用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將電能傳輸至車輛(81)的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括：?路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(1)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并用于將能量傳輸至車輛(81)，?車輛側(cè)接收裝置(2)，其用于接收交變電磁場(chǎng)并用于通過磁感應(yīng)來產(chǎn)生電能，其中，?路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(1)與多個(gè)傳感器線圈(4)的陣列(14)組合，傳感器線圈(4)并排地布置以形成陣列(14)，?陣列(14)沿著橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向延伸，在將能量傳輸至車輛的過程中，所述磁場(chǎng)方向從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(1)延伸至車輛側(cè)接收裝置(2)，?檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)適于檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體(3，6)對(duì)所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響，?至少一個(gè)標(biāo)記體(6)與車輛側(cè)接收裝置(2)組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體，?位置確定裝置(15)連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)，且適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置(2)的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近所述標(biāo)記體(6)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)。本發(fā)明還涉及操作和制造感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法。
【專利說明】
用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括:路側(cè)(初級(jí)側(cè))電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并用于由此將能量傳輸至車輛;且包括:車輛側(cè)(次級(jí)側(cè))接收裝置，其用于接收交變電磁場(chǎng)并用于通過磁感應(yīng)來產(chǎn)生電能。另夕卜，本發(fā)明涉及一種包括車輛側(cè)接收裝置的車輛。本發(fā)明還涉及一種包括路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及一種操作用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法。一種制造用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法也是本發(fā)明的一部分。
【背景技術(shù)】
[0002]W02012/136303A1公開了一種用于將能量從初級(jí)繞組無接觸傳送至包括可感應(yīng)聯(lián)接至初級(jí)繞組的次級(jí)繞組的車輛的系統(tǒng)，公開了一種用于檢測(cè)該系統(tǒng)中的金屬件的方法，公開了一種用于定位車輛的方法，公開了一種用于確定方向的方法，并公開了一種定位控制方法，其中，初級(jí)繞組以固定方式布置，且可通過交變電流來運(yùn)作。繞組布置結(jié)構(gòu)以固定方式布置，所述繞組布置結(jié)構(gòu)具有第一繞組和第二繞組，尤其地，其中，繞組布置結(jié)構(gòu)相對(duì)于初級(jí)繞組居中地布置，其中，第一和第二繞組分別由至少兩個(gè)部分繞組構(gòu)成。特定繞組的部分繞組所圍繞的表面暴露于由初級(jí)繞組所產(chǎn)生的磁通，且彼此間隔開，尤其以如下方式間隔開:由初級(jí)繞組所產(chǎn)生的磁通的磁通線不共同穿過所述表面，其中，部分繞組均具有繞組數(shù)和所述部分繞組所圍繞的表面，以使得所述部分繞組的電壓(該電壓通過初級(jí)繞組的尤其是變化的磁通感應(yīng))在大小上相等，尤其地，其中，第一繞組布置成以如下方式相對(duì)于第二繞組旋轉(zhuǎn):第一繞組的每個(gè)部分繞組分別布置成感應(yīng)聯(lián)接至第二繞組的每個(gè)部分繞組。
[0003]例如，如W02012/136303A1所公開，早先已經(jīng)提出了通過磁感應(yīng)以非接觸方式將電能傳輸至車輛。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，不需要到車輛的纜線連接。另一方面，用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)的初級(jí)側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)以及次級(jí)側(cè)接收裝置應(yīng)定位成相對(duì)的。與最佳位置或最佳位置范圍相比的任何橫向移位都會(huì)降低能量傳輸?shù)男省Ａ硪粏栴}是，導(dǎo)電物體可能處于感應(yīng)電力傳輸(IPT)系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間。尤其地，金屬物體、包括金屬化物體將在非接觸能量傳輸過程中快速變熱，且可能損壞該系統(tǒng)的部件、可能對(duì)人員造成傷害和/或可能著火。
[0004]W02012/136303A1提出了一種包括兩側(cè)(初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè))上的附加繞組布置結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，以用于次級(jí)側(cè)接收裝置的位置檢測(cè)。交變電壓施加于繞組布置結(jié)構(gòu)的與初級(jí)側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)組合的第一繞組。車輛被操縱到一方向上，此時(shí)繞組布置結(jié)構(gòu)的在次級(jí)側(cè)上的部分繞組中所感應(yīng)的電壓的大小達(dá)到最大，其中，所感應(yīng)的電壓包括相對(duì)于交變電壓的基本上180°的相移。
[0005]這意味著，車輛的或次級(jí)側(cè)接收裝置的位置在次級(jí)側(cè)上確定。另一方面，如前所述，除了能量傳輸所需的裝置之外，初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)兩側(cè)上還需要繞組布置結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明尤其涉及IPT系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其中，初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)以如下方式產(chǎn)生電磁場(chǎng):在IPT系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度最高的位置處的磁場(chǎng)線沿著與車輛行駛所在的地面垂直的方向延伸。“地面”是指一般道路的地表面，因而在地表面可能有在尺度上小于車輛的尺寸的突起或起伏，其不影響初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的定向。一般來說，前述磁場(chǎng)線的方向在多數(shù)情況下是豎直方向，且尤其在地表面在車輛所行駛的水平面內(nèi)延伸的這些情況下是豎直方向。
[0007]尤其地，初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)可包括電線的至少一個(gè)線圈，以用來產(chǎn)生用于能量傳輸?shù)碾姶艌?chǎng)。由線圈環(huán)繞的或由線圈覆蓋的區(qū)域可平行于地表面的路線延伸或在地表面內(nèi)延伸。
