用于电动车辆用的感应式充电线圈的线缆的辗压保护制造技术

本发明专利技术涉及一种用于感应式充电系统的初级线圈单元(1)，其中，所述初级线圈单元包括初级线圈(2)、控制单元、壳体和供电线缆(3)，其中，所述初级线圈包括用于供电线缆的线缆通道(4)，所述线缆通道能与壳体连接，以便建立线缆‑壳体‑连接，并且所述控制单元设置用于电监控所述线缆‑壳体‑连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电动车辆用的感应式充电线圈的线缆的辗压保护
本专利技术涉及一种用于感应式充电系统的初级线圈单元，其中，所述初级线圈单元包括初级线圈、控制单元、壳体和供电线缆。
技术介绍
本专利技术处于给车辆的可充电电池进行感应式充电的领域。车辆、特别是具有电驱动装置的车辆包括用于储存电能的可充电电池。用于给车辆的电池自动地、无线缆地、感应式充电的方案在于，通过磁感应，以桥接车辆的底部自由空间的方式将电能从车辆外部的地面传递至车辆的底部，以便给电池充电。车辆包括在车辆底部区域中的所谓的次级线圈，初级线圈单元处于车辆的外部，车辆应以次级线圈相对于初级线圈单元定位以用于充电。初级线圈单元也可以被称作基础单元或者地面单元，因为初级线圈单元以适当的方式与地基、例如停车场连接，例如参见文献DE102007033654A1。仅当为了充电将次级线圈相对于初级线圈单元精确定位、亦即精确度为几个厘米的范围内时，才能达到高的充电效率。根据文献DE1020122016660A1，车辆的使用者在停放时通过技术方法辅助支持，以便达到精确的定位。在简单的感应式充电系统中对于使用者能实现将初级线圈单元本身例如安装在家庭范围内的停放位置中。在现有技术中描述了初级线圈单元的机械式地面固定的各种可能性，例如参见DE102013221648A1。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种经改进的用于感应式充电系统的初级线圈单元，其中，所述初级线圈单元包括初级线圈、控制单元、壳体和供电线缆。特别是应能实现初级线圈单元的可靠的家庭安装。该任务通过根据权利要求1所述的用于感应式充电系统的初级线圈单元来解决。本专利技术的有利的实施方式和进一步改进方案由从属权利要求得出。按照本专利技术，初级线圈包括用于供电线缆的线缆通道，其中，所述线缆通道能与壳体连接，以便建立线缆-壳体-连接，并且其中，所述控制单元设置用于电监控所述线缆-壳体-连接。在初级线圈单元已安装的情况下初级线圈的供电线缆延伸在线缆通道中，该线缆通道安装在初级线圈单元的壳体上。在线缆通道正确地安装在壳体上以及供电线缆正确地安装在初级线圈上的情况下，供电线缆仅能在线缆通道的内部延伸。这通过如下方式得到保证：通过通道“收缩软管状地”围住线缆，否则供电线缆不可能连接在线缆通道上。因此如果线缆没有被通道围住，则要么通道不能固定在壳体上要么线缆不能固定在初级线圈上。通过控制单元能电气地检测通道-壳体-连接。这可以通过如下方式进行：初级线圈的控制电子机构通过开关检测，通道是否夹在初级线圈上。备选于开关地可以在通道上使用具有磁性元件的霍尔元件，以用于感知已连接的通道。附加地可以由控制单元检测线缆与初级线圈的连接。按照本专利技术的一种优选的变形方案，感应式充电系统包括这种初级线圈单元和次级线圈，所述次级线圈能集成到车辆中。因此，按照本专利技术的初级线圈单元可以是感应式充电系统的组成部分，所述感应式充电系统还包括次级线圈，该次级线圈能集成到车辆中。此外有利的是，所述车辆配备有这种感应式充电系统的次级线圈，并且所述车辆或者所述感应式充电系统包括确定器件，通过该确定器件能确定初级线圈单元相对于次级线圈在空间上的相对位置。用于确定位置的确定器件可以是无线电天线系统，该无线电天线系统按照三角测量法的原理工作。例如车辆或者次级线圈可以包括两个发射天线，这两个发射天线分别发射定义了的电磁定位信号。两个接收器可处于初级线圈的区域中，以便探测例如相应发射的信号的磁场矢量的强度和方向。借助于所探测到的场强能确定初级线圈相对于次级线圈的相对位置。按照本专利技术的一种特别优选的实施方式，为了将能量感应式地从初级线圈向次级线圈传递，车辆能相对于初级线圈单元定位在预先给定的充电位置中，在该充电位置中车辆的纵向方向基本上平行于线缆通道的定向设置并且线缆通道的长度至少大于次级线圈在车辆的纵向方向上相对于距离次级线圈最近的车轴的间距。这意味着，在车辆的预先给定的充电位置中，线缆通道沿x方向相对于车辆占据确定的最小长度。线缆在通道的内部至少以这个长度远离初级线圈单元。