本發(fā)明涉及用于探測用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)中的干擾體的設(shè)備和方法以及用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

越來越多地建立從道路側(cè)到車輛的例如用于給電驅(qū)動車輛的車輛電池充電的感應(yīng)式能量傳輸作為用于插接連接的設(shè)置的替代，借助該感應(yīng)式能量傳輸將靜態(tài)產(chǎn)生的且經(jīng)引導(dǎo)的電能向電驅(qū)動的車輛傳輸，以便引起車輛儲能器的充電運行。這樣的系統(tǒng)通常具有初級線圈單元，該初級線圈單元可以布置在道路側(cè)。初級線圈單元例如可以集成到車道中或者安裝在車道上的充電塊中。此外，所述系統(tǒng)具有次級線圈單元，該次級線圈單元布置在車輛側(cè)，尤其布置在車輛的下側(cè)。

(典型地靜態(tài)的)初級線圈單元與車輛側(cè)單元之間的電感式耦合在感應(yīng)式能量傳輸時在實際日常運行中恰好是有利的，并且具有相應(yīng)高的可接受性；不僅在有線支持的能量傳輸時的附加的處理耗費和操作耗費，而且潛在的過渡電阻和機械負(fù)荷(直至可能的損耗)是基于線圈的感應(yīng)式耦合的無線傳輸技術(shù)的急劇的(akut)或潛在的優(yōu)點。

當(dāng)前發(fā)展指出：超出可感應(yīng)式傳輸?shù)湫偷卮蠹s3kW或更大的轎車情況，無接觸感應(yīng)式能量傳輸?shù)碾姽β室呀?jīng)達(dá)到20kW或更大。因此，這扇門對載重車輛或公共的人員短途交通車輛是敞開的，其中，直至95％甚至更高的高效率在能量傳輸時起補充的、促進(jìn)可接受性的作用。

但是，兩位數(shù)的千瓦范圍中的無接觸感應(yīng)式能量傳輸需要大的線圈并且相應(yīng)地需要大的作用面用于感應(yīng)式能量傳輸，使得不僅存在如下要求：適當(dāng)?shù)貙⒃O(shè)有(接收側(cè)的)線圈單元的車輛為了電感式耦合置于具有(靜態(tài)的)初級線圈單元的電磁干涉上或中；也要保護具有分配給其的作用面的初級線圈單元免于環(huán)境影響、使用錯誤和操縱錯誤以及蓄意破壞，這些可能對正常的功率傳輸運行產(chǎn)生不利的影響。

這種問題提出金屬的或能傳導(dǎo)電磁的干擾體或者呈現(xiàn)電磁地有效地與所述初級側(cè)的作用面相鄰。通過初級線圈單元的按規(guī)定的激活，可能在不希望地放置的或電磁耦合的干擾體中通過渦流感應(yīng)產(chǎn)生熱量。

所述熱量可以對用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。干擾體例如可以通過所述熱量具有不可預(yù)見的運動性能或者對于用戶在接觸時呈現(xiàn)不希望的熱源。

相應(yīng)地，不同的方案已經(jīng)假定為由現(xiàn)有技術(shù)已知的，這種異物尤其在用于將能量傳輸?shù)杰囕v上的初級線圈單元的干涉面或作用面上可靠地被識別，并且例如作為對這樣的識別的反應(yīng)要么要禁止能量傳輸要么要觸發(fā)至少一個警報信號，該警報信號觸發(fā)自動的或手動的干擾體移除。

通常的且假定為已知的解決路徑在于：借助光學(xué)機構(gòu)(例如通過在其他情況下已知的在可視光譜中的圖像檢測系統(tǒng)、替代地例如也可以通過紅外光學(xué)的圖像檢測系統(tǒng))探測相關(guān)的干擾體，通過這種干擾體探測器的合適的分析處理單元將無干擾的圖像與干擾體狀態(tài)進(jìn)行比較并且在相應(yīng)的偏差的情況下進(jìn)行探測。分析處理中的儀器的和數(shù)據(jù)的簡單性是這種方案的優(yōu)點，同時，這種基于圖像的探測器技術(shù)僅僅有限地適合于通用方案和變化的環(huán)境條件，因為一方面例如相關(guān)的(例如金屬的)干擾體與另一方面不重要的干擾體或人工制品之間的區(qū)分在成像方法中不總是簡單的。示例性地例如可能在外部運行中參照以關(guān)于感應(yīng)式能量傳輸事實上不重要的片或這類環(huán)境影響加載作用面，在基于圖像的干擾體探測器中然而經(jīng)?？赡軐?dǎo)致警報狀態(tài)。