[0008]由初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可對(duì)周圍環(huán)境造成不期望的影響。要遵守相應(yīng)的EMC限制。如果次級(jí)側(cè)接收裝置定位成靠近初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)，尤其在初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)上方，次級(jí)側(cè)接收裝置就至少部分地覆蓋導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，接收裝置的接收電磁場(chǎng)或磁場(chǎng)分量的整個(gè)接收區(qū)域在IPT系統(tǒng)的操作過程中覆蓋初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的同等大小的相應(yīng)區(qū)域。如果接收裝置在橫向上移位，從而接收裝置的至少一部分不相對(duì)地覆蓋初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的一區(qū)域，且因此磁場(chǎng)強(qiáng)度最高的區(qū)域中的磁場(chǎng)線經(jīng)過接收裝置，可能就不滿足EMC限制。這是次級(jí)側(cè)接收裝置應(yīng)定位成相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)處于預(yù)定位置或在預(yù)定位置范圍內(nèi)的另一原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)次級(jí)側(cè)接收裝置相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)，其中，用于提供裝置以檢測(cè)該相對(duì)位置的費(fèi)用應(yīng)該是低的。
[0010]本發(fā)明的基本發(fā)現(xiàn)是，IPT系統(tǒng)的兩側(cè)、即初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)上的繞組布置結(jié)構(gòu)是不必要的。尤其地，初級(jí)側(cè)(路側(cè))上的傳感器布置結(jié)構(gòu)足以用于位置檢測(cè)，只要次級(jí)側(cè)具有其位置可由初級(jí)側(cè)傳感器裝置檢測(cè)到的特性。
[0011]使用初級(jí)側(cè)傳感器裝置所檢測(cè)的車輛的或次級(jí)側(cè)接收裝置的位置或?qū)φ梢砸圆煌姆绞绞褂?，以便將車輛操縱到最佳位置或最佳范圍位置。一個(gè)方式是基于被確定的位置和/或?qū)φ鴮?dāng)前位置和/或如何操縱車輛的信息發(fā)信號(hào)給車輛駕駛員。另一方式是將該位置、該對(duì)正和/或該信息傳輸至車輛，例如通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的通信系統(tǒng)、比如根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)近場(chǎng)通信(NFC)來進(jìn)行傳輸。于是，車輛車載的裝置可顯示位置、對(duì)正和/或信息和/或可自動(dòng)地操縱或支持操縱車輛至最佳位置或最佳位置范圍。在以上或以下所述的關(guān)于最佳位置或最佳位置范圍的所有情況中，也包括了車輛以最佳方式對(duì)正的可能性。
[0012]另一方式是通過初級(jí)側(cè)裝置或系統(tǒng)來使用位置、對(duì)正和/或信息，從而移動(dòng)初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)或次級(jí)側(cè)接收裝置或車輛或兩側(cè)上的裝置，以便實(shí)現(xiàn)最佳位置或最佳位置范圍。
[0013]優(yōu)選地，車輛或次級(jí)側(cè)接收裝置具有特征，該特征使得初級(jí)側(cè)傳感器裝置能夠確定其位置。如果該特征是由導(dǎo)電材料制成的標(biāo)記，初級(jí)側(cè)傳感器裝置就還可用于檢測(cè)初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)和次級(jí)側(cè)接收裝置之間的電力傳輸區(qū)域中的導(dǎo)電材料。這種材料和標(biāo)記可使用傳感器裝置的相同功能以相同方式來確定。附加地或替代性地，初級(jí)側(cè)傳感器裝置可適于接收來自安裝至車輛或次級(jí)側(cè)接收裝置的發(fā)送器的通信信號(hào)，且通信信號(hào)可用于檢測(cè)次級(jí)側(cè)接收裝置的位置。這意味著，初級(jí)側(cè)傳感器裝置可適于檢測(cè)IPT區(qū)域中不期望的導(dǎo)電材料，或適于接收來自次級(jí)側(cè)的通信信號(hào)，或者適于兩者。
[0014]尤其地，初級(jí)側(cè)傳感器裝置包括多個(gè)傳感器線圈的陣列。每個(gè)傳感器線圈可圍繞或覆蓋一區(qū)域，由初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線在電力傳輸至次級(jí)側(cè)接收裝置的過程中延伸穿過該區(qū)域。每個(gè)傳感器線圈均可包括一匝或更多匝電導(dǎo)體。
[0015]優(yōu)選的是，陣列的每個(gè)傳感器線圈分別圍繞或覆蓋一單獨(dú)區(qū)域，該單獨(dú)區(qū)域不被陣列的另一傳感器線圈圍繞或覆蓋，即沒有重疊。以這種方式，傳感器線圈以及傳感器線圈的指定區(qū)域可形成二維矩陣，其中，矩陣的每個(gè)單元分別明確地被指定給特定傳感器線圈，或者可選地，被指定給兩個(gè)或更多個(gè)相鄰的傳感器線圈之間的一區(qū)域。在該情況下，沒有矩陣的單元被指定給兩個(gè)或更多個(gè)傳感器線圈。這意味著，作用在傳感器線圈的矩陣上的任何信號(hào)或感應(yīng)情況(influence)都可被指定給特定傳感器線圈，或者可選地，被指定給兩個(gè)或更多個(gè)傳感器線圈之間的區(qū)域。
[0016]例如，可應(yīng)用用于檢測(cè)金屬物體的感應(yīng)金屬檢測(cè)器的功能原理，以便確定受到信號(hào)或感應(yīng)情況影響最大的特定線圈。因此，該特定線圈是最靠近信號(hào)的發(fā)送器的傳感器線圈、被信號(hào)發(fā)送器定為目標(biāo)的傳感器線圈和/或最靠近在傳感器裝置上引起感應(yīng)情況的物體的傳感器線圈。
[0017]尤其地，矩陣可由成行和列布置的傳感器線圈來形成。這便于確定標(biāo)記的位置、導(dǎo)電材料的位置和/或信號(hào)發(fā)送器的位置。然而，包括不成行和列布置的傳感器線圈的矩陣也是可行的。例如，傳感器線圈的組可形成單獨(dú)的群，所述單獨(dú)的群分別包括多個(gè)傳感器線圈。根據(jù)另一選擇，傳感器線圈可沿著半徑不同的同心環(huán)形線布置。
[0018]尤其地，提出了以下方面:一種用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括
[0019]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并用于由此將電能傳輸至車輛，
[0020]-車輛側(cè)接收裝置，其用于接收交變電磁場(chǎng)并用于通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，
[0021]其中，
[0022]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)與多個(gè)傳感器線圈的陣列組合，所述傳感器線圈并排地放置以形成陣列，
[0023]-所述陣列在橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向上延伸，所述磁場(chǎng)方向在能量傳輸至車輛的過程中從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)延伸至車輛側(cè)接收裝置，
[0024]-檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)連接至所述多個(gè)傳感器線圈，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)適于檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體對(duì)傳感器線圈中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響，
[0025]-至少一個(gè)標(biāo)記體與車輛側(cè)接收裝置組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體，
[0026]-位置確定裝置連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)，且適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近標(biāo)記體的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈。