按照本专利技术的另一种变形方案，为了由车辆到达充电位置，通过确定器件能确定初级线圈单元相对于次级线圈在空间上的相对位置，其中，车辆包括显示器件并且在初级线圈相对于次级线圈占据这样的在空间上的相对位置，即，从该位置出发仅能通过带有不止一次移动的机动操纵到达充电位置时，通过所述显示器件进行显示。由此确保有效地保护线缆通道并且进而保护供电线缆免遭车辆的车轮辗过。此外，通过线缆通道的长度与在相关车辆的底部区域中次级线圈的位置的关系确保，供电线缆的敞露的、不处于线缆通道中的部分同样得到保护免遭辗过。基于线缆通道的长度，供电线缆从线缆通道出来由线缆通道的背离初级线圈的一侧如此远地远离车轴，使得仅当线缆在通道的外部朝向初级线圈被“引回”时才可能被辗过。此外，通过确定次级线圈相对于初级线圈的位置在车辆接近到充电位置时，当不能以一次移动、亦即以一次唯一的操纵在向前行驶中在转向运动的情况下到达充电位置时，能向使用者进行显示。这应防止车辆使用者在初级线圈单元的区域中的调车并且利用引入对初级线圈的反复驶近确保提前调车。在初级线圈的区域中的调车隐藏着增大辗过线缆通道的风险和/或辗过敞露的、从线缆通道出来而敞露的线缆端部的风险。总体上，线缆通道的长度与在车辆的底部区域中次级线圈的集成结构空间的关系以及预定的充电位置与在向前行驶中以一次移动对占据充电位置的辅助支持相结合防止如下可能性：线缆通道本身或者供电线缆的从线缆通道出来的、背离初级线圈的端部被车辆的车轮辗过。按照这种方式极为有效地降低初级线圈单元的磨损并且提高初级线圈单元的功能可靠性。本专利技术基于以下所阐述的考虑：在给PHEV车辆和BEV车辆感应式充电时，看来可以实施如下的感应式充电系统，在该感应式充电系统中，由在地面上的初级线圈向在车辆的底部上的次级线圈感应式地传递能量。为了在小的充电功率的范围内成本优化地实现这种系统，存在如下解决方案，这些解决方案能使完全的初级侧的操控电子机构集成到初级线圈中。这能通过家庭常见的电流插头将系统简单地连接到插座上。由此，安装成本是非常低的。充电地点的更换、例如在使用者搬家或者车辆卖给另一个使用者的情况下也能以初级侧的最小迁移耗费实现。因为无需电工技术的基础知识以用于在家庭常见的电源上安装初级侧，因此能针对性地实现在没有电工技术的专业人员情况下的安装或者说由非电工技术专业人员的安装。当通过非专业人员安装初级侧时，并不无问题地保证每个安全性方面都被严格地注意。因此，例如可能会这样铺设连接线缆，使得在驶入和驶出停车位时对连接线缆的定期辗压导致线缆的损坏。这导致线缆的过早磨损。在极端情况下也可能会对于逗留在连接线缆区域中的用户或者其他人产生电击的危险。这与充电与否无关。设想确保安全铺设连接线缆的措施。将防辗压的线缆通道安装到初级线圈上。所述结构这样构造，使得连接线缆必须通过通道引导。此外，传感器监控是否连接有通道。如果不存在通道，则禁止充电并且在初级线圈上或者在车辆中的相应故障显示表明不正确的安装。附加地为了辅助支持驶近充电地点、亦即装配有初级线圈的地方，并且为了监控车辆相对于初级线圈的相对位置而实施相对位置确定，该相对位置确定在到达目标位置之前几米已经投入使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于感应式充电系统的初级线圈单元(1)，其中，所述初级线圈单元包括初级线圈(2)、控制单元、壳体和供电线缆(3)，其特征在于，所述初级线圈包括用于供电线缆的线缆通道(4)；所述线缆通道能与壳体连接，以便建立线缆‑壳体‑连接；并且所述控制单元设置用于电监控所述线缆‑壳体‑连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.26 DE 102015209576.21.用于感应式充电系统的初级线圈单元(1)，其中，所述初级线圈单元包括初级线圈(2)、控制单元、壳体和供电线缆(3)，其特征在于，所述初级线圈包括用于供电线缆的线缆通道(4)；所述线缆通道能与壳体连接，以便建立线缆-壳体-连接；并且所述控制单元设置用于电监控所述线缆-壳体-连接。2.感应式充电系统，其包括根据权利要求1所述的初级线圈单元和次级线圈(5)，所述次级线圈能集成到车辆(6)中。3.具有根据权利要求2所述的感应式充电系统的次级线圈的车辆，其特征在于，所述车辆或者所述感应式充电系统包括确定器件，通过该确定器件能确定初级线...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克拉默，M·拉赫蒙德，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE