EP3580086A1 - Verfahren zu einem betrieb einer induktionsladevorrichtung - Google Patents

Verfahren zu einem betrieb einer induktionsladevorrichtung

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EP3580086A1
EP3580086A1 EP18702688.5A EP18702688A EP3580086A1 EP 3580086 A1 EP3580086 A1 EP 3580086A1 EP 18702688 A EP18702688 A EP 18702688A EP 3580086 A1 EP3580086 A1 EP 3580086A1
Authority
EP
European Patent Office
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power transmission
charging
fremdobjekterkennung
foreign object
charging device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18702688.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Gonda
Juergen Mack
Dragan Krupezevic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3580086A1 publication Critical patent/EP3580086A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • B60L53/124—Detection or removal of foreign bodies
    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the invention is based on a method for operating an induction charging device, wherein in at least one method step a foreign object detection is carried out.
  • the foreign object detection is carried out as a function of at least one power transmission characteristic. This can be advantageous interruptions of a
  • Charging process due to a Fremdmaschineerkennung be kept low.
  • long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • a risk of damage to an induction charging device when carrying out a foreign object detection can be taken into account.
  • an “induction charging device” is to be understood as meaning, in particular, a device for charging rechargeable battery devices, in particular rechargeable batteries.
  • the device has at least one control and / or regulating unit which is at least provided for charging control and / or fix.
  • Particularly preferred is to be understood in particular a charging device, which is provided in a charging operation to inductively transfer a charging energy to at least one battery device.
  • a “charging mode” should be understood as meaning, in particular, an operating state in which the battery device is externally supplied with energy a device for temporarily storing electrical energy, in particular an accumulator, are understood.
  • this is to be understood as meaning, in particular, a rechargeable energy store.
  • a lithium-ion battery There are various conceivable to a person skilled in battery devices conceivable, but in particular should be understood as a lithium-ion battery.
  • control and / or regulating unit is to be understood as meaning in particular a unit having at least one control electronics.
  • Control electronics are to be understood in particular as meaning a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit.
  • the term "provided” should be understood to mean specially programmed, designed and / or equipped.Assuming that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills this specific function in at least one application and / or operating state and / or performs.
  • a “foreign object recognition” is to be understood in particular as recognition and / or checking of the presence of foreign objects, in particular in an environment of the induction charging device and / or the rechargeable battery device. which are arranged in a contact region between the induction charging device and a rechargeable battery device and can impair a charging process in a charging operation.
  • "Foreign objects” are to be understood as meaning in particular metal and / or magnetic components, parts or other objects.
  • a “power transmission characteristic” is to be understood in particular to mean a characteristic which characterizes an electromagnetic energy flow between the induction charging device and a battery device to be charged, preferably quantitatively, in a charging operation Power, an electric current in a charging coil, an applied voltage to a charging coil, a temperature of a charging coil, a recorded power of a power supply, a coupling factor between inductively coupled charging coils or another, the expert appears to be useful deskübertragungskenn birthday.
  • the induction charging device preferably has at least one sensor unit at least for detecting the at least one power transmission characteristic.
  • a “sensor unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit which is intended to accommodate at least one parameter and / or one physical characteristic, the recording being active, in particular by generating and emitting an electrical measurement signal, and / or passive , as can take place in particular by detecting changes in the properties of a sensor component.
  • the sensor unit is provided to detect the at least one power transmission characteristic during a charging process continuously or quasi-continuously. Furthermore, it is proposed that at least one accuracy parameter of the foreign object detection is determined in at least one method step as a function of the at least one power transmission parameter. In this way, advantageously, a simplified execution of a foreign object detection can be achieved. Interruptions of a charging process due to foreign object recognition can advantageously be kept low. Advantageously, long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • An "accuracy parameter" is to be understood as meaning, in particular, a parameter which at least partially characterizes a precision of the foreign object detection. Cycles or as another, an expert appears to be useful accuracy characteristic.
  • At least one execution frequency of the foreign object recognition is determined in at least one method step as a function of the at least one power transmission parameter.
  • a frequency of execution of the foreign object recognition during a charging process is to be understood as an "execution frequency.”