[0027]根據(jù)該系統(tǒng)的任何實(shí)施例，本發(fā)明還包括布置結(jié)構(gòu)，該布置結(jié)構(gòu)包括路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)，所述路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)與所述多個(gè)傳感器線圈的陣列組合。
[0028]此外，本發(fā)明還包括一種車輛，該車輛包括根據(jù)本文所描述的任何實(shí)施例的車輛側(cè)接收裝置和所述至少一個(gè)標(biāo)記體。
[0029]所述車輛可以是軌道車輛或公共汽車。尤其地，車輛可以是用于運(yùn)送乘客的車輛，例如路上汽車。
[0030]另外，提出了一種操作用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法，其中，
[0031]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并由此將電能傳輸至車輛，
[0032]-車輛側(cè)接收裝置接收交變電磁場(chǎng)并通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，
[0033]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)與多個(gè)傳感器線圈的陣列組合地操作，所述傳感器線圈并排地放置以形成陣列，
[0034]-所述陣列在橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向上延伸，所述磁場(chǎng)方向在能量傳輸至車輛的過程中從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)延伸至車輛側(cè)接收裝置，
[0035]-連接至所述多個(gè)傳感器線圈的檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體對(duì)傳感器線圈中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響，
[0036]-至少一個(gè)標(biāo)記體與車輛側(cè)接收裝置組合地使用，所述至少一個(gè)標(biāo)記體是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體，
[0037]-連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的位置確定裝置通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近標(biāo)記體的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈。
[0038]同樣地，提出了一種制造用于將電能傳輸至車輛的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法，尤其是本文所描述的系統(tǒng)的任何實(shí)施例，其中，提供了以下方面:
[0039]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)并用于由此將電能傳輸至車輛，
[0040]-車輛側(cè)接收裝置，其用于接收交變電磁場(chǎng)并用于通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，
[0041 ]其中，
[0042]-路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)與多個(gè)傳感器線圈的陣列組合，所述傳感器線圈并排地放置以形成陣列，
[0043]-所述陣列在橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向上延伸，所述磁場(chǎng)方向在能量傳輸至車輛的過程中從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)延伸至車輛側(cè)接收裝置，
[0044]-檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)連接至所述多個(gè)傳感器線圈，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)適于檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體對(duì)傳感器線圈中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響，
[0045]-至少一個(gè)標(biāo)記體與車輛側(cè)接收裝置組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體，
[0046]-位置確定裝置連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)，且適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近標(biāo)記體的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈。
[0047]如上所述，初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)可包括電線的至少一個(gè)線圈。導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)可通過傳導(dǎo)單相或多相交變電流來操作。在多相電流的情況下，導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)至少包括與相數(shù)對(duì)應(yīng)的線圈數(shù)。附加地或替代性地，導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)可包括每相多個(gè)線圈。
[0048]車輛側(cè)(次級(jí))接收裝置也可包括電線的至少一個(gè)線圈，從而可產(chǎn)生單相或多相電流。接收裝置可安裝至車輛，從而是車輛車載的。接收裝置可安裝在車輛的底部處，且可選地，可與移動(dòng)裝置組合，以用于將接收裝置朝著初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)移動(dòng)，以便減小接收裝置和導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)之間的間隙。
[0049]尤其地，在IPT系統(tǒng)的操作過程中，次級(jí)側(cè)接收裝置相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)定位的預(yù)定位置范圍在橫向上或在彼此垂直的不同(多個(gè))橫向上可具有幾厘米的尺度。(多個(gè))橫向中的一個(gè)或橫向可以是車輛的駕駛方向。
[0050]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，IPT系統(tǒng)僅在次級(jí)側(cè)接收裝置處于預(yù)定位置或預(yù)定位置范圍中時(shí)才操作?？蛇x地，IPT系統(tǒng)僅在次級(jí)側(cè)接收裝置以預(yù)定方式對(duì)正(S卩，可以是預(yù)定對(duì)正或預(yù)定對(duì)正范圍)時(shí)才操作。術(shù)語“對(duì)正”是指:接收裝置相對(duì)于垂直于上述電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向延伸的平面具有相應(yīng)的定向。如果初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)和次級(jí)側(cè)接收裝置是具有在操作過程中彼此相對(duì)的平面表面的單體，則相對(duì)于相對(duì)的表面的法向也是磁場(chǎng)線的方向(在磁場(chǎng)強(qiáng)度最高的區(qū)域內(nèi))。
[0051]尤其地，被傳感器線圈圍繞或覆蓋的且是傳感器線圈的陣列的一部分的區(qū)域在磁場(chǎng)強(qiáng)度最高的區(qū)域中垂直于磁場(chǎng)線的方向定向。在該情況下，傳感器線圈的陣列對(duì)該系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的區(qū)域中的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體、對(duì)與接收裝置組合的一個(gè)標(biāo)記體或多個(gè)標(biāo)記體、以及對(duì)從接收裝置傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)具有最高的敏感性。
[0052]優(yōu)選地，傳感器線圈的陣列被置于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)和次級(jí)側(cè)接收裝置之間。如果IPT系統(tǒng)不操作、且在可能產(chǎn)生用于電能傳輸?shù)挠行Т鸥袘?yīng)的區(qū)域中沒有次級(jí)側(cè)接收裝置，傳感器線圈的陣列的優(yōu)選位置就可限定為初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的待放置次級(jí)側(cè)接收裝置的一側(cè)上的位置，以用于IPT系統(tǒng)的操作。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，與初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的另一側(cè)上的位置相比，傳感器線圈對(duì)于檢測(cè)和位置確定更敏感。然而，也可將傳感器線圈的陣列置于被初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)線圈圍繞的區(qū)域或多個(gè)區(qū)域內(nèi)。在初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)置于地面中和/或地面上以及次級(jí)側(cè)接收裝置置于上方的標(biāo)準(zhǔn)情況中，這意味著，所述陣列與初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)相比可置于同一高度水平上或優(yōu)選地在該水平上方。
[0053]尤其地，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)電連接或能夠電連接至所述陣列的所述傳感器線圈中的每個(gè)。例如，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)由多路轉(zhuǎn)換器開關(guān)連接至傳感器線圈，從而一次僅傳感器線圈中一個(gè)連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)。
[0054]不同的功能原理，從而任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體的影響可被檢測(cè)，可通過該系統(tǒng)的同一實(shí)施例或通過不同的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。尤其地，磁場(chǎng)可使用至少一個(gè)線圈來產(chǎn)生，所述至少一個(gè)線圈可以是陣列的線圈或多個(gè)線圈或者可以是至少一個(gè)不同的線圈，且電導(dǎo)體的響應(yīng)可使用各個(gè)傳感器線圈來觀察。尤其地，產(chǎn)生由導(dǎo)體的響應(yīng)引起的最高感應(yīng)電壓的傳感器線圈是最靠近導(dǎo)體的傳感器線圈。同樣的情況適用于磁導(dǎo)體的檢測(cè)。然而，在該情況下不需要使用線圈來產(chǎn)生磁場(chǎng)，因?yàn)閷?dǎo)體已經(jīng)是磁性的。
[0055]根據(jù)另一功能原理，應(yīng)用了脈沖感應(yīng)。該功能原理從定位埋于地面中的金屬物體的技術(shù)領(lǐng)域獲知。優(yōu)點(diǎn)是，不需要產(chǎn)生磁場(chǎng)的單獨(dú)的線圈。而是，高壓脈沖被施加于線圈并產(chǎn)生相應(yīng)的電磁場(chǎng)脈沖。在沒有金屬的情況下，脈沖以特征方式衰減，且衰減時(shí)間可被測(cè)量。然而，如果存在電導(dǎo)體，導(dǎo)體中就感應(yīng)出電流，且傳感器線圈處的電壓的衰減時(shí)間就受到影響。可對(duì)于不同的傳感器線圈測(cè)量衰減時(shí)間，且可確定哪個(gè)傳感器線圈或哪些傳感器線圈最靠近導(dǎo)體。根據(jù)該功能原理的一個(gè)改進(jìn)，高電壓僅施加于陣列的傳感器線圈中的一個(gè)或一些，且其他傳感器線圈僅用于測(cè)量任何電導(dǎo)體的響應(yīng)。尤其地，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)和/或位置確定裝置可被調(diào)整成用于確定磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體是否存在以及磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體靠近哪個(gè)傳感器線圈。
[0056]尤其地，位置確定裝置評(píng)價(jià)處理檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的傳感器線圈的測(cè)量結(jié)果，并通過識(shí)別最近的傳感器線圈來確定導(dǎo)體的位置。所識(shí)別的位置對(duì)應(yīng)于陣列中的最近的傳感器線圈的位置。
[0057]根據(jù)該操作方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，位置確定裝置通過評(píng)價(jià)處理傳感器線圈中的至少一個(gè)的至少一種電特性來確定一個(gè)標(biāo)記體的位置或多個(gè)標(biāo)記體的多個(gè)位置以及由此確定車輛側(cè)接收裝置的位置，所述電特性由檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)檢測(cè)，由此檢測(cè)出離相應(yīng)的標(biāo)記體最近的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈。根據(jù)檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的和位置確定裝置的功能原理(見以上內(nèi)容)來檢測(cè)相應(yīng)的電特性。例如，電特性是傳感器線圈中所感應(yīng)的電壓的大小、傳感器線圈中所感應(yīng)的交變電壓的頻率的相位差(所述相位差由待檢測(cè)的導(dǎo)體引起)、或上述衰減時(shí)間。
[0058]優(yōu)選地，如果使用檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)檢測(cè)到初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)和次級(jí)側(cè)接收裝置之間的物體，就阻止IPT系統(tǒng)的操作(例如，通過關(guān)斷通過初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的交變電流)。替代性地，可降低通過初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電力，尤其通過降低通過導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的交變電流來降低。
[0059]尤其地，車輛側(cè)接收裝置與通信發(fā)送器組合，所述通信發(fā)送器適于將通信信號(hào)傳輸至傳感器線圈的陣列，其中，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)和/或連接至所述多個(gè)傳感器線圈的通信接收器適于經(jīng)由傳感器線圈中的至少一個(gè)來接收通信信號(hào)。
[0060]尤其地，車輛側(cè)接收裝置與通信發(fā)送器組合，所述通信發(fā)送器適于將通信信號(hào)傳輸至傳感器線圈的陣列，其中，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)和/或連接至所述多個(gè)傳感器線圈的通信接收器適于經(jīng)由傳感器線圈中的至少一個(gè)來接收通信信號(hào)。
[0061]因此，至少一個(gè)傳感器線圈不僅用于導(dǎo)體檢測(cè)，而且還用于接收來自車輛側(cè)通信發(fā)送器的通信信號(hào)。例如，這些通信信號(hào)可用于將車輛和/或接收裝置相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)定位的過程中。附加地或替代性地，這些通信信號(hào)可在將能量傳輸至車輛的過程中使用，例如以便發(fā)出傳輸?shù)碾娏杀唤档突螂娏鬏斂杀煌Ｖ沟男盘?hào)。替代性地或附加地，可將通信信號(hào)從路側(cè)傳輸至車輛。尤其地，傳感器線圈中的至少一個(gè)可用作路側(cè)通信發(fā)送器的天線。
[0062]為了使用傳感器線圈中的至少一個(gè)來接收和/或傳輸通信信號(hào)，位置確定裝置可適于執(zhí)行接收器和/或發(fā)送器的功能。
[0063]根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)施例，通信發(fā)送器相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置固定，其中，位置確定裝置適于通過檢測(cè)離通信發(fā)送器最近的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈來確定通信發(fā)送器的位置并由此確定車輛側(cè)接收裝置的位置。
[0064]根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)施例，通信發(fā)送器相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置固定，其中，位置確定裝置適于通過檢測(cè)離通信發(fā)送器最近的一個(gè)所述傳感器線圈/多個(gè)所述傳感器線圈來確定通信發(fā)送器的位置并由此確定車輛側(cè)接收裝置的位置。
[0065]位置確定裝置可連接至路側(cè)通信接收器或可適于執(zhí)行通信接收器的功能。在任何情況下，使用通信信號(hào)對(duì)至少一個(gè)信號(hào)接收傳感器線圈單獨(dú)的影響，或與基于至少一個(gè)標(biāo)記的位置確定相組合(如上所述)，位置確定裝置都可確定車輛側(cè)接收裝置的位置。因此，通信發(fā)送器可替換標(biāo)記，或關(guān)于接收裝置的位置或接收裝置的對(duì)正的附加信息能夠提供給位置確定裝置。
[0066]車輛側(cè)接收裝置可包括導(dǎo)磁材料和/或?qū)щ姴牧蠘?gòu)成的至少一個(gè)標(biāo)記體。例如，所述至少一個(gè)標(biāo)記體可固定至接收裝置，或接收裝置的一部分可由導(dǎo)磁材料和/或?qū)щ姴牧闲纬?。在這些情況下，一個(gè)標(biāo)記體或多個(gè)標(biāo)記體以及接收裝置構(gòu)成整體部件，且標(biāo)記體相對(duì)于接收裝置的位置是固定的。
[0067]如前所述，該系統(tǒng)可適于僅在車輛側(cè)接收裝置的被確定的位置滿足預(yù)定條件時(shí)才操作路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)。尤其地，所述預(yù)定條件限定了被確定的位置必須是預(yù)定位置。替代性地，所述預(yù)定條件可限定被確定的位置必須處于預(yù)定位置范圍內(nèi)。
[0068]附加地或替代性地，該系統(tǒng)可適于僅在車輛側(cè)接收裝置的對(duì)正(所述對(duì)正通過被確定的位置中的至少兩個(gè)來確定)滿足預(yù)定條件時(shí)才操作路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)。尤其地，所述預(yù)定條件可限定被確定的對(duì)正是預(yù)定對(duì)正或替代性地處于預(yù)定對(duì)正范圍內(nèi)。所述至少兩個(gè)被確定的位置包括:
[0069]通信發(fā)送器的被確定的位置和可選地相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置固定的另一(第二)通信發(fā)送器的被確定的位置，和/或
[0070]—個(gè)標(biāo)記體的被確定的位置或多個(gè)標(biāo)記體的被確定的位置。
[0071]尤其地，例如在該系統(tǒng)的特定實(shí)施例中沒有通信發(fā)送器的情況下，可僅使用標(biāo)記體的被確定的位置以用于確定接收裝置的對(duì)正，。
[0072 ]操作I PT系統(tǒng)的方法的以及制造I PT系統(tǒng)的方法的實(shí)施例依循以上說明，S卩，方法實(shí)施例對(duì)應(yīng)于所描述的系統(tǒng)實(shí)施例。
[0073]尤其地，傳感器線圈的陣列是二維陣列，即相對(duì)于彼此垂直延伸的兩個(gè)不同方向而言存在不同位置處的至少兩個(gè)傳感器線圈。這兩個(gè)方向優(yōu)選垂直于通過磁場(chǎng)強(qiáng)度最高的區(qū)域中的初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線的方向。尤其地，傳感器線圈成行和列布置的傳感器線圈的矩陣在每行和每列中可包括至少三個(gè)傳感器線圈。
[0074]尤其地，陣列的中心或陣列的中心區(qū)域布置成與初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的中心或中心區(qū)域同中心。尤其地，陣列的以及初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的兩個(gè)橫向上的橫向尺度可以是相等的，或替代性地，陣列的橫向尺度可大于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的橫向尺度。
[0075]在任何情況下，這種包括陣列和初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)是:便于將次級(jí)側(cè)接收裝置定位在初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的中心上方，且外來金屬和/或磁性物體可至少在初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的中心區(qū)域上方被檢測(cè)到。
[0076]優(yōu)選地，預(yù)定位置范圍(次級(jí)側(cè)接收裝置在IPT系統(tǒng)的操作過程中待定位在該預(yù)定位置范圍中)被預(yù)定(即，預(yù)限定)為與初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)同中心的范圍。尤其地，至少一個(gè)標(biāo)記體和/或通信發(fā)送器可位于車輛側(cè)接收裝置的中心區(qū)域中，且IPT系統(tǒng)僅在該至少一個(gè)標(biāo)記體或通信發(fā)送器被確定為處于該預(yù)定位置范圍中時(shí)才操作或以滿功率操作。
[0077]優(yōu)選地，在車輛側(cè)接收裝置處存在兩個(gè)標(biāo)記體，所述標(biāo)記體定位成彼此隔開一距離。另外，優(yōu)選的是，這兩個(gè)標(biāo)記體參照車輛的駕駛方向而言位于接收裝置的右手側(cè)和左手偵U，從而連接這兩個(gè)標(biāo)記體的假想直線的方向橫向于(尤其垂直于)駕駛方向延伸。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)車輛移動(dòng)到能量從初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)傳輸至車輛上的次級(jí)側(cè)接收裝置的位置上時(shí)，一旦標(biāo)記體相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的位置可通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)檢測(cè)到，就可容易地確定接收裝置的對(duì)正。當(dāng)標(biāo)記體處于陣列和次級(jí)側(cè)接收裝置待被定位的區(qū)域之間時(shí)，情況尤其如此。
[0078]還優(yōu)選的是，所述兩個(gè)標(biāo)記體相對(duì)于車輛的駕駛方向而言位于接收裝置的前部區(qū)域中。在該情況下，與所述兩個(gè)標(biāo)記體位于接收裝置的后部區(qū)域中的情況相比，所述兩個(gè)標(biāo)記體更早到達(dá)陣列和接收裝置之間的區(qū)域。
【附圖說明】
[0079]在下文中，參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例和示例。附圖示意性地示出了:
[0080]圖1是IPT系統(tǒng)的側(cè)視圖，
[0081]圖2是圖1所示的系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)(路側(cè))部分的頂視圖，
[0082]圖3是IPT系統(tǒng)的側(cè)視圖，其可以是圖1和圖2所示的系統(tǒng)，其中，次級(jí)側(cè)接收裝置未完全地定位到該系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分上方，
[0083]圖4是圖3的系統(tǒng)的頂視圖，其中，該系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分和次級(jí)側(cè)部分處于如圖3所示的相同的相對(duì)位置，
[0084]圖5是類似于圖1至圖4所示的系統(tǒng)的IPT系統(tǒng)的頂視圖，其中，次級(jí)側(cè)接收裝置包括彼此以一距離定位的兩個(gè)標(biāo)記體，其中，在該附圖的右手側(cè)示出了顯示圖，該顯示圖可顯示給車輛的駕駛員，以指示次級(jí)側(cè)接收裝置相對(duì)于初級(jí)側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和對(duì)正，
