der Position des Fahrzeugs oder abhängig von der Position der Induktivität des Fahrzeugs relativ zum Fahrzeug enthält.So revealed the DE 10 2012 216 660 A1 a method of positioning or selecting an inductance and associated devices, wherein the method of positioning or selecting an inductance according to the invention comprises the steps of: parking a vehicle, automatically determining a position of the vehicle, or transmitting a date from the vehicle to a control unit, the date being the Indicates a position of an inductance of the vehicle relative to at least one reference point of the vehicle, or wherein the date indicates the vehicle type or other characteristic of the vehicle from which the position of the inductance of the vehicle relative to the at least one reference point of the vehicle is determined, positioning or selecting one further inductance depending on at least one of the following features: the position of the vehicle or depending on the position of the inductance of the vehicle relative to the vehicle contains.

Die DE 10 2012 216 417 A1 offenbart ein kabelloses Ladesystem mit induktiver Kopplung zur kabellosen Übertragung elektrischer Energie an ein elektrisches Gerät mittels induktiver Kopplung, bei dem zwischen Primär- und Sekundärspule mindestens eine zusätzliche Zwischenspule zur Verbesserung der Resonanzeigenschaften der Übertragung vorgesehen ist. Zur vollen Ausnutzung der verbesserten Resonanzeigenschaft können weiterhin mehrere Energiequellen vorgesehen sein, welche durch unterschiedliche Frequenzen gespeist werden. Weiterhin ist es möglich, mehrere Energieempfänger in einem entsprechenden induktiven Kopplungsbereich zu positionieren und an diese gleichzeitig Energie zu übertragen.The DE 10 2012 216 417 A1 discloses a wireless charging system with inductive coupling for wireless transmission of electrical energy to an electrical device by means of inductive coupling, in which between the primary and secondary coil at least one additional intermediate coil for improving the resonance characteristics of the transmission is provided. In order to make full use of the improved resonance characteristic, it is furthermore possible to provide a plurality of energy sources which are fed by different frequencies. Furthermore, it is possible to position a plurality of energy receivers in a corresponding inductive coupling region and to transmit energy to them at the same time.

Aus der DE 10 2009 013 694 A1 ist eine primärseitige Vorrichtung für ein Energieübertragungssystem zur berührungslosen Übertragung elektrischer Energie auf mindestens ein stehendes oder fahrendes Fahrzeug bekannt, wobei an dem Fahrzeug mindestens ein Sekundärelement angeordnet ist, welches induktiv mittels mindestens einer Spule mit der primärseitigen Vorrichtung koppelbar ist, wobei die Spulen der primärseitigen Vorrichtung mit mindestens einer Energiequelle, insbesondere in Form eines Inverters, verbunden oder verbindbar sind, wobei die Spulen der primärseitigen Vorrichtung entweder in einer Reihe angeordnet sind oder matrixförmig in Zeilen und Spalten, wobei entweder die Spulen auf den Knotenpunkten der Zeilen und Spalten angeordnet sind oder sich die Spulen als langgestreckte Spulen entlang der Zeilen und Spalten erstrecken und im Bereich der Knotenpunkte kreuzen.From the DE 10 2009 013 694 A1 a primary-side device for a power transmission system for contactless transmission of electrical energy to at least one stationary or moving vehicle is known, wherein at least one secondary element is arranged on the vehicle, which can be coupled inductively by means of at least one coil with the primary-side device, wherein the coils of the primary-side device with at least one energy source, in particular in the form of an inverter, are connected or connectable, wherein the coils of the primary-side device are arranged either in a row or matrix-like in rows and columns, either the coils are arranged on the nodes of the rows and columns or itself the coils extend as elongated coils along the rows and columns and intersect at the nodal points.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, dass Ladevorrichtungen zum induktiven Laden von elektrischen Energiespeichern nur eine Spule umfassen, wodurch ein genaues Positionieren der Ladevorrichtungen erforderlich ist oder mehrere Spulen so angeordnet sind, dass nur eine beschränkte Anzahl von Fahrzeugtypen diese Ladevorrichtungen zum induktiven Laden benutzen können.A disadvantage of the known prior art is that charging devices for inductive charging of electrical energy storage devices comprise only one coil, whereby an exact positioning of the charging devices is required or several coils are arranged so that only a limited number of vehicle types use these charging devices for inductive charging can.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers mindestens eine elektrische Spule, eine Messvorrichtung zum Messen eines durch die mindestens eine Spule fließenden Stroms und eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Zu- oder Abschalten der mindestens einen Spule umfasst.The procedure according to the invention with the characterizing features of the independent claims has the advantage that the charging device for charging an electrical energy storage at least one electrical coil, a measuring device for measuring a current flowing through the at least one coil current and a switching device for electrical connection or disconnection comprising at least one coil.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die Messvorrichtung misst einen in die Spule eingeprägten Strom und/oder eine Spulenspannung und die Schaltvorrichtung schaltet in Abhängigkeit des gemessenen Stroms die mindestens eine Spule elektrisch zu, wodurch vorteilhafterweise nur die Spulen elektrisch zugeschaltet werden bei denen ein Strom eingeprägt wird.The measuring device measures a current injected into the coil and / or a coil voltage and the switching device switches depending on the measured current, the at least one coil electrically, whereby advantageously only the coils are electrically connected in which a current is impressed.

