用于运行无线传输装置以识别和避免高频场的不希望的辐射的方法与流程

文档序号:35923309发布日期:2023-11-04 09:58阅读:43来源:国知局
用于运行无线传输装置以识别和避免高频场的不希望的辐射的方法与流程

本发明涉及一种用于运行无线能量传输装置的方法,该无线能量传输装置例如用于对电动车辆的能量存储器进行充电,该无线能量传输装置包括适合于感应式传输电能的带有发送线圈控制单元的发送线圈,其中,感应式能量传输装置此外包括带有测量元件的测量装置。此外,感应式能量传输装置包括适合于感应式接收电能的带有接收线圈控制单元的接收线圈,其中,感应式能量接收装置此外包括带有测量元件的测量装置。通过测量元件结合第一测量装置来测量发送线圈与接收线圈之间的气隙的交变磁场的场强。基于所得到的测量结果,在考虑到利用测量元件所测量的场强值的情况下,通过发送线圈控制单元如此设定能量传输装置的工作点,使得能量传输装置的效率最大化。


背景技术:

1、电能用于对电器具进行能量供应并且/或者用于对电池电地驱动的器具进行充电,对该电能进行无线传输带来的问题是,在感应式能量传输中,所发出的能量的一部分辐射到周围空间中。所发出的能量的仅一部分被接收器侧所接收并且又转换成电能。对于能量传输而言,失去了所发出的能量的剩下的部分,并且在无线感应式能量传输装置的环境中引起了不希望的影响。

2、在文献ep 2 332 231 b1中描述了一种感应式充电器具,该感应式充电器具将能量感应式地输送给一个或多个电池供电的器具,其中,每个器具包括次级线圈,如此实施该次级线圈,使得该次级线圈包围磁场的一部分并且对此做出响应而产生用于对器具的电池进行充电的电流,其中,充电器具包括两个或多个初级线圈对以及ac-电源,这些初级线圈对布置成圆形样式,其中,如此设置圆形样式,使得该圆形样式环绕器具的一个或多个次级线圈,如此设置该ac-电源,使得其将交流电输送给初级线圈对,其中,初级线圈对随后设有交流电,以便在初级线圈对的相应的初级线圈之间产生旋转磁场。该发明的目的是一种通用的感应式充电器具,其中唯一的初级部件能够为多个不同的次级部件供给电能和经改善的磁性耦接和因此经改善的效率。

3、现有技术的这种提议的缺点在于,文献ep 2 332 231 b1没有公开任何关于用于避免不希望的辐射的方法的教导。

4、在文献ep 2 689 512 b1中描述一种用来确定用于感应式功率传输的系统中的功率损失的方法。该方法包括功率发送器,以便通过发送线圈和接收线圈来感应式地将功率传输给功率接收器。为此,该方法包括如下步骤,据此在一步骤中功率发送器获得由功率接收器所传输的接收功率参数;此外获得由功率接收器所传输的用于时间调准的时间信息,以便使功率发送器能够连同功率接收器在功率传输期间对计算功率损失的时间进行调准;并且而后根据所获得的时间信息和所接收的功率参数来计算功率损失。

5、现有技术的这种提议的缺点在于,文献ep 2 689 512 b1同样没有公开任何用于避免不希望的辐射的教导。

6、这种不希望的辐射一方面以不利的方式导致了感应式能量传输装置的效率损失,然而另一方面也导致了对感应式能量传输装置的周围环境中的金属物体的不利的不希望的加热,并且此外以不利的方式导致了其他器具的emv干扰。在任何情况下都应该避免这种emv干扰,因为其通常违反高频法规。电磁兼容性在此期间也受到政府的特别关注。于是例如在德国联邦议会的印刷文件19/24557中重视到关于emv特别在使用更高的频率和越来越高的集成度的背景下的挑战。违反高频法规通常导致应禁止运行器具,以便保护其他器具。另外的限制例如是禁止进一步流通这样的器具。此外,如果主管当局颁布此类限制或实施处罚,则预期成本会很高。