[0085]圖6是圖5的系統(tǒng)，其中，次級(jí)側(cè)接收裝置相對(duì)于該系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分處于不同的位置和對(duì)正，其中，相應(yīng)的顯示圖在該附圖的右手側(cè)示出，以及
[0086]圖7是圖5和圖6的系統(tǒng)，其中，次級(jí)側(cè)接收裝置已經(jīng)達(dá)到相對(duì)于初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)的最佳位置和對(duì)正，其中，相應(yīng)的顯示圖在該附圖的右手側(cè)示出。
【具體實(shí)施方式】
[0087]圖1示出了初級(jí)側(cè)(路側(cè))電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并用于由此將能量傳輸至車輛81，該車輛的一部分在圖1的上部部分中示意性地示出。在車輛81的底部處，次級(jí)側(cè)(車輛側(cè))接收裝置2安裝至車輛81，以用于接收交變電磁場(chǎng)，并用于通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能。例如，電能用于為車輛81的能量?jī)?chǔ)存器充電和/或直接用于操作車輛，比如車載電氣和電子裝置。
[0088]多個(gè)傳感器線圈4的陣列14在導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I和接收裝置2之間，所述多個(gè)傳感器線圈4成行和成列地布置(如圖2所示)，由此形成一矩陣。傳感器線圈中的一些以附圖標(biāo)記4來表示。如圖2所示，在該示例中具有121個(gè)傳感器線圈4。其他實(shí)施例的陣列可包括在每行和/或列上不同數(shù)量的線圈。優(yōu)選地，陣列的傳感器線圈的區(qū)域具有相同的尺寸。圖2所示的區(qū)域是正方形區(qū)域，且可以是由相應(yīng)的傳感器線圈4圍繞的區(qū)域。
[0089]陣列14放置在導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I正上方，導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I例如可由同一殼體來容納。
[0090]導(dǎo)電物體3、例如金屬物體處在陣列14和接收裝置2之間。在IPT系統(tǒng)的操作過程中，物體3會(huì)被反復(fù)地加熱。該外來物體3待使用陣列14來檢測(cè)。如圖2所示，物體3靠置在傳感器線圈的第四行第九列的區(qū)域上。
[0091]檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12連接至所述多個(gè)傳感器線圈4，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)適于檢測(cè)任何磁和/或電導(dǎo)體(比如物體3)對(duì)傳感器線圈4中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響。位置確定裝置15連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12，且適于確定最靠近外來物體3的傳感器線圈4，或適于確定由檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12檢測(cè)到的導(dǎo)體是外來物體，S卩，不是車輛81的一部分或接收裝置2的一部分的標(biāo)記。
[0092]附加地或替代性地，位置確定裝置適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置2的位置，其中，檢測(cè)結(jié)果指示最靠近作為車輛81或接收裝置2的一部分的標(biāo)記體的傳感器線圈4或多個(gè)傳感器線圈4。這種標(biāo)記體在圖5-圖7中示出，且將隨后描述。圖1所示的接收裝置2可包括至少一個(gè)標(biāo)記體。
[0093]另外，附加地或替代性地，位置確定裝置15適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置2的位置，其中，檢測(cè)結(jié)果指示最靠近車輛側(cè)通信發(fā)送器5的傳感器線圈4或多個(gè)傳感器線圈4。在該情況下，檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12檢測(cè)傳感器線圈4，所述傳感器線圈4接收由通信發(fā)送器5發(fā)送的具有最強(qiáng)接收信號(hào)的通信信號(hào)，即在所述傳感器線圈4中由通信信號(hào)感應(yīng)出最高電壓。
[0094]在關(guān)于前述位置確定裝置的和/或檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)的功能的所有情況下，所檢測(cè)的位置對(duì)應(yīng)于在傳感器線圈的矩陣中的相應(yīng)的最近傳感器線圈的位置。前述功能也可在其他實(shí)施例的IPT系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
[0095]外來物體(比如金屬物體3)可由位置確定裝置15例如使用關(guān)于通信發(fā)送器5的位置的信息和/或關(guān)于任何標(biāo)記體6的位置的信息來識(shí)別，例如如圖5-圖7所示。尤其地，位置確定裝置15可能已經(jīng)存儲(chǔ)了關(guān)于多個(gè)位置(車輛側(cè)上的至少一個(gè)標(biāo)記體和/或至少一個(gè)通信發(fā)送器的位置)的相對(duì)位置的附加信息。位置確定裝置15可將該附加信息與關(guān)于被確定位置的當(dāng)前信息進(jìn)行比較，且可得出結(jié)論:所述位置中的一個(gè)不是車輛側(cè)上的標(biāo)記體的或通信發(fā)送器的位置，而是外來物體3的位置。附加地或替代性地，位置確定裝置15可通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12的檢測(cè)結(jié)果直接獲得外來物體3存在的信息。尤其地，最靠近外來物體3的傳感器線圈4的所述至少一種電特性(該電特性被外來物體3影響)可通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)來測(cè)量且可通過位置確定裝置15來評(píng)價(jià)處理。
[0096]如果外來物體3被位置確定裝置15(或被檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)12)檢測(cè)到，位置確定裝置15就啟動(dòng)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I的控制單元11，以阻止或停止操作導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I，或替代性地，限制由導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I所產(chǎn)生的電力。
[0097]尤其地，例如如圖1和圖3所示，多個(gè)傳感器線圈4的陣列可具有在初級(jí)側(cè)導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)和次級(jí)側(cè)接收裝置之間的層的形式。
[0098]如圖3和圖4所示，可被置于接收裝置2的中心的通信發(fā)送器5(見圖4)已經(jīng)到達(dá)陣列14上方的一位置。因此，通信信號(hào)可從通信發(fā)送器5傳輸至系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分，尤其使用傳感器線圈4中的至少一個(gè)作為接收天線。反之亦然，傳感器線圈4中的至少一個(gè)可用作發(fā)送天線，以用于將通信信號(hào)發(fā)送至接收裝置2。尤其地，通信發(fā)送器5可以是也能夠接收通信信號(hào)的收發(fā)器。
[0099]如圖3和圖4所示，接收裝置2和與導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I組合的陣列14的相對(duì)位置和對(duì)正可對(duì)應(yīng)于將接收裝置2移動(dòng)至操作IPT系統(tǒng)所處的位置的過程的時(shí)間點(diǎn)。一旦通信發(fā)送器5已經(jīng)到達(dá)陣列14上方的位置，就開始系統(tǒng)的車輛側(cè)部分與系統(tǒng)的路側(cè)部分之間的通信過程。尤其地，通信發(fā)送器5的當(dāng)前位置通過確定最近的傳感器線圈4來確定。該位置信息可用于將車輛或接收裝置2操縱到期望的位置，以便操作IPT系統(tǒng)。例如，接收裝置2在圖3中已從左到右移動(dòng)，且在圖4中從下到上移動(dòng)，以便到達(dá)如圖3和圖4所示的位置。因此，車輛或接收裝置2在圖4中應(yīng)再向左移動(dòng)，以便使接收裝置2相對(duì)于陣列14居中。