Die Schaltvorrichtung umfasst mindestens einen Halbleiterschalter zum elektrischen Zu- oder Abschalten der mindestens einen Spule, wodurch vorteilhafterweise schnelle Schaltzyklen und/oder eine geringe Verlustleistung erreicht wird.The switching device comprises at least one semiconductor switch for the electrical connection or disconnection of the at least one coil, whereby advantageously fast switching cycles and / or low power loss is achieved.

Die Ladevorrichtung umfasst eine Vielzahl von elektrischen Spulen, die in einer vorteilhaften Struktur, beispielsweise im Wesentlichen in Form einer Matrix, angeordnet sind, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung für unterschiedliche Geometrien der Ladevorrichtungen geeignet ist, beispielsweise um ein induktives Laden von elektrischen Energiespeichern einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugtypen zu erreichen.The charging device comprises a multiplicity of electrical coils, which are arranged in an advantageous structure, for example substantially in the form of a matrix, whereby the device according to the invention is suitable for different geometries of the charging devices, for example for inductive charging of electrical energy stores of a plurality of different ones To reach vehicle types.

Vorteilhafterweise umfasst die Ladevorrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Distanz, wodurch ein elektrisches Zuschalten mindestens einer Spule in Abhängigkeit der erfassten Distanz erfolgt und so eine im Vergleich mit dem Stand der Technik geringere Verlustleistung der Ladevorrichtung erreicht wird. Advantageously, the charging device comprises a sensor for detecting a distance, whereby an electrical connection of at least one coil takes place as a function of the detected distance and thus a lower power loss of the charging device is achieved in comparison with the prior art.

Die Schaltvorrichtung schaltet die mindestens eine Spule elektrisch zu, wenn die durch den Sensor erfasste Distanz einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet, wodurch beispielsweise ein Fahrer eines Fahrzeugs in Abhängigkeit der Distanz entscheidet, ob ein Ladevorgang durchgeführt werden soll, beispielsweise aufgrund eines hohen Ladezustands des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs und/oder der entstehenden Kosten. Weiter wird vorteilhafterweise eine geringere Verlustleistung gegenüber dem Stand der Technik erreicht, da nur die Spulen elektrisch zugeschaltet werden, deren Distanz zwischen dem Fahrzeug bzw. der Ladevorrichtung des Fahrzeugs und der Ladevorrichtung, beispielsweise einer Ladestation, unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes liegt.The switching device electrically switches on the at least one coil when the distance detected by the sensor falls below a predefinable threshold value, whereby, for example, a driver of a vehicle decides depending on the distance whether a charging process should be carried out, for example due to a high state of charge of the electrical energy store of the vehicle Vehicle and / or the costs incurred. Furthermore, a lower power loss is advantageously achieved compared to the prior art, since only the coils are electrically connected, the distance between the vehicle or the charging device of the vehicle and the charging device, such as a charging station, below a predetermined threshold.