  • the execution frequency during a charging process with an average power transmission for example a power transmission between 5W and 10W
  • can be compared to an execution frequency during a charging process with a high power transmission for example, a power transmission of more than 10 W.
  • a execution of a foreign object detection can be completely omitted.
  • the foreign object detection is carried out as a function of at least one temporal change, in particular a fluctuation amplitude and / or a gradient, of the power transmission parameter.
  • a low risk of damage to an induction charging device can advantageously be achieved.
  • Interruptions of a charging process due to foreign object recognition can advantageously be kept low.
  • long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • a "fluctuation amplitude" is to be understood as meaning, in particular, a difference between a maximum and a minimum value of a time-varying parameter.
  • “Gradient” is to be understood as meaning in particular a measure of a time increase or decrease in a value of a time-varying parameter, preferably a gradient of one Tangent. Furthermore, it is proposed that in at least one method step depending on a falling below of a, in particular lower, limit value by a value of the power transmission characteristic, in particular a falling below a limit of a transmitted power and / or a current in an excitation coil, the Fremd Housingerkennung is exposed. As a result, interruptions of a charging process due to a foreign object detection can be advantageously avoided. Advantageously, long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • At least one method step depending on the at least one power transmission parameter, at least one execution time duration of the foreign object detection be determined.
  • interruptions of a charging process due to foreign object detection can advantageously be kept short in terms of time.
  • long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • a sweep frequency range and / or the number of discrete frequency points of a sweep for adapting the execution duration of the foreign object detection can be varied.
  • an induction charging device in particular for carrying out a method according to the invention, proposed with at least one control and / or regulating unit, wherein the control and / or regulating unit is at least provided to perform a Fremdmaschineerkennung depending on at least one bathübertragungskenntained.
  • interruptions in a charging process due to foreign object detection can advantageously be kept low.
  • long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time.
  • a risk of damage to an induction charging device when carrying out a foreign object recognition can be taken into account.
  • control and / or regulating unit of the induction charging device is at least provided to determine at least one accuracy parameter of the foreign object detection as a function of at least one power transmission characteristic. In this way, advantageously, a simplified execution of a foreign object detection can be achieved. Interruptions of a charging process due to foreign object recognition can advantageously be kept low. Advantageously, long charging cycles can be achieved. It can be advantageously achieved a short charging time. Furthermore, it is proposed that the control and / or regulating unit of
  • Induction charging device is at least provided to determine depending on the at least one power transmission characteristic at least one execution frequency of the Fremdmaschineerkennung.
  • Fremd Anlagenerkennung be kept advantageously low.
  • Advantageously, long charging cycles can be achieved.
  • the method according to the invention and / or the induction charging device according to the invention should / should not be restricted to the application and embodiment described above.
  • the method according to the invention and / or the induction charging device according to the invention can have a number deviating from a number of individual elements, components and units and method steps described herein in order to fulfill a mode of operation described herein.
  • the fenced features of the induction charging device according to the invention in an analogous manner to read the process.
  • values lying within the stated limits are also to be disclosed as disclosed and used as desired.
  • Fig. 1 shows an induction charging in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method according to the invention in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows an induction charging device 10. Furthermore, FIG. 1 shows a battery device 14 to be charged.
  • the induction charging device 10 is provided to charge the battery device 14.
  • the induction charging device 10 forms the primary side of a charging system 46.
  • the battery device 14 to be charged is formed by a hand tool battery.
  • the induction charging device 10 it is also conceivable with the induction charging device 10 other, the expert appears useful
  • FIG. 1 shows the induction charging device 10 and the rechargeable battery device 14 to be charged in a charging operation.
  • the rechargeable battery device 14 is set up on an upper side of a housing 16 of the induction charging device 10 and is charged wirelessly via a charging coil 18 of the induction charging device 10.
  • the induction charging device 10 has a control and / or regulating unit 12.
  • the induction charging device 10 has a charging electronics unit 48, which comprises the control and / or regulating unit 12.
  • the charging electronics unit 48 has a resonant circuit 50.
  • the oscillation circuit 50 has the charging coil 18.
  • a foreign object recognition is performed in dependence on at least one power transmission characteristic. In the foreign object detection is checked whether
  • Foreign objects which may affect a charging operation, between the induction charging device 10 and the rechargeable battery device 14 or just located on the induction charging device 10 or an operator or the induction charging 10 endanger.
  • the foreign object recognition is carried out by a method for detecting foreign objects in the induction charging device 10 by means of the control and / or regulating unit 12 of the induction charging device 10.
  • the control and / or regulating unit 12 of the induction charging device 10 is provided during a charging operation, the Fremdfecterkennung depending on perform at least one shoveübertragungskenntig.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for detecting foreign objects during a charging operation of the induction charging device.
  • the foreign object detection is initiated by the control and / or regulating unit 12.
  • the subsequent further implementation of the foreign object detection is carried out in a further method step 32 as a function of at least one power transmission characteristic.
  • the performance parameter is in particular a parameter which, in a charging operation, characterizes an electromagnetic energy flow between the induction charging device 10 and the rechargeable battery device 14 to be charged, preferably quantitatively.
  • the power transmission characteristic is one between the
  • Induction charging device 10 and the battery device to be charged 14 transferred electrical power, an electric current in a charging coil 18, a voltage applied to a charging coil 18 electrical voltage, a temperature of a charging coil 18, a recorded power of a power supply or the like. educated.
  • the control and / or regulating unit 12 has a sensor unit 20, which is provided to continuously or quasi-continuously detect the power transmission characteristic during a charging operation of the induction charging device. To optimize the Fremd Anlagenerkennung can by means of the control and / or
  • Control unit 12 from the power transmission characteristic different parameters for setting the Fremdiereerkennung be determined.
  • at least one accuracy parameter for example a number of discrete frequency points and / or a number, is dependent on the at least one power transmission parameter
  • At least one method step depending on the at least one power transmission parameter, at least one execution frequency, in particular a frequency of an execution of the foreign object detection during a charging process, of the foreign object detection is determined.
  • the frequency of execution during a charging process with an average power transmission for example a power transmission between 5W and 10W
  • a high power transmission for example a power transmission of more than 10W.
  • execution of a foreign object detection can be completely omitted.
  • at least one method step 38 depending on the at least one power transmission parameter, at least one temporal execution duration, in particular a time length of a sweep and / or a sweep cycle, of the foreign object detection is determined.
  • the foreign object detection is carried out as a function of at least one temporal change, in particular a fluctuation amplitude and / or a gradient, of the power transmission parameter.
  • a complete foreign object detection can be carried out once during the initialization of the charging process. If this was run through without error, the foreign object recognition is deactivated and the charging process is started, during which energy is removed from the inductance. Onsladevoriques 10 is transferred to the battery device 14.
  • the control unit 12 monitors the charging for irregularities. If the control and / or regulating unit 12 detects a change over time, in particular a fluctuation amplitude and / or a gradient, of the power transmission characteristic, the charging process is interrupted and a foreign object detection is initiated.
  • the external object detection is suspended as a function of a falling below a, in particular lower, limit value by a value of the power transmission parameter.
  • the foreign object detection is carried out as a function of an exceeding of an, in particular upper, limit value by a value of the power transmission parameter.
  • the implementation of the foreign object recognition of a charging process when a lower limit value is undershot is subjected to a power transmission, for example when the power transmission drops to a value below 5W. If a defined limit value of the power transmission is exceeded, the foreign object detection is used again.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einem Betrieb einer Induktionsladevorrichtung (10), wobei in zumindest einem Verfahrensschritt (30) eine Fremdobjekterkennung durchgeführt wird. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (32) die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße durchgeführt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zu einem Betrieb einer Induktionsladevorrichtung
Stand der Technik
Es sind bereits Verfahren zu einem Betrieb einer Induktionsladevorrichtung, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine Fremdobjekterkennung durchgeführt wird, bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einem Betrieb einer Induktions- ladevorrichtung, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine Fremdobjekterkennung durchgeführt wird.
Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenn- große durchgeführt wird. Hierdurch können vorteilhaft Unterbrechungen eines
Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Es kann vorteilhaft ein Beschädigungsrisiko einer Induktionsladevorrichtung bei einer Durchführung einer Fremdobjekterken- nung berücksichtigt werden.