[0100]圖5-圖7所示的接收裝置2包括彼此隔開距離放置的兩個(gè)標(biāo)記體6，其中，這兩個(gè)標(biāo)記體6之間的假想連接線垂直于駕駛方向(圖6的豎直方向)和稍微傾斜于圖5中的豎直方向的方向延伸。圖5和圖6中的駕駛方向是與所示的正方形接收裝置2的左和右邊緣平行的方向。另外，標(biāo)記體6布置在接收裝置2的前部區(qū)域中。
[0101]接收裝置2在將接收裝置2移動(dòng)至相對(duì)于陣列14居中的位置的過程中到達(dá)圖5所示的位置。
[0102]陣列14的在該示例中包括25個(gè)傳感器線圈4的中心區(qū)域7在圖5-圖7中以虛線框出。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，IPT系統(tǒng)僅在通信發(fā)送器5被置于陣列14的該中心區(qū)域7上方時(shí)才操作。因此，該系統(tǒng)在處于圖5所示的位置時(shí)尚不可操作。
[0103]圖6示出了在移動(dòng)接收裝置2的過程中的隨后的時(shí)間點(diǎn)。此時(shí)，接收裝置2的、通信發(fā)送器5所處的中心已經(jīng)到達(dá)陣列14的中心區(qū)域7。因此，可開始IPT系統(tǒng)的操作，盡管接收裝置2還未到達(dá)相對(duì)于陣列14居中的位置，該居中的位置在圖7中被示為移動(dòng)過程的最終位置。
[0104]在圖5所示的早先的位置中，接收裝置2的對(duì)正不同于圖6和圖7所示的期望的對(duì)正。為了不僅將接收裝置2移動(dòng)至相對(duì)于陣列14居中的位置上，并且還將對(duì)正調(diào)整成預(yù)定的、期望的對(duì)正，通過位置確定裝置(比如圖1的裝置15)來確定標(biāo)記體6的位置，且由這些位置來確定對(duì)正。附加地或替代性地，通信發(fā)送器5的位置用于確定接收裝置2相對(duì)于陣列14的對(duì)正。
[0105]為了將車輛或接收裝置2操縱到相對(duì)于導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)I的期望位置，且可選地，為了以期望方式對(duì)正接收裝置2，通過系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分獲得的位置信息和可選的對(duì)正信息被使用。尤其地，所獲得的信息可由系統(tǒng)的初級(jí)側(cè)部分處理和/或可傳輸至車輛側(cè)。例如，為了確定接收裝置2以期望的方式對(duì)正，最靠近標(biāo)記體6的傳感器線圈4必須處于傳感器線圈的同一行中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將電能傳輸至車輛(81)的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括: -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并用于將能量傳輸至車輛(81)， -車輛側(cè)接收裝置(2)，其用于接收交變電磁場(chǎng)，并用于通過磁感應(yīng)來產(chǎn)生電能， 其中， -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)與多個(gè)傳感器線圈(4)的陣列(14)組合，所述傳感器線圈(4)并排地布置以形成所述陣列(14)， -所述陣列(14)沿著橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向延伸，在將能量傳輸至車輛的過程中，所述磁場(chǎng)方向從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)延伸至車輛側(cè)接收裝置(2)， -檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)適于檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體(3，6)對(duì)所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響， -至少一個(gè)標(biāo)記體(6)與車輛側(cè)接收裝置(2)組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體(6)是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體， -位置確定裝置(15)連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)，且適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置(2)的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近所述標(biāo)記體(6)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，車輛側(cè)接收裝置(2)與通信發(fā)送器(5)組合，所述通信發(fā)送器(5)適于將通信信號(hào)發(fā)送至所述傳感器線圈(4)的所述陣列(14)，其中，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)和/或連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)的通信接收器適于通過所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)來接收通信信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信發(fā)送器(5)相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置(2)固定，其中，所述位置確定裝置適于通過檢測(cè)最靠近所述通信發(fā)送器(5)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)來確定所述通信發(fā)送器(5)的位置以及車輛側(cè)接收裝置(2)的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，車輛側(cè)接收裝置(2)包括導(dǎo)磁材料和/或?qū)щ姴牧蠘?gòu)成的至少一個(gè)標(biāo)記體(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求3和/或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)適于僅在車輛側(cè)接收裝置(2)的被確定的位置滿足預(yù)定條件時(shí)才操作所述路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)。6.根據(jù)權(quán)利要求3和/或4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)適于僅在車輛側(cè)接收裝置(2)的對(duì)正滿足預(yù)定條件時(shí)才操作所述路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)，所述對(duì)正通過被確定的位置中的至少兩個(gè)來確定，其中，所述至少兩個(gè)被確定的位置包括: -根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信發(fā)送器(5)的被確定的位置，和可選的相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置(2)固定的另一通信發(fā)送器(5)的被確定的位置，和/或 -根據(jù)權(quán)利要求4所述的一個(gè)標(biāo)記體(6)的被確定的位置或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)記體的被確定的位置。7.—種布置結(jié)構(gòu)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的與多個(gè)傳感器線圈(4)的陣列(14)組合的路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(1)、檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)和位置確定裝置。8.