用于實現(xiàn)干擾體探測器機構(gòu)的替代的、同樣假定由現(xiàn)有技術(shù)已知的方案在于：檢測金屬的或傳導(dǎo)電磁的干擾體對于初級線圈單元與車輛側(cè)的線圈單元之間的用于感應(yīng)式能量傳輸且因此已經(jīng)現(xiàn)存的經(jīng)耦合的場的影響并且作為潛在的干擾狀態(tài)分析處理。即相對于初級線圈單元與車輛側(cè)的線圈之間的不受干擾的經(jīng)耦合的能量傳輸運行，金屬的干擾體會導(dǎo)致電磁場影響，該電磁場影響又會在檢測和分析處理耦合狀態(tài)時作為信號偏差是可探測的。

然而，這種方案還具有缺點或改善潛力：一方面，也因為作為相關(guān)的干擾體由其尺寸來說相對于初級線圈單元的所涉及的作用面是典型地小的，指向基于探測和分析處理所描述的耦合的探測的信噪比通常是微小的。換言之，這種探測技術(shù)要求干擾體有效的最小尺寸，以便能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的探測，并且在此情況下附加地且潛在地不利地考慮：(具有幾何指向的)干擾體的不是以必須的方式每個指向或位置都引起探測器信號。

用于根據(jù)檢測初級線圈單元與車輛側(cè)的線圈單元之間的耦合狀態(tài)(或耦合狀態(tài)的變化)來探測干擾體的假定為已知的且潛在地構(gòu)成背景技術(shù)的磁場探測器技術(shù)的第二缺點在于：器技術(shù)的第二缺點在于：為了檢測干擾體，初級側(cè)的線圈單元必須是激活的，即例如為了引起感應(yīng)式能量傳輸運行必須通電。然而，這例如關(guān)于與車輛的直接耦合之外的運行在能量上是低效的；另一方面，在激活僅僅在所述單元的具體的感應(yīng)式干涉位置(并且那里已經(jīng)有干擾體)時的假定為已知的探測時，電能加載直接觸發(fā)本來應(yīng)避免的錯誤功能。

因此，初級線圈單元與車輛側(cè)的線圈單元之間的已經(jīng)用于感應(yīng)式能量傳輸現(xiàn)存的耦合的使用也表明為潛在地微小適合于在能量上高效地且以高的運行安全性確保在作用面上的干擾體的可靠探測。

GB 1222712.0(還沒公布)揭示一種用于向車輛電感式傳輸能量的系統(tǒng)的安全系統(tǒng)。所述安全系統(tǒng)包括感應(yīng)傳感器系統(tǒng)，該感應(yīng)式傳感器系統(tǒng)包括多個探測繞組。還揭示所述感應(yīng)式傳感器系統(tǒng)包括至少一個勵磁繞組。所述安全系統(tǒng)用于探測外來對象，所述外來對象布置在用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)的初級繞組結(jié)構(gòu)附近。

WO2013/189530 A1描述一種用于識別能量發(fā)送線圈范圍中的導(dǎo)電異物的探測線圈構(gòu)成單元，其中，所述探測線圈構(gòu)成單元包括具有至少兩個彼此反向的繞組的至少一個第一多極探測線圈。

DE 10 2012 205 283 A1描述一種用于感應(yīng)式功率傳輸?shù)脑O(shè)備，該設(shè)備包括具有初級線圈的初級單元和具有次級線圈的次級單元，并且在該設(shè)備中，初級線圈感應(yīng)出初級單元與次級單元之間的傳輸區(qū)域中的傳輸磁場，并且該設(shè)備具有恰好數(shù)量的探測線圈元件，所述探測線圈元件成對地逆向纏繞并且構(gòu)成探測器對。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提出如下技術(shù)問題：提出用于探測用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)中的干擾體的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法改善探測，尤其提高探測速度、穩(wěn)健性和探測可靠性。還提出如下技術(shù)問題：提出一種具有更高的運行安全性的用于感應(yīng)式傳輸能量的系統(tǒng)。

在此，尤其提出一種改善的設(shè)備，該設(shè)備能被簡單地搬運和分析處理，因此能夠?qū)崿F(xiàn)潛在地成本有利的適宜批量的制造并且附加地提出如下機會：以簡單的方式改裝或加裝存在的設(shè)施。