Vorteilhafterweise ist der Sensor zur Erfassung einer Distanz ein Ultraschallsensor, eine optoelektronischer Sensor, ein LIDAR-Sensor und/oder ein Radarsensor, wodurch eine hohe Genauigkeit bei der Erfassung der Distanz erreicht wird. Vorteilhafterweise wird ein Sensor verwendet, der bereits für andere Assistenzsysteme genutzt wird, beispielsweise ein Ultraschallsensor zur Unterstützung von Einparkvorgängen und/oder eine stereoskopische Kamera.Advantageously, the sensor for detecting a distance is an ultrasonic sensor, an optoelectronic sensor, a LIDAR sensor and / or a radar sensor, whereby a high accuracy in the detection of the distance is achieved. Advantageously, a sensor is used which is already being used for other assistance systems, for example an ultrasonic sensor for assisting parking processes and / or a stereoscopic camera.

Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Ladevorrichtung in einer Ladestation, einer Ladematte, einer Säule, einem Parkplatz, einer Leitplanke und/oder einem Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher verwendet, wodurch größere Flächen im Vergleich zum Stand der Technik für induktive Ladevorgänge nutzbar sind und so die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht wird.Advantageously, the charging device according to the invention in a charging station, a charging mat, a column, a parking lot, a guardrail and / or a vehicle is used with at least one electrical energy storage, whereby larger areas compared to the prior art for inductive charging processes are available and so the range increased by electric vehicles.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Anordnung umfassend eine erste Ladevorrichtung mit mindestens einer ersten Spule, mindestens einer ersten Messvorrichtung und mindestens einer ersten Schaltvorrichtung, sowie einer zweiten Ladevorrichtung mit mindestens einer zweiten Spule, einer zweiten Schaltvorrichtung und einem Sensor, weist folgende Schritte auf:

  • – Erfassen einer Distanz mittels des Sensors;
  • – Elektrisches Zuschalten der zweiten Spule bei Unterschreitung des vorgebbaren Schwellenwerts der erfassten Distanz;
  • – Messen eines in die erste Spule durch das elektrische Zuschalten der zweiten Spule eingeprägten Stromes mittels der ersten Messvorrichtung; und
  • – Elektrisches Zuschalten der ersten Spule mittels der ersten Schaltvorrichtung in Abhängigkeit des gemessenen Stromes zum Laden des elektrischen Energiespeichers.
The method according to the invention for operating an arrangement comprising a first charging device with at least one first coil, at least one first measuring device and at least one first switching device, and a second charging device with at least one second coil, a second switching device and a sensor comprises the following steps:
  • - Detecting a distance by means of the sensor;
  • - Electrical connection of the second coil when falling below the predetermined threshold of the detected distance;
  • - Measuring a impressed in the first coil by the electrical connection of the second coil current by means of the first measuring device; and
  • - Electrical connection of the first coil by means of the first switching device as a function of the measured current for charging the electrical energy storage.

Vorteilhafterweise wird eine Datenübertragung zwischen der ersten Ladevorrichtung und der zweiten Ladevorrichtung mittels Modulation des durch die erste Spule und/oder des durch die zweite Spule fließenden Stromes durchgeführt.Advantageously, a data transmission between the first charging device and the second charging device is carried out by means of modulation of the current flowing through the first coil and / or through the second coil.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigt:It shows:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; 1 a first embodiment of the charging device according to the invention;

2 zeigt beispielhaft eine elektrische Zuschaltung von elektrischen Spulen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; 2 shows an example of an electrical connection of electrical coils of the charging device according to the invention;

3 zeigt beispielhaft eine elektrische Abschaltung von elektrischen Spulen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; 3 shows an example of an electrical shutdown of electrical coils of the charging device according to the invention;

4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; und 4 a second embodiment of the charging device according to the invention; and

5 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 5 a flowchart of an embodiment of the method according to the invention;

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.The same reference numerals denote the same device components in all figures.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1 zum Laden eines elektrischen Energiespeichers. Die Ladevorrichtung umfasst eine Vielzahl von elektrischen Spule C1-1, C1-5, C3-n, Cm-9, Cm-n, welche mittels einer Schaltvorrichtung elektrisch Zu- oder Abgeschaltet werden und in der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen in Form einer Matrix mit m Zeilen und n Spalten angeordnet sind. In 1 sind alle elektrischen Spulen Cm-n elektrisch abgeschaltet. 1 shows a first embodiment of the charging device according to the invention 1 for charging an electrical energy store. The charging device comprises a plurality of electric coils C1-1, C1-5, C3-n, Cm-9, Cm-n, which are electrically switched on or off by means of a switching device and in the embodiment shown substantially in the form of a matrix m rows and n columns are arranged. In 1 All electric coils Cm-n are electrically switched off.