Unter einer„Induktionsladevorrichtung" soll insbesondere eine Vorrichtung zum Laden von Akkuvorrichtungen, insbesondere von Akkumulatoren, verstanden werden. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf, die zumindest dazu vorgesehen ist, einen Ladevorgang zu steuern und/oder zu regeln. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere eine Ladevorrichtung verstanden werden, die in einem Ladebetrieb dazu vorgesehen ist, induktiv eine Ladeenergie auf zumindest eine Akkuvorrichtung zu übertragen. Dabei soll unter einem„Ladebetrieb" insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei welchem die Akkuvorrichtung extern mit Energie versorgt wird. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei welchem die Akkuvorrichtung extern zugeführte Energie temporär speichert. Unter einer„Akkuvorrichtung" soll dabei insbesondere eine Vorrichtung zum temporären Speichern elektrischer Energie, insbesondere ein Akkumulator, verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein wiederauflad- barer Energiespeicher verstanden werden. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Akkuvorrichtungen denkbar, insbesondere soll darunter jedoch ein Lithium-Ionen-Akkumulator verstanden werden.
Des Weiteren soll unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit" insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik" soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Unter einer„Fremdobjekterkennung" soll insbesondere eine Erkennung und/oder eine Überprüfung eines Vorhandenseins von Fremdobjekten, insbesondere in einer Umgebung der Induktionsladevorrichtung und/oder der Akkuvorrichtung, verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere das Erkennen und/oder das Überprüfen eines Vorhandenseins von Fremdobjekten, die in einem Kontaktbereich zwischen der Induktionsladevorrichtung und einer Akkuvorrichtung angeordnet sind und in einem Ladebetrieb einen Ladevorgang beeinträchtigen können, verstanden werden. Unter„Fremdobjekten" sollen dabei insbesondere metallische und/oder magnetische Bauteile, Teilstücke oder andere Objekte verstanden werden. Unter einer„Leistungsübertragungskenngröße" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche in einem Ladebetrieb einen elektromagnetischen Energiefluss zwischen der Induktionsladevorrichtung und einer zu ladenden Akkuvorrichtung, bevorzugt quantitativ, charakterisiert. Vorzugsweise ist die Leis- tungsübertragungskenngröße als eine zwischen der Induktionsladevorrichtung und einer zu ladenden Akkuvorrichtung übertragene Leistung, ein elektrischer Strom in einer Ladespule, eine an einer Ladespule anliegende elektrische Spannung, eine Temperatur einer Ladespule, eine aufgenommene Leistung eines Netzteils, ein Kopplungsfaktor zwischen induktiv gekoppelten Ladespulen oder eine weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Leistungsübertragungskenngröße ausgebildet.
Ferner weist die Induktionsladevorrichtung vorzugsweise zumindest eine Sensoreinheit zumindest zu einer Erfassung der zumindest einen Leistungsübertra- gungskenngröße auf. Unter einer„Sensoreinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße und/oder eine physikalische Eigenschaft aufzunehmen, wobei die Aufnahme aktiv, wie insbesondere durch Erzeugen und Aussenden eines elektrischen Messsignals, und/oder passiv, wie insbesondere durch eine Erfassung von Eigenschaftsänderungen eines Sensorbauteils, stattfinden kann.
Insbesondere ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Leistungsübertragungskenngröße während eines Ladevorgangs kontinuierlich oder quasikontinuierlich zu erfassen. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Genauigkeitskenngröße der Fremdobjekterkennung bestimmt wird. Hierdurch kann vorteilhaft eine vereinfachte Ausführung einer Fremdobjekterkennung erreicht werden. Es können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund ei- ner Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Unter einer„Genauigkeitskenngröße" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche zumindest teilweise eine Präzision der Fremdobjekterkennung charakterisiert. Vorzugsweise ist die Genauigkeits- kenngröße als eine Anzahl diskreter Frequenzpunkte, eine Anzahl an Sweep- Zyklen oder als eine weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Genauigkeitskenngröße ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Ausführungshäufigkeit der Fremdobjekterkennung bestimmt wird. Hierdurch kann eine Anzahl an Ausführungen einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Unter einer„Ausführungshäufigkeit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Frequenz einer Ausführung der Fremdobjekterkennung während eines Ladevorgangs verstanden werden. Insbesondere kann die Ausführungshäufigkeit während eines Ladevorgangs mit einer mittleren Leistungsübertragung, beispielsweise einer Leistungsübertragung zwischen 5W und 10W, gegenüber einer Ausführungshäufigkeit während eines Ladevorgangs mit einer hohen Leistungsübertragung, beispielsweise einer Leistungsübertragung von mehr als 10W, reduziert sein. Bei Ladevorgängen mit einer geringen Leistungsübertragung kann eine Ausführung einer Fremdobjekterkennung vollständig unterlassen werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer zeitlichen Änderung, insbesondere einer Schwankungsamplitude und/oder einem Gradienten, der Leistungsübertragungskenngröße durchgeführt wird. Hierdurch kann vorteilhaft ein geringes Beschädigungsrisiko einer Induktionsladevorrichtung erreicht werden. Es können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Unter einer„Schwankungsamplitude" soll insbesondere eine Differenz zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert einer zeitlich variierenden Kenngröße verstanden werden. Unter einem„Gradienten" soll insbesondere ein Maß eines zeitlichen Anstiegs oder Abfalls eines Werts einer zeitlich variierenden Kenngröße verstanden werden, bevorzugt eine Steigung einer Tangente. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von einem Unterschreiten eines, insbesondere unteren, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße, insbesondere eines Unterschreitens eines Grenzwerts einer übertragenen Leistung und/oder eines Stroms in einer Erregerspule, die Fremdobjekterkennung ausgesetzt wird. Hierdurch können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft vermieden werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von einem Überschreiten eines, insbesondere oberen, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße, insbesondere eines Überschreitens eines Grenzwerts einer übertragenen Leistung und/oder eines Stroms in einer Erregerspule, die Fremdobjekterkennung durchgeführt wird. Hierdurch können vorteilhaft Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer
Fremdobjekterkennung auf Fälle eines Beschädigungsrisikos einer Induktionsladevorrichtung beschränkt werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Es kann vorteilhaft ein geringes Beschädigungsrisiko einer Induktionsladevorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumin- dest eine zeitliche Ausführungsdauer der Fremdobjekterkennung bestimmt wird.
Hierdurch können vorteilhaft Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung zeitlich kurz gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Unter einer„Ausführungsdauer" kann insbesondere eine zeitliche Länge eines Sweeps und/oder eines Sweep-Zyklus verstanden werden. Insbesondere kann der überstrichene Frequenzbereich und/oder die Anzahl diskreter Frequenzpunkte eines Sweeps zur Anpassung der Ausführungsdauer der Fremdobjekterkennung variiert werden.
Weiterhin wird eine Induktionsladevorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit vorgeschlagen, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest dazu vorgesehen ist, eine Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße durchzuführen. Hierdurch können vorteil- haft Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Es kann vorteilhaft ein Beschädigungsrisiko einer Induktionsladevorrichtung bei einer Durchführung einer Fremdobjekterkennung berücksichtigt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit der Induktionsladevorrichtung zumindest dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Genauigkeitskenngröße der Fremdobjekterkennung zu bestimmen. Hierdurch kann vorteilhaft eine vereinfachte Ausführung einer Fremdobjekterkennung erreicht werden. Es können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine kurze Ladedauer erreicht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit der
Induktionsladevorrichtung zumindest dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Ausführungshäufigkeit der Fremdobjekterkennung zu bestimmen. Hierdurch kann eine Anzahl an Ausführungen einer Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können Unterbrechungen eines Ladevorgangs aufgrund einer
Fremdobjekterkennung vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lange Ladezyklen erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Induktions- ladevorrichtung sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Induktionsladevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten so- wie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Weiterhin sind die of- fenbarten Merkmale der erfindungsgemäßen Induktionsladevorrichtung in analoger Weise auch auf das Verfahren zu lesen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Induktionsladevorrichtung in einer schematischen Darstellung und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist eine Induktionsladevorrichtung 10 dargestellt. Ferner zeigt Figur 1 eine zu ladende Akkuvorrichtung 14. Die Induktionsladevorrichtung 10 ist dazu vorgesehen die Akkuvorrichtung 14 zu laden. Die Induktionsladevorrichtung 10 bildet die Primärseite eines Ladesystems 46. Die zu ladende Akkuvorrichtung 14 ist von einem Handwerkzeugakku gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, mit der Induktionsladevorrichtung 10 andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende
Akkus zu laden. Figur 1 zeigt die Induktionsladevorrichtung 10 und die zu ladende Akkuvorrichtung 14 in einem Ladebetrieb. Dabei ist die Akkuvorrichtung 14 auf einer Oberseite eines Gehäuses 16 der Induktionsladevorrichtung 10 aufgestellt und wird über eine Ladespule 18 der Induktionsladevorrichtung 10 drahtlos geladen. Die Induktionsladevorrichtung 10 weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 12 auf. Die Induktionsladevorrichtung 10 weist eine Ladeelektronikeinheit 48 auf, welche die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 umfasst. Ferner weist die Lade- elektronikeinheit 48 eine Schwingkreisschaltung 50 auf. Die Schwingkreisschaltung 50 weist die Ladespule 18 auf.