所述技術(shù)問題的解決方案通過具有權(quán)利要求1、15和16的特征的主題得出。本發(fā)明的其他有利的構(gòu)型由從屬權(quán)利要求得出。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)用于不同種類汽車的所提出的主題的使用，所述汽車也包括公共車輛和其他電驅(qū)動車輛，例如也包括有軌車輛，也包括公共的人員短途交通以及用于貨物運輸目的和軍事目的的車輛。

提出一種用于探測用于感應(yīng)式能量傳輸——尤其向車輛感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)中的至少一個干擾體的設(shè)備的設(shè)備。在此，所述干擾體可以稱異物，尤其可以是金屬的和/或傳導(dǎo)電磁的干擾體。

所述用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)包括用于產(chǎn)生功率傳輸電磁場的至少一部分的至少一個初級線圈單元，該初級線圈單元可以被稱為初級繞組結(jié)構(gòu)。

所述用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)還可以包括用于接收由初級線圈單元產(chǎn)生的電磁場的至少一個次級線圈單元，該次級線圈單元也可以被稱為次級繞組結(jié)構(gòu)或車輛側(cè)的線圈單元。

在此，功率傳輸場可以相應(yīng)于由初級線圈單元產(chǎn)生的場或相應(yīng)于由初級線圈單元產(chǎn)生的場與由次級線圈單元產(chǎn)生的場的疊加，該由次級線圈單元產(chǎn)生的場通過在接收由初級線圈單元產(chǎn)生的場時在次級線圈單元中所感應(yīng)的電流來產(chǎn)生。

如以下還更詳細(xì)闡述的那樣，可以給初級線圈單元分配感應(yīng)式作用面或感應(yīng)式作用體積。初級線圈單元可以感應(yīng)式地來與次級線圈單元耦合。所述設(shè)備還包括至少一個干擾體探測器機構(gòu)，其中，所述至少一個干擾體探測器機構(gòu)包括用于產(chǎn)生勵磁場的至少一個勵磁線圈機構(gòu)和分配給該至少一個勵磁線圈機構(gòu)的至少一個探測器線圈機構(gòu)。這可以意味著：探測器線圈機構(gòu)這樣構(gòu)造和/或布置，使得勵磁場的至少一部分能夠通過探測器線圈機構(gòu)接收。因此，探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的勵磁場地例如可以產(chǎn)生輸出電壓。

在此，勵磁線圈機構(gòu)可以構(gòu)造為單體線圈或者包括多個單體線圈。如果勵磁線圈機構(gòu)構(gòu)造為單體線圈，則所述設(shè)備優(yōu)選地包括多個這種勵磁線圈機構(gòu)。在此，探測器線圈機構(gòu)也可以構(gòu)造為單體線圈或者包括多個單體線圈。如果探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造為單體線圈，則所述設(shè)備優(yōu)選地包括多個這種探測器線圈機構(gòu)。

干擾體探測器機構(gòu)可以分配給初級線圈單元。干擾體探測器機構(gòu)用于探測金屬的和/或傳導(dǎo)電磁的干擾體，尤其在作用面上或場有效地與作用面相鄰，或者在作用體積中或場有效地與作用面相鄰。干擾體探測器機構(gòu)也可以分配給次級線圈單元。

干擾體探測器機構(gòu)、尤其勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)與初級線圈單元分開地并且與次級線圈單元分開地構(gòu)造。因此，干擾體探測器機構(gòu)設(shè)有勵磁線圈機構(gòu)并且設(shè)有所分配的探測器線圈機構(gòu)，所述勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)分開地并且因此附加地且獨立于初級線圈單元地設(shè)置。

此外，勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)可以獨立于初級線圈單元和/或次級線圈單元的激活狀態(tài)，尤其獨立于感應(yīng)式傳輸運行地，可激活和/或可運行。因此，借助勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)實現(xiàn)的干擾體探測器機構(gòu)可以獨立于初級線圈單元與車輛側(cè)線圈單元之間的感應(yīng)式能量傳輸運行地可激活或可運行。這意味著：勵磁線圈機構(gòu)和所屬的探測器線圈機構(gòu)的(僅僅為了干擾體探測器目的設(shè)置且因此潛在地小功率的)運行例如可以持續(xù)地進(jìn)行，即使在向車輛的功率傳輸?shù)木唧w的能量傳輸運行(充電運行)之外也可以持續(xù)地進(jìn)行。這積極地導(dǎo)致：干擾體探測可以在實際上任意時刻進(jìn)行，因此，潛在地尤其也可以在車輛完全達(dá)到其用于與初級線圈單元感應(yīng)式耦合的相對位置(＝充電位置)之前進(jìn)行。相應(yīng)地，可以借助本發(fā)明禁止?jié)撛诘爻錆M危險的或充滿干擾的功率激活狀態(tài)，使得可以顯著地改善感應(yīng)式能量傳輸運行連同位于之前和位于之后的運行狀態(tài)的運行安全性。