In 2 ist beispielhaft eine elektrische Zuschaltung der elektrischen Spulen Cm-n in zwei Bereichen 2a, 2b der in 1 gezeigten Anordnung der elektrischen Spulen dargestellt. Durch die elektrische Zuschaltung fließt ein Strom durch die elektrischen Spulen, wodurch beispielsweise ein induktiver Ladevorgang mittels einer geeigneten Ladevorrichtung des elektrischen Energiespeichers durchgeführt wird. Die elektrischen Spulen werden beispielsweise in Abhängigkeit einer Geometrie der Ladevorrichtung des elektrischen Energiespeichers, in Abhängigkeit einer vorgegebenen maximalen Dauer des Ladevorgangs und/oder in Abhängigkeit einer vorgebbaren elektrischen Leistung elektrisch zu- oder abgeschaltet.In 2 is an example of an electrical connection of the electric coils Cm-n in two areas 2a . 2 B the in 1 shown arrangement of the electric coil shown. As a result of the electrical connection, a current flows through the electric coils, as a result of which, for example, an inductive charging process is carried out by means of a suitable charging device of the electrical energy store becomes. The electric coils are electrically connected or disconnected, for example, as a function of a geometry of the charging device of the electrical energy store, as a function of a predetermined maximum duration of the charging process and / or as a function of a specifiable electrical power.

3 zeigt eine Abschaltung von mehreren elektrischen Spulen, beispielsweise die Spulen C3-1, C4-9, in den Bereichen 2a, 2b während eines Ladevorgangs, beispielsweise wenn ein Ladezustand („SOC“) des elektrischen Energiespeichers einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. 3 shows a shutdown of several electric coils, such as the coils C3-1, C4-9, in the areas 2a . 2 B during a charging process, for example when a state of charge ("SOC") of the electrical energy store exceeds a predefinable threshold.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform mit zwei erfindungsgemäßen Ladevorrichtungen 10, 20. Ein Fahrzeug F umfasst einen elektrischen Energiespeicher E_F, die Ladevorrichtung 20, sowie einen Sensor zur Erfassung einer Distanz D. Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung 20 umfasst mindestens eine Schaltvorrichtung Sv_F zum elektrischen Zu- oder Abschalten mindestens einer Spule C1-1_F, Cm-n_F mittels mindestens eines Schalters Sw1_F, sowie mindestens eine Messvorrichtung Sm2_F. 4 shows a second embodiment with two charging devices according to the invention 10 . 20 , A vehicle F comprises an electrical energy store E_F, the charging device 20 , as well as a sensor for detecting a distance D. The loading device according to the invention 20 includes at least one switching device Sv_F for electrically connecting or disconnecting at least one coil C1-1_F, Cm-n_F by means of at least one switch Sw1_F, and at least one measuring device Sm2_F.

Eine Ladestation S umfasst die Ladevorrichtung 10. Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung 10 umfasst mindestens eine Schaltvorrichtung Sv_S zum elektrischen Zu- oder Abschalten mindestens einer Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S mittels mindestens eines Schalters Sw3_S, sowie mindestens eine Messvorrichtung Sm3_S.A charging station S comprises the charging device 10 , The charging device according to the invention 10 comprises at least one switching device Sv_S for electrically connecting or disconnecting at least one coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S by means of at least one switch Sw3_S, and at least one measuring device Sm3_S.

5 zeigt in einem Flussdiagramm eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der in 4 gezeigten Ausführungsform. 5 shows in a flow chart an embodiment of the method according to the invention for operating the in 4 shown embodiment.