Während eines Ladebetriebs der Induktionsladevorrichtung 10 wird in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße eine Fremdobjekter- kennung durchgeführt. Bei der Fremdobjekterkennung wird überprüft, ob sich
Fremdobjekte, die einen Ladebetrieb beeinträchtigen können, zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der Akkuvorrichtung 14 oder einfach nur auf der Induktionsladevorrichtung 10 befinden oder einen Bediener oder die Induktionsladevorrichtung 10 gefährden. Die Fremdobjekterkennung erfolgt durch ein Ver- fahren zur Fremdobjekterkennung bei der Induktionsladevorrichtung 10 mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 12 der Induktionsladevorrichtung 10. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 der Induktionsladevorrichtung 10 ist während eines Ladebetriebs dazu vorgesehen, die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße durchzuführen.
In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Fremdobjekterkennung während eines Ladebetriebs der Induktionsladevorrichtung dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 30 wird die Fremdobjekterkennung durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 initiiert. Die nachfolgende weitere Durchführung der Fremdobjekterkennung erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt 32 in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße. Die Leistungskenngröße ist insbesondere eine Kenngröße, welche in einem Ladebetrieb einen elektromagnetischen Energiefluss zwischen der Induktionsladevorrichtung 10 und der zu ladenden Akkuvorrichtung 14, bevorzugt quantitativ, charakterisiert. Vorzugsweise ist die Leistungsübertragungskenngröße als eine zwischen der
Induktionsladevorrichtung 10 und der zu ladenden Akkuvorrichtung 14 übertragene elektrische Leistung, ein elektrischer Strom in einer Ladespule 18, eine an einer Ladespule 18 anliegende elektrische Spannung, eine Temperatur einer Ladespule 18, eine aufgenommene Leistung eines Netzteils o.dgl. ausgebildet. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 weist eine Sensoreinheit 20 auf, welche dazu vorgesehen ist, die Leistungsübertragungskenngröße während eines Ladebetriebs der Induktionsladevorrichtung kontinuierlich oder quasikontinuierlich zu erfassen. Zur Optimierung der Fremdobjekterkennung können mittels der Steuer- und/oder
Regeleinheit 12 aus der Leistungsübertragungskenngröße verschiedene Parameter zur Einstellung der Fremdobjekterkennung bestimmt werden. In zumindest einem Verfahrensschritt 34 wird in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Genauigkeitskenngröße, bei- spielsweise eine Anzahl diskreter Frequenzpunkte und/oder eine Anzahl an
Sweep-Zyklen, der Fremdobjekterkennung bestimmt. In zumindest einem Verfahrensschritt 36 wird in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Ausführungshäufigkeit, insbesondere eine Frequenz einer Ausführung der Fremdobjekterkennung während eines Ladevor- gangs, der Fremdobjekterkennung bestimmt. Insbesondere kann die Ausführungshäufigkeit während eines Ladevorgangs mit einer mittleren Leistungsübertragung, beispielsweise einer Leistungsübertragung zwischen 5W und 10W, gegenüber einer Ausführungshäufigkeit während eines Ladevorgangs mit einer hohen Leistungsübertragung, beispielsweise einer Leistungsübertragung von mehr als 10W, reduziert sein. Bei Ladevorgängen mit einer geringen Leistungsübertragung kann eine Ausführung einer Fremdobjekterkennung vollständig unterlassen werden. In zumindest einem Verfahrensschritt 38 wird in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine zeitliche Ausführungsdauer, insbesondere eine zeitliche Länge eines Sweeps und/oder eines Sweep-Zyklus, der Fremdobjekterkennung bestimmt. Die Verfahrensschritte 34,
36, 38 zur Bestimmung von Parametern zur Einstellung der Fremdobjekterkennung können in Kombination oder einzeln durchgeführt werden.