所述設(shè)備還包括至少一個分析處理機構(gòu)，該分析處理機構(gòu)用于檢測所述至少一個勵磁線圈機構(gòu)與所述至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)和/或用于檢測所述耦合狀態(tài)的變化。所述分析處理機構(gòu)例如可以分析處理所述至少一個探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的至少一個特性——例如輸出電壓。

外來對象取決于耦合狀態(tài)和/或耦合狀態(tài)的變化地是可探測的。外來對象取決于輸出信號的至少一個特性——尤其輸出信號的時間變化過程地或輸出信號的變化地例如是可探測的。

所述設(shè)備還包括至少一個補償機構(gòu)，該補償機構(gòu)用于考慮初級線圈單元和/或次級線圈單元對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)——尤其電磁的或感應(yīng)的耦合狀態(tài)的電磁影響。在此，考慮意味著補償。

這可以意味著：通過補償機構(gòu)，以上闡述的功率傳輸場對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的影響是可確定的和/或可降低的，尤其是可完全補償?shù)幕蚩赏耆?。至少一個補償機構(gòu)可以是干擾體探測器機構(gòu)的一部分。至少一個補償機構(gòu)尤其可以至少部分地通過分析處理機構(gòu)來提供。

通過補償機構(gòu)，功率傳輸場的在由至少一個探測器線圈機構(gòu)接收的場中的份額是可降低的，尤其是可完全補償?shù)幕蚩赏耆?。替代地或累積地，通過補償機構(gòu)，由至少一個探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的功率傳輸場地產(chǎn)生的輸出信號的份額是可降低的，尤其是可完全補償?shù)幕蚩赏耆摹?/p>

替代地或累積地，通過補償機構(gòu)，功率傳輸場的在由至少一個探測器線圈機構(gòu)所接收的場中的份額是可確定的。此外，替代地或累積地，通過補償機構(gòu)，由至少一個探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的功率傳輸場地產(chǎn)生的輸出信號的份額是可確定的。

功率傳輸場的份額是可確定的或者探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的份額——該份額由至少一個探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的功率傳輸場地產(chǎn)生——是可確定的可以意味著：進(jìn)行份額的計算確定。尤其在所述情形下，補償機構(gòu)可以包括分析處理機構(gòu)或者構(gòu)造為用于計算確定的分析處理機構(gòu)。

功率傳輸場的份額是可確定的或者探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的份額——該份額由至少一個探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的功率傳輸場地產(chǎn)生——是可確定的一方面可以意味著：在計算確定所述份額后，所述份額是由相應(yīng)的量——例如探測器線圈機構(gòu)的輸出信號可算出的或可濾出的。替代地，這可以意味著：在通過探測器線圈機構(gòu)接收前或接收時——即在產(chǎn)生輸出信號前尤其通過以上闡述的主動補償降低功率傳輸場的份額。

可能的是：設(shè)置用于考慮初級線圈單元對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的電磁影響的第一補償機構(gòu)以及用于考慮次級線圈單元對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的電磁影響的其他補償機構(gòu)，其中，所述第一和其他補償機構(gòu)彼此獨立地構(gòu)造。

因此，本發(fā)明設(shè)置：為了干擾體探測的目的，所述分開的勵磁線圈機構(gòu)產(chǎn)生要通過探測器線圈機構(gòu)檢測的磁場，而為了初級線圈單元與次級線圈單元之間的感應(yīng)式能量傳輸(功率傳輸)所產(chǎn)生的場在此不起作用。本發(fā)明有利地設(shè)置補償機構(gòu)，該補償機構(gòu)抑制所述無接觸的功率傳輸場對根據(jù)本發(fā)明地探測至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)(或該耦合狀態(tài)的變化)的可能的電磁影響。

如果產(chǎn)生功率傳輸場，則探測器線圈機構(gòu)尤其附加于勵磁場地也接收功率傳輸場。但是，功率傳輸場尤其基于探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的變化可能給探測造成困難。因此，所提出的設(shè)備能夠以有利的方式實現(xiàn)可靠的、快速的和穩(wěn)健的干擾體探測。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述至少一個補償機構(gòu)包括至少一個補償線圈機構(gòu)，其中，通過該補償線圈機構(gòu)能夠產(chǎn)生補償場，其中，通過該補償場能夠補償由至少一個探測機構(gòu)所接收的功率傳輸場的至少一部分。優(yōu)選地，由至少一個探測機構(gòu)所接收的功率傳輸場通過補償場是可完全補償?shù)摹?/p>