In Schritt S1 wird das Verfahren gestartet, beispielsweise wenn ein Fahrzeug F mit der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 20 gestartet wird.In step S1, the method is started, for example when a vehicle F with the charging device according to the invention 20 is started.

In Schritt S2 wird mittels eines Sensors D eine Distanz zwischen der Ladevorrichtung 20 des Fahrzeugs F und einem Objekt in einer Umgebung des Fahrzeugs erfasst.In step S2, by means of a sensor D, a distance between the charging device 20 of the vehicle F and an object in an environment of the vehicle.

In Schritt S3 wird beispielsweise mittels der Schaltvorrichtung Sv_F geprüft, ob die erfasste Distanz zwischen dem Fahrzeug F und dem Objekt, beispielsweise der Ladevorrichtung 10 bzw. Ladestation S, einen vorgebbaren Schwellenwert, beispielweise 10 cm, unterschreitet.In step S3, it is checked, for example by means of the switching device Sv_F, whether the detected distance between the vehicle F and the object, for example the charging device 10 Charging station S, a predetermined threshold, for example, 10 cm below.

Unterschreitet die erfasste Distanz den Schwellenwert, wird in Schritt S4 mindestens eine elektrische Spule C1-1_F, Cm-n_F des Fahrzeugs F mittels der Schaltvorrichtung Sv_F der Ladevorrichtung 20 elektrisch zugeschaltet, vorzugsweise die mindestens eine elektrische Spule C1-1_F, Cm-n_F mit einer angenommenen kürzesten Distanz zwischen dem Fahrzeug F und der Ladevorrichtung 10 bzw. Ladestation S. Mittels der Messvorrichtung Sm_S der Ladevorrichtung 10 bzw. Ladestation S wird ein Stromfluss durch mindestens eine elektrische Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladevorrichtung 10 bzw. Ladestation S gemessen.If the detected distance falls below the threshold value, at least one electric coil C1-1_F, Cm_n_F of the vehicle F is switched by means of the switching device Sv_F of the charging device in step S4 20 electrically connected, preferably the at least one electrical coil C1-1_F, Cm-n_F with an assumed shortest distance between the vehicle F and the charging device 10 or charging station S. By means of the measuring device Sm_S the charging device 10 or charging station S is a current flow through at least one electrical coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S the charging device 10 or charging station S measured.

In Schritt S5 wird geprüft, ob ein Stromfluss in mindestens einer elektrischen Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladevorrichtung 10 bzw. der Ladestation S einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, also ein elektrischer Strom in mindestens eine elektrische Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladevorrichtung 10 bzw. der Ladestation durch die mindestens eine elektrisch zugeschaltete Spule C1-1_F, Cm-n_F des Fahrzeugs F eingeprägt wird. Weiter kann in Schritt S5 mittels mindestens einer der Messvorrichtungen Sm3_S geprüft werden, ob Daten mittels Modulation des durch die elektrischen Spulen C1-1_F, Cm-n_F des Fahrzeugs F fließenden Stroms übertragen werden, beispielsweise Informationen zu einem Ladezustand („SOC“) des elektrischen Energiespeichers E_F, Fahrzeuginformationen und/oder Zahlungsmodalitäten zur Abrechnung des Ladevorgangs.In step S5, it is checked whether a current flow in at least one electrical coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S of the charging device 10 or the charging station S exceeds a predefinable threshold value, that is, an electric current in at least one electrical coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S the charging device 10 or the charging station is impressed by the at least one electrically switched coil C1-1_F, Cm-n_F of the vehicle F. Furthermore, in step S5, at least one of the measuring devices Sm3_S can be used to check whether data is transmitted by means of modulation of the current flowing through the electric coils C1-1_F, Cm-n_F of the vehicle F, for example information about a state of charge ("SOC") of the electric current Energy storage E_F, vehicle information and / or payment methods for charging the charging process.