—種車輛，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的車輛側(cè)接收裝置(2)和至少一個(gè)標(biāo)記體(6)。9.一種操作用于將電能傳輸至車輛(81)的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法，其中， -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并將能量傳輸至車輛(81)， -車輛側(cè)接收裝置(2)接收交變電磁場(chǎng)并通過磁感應(yīng)來產(chǎn)生電能， -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)與多個(gè)傳感器線圈(4)的陣列(14)組合地操作，所述傳感器線圈(4)并排地布置以形成所述陣列(14)， -所述陣列(14)沿著橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向延伸，在將能量傳輸至車輛的過程中，所述磁場(chǎng)方向從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)延伸至車輛側(cè)接收裝置(2)， -檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體(3，6)對(duì)所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)， -至少一個(gè)標(biāo)記體(6)用于與車輛側(cè)接收裝置(2)組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體(6)是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體， -連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)的位置確定裝置通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置(2)的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近所述標(biāo)記體(6)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，與車輛側(cè)接收裝置(2)組合的通信發(fā)送器(5)將通信信號(hào)發(fā)送至所述傳感器線圈(4)的所述陣列(14)，其中，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)和/或連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)的通信接收器通過所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)來接收通信信號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述通信發(fā)送器(5)相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置(2)固定，其中，所述位置確定裝置通過確定最靠近所述通信發(fā)送器(5)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)來確定所述通信發(fā)送器(5)的位置以及車輛側(cè)接收裝置(2)的位置。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述位置確定裝置通過評(píng)價(jià)處理所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)的所述至少一種電特性、從而檢測(cè)最靠近所述標(biāo)記體(6)的一個(gè)所述傳感器線圈(4)/多個(gè)所述傳感器線圈(4)來確定一個(gè)所述標(biāo)記體(6)的位置或多個(gè)標(biāo)記體的位置以及車輛側(cè)接收裝置(2)的位置，所述電特性通過所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)來檢測(cè)。13.根據(jù)權(quán)利要求11和/或12所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)僅在車輛側(cè)接收裝置(2)的被確定的位置滿足預(yù)定條件時(shí)才操作所述路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)。14.根據(jù)權(quán)利要求11和/或12或13所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)僅在車輛側(cè)接收裝置(2)的對(duì)正滿足預(yù)定條件時(shí)才操作所述路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)，所述對(duì)正通過被確定的位置中的至少兩個(gè)來確定，其中，所述至少兩個(gè)被確定的位置包括: -根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信發(fā)送器(5)的被確定的位置，和可選的相對(duì)于車輛側(cè)接收裝置(2)固定的另一通信發(fā)送器(5)的被確定的位置，和/或 -根據(jù)權(quán)利要求12所述的一個(gè)標(biāo)記體(6)的被確定的位置或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求12所述的標(biāo)記體的被確定的位置。15.—種制造用于將電能傳輸至車輛(81)的感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的方法，所述感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)尤其是根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，提供了以下方面: -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)，其用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并用于將能量傳輸至車輛(81)， -車輛側(cè)接收裝置(2)，其用于接收交變電磁場(chǎng)，并用于通過磁感應(yīng)來產(chǎn)生電能， 其中， -路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)與多個(gè)傳感器線圈(4)的陣列(14)組合，所述傳感器線圈(4)并排地布置以形成所述陣列(14)， -所述陣列(14)沿著橫向于電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向的方向延伸，在將能量傳輸至車輛的過程中，所述磁場(chǎng)方向從路側(cè)電導(dǎo)體布置結(jié)構(gòu)(I)延伸至車輛側(cè)接收裝置(2)， -檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)連接至所述多個(gè)傳感器線圈(4)，所述檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)適于檢測(cè)可能位于磁場(chǎng)方向上的任何磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體(3，6)對(duì)所述傳感器線圈(4)中的至少一個(gè)的至少一種電特性的影響， -至少一個(gè)標(biāo)記體(6)與車輛側(cè)接收裝置(2)組合，所述至少一個(gè)標(biāo)記體(6)是磁導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體， -位置確定裝置連接至檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)，且適于通過檢測(cè)器布置結(jié)構(gòu)(12)的檢測(cè)結(jié)果來確定車輛側(cè)接收裝置(2)的位置，所述檢測(cè)結(jié)果指示最靠近所述標(biāo)記體(6)的一個(gè)所述傳感器線圈(4) /多個(gè)所述傳感器線圈(4)。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK105873791SQ201480066523
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日
【發(fā)明人】M·拉努瓦耶, R·查因斯基, D·安德斯
【申請(qǐng)人】龐巴迪無接觸運(yùn)行有限責(zé)任公司