在此，勵磁線圈機構(gòu)可以構(gòu)造為單體線圈或者包括多個單體線圈。如果探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造為單體線圈，則所述設(shè)備優(yōu)選地包括多個這種探測器線圈機構(gòu)。

可補償可以意味著：補償場或補償場的至少一部分份額被功率傳輸場疊加，其中，經(jīng)疊加的補償場具有相對于經(jīng)疊加的功率傳輸場逆向的定向。優(yōu)選地，經(jīng)疊加的補償場的強度與經(jīng)疊加的功率傳輸場的強度沒有偏差或者僅僅最大偏差一個預(yù)確定的量度。至少一個補償機構(gòu)尤其可以構(gòu)造為補償線圈單元。所述補償線圈單元尤其可以這樣布置和/或構(gòu)造，使得通過補償場，由至少一個探測機構(gòu)所接收的功率傳輸場的至少一部分是可補償?shù)?。補償機構(gòu)也可以獨立于初級線圈單元和次級線圈單元地構(gòu)造或者與初級線圈單元和次級線圈單元分開地構(gòu)造。

例如可以這樣運行初級線圈單元，使得產(chǎn)生功率傳輸場。在此，可以不運行所述至少一個勵磁線圈機構(gòu)，使得不產(chǎn)生勵磁場(探測場)。基于功率傳輸場，至少一個探測器線圈機構(gòu)將產(chǎn)生輸出信號。則可以通過至少一個補償機構(gòu)這樣產(chǎn)生補償場，使得探測器線圈機構(gòu)不再產(chǎn)生輸出信號或者輸出信號被降低到希望的程度。

通過由補償線圈機構(gòu)所產(chǎn)生的場的補償也可以被稱為主動補償。

替代地或累積地，通過補償線圈機構(gòu)，功率傳輸場的至少一部分是可檢測的。則取決于所檢測的功率傳輸場地，補償線圈機構(gòu)可以產(chǎn)生輸出信號——例如輸出電壓。則取決于所述輸出信號地例如可以確定探測線圈機構(gòu)的通過功率傳輸場所產(chǎn)生的輸出信號的份額。則可以由探測線圈機構(gòu)的輸出信號計算出所述份額。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)計算補償。因此，受功率場限定的輸出信號被存儲并且隨后被用于計算補償。

由此，以有利的方式得出功率傳輸場對干擾體探測的影響的精確的且完全的補償。

在另一種實施方式中，干擾體探測器機構(gòu)的至少一部分、優(yōu)選干擾體探測器機構(gòu)整體、尤其至少一個勵磁線圈機構(gòu)和/或至少一個探測器線圈機構(gòu)布置在初級線圈單元的作用面上或初級線圈單元的作用面處或者在初級線圈單元的作用體積中。至少一個探測器線圈機構(gòu)也可以置在初級線圈單元的作用面上或初級線圈單元的作用面處或者在初級線圈單元的作用體積中。

在此，所述作用面可以表示道路表面的區(qū)段的面積或安裝在道路表面上的充電塊的面積，功率傳輸場的所有磁感線或確定的份額——例如80％、90％或95％的磁感線延伸穿過所述充電塊。在此，作用體積可以表示如下體積：功率傳輸場的所有磁感線或確定的份額——例如80％、90％或95％的磁感線在該體積中走向。

優(yōu)選地，干擾體探測器機構(gòu)以優(yōu)選扁平的的放置物形式和/或鋪放物形式布置在作用面上和/或作用面處。扁平的可以意味著：干擾體探測器機構(gòu)的高度在可以相應(yīng)于功率傳輸場的主擴展方向的第一方向上上不超出確定的高度——例如1cm、2.5cm或5cm。在此，第一方向可以是垂直方向。優(yōu)選地，干擾體探測器機構(gòu)沿第一方向布置在初級線圈單元上方，其中，第一方向由初級線圈單元至次級線圈單元且因此由下向上定向。

在另一種實施方式中，干擾體探測器機構(gòu)的至少一部分、優(yōu)選干擾體探測器機構(gòu)整體、尤其至少一個勵磁線圈機構(gòu)和/或至少一個探測器線圈機構(gòu)布置在次級線圈單元的接收區(qū)域中。在此，延伸穿過接收區(qū)域的場由次級線圈單元接收。至少一個補償機構(gòu)也可以布置在次級線圈單元的接收區(qū)域中。