Überschreitet der gemessene Strom in der mindestens einen elektrischen Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladestation S den vorgebbaren Schwellenwert, wird in S6 die mindestens eine elektrische Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladestation zum Starten eines Ladevorgangs des elektrischen Energiespeichers E_F elektrisch zugeschaltet. Weiter können in Schritt S6 Daten mittels Modulation des durch die elektrischen Spulen C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladestation S fließenden Stroms übertragen werden, beispielsweise Informationen zu der Ladestation S, zu einer erwarteten Ladedauer und/oder zu anfallenden Kosten und Abrechnungsmöglichkeiten des Ladevorgangs.Exceeds the measured current in the at least one electrical coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S the charging station S the predetermined threshold, in S6, the at least one electrical coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S the charging station to Starting a charging of the electrical energy storage E_F electrically switched on. Furthermore, in step S6, data may be transmitted by means of modulation of the current flowing through the electric coils C1-1_S, C2-3_S, Cm_n_S of the charging station S, for example information about the charging station S, at an expected charging duration and / or cost and Billing options of the charging process.

In Schritt S7 wird beispielsweise in Abhängigkeit eines Fahrzeugstillstands das Verfahren in Schritt S8 beendet oder in Schritt S4 das Verfahren mit Messung eines Stromflusses durch die mindestens eine elektrische Spule C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S der Ladevorrichtung 10 bzw. Ladestation S fortgesetzt, oder bei einer Fahrzeugbewegung in Schritt S2 mit Erfassung einer geänderten Distanz D das Verfahren fortgesetzt.In step S7, for example, depending on a vehicle standstill, the method is terminated in step S8 or in step S4 the method with measurement of a current flow through the at least one electric coil C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S of the charging device 10 Charging station S continued, or in a vehicle movement in step S2 with detection of a changed distance D, the method continued.

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Claims (11)