Zusätzlich wird in zumindest einem Verfahrensschritt 40 die Fremdobjekterken- nung in Abhängigkeit von zumindest einer zeitlichen Änderung, insbesondere einer Schwankungsamplitude und/oder einem Gradienten, der Leistungsübertragungskenngröße durchgeführt. Insbesondere kann bei der Initialisierung des Ladevorgangs einmalig eine vollständige Fremdobjekterkennung durchgeführt werden. Wurde diese fehlerlos durchlaufen, wird die Fremdobjekterkennung deakti- viert und der Ladevorgang gestartet, während welchem Energie von der Indukti- onsladevorrichtung 10 auf die Akkuvorrichtung 14 übertragen wird. Während der Energieübertragung überwacht die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 den Ladevorgang auf Unregelmäßigkeiten. Erkennt die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 eine zeitliche Änderung, insbesondere einer Schwankungsamplitude und/oder einem Gradienten, der Leistungsübertragungskenngröße, wird der Ladevorgang unterbrochen und eine Fremdobjekterkennung initiiert.
In zumindest einem Verfahrensschritt 42 wird in Abhängigkeit von einem Unterschreiten eines, insbesondere unteren, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße die Fremdobjekterkennung ausgesetzt. In zumindest einem Verfahrensschritt 44 wird in Abhängigkeit von einem Überschreiten eines, insbesondere oberen, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße die Fremdobjekterkennung durchgeführt. Insbesondere wird die Durchführung der Fremdobjekterkennung eines Ladevorgangs bei Unterschreiten eines unteren Grenzwerts einer Leistungsübertragung, beispielsweise bei einem Absinken der Leistungsübertragung auf einen Wert unterhalb von 5W, ausgesetzt. Bei Überschreiten eines festgelegten Grenzwerts der Leistungsübertragung wird die Fremdobjekterkennung wieder eingesetzt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zu einem Betrieb einer Induktionsladevorrichtung (10), wobei in zumindest einem Verfahrensschritt (30) eine Fremdobjekterkennung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (32) die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (34) in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Genauigkeitskenngröße der Fremdobjekterkennung bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (36) in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Ausführungshäufigkeit der Fremdobjekterkennung bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (40) die Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer zeitlichen Änderung, insbesondere einer Schwankungsamplitude und/oder einem Gradienten, der Leistungsübertragungskenngröße durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (42) in Abhängigkeit von einem Unterschreiten eines, insbesondere unteren, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße die Fremdobjekterkennung ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (44) in Abhängigkeit von einem Überschreiten eines, insbesondere oberen, Grenzwerts durch einen Wert der Leistungsübertragungskenngröße die Fremdobjekterkennung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt (38) in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine zeitliche Ausführungsdauer der Fremdobjekterkennung bestimmt wird.
8. Induktionsladevorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (12) zumindest dazu vorgesehen ist, eine Fremdobjekterkennung in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße durchzuführen.
9. Induktionsladevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (12) zumindest dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von zumindest einer Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Genauigkeitskenngröße der Fremdobjekterkennung zu bestimmen.
10. Induktionsladevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (12) zumindest dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der zumindest einen Leistungsübertragungskenngröße zumindest eine Ausführungshäufigkeit der Fremdobjekterkennung zu bestimmen.
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