因此，干擾體探測器機構(gòu)可以構(gòu)造為移動式的。干擾體探測器機構(gòu)尤其可以在次級線圈單元上布置在底側(cè)，尤其在第一方向上在次級線圈下方。在所述情形下，干擾體探測器機構(gòu)也可以以優(yōu)選扁平的放置物形式和/或鋪放物形式構(gòu)造。

可以理解地也能夠?qū)崿F(xiàn)：第一干擾體探測器機構(gòu)的至少一部分布置在初級線圈單元的作用面上或初級線圈單元的作用面處或者在初級線圈單元的作用體積中并且另一干擾體探測器機構(gòu)的至少一部分布置在次級線圈單元的接收區(qū)域中。

干擾體探測器機構(gòu)尤其這樣布置：使得該干擾體探測器機構(gòu)在初級線圈單元與次級線圈單元之間的確定地相對定位時尤其在后續(xù)還更詳細(xì)闡述的充電位置中布置在這兩個線圈單元之間。在預(yù)確定的定位中，初級線圈單元和次級線圈單元彼此這樣具有相對姿態(tài)(Lage)和/或定位：使得能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的感應(yīng)式能量傳輸。

因此能夠?qū)崿F(xiàn)：不僅將根據(jù)本發(fā)明構(gòu)型的干擾體探測器機構(gòu)設(shè)置在初級線圈單元(或所屬的作用面)處或初級線圈單元(或所屬的作用面)上，而且將根據(jù)本發(fā)明構(gòu)型的干擾體探測器機構(gòu)安裝在車輛側(cè)，例如朝向靜態(tài)耦合配對件方向安裝在車輛側(cè)的線圈單元下方。原則上甚至由本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)并且包括：在感應(yīng)式耦合的兩個配對件上都設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的干擾體探測器機構(gòu)。

在本發(fā)明的范疇內(nèi)還存在，關(guān)于所希望的探測器性能地改變干擾體探測器機構(gòu)的具體的物理安裝位置。則在本發(fā)明的附加的擴展方案的范疇內(nèi)有意義的是：將根據(jù)本發(fā)明構(gòu)型的干擾體探測器機構(gòu)例如在車輛側(cè)并且在行駛方向上在(車輛側(cè)的)線圈機構(gòu)前這樣設(shè)置，使得在通過達(dá)到彼此對準(zhǔn)的相對位置發(fā)生用于功率傳輸?shù)恼嬲母袘?yīng)式耦合前，發(fā)生根據(jù)本發(fā)明待引起的干擾體探測。以這種方式也進(jìn)一步改善本發(fā)明的實現(xiàn)中的運行安全性。

在另一種實施方式中，至少一個勵磁線圈機構(gòu)和至少一個探測器線圈機構(gòu)在構(gòu)造為印制電路板的載體上以平面電感器形式實現(xiàn)。在另一種實施方式中，至少一個勵磁線圈機構(gòu)和至少一個探測器線圈機構(gòu)在構(gòu)造為印制電路板的載體上以平面電感器形式實現(xiàn)。所述載體可以優(yōu)選地構(gòu)造為共同的印制電路板，其中，所有線圈機構(gòu)布置在該印制電路板上或該印制電路板中。

平面電感器例如可以通過一個或多個導(dǎo)體環(huán)(Leiterschleifen)構(gòu)造，所述導(dǎo)線環(huán)基本上或精確地在一個平面中延伸。

因此，得到在制造技術(shù)上特別簡單的且容易可重復(fù)生產(chǎn)的干擾體探測器機構(gòu)構(gòu)造，其中，勵磁線圈機構(gòu)以及探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造在(在其他方面假定已知的)印制電路板上。為了所述目的，線圈或所屬的繞組可以合適地作為平面繞組通過印制電路板的相應(yīng)的圖樣(Bemusterung)構(gòu)造。也因為以所述目的，可以將探測器線圈機構(gòu)的優(yōu)選的多個待設(shè)置的單體線圈合適地分開接通并且附加地也將勵磁線圈機構(gòu)為了初級線圈單元的待補償?shù)木€圈場接通并且可以分開地分析處理，附加地擴展地提供：以雙層印制電路板或多層印制電路板方式在印制電路板裝置的不同的端面上或印制導(dǎo)線層上設(shè)置相應(yīng)的平面繞組。補充地或替代地，可以借助在其他方面已知的敷鍍通孔或類似措施進(jìn)行復(fù)雜的接通。

