[发明专利]用于对电动车辆进行感应式充电的设备和用于在这样的设备中探测导电异物的方法

说明书

本发明涉及对电动车辆（17）感应式充电的设备，其包括：用于产生主磁场（10）的初级线圈（11）和具有至少一个传感器线圈的用于探测导电异物的传感器线圈系统（30）。传感器线圈相对于初级线圈（11）布置和接线，使得在不存在通过异物产生的干扰磁场时在传感器线圈系统（30）中不由主磁场（10）感应生成电压，且在存在通过异物产生的干扰磁场时在传感器线圈系统（30）中由主磁场（10）感应生成电压。本发明也涉及在根据本发明的设备中探测导电异物的方法，其中借助初级线圈（11）产生主磁场（10），且测量在传感器线圈系统（30）中由主磁场（10）感应生成的电压，且如果所测量的电压超出预给定阈值，则探测到导电异物。

技术领域

本发明涉及一种用于对电动车辆进行感应式充电的设备，所述设备包括：用于产生主磁场的初级线圈和用于探测导电异物的传感器线圈系统，其中所述传感器线圈系统具有至少一个传感器线圈。本发明也涉及一种用于在根据本发明的设备中探测导电异物的方法。

背景技术

电动车辆通常具有电能量存储器、例如牵引电池，其可以存储用于的电驱动能量。如果这种电能量存储器完全地或部分地放电，则可以在相应的充电站处再次对该电能量存储器充电。为此，已知以下充电站：在所述充电站的情况下，借助充电电缆来将电能量传输至电能量存储器。

也已知以下充电站：在所述充电站的情况下，感应式地借助磁场、即无线地将电能量传输至电动车辆的电能量存储器。这样的充电站包括初级线圈，所述初级线圈例如作为置于地面上的充电板来实施。电动车辆具有次级线圈，所述次级线圈装配在电动车辆的底板上。在初级线圈和次级线圈之间存在气隙。为了能量传输，借助初级线圈产生磁场，所述磁场穿过次级线圈并且在那感应生成相应的电流。在此借助数kHz的频率来产生磁场。

如果在初级线圈和次级线圈之间的气隙中存在金属异物，则在这些异物中可感应生成涡流。由此使该异物显著发热。这一方面引起电能量存储器充电时的损耗功率并且此外对于人类和环境构成危险。因此，对于充电站的安全运行必要的是，识别出金属异物。

由DE 10 2013 223 794 A1已知一种感应式能量传输系统和一种用于在感应式能量传输系统中识别外物的方法。能量传输系统为此包括金属探测器，所述金属探测器可以借助附加的探测线圈（Probespulen）来探测金属外物。

由DE 10 2013 219 678 A1也已知用于确定外物的一种方法和一种设备。在此，电容元件与线圈连接并且产生磁场。在此，磁场的频率改变并且将所记录的测量曲线与参考分布进行比较。

发明内容

提出一种用于对电动车辆进行感应式充电的设备，所述设备包括用于产生主磁场的初级线圈和用于探测导电异物的传感器线圈系统。所述传感器线圈系统在此具有至少一个传感器线圈。

初级线圈由具有主频率的交变电流流过并且主磁场因此是具有相同的主频率的交变磁场。初级线圈例如圆周形地构造并且产生主磁场，所述主磁场侵入次级线圈中，所述次级线圈安装在电动车辆的底板上。

根据本发明，传感器线圈系统的传感器线圈相对于所述初级线圈如此布置和接线，使得在不存在通过异物产生的干扰磁场的情况下，在所述传感器线圈系统中不通过所述主磁场感应生成电压，以及在存在通过异物产生的干扰磁场的情况下，在所述传感器线圈系统中通过所述主磁场感应生成电压。

传感器线圈系统如此布置，使得必要时由主磁场的部分场在各个传感器线圈中感应生成部分电压。然而，传感器线圈如此构造和接线，使得在不存在导电异物时，通过主磁场的部分场感应生成的部分电压相互抵消。因此，在传感器线圈系统上理论上不可测得电压。实际上可以测量到相对小的电压，其低于预给定的阈值。