7、因此,存在一种用于降低emv干扰辐射而同时改善传输效率的方法的需求。


技术实现思路

1、因此,本发明的目的在于,提供一种用于降低emv干扰辐射而同时改善传输效率的方法。

2、按照本发明,该目的通过独立权利要求的主题来解决。通过从属权利要求的特征得到本发明的有利的改进方案。

3、一种具有权利要求1的特征部分的特征的用于运行无线能量传输装置的方法的本发明就按照本发明的方法而言提供的优点是,在第一步骤中通过至少一个测量装置借助于测量元件来测量发送线圈与接收线圈之间的气隙中的场强,并且在另外的步骤中,在考虑到利用测量元件所测量的场强值的情况下,发送线圈控制单元如此设定能量传输的工作点,使得能量传输装置的效率最大化。工作点这里应该理解为对表征所述传输的参数的设定,该参数例如是发送线圈中的电流和电压,但是尤其是频率、波形并且必要时也是调制方式。以有利的方式,与最大化的效率相关联的是降低不希望的emv干扰辐射。此外,随着最大化的效率,电能的消耗得以降低,而不必限制供应有能量的器具的运行。

4、通过从属权利要求中所提及的措施能够实现独立权利要求中所规定的方法的有利的改进方案。

5、此外,用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法利用测量装置与发送线圈控制单元的直接连接所提供的大的优点是,在考虑到利用测量元件所测量的场强值的情况下,在没有由于通信路径中的另外的元件所致的时间延迟的情况下,能够直接设定能量传输的工作点。

6、以有利的方式,用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法利用第二测量装置并且利用第二测量元件所提供的优点是,能够不仅通过唯一的测量元件来测量传输线圈之间的气隙中的场强。此外有利的是,在测量元件失效时存在独立且冗余的第二测量装置,并且该第二测量装置保证了以降低的emv干扰辐射和同时经改善的效率来运行能量传输装置。以有利的方式,按照本发明的方法也能够借助于第二测量装置来实现无线传输装置在特别emv敏感的周围环境中的运行。

7、特别有利的是,在用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法中,第一测量装置与第二测量装置通信。这种直接通信是有利的,以便能够检测出测量偏差。因此,测量装置相互监测,这种相互监测所提供的优点是,按照本发明的方法也能够实现无线传输装置在特别emv敏感的周围环境中的运行。

8、有利的是,在用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法中,第一测量装置与第二测量装置通信,并且能够基于所交换的测量结果来设定具有改善的效率的改善的工作点。

9、以特别有利的方式,用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法利用第二测量装置并且利用第二测量元件所提供的优点是,监测并遵循无线电法规的规定。因为无线电法规一如既往地在地区层面上或部分地仅在全国层面上是统一的,所有按照本发明的方法所提供的优点是,容易地适应相应地适用于当地的规章。以特别有利的方式,通过选择国家或者说地区来选择频率法规(funkregulierung)的相应有效的规定。器具能够以标准版本来制造,并且通过用户的选择来获得对无线电法规的存在于相应的市场中的规定的适配。不必复杂地建立和销售地区版本。

10、以有利的方式,用于运行无线能量传输装置的按照本发明的方法利用第二测量装置并且利用第二测量元件所提供的优点是,不仅能够测量传输线圈之间的气隙中的场强。有利的是,至少利用第二测量装置能够检测无线能量传输装置的另外的辐射。该辐射能够例如通过到线圈的输送线路或者通过电力电子的电路所引起,并且无法通过单独测量线圈之间的气隙中的场来检测出。

11、特别有利的是,利用第二测量装置来检测电设备的另外的辐射,该电设备包括无线能量传输装置。因此,第二测量装置能够以有利的方式还检测电容式和/或感应式组件、如例如电驱动马达的辐射,并且将其纳入评估之中。因此以有利的方式实现了,电设备作为整体监测并遵循无线电法规的规定。这种整体的监测所提供的优点是,按照本发明的方法也能够实现无线传输装置在特别emv敏感的周围环境中的可靠的运行。

12、此外,按照本发明的方法提供的大的优点是,通过第一测量装置连同第一测量元件和/或第二测量装置连同第二测量元件来检测线圈之间的气隙中的场强的变化,该变化由干扰的金属物体所引起。以有利的方式于是识别出下述运行情况,在该运行情况中一方面由于不希望的金属物体而降低效率,并且另一方面存在着该物体以不允许的方式被加温的危险。

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