因此，不同的平面繞組可以布置在印制電路板的不同的平面中——例如在表面上或內(nèi)部印制導(dǎo)線層上。

在另一種實施方式中，所述至少一個勵磁線圈機構(gòu)和至少一個探測器線圈機構(gòu)作為平面電感器構(gòu)造在不同的導(dǎo)體層上和/或在所述共同的印制電路板的彼此對置的扁平側(cè)上。

在另一種實施方式中，至少一個探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造為多個彼此在印制電路板面上相鄰的單體線圈。在此，探測器線圈機構(gòu)可以通過單體線圈構(gòu)造。在此，所述單體線圈可以以預(yù)確定的分組、尤其二維分組或預(yù)確定的矩陣布置彼此相鄰地布置。相鄰可以意味著：這些單體線圈不重疊。

替代地或累積地，至少一個探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造為多個彼此至少部分地重疊布置的單體線圈。

至少一個探測器線圈機構(gòu)構(gòu)造為多個單體線圈也包括如下情形：設(shè)有分別構(gòu)造為單體線圈的多個探測器線圈機構(gòu)。

因此，探測器線圈機構(gòu)的有利地多個的待設(shè)置的單體線圈可以以二維分組或以矩陣形式設(shè)置。所述根據(jù)本發(fā)明的補充地或替代地也可以設(shè)置彼此相鄰的單體線圈的(部分的)重疊的擴展方案特別有利地適合于以定義的方式遮蔽或電磁地控制(beherrschen)面式的場。多個探測線圈的二維布置還有利地由一個或多個勵磁線圈包圍導(dǎo)致如下電磁耦合的磁場：該磁場相應(yīng)于作用面的待探測的表面走向是平式的或者說面積上覆蓋的。同時，以大規(guī)模的方式防止在作用面幾何形狀外的干擾場或發(fā)散場的不希望的產(chǎn)生。

在另一種實施方式中，至少一個勵磁線圈機構(gòu)構(gòu)造為至少區(qū)段式地在邊沿側(cè)包圍或包括探測器線圈機構(gòu)的線圈，尤其構(gòu)造為單體線圈或?qū)w環(huán)。

可理解地也能夠?qū)崿F(xiàn)：勵磁線圈機構(gòu)構(gòu)造為多個單體線圈。在此，勵磁線圈機構(gòu)可以通過單體線圈構(gòu)造。至少一個勵磁線圈機構(gòu)構(gòu)造為多個單體線圈也包括如下情形：設(shè)有分別構(gòu)造為單體線圈的多個勵磁線圈機構(gòu)。

在此，包圍可以意味著：在可以平行于由勵磁線圈機構(gòu)所包括的平面地定向的共同的投影平面中，探測器線圈機構(gòu)布置在由勵磁線圈機構(gòu)——尤其在由單體線圈所包括的區(qū)域中。能夠?qū)崿F(xiàn)：勵磁線圈機構(gòu)完全或僅僅部分地包圍或包括所有探測器線圈機構(gòu)。

如果勵磁線圈機構(gòu)通過多個單體線圈——例如通過導(dǎo)線環(huán)構(gòu)造的單體線圈構(gòu)造，則單體線圈可以彼此相鄰地布置。

單體線圈例如可以包括恰好一個探測器機構(gòu)或恰好預(yù)確定數(shù)量的探測器線圈機構(gòu)——尤其同樣構(gòu)造為單體線圈機構(gòu)的探測器線圈機構(gòu)。替代地，單體線圈包括一個預(yù)確定數(shù)量的探測器線圈機構(gòu)的或任何預(yù)確定數(shù)量的探測器線圈機構(gòu)的僅僅一個預(yù)確定的份額——例如一半或三分之一。

所有單體線圈還可以分別包圍探測器線圈機構(gòu)的相等的份額(對稱包圍)。替代地，所有或各個單體線圈可以包圍探測器線圈機構(gòu)的具有彼此不同大小的份額(非對稱包圍)。

因此能夠?qū)崿F(xiàn)：勵磁線圈機構(gòu)——尤其單體線圈完全不包圍探測器線圈機構(gòu)或者勵磁線圈機構(gòu)完全包圍所選擇的但不是所有的探測器線圈機構(gòu)。

在另一種實施方式中，至少一個補償機構(gòu)布置在印制電路板上或印制電路板中。在此，補償線圈機構(gòu)可以構(gòu)造為單體線圈或者包括多個單體線圈。在此，補償線圈機構(gòu)可以通過單體線圈構(gòu)造。