Ladevorrichtung (1, 10) zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (E_F), dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (1, 10) mindestens eine elektrische Spule (Cm-n), eine Messvorrichtung (Sm3_S) zum Messen eines durch die mindestens eine Spule (Cm-n_S) fließenden Stroms und eine Schaltvorrichtung (Sv_S) zum elektrischen Zu- oder Abschalten der mindestens einen Spule (Cm-n_S) umfasst.Loading device ( 1 . 10 ) for charging an electrical energy store (E_F), characterized in that the charging device ( 1 . 10 ) at least one electrical coil (Cm-n), a measuring device (Sm3_S) for measuring a current flowing through the at least one coil (Cm-n_S) and a switching device (Sv_S) for electrically connecting or disconnecting the at least one coil (Cm- n). n_S). Ladevorrichtung (1, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (Sm3_S) einen in die Spule (Cm-n_S) eingeprägten Strom und/oder eine Spulenspannung misst und die Schaltvorrichtung (Sv_S) in Abhängigkeit des gemessenen Stroms die mindestens eine Spule (Cm-n_S) elektrisch zuschaltet.Loading device ( 1 . 10 ) according to claim 1, characterized in that the measuring device (Sm3_S) measures a coil (Cm-n_S) impressed current and / or a coil voltage and the switching device (Sv_S) in dependence of the measured current, the at least one coil (Cm-n_S ) electrically connected. Ladevorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (Sv_S) mindestens einen Halbleiterschalter (Sw3_S) zum elektrischen Zu- oder Abschalten der mindestens einen Spule (Cm-n_S) umfasst.Loading device ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device (Sv_S) comprises at least one semiconductor switch (Sw3_S) for electrically connecting or disconnecting the at least one coil (Cm-n_S). Ladevorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (1, 10) eine Vielzahl von elektrischen Spulen (C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S, C1-1, C1-5, C3-1, C3-n, C4-9, Cm-9, Cm-n) umfasst.Loading device ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the loading device ( 1 . 10 ) comprises a plurality of electric coils (C1-1_S, C2-3_S, Cm-n_S, C1-1, C1-5, C3-1, C3-n, C4-9, Cm-9, Cm-n). Ladevorrichtung (1, 20) zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (E_F), dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (1, 10) mindestens eine elektrische Spule (Cm-n_F), eine Schaltvorrichtung (Sv_F) zum elektrischen Zu- und Abschalten der mindestens einen Spule (Cm-n_F) und mindestens einen Sensor (D) zur Erfassung einer Distanz umfasst.Loading device ( 1 . 20 ) for charging an electrical energy store (E_F), characterized in that the charging device ( 1 . 10 ) comprises at least one electrical coil (Cm-n_F), a switching device (Sv_F) for electrically connecting and disconnecting the at least one coil (Cm-n_F) and at least one sensor (D) for detecting a distance. Ladevorrichtung (1, 20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (Sv_F) die mindestens eine Spule (Cm-n_F) elektrisch zuschaltet, wenn die durch den Sensor (D) erfasste Distanz einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet.Loading device ( 1 . 20 ) according to claim 5, characterized in that the switching device (Sv_F) electrically connects the at least one coil (Cm-n_F) when the distance detected by the sensor (D) falls below a predefinable threshold value. Ladevorrichtung (1, 20) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (D) zur Erfassung einer Distanz ein Ultraschallsensor, eine optoelektronischer Sensor, ein LIDAR-Sensor und/oder ein Radarsensor ist.Loading device ( 1 . 20 ) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the sensor (D) for detecting a distance is an ultrasonic sensor, an optoelectronic sensor, a LIDAR sensor and / or a radar sensor. Verwendung einer Ladevorrichtung (1, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Ladestation (S), einer Ladematte, einer Säule, einem Parkplatz, und/oder einer Leitplanke.Use of a charging device ( 1 . 10 ) according to one of claims 1 to 4 in a charging station (S), a loading mat, a column, a parking lot, and / or a guardrail. Verwendung einer Ladevorrichtung (1, 20) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in einem Fahrzeug (F) mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher (E_F).Use of a charging device ( 1 . 20 ) according to one of claims 5 to 7 in a vehicle (F) with at least one electrical energy store (E_F). Verfahren zum Betreiben einer Anordnung, welche eine erste Ladevorrichtung (1, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mindestens einer ersten Spule (Cm-n_S), mindestens einer ersten Messvorrichtung (Sm3_S) und mindestens einer ersten Schaltvorrichtung (Sv_S), sowie eine zweite Ladevorrichtung (1, 20) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 mit mindestens einer zweiten Spule (Cm-n_F), einer zweiten Schaltvorrichtung (Sv_F) und einem Sensor (D) umfasst, folgende Schritte aufweisend: – Erfassen einer Distanz mittels des Sensors (D); – Elektrisches Zuschalten der zweiten Spule (Cm-n_F) bei Unterschreitung des vorgebbaren Schwellenwerts der erfassten Distanz; – Messen eines in die erste Spule (Cm-n_S) durch das elektrische Zuschalten der zweiten Spule (Cm-n_F) eingeprägten Stromes mittels der ersten Messvorrichtung (Mv_S); und – Elektrisches Zuschalten der ersten Spule (Cm-n_S) mittels der ersten Schaltvorrichtung (Sv_S) in Abhängigkeit des gemessenen Stromes zum Laden des elektrischen Energiespeichers (E_F).Method for operating an arrangement comprising a first charging device ( 1 . 10 ) according to one of claims 1 to 4 with at least one first coil (Cm-n_S), at least one first measuring device (Sm3_S) and at least one first switching device (Sv_S), and a second charging device ( 1 . 20 ) according to one of claims 5 to 7 with at least one second coil (Cm-n_F), a second switching device (Sv_F) and a sensor (D), comprising the following steps: - detecting a distance by means of the sensor (D); - Electrical connection of the second coil (Cm-n_F) falls below the predetermined threshold of the detected distance; - Measuring a in the first coil (Cm-n_S) by the electrical connection of the second coil (Cm-n_F) impressed current by means of the first measuring device (Mv_S); and - Electrical connection of the first coil (Cm-n_S) by means of the first switching device (Sv_S) as a function of the measured current for charging the electrical energy store (E_F). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenübertragung zwischen der ersten Ladevorrichtung (1, 10) und der zweiten Ladevorrichtung (1, 20) mittels Modulation des durch die erste Spule (Cm-n_S) und/oder des durch die zweite Spule (Cm-n_F) fließenden Stromes durchgeführt wird.Method according to claim 10, characterized in that a data transmission between the first charging device ( 1 . 10 ) and the second charging device ( 1 . 20 ) is performed by modulation of the current flowing through the first coil (Cm-n_S) and / or through the second coil (Cm-n_F).
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