補償線圈機構(gòu)尤其可以與勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)分開地構(gòu)造。補償線圈機構(gòu)還可以分開地通過分析處理機構(gòu)是可接通的。補償線圈機構(gòu)優(yōu)選地這樣布置，使得至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的電磁耦合狀態(tài)不受補償機構(gòu)影響。

在另一種實施方式中，與勵磁線圈機構(gòu)在信號技術(shù)上連接的勵磁信號產(chǎn)生機構(gòu)產(chǎn)生具有1kHz至5MHz的頻率范圍中、尤其1kHz至500kHz頻率范圍中的一個或多個激勵頻率和或激勵頻率譜的勵磁信號。勵磁信號產(chǎn)生機構(gòu)尤其可以連接在勵磁線圈機構(gòu)前。

可以進(jìn)行處在作用面上或與作用面不希望地電磁耦合的干擾體的探測，其方式是：與探測器線圈機構(gòu)在信號技術(shù)上連接的尤其連接在探測器線圈機構(gòu)后的分析處理機構(gòu)分析處理探測器線圈機構(gòu)的輸出信號。所述分析處理例如可以參照勵磁線圈機構(gòu)、尤其參照勵磁信號進(jìn)行。例如可以以(在其他方面假定已知的)差變換器方式進(jìn)行確認(rèn)：干擾體在多大程度上對勵磁線圈機構(gòu)與探測器線圈機構(gòu)之間的耦合起作用。

在無干擾的理想情形下，所述線圈機構(gòu)可以彼此不耦合或無耦合。在例如可以通過物理幾何形狀的合適構(gòu)型和/或通過勵磁線圈機構(gòu)的和/或探測器線圈機構(gòu)在線圈載體上的布置來實現(xiàn)。

補充地或替代地，所述無干擾耦合(或退耦合)的狀態(tài)可以通過在分析處理中進(jìn)行的信號處理合適的計算的或數(shù)字的求差發(fā)生。

探測也可以基于檢測或分析處理勵磁線圈機構(gòu)與探測器線圈機構(gòu)之間的通過干擾體引起的耦合性能變化。

通過設(shè)置在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)的穩(wěn)固的和專門僅僅為了探測目的所設(shè)置的線圈機構(gòu)能夠不僅實現(xiàn)探測敏感度(因此涉及適宜探測的信噪比)中的顯著優(yōu)點。也能夠?qū)崿F(xiàn)：實施相應(yīng)的干擾體的種類、類型或尺寸的探測或分析處理。因此，干擾體例如是可表征的。干擾體的材料種類和/或尺寸例如尤其也可以是可確定的。

因此，本發(fā)明能夠以有利的方式實現(xiàn)取決于相應(yīng)的干擾體的種類和/尺寸地采取或引入反應(yīng)措施。

這例如可以由如下方式進(jìn)行：關(guān)于一個或多個信號參數(shù)來分析處理為了勵磁線圈機構(gòu)所產(chǎn)生的勵磁信號與通過探測器線圈機構(gòu)所產(chǎn)生的輸出信號之間的在信號技術(shù)上的關(guān)系。

不同的干擾體尤其可以取決于尺寸和/或姿態(tài)和/或材料種類地影響在一個或多個頻率上或在一個頻率范圍中的在信號技術(shù)上的關(guān)系。則可以有針對性地分析處理所述頻率相關(guān)性。

在此，寬帶的或針對多個在頻譜方面不同的頻率的信號分析處理是有利的。就此，也可以引起由初級線圈單元在其傳輸運行或充電運行中所產(chǎn)生的功率傳輸場中的有效的補償。

尤其可以產(chǎn)生寬帶的或頻率選擇性的勵磁信號，其中，勵磁信號的典型的頻率譜處在大約10至500kHz范圍中。但是，勵磁信號尤其可以不具有預(yù)確定的激勵頻率范圍中的頻率，該激勵頻率范圍包含初級線圈單元的激勵信號的頻率。但是，勵磁信號尤其可以不具有預(yù)確定的激勵頻率范圍中的頻率，該激勵頻率范圍包含初級線圈單元的激勵信號的頻率。因此例如能夠?qū)崿F(xiàn)：勵磁信號包含激勵頻率范圍的最低頻率以下和/或激勵頻率范圍的最高頻率以上的一個或多個頻率或一個或多個頻率范圍。激勵頻率范圍尤其可以包含作為中間頻率的初級線圈單元的激勵頻率并且具有預(yù)確定的最小量——例如20kHz。

所運行的初級線圈單元的關(guān)于探測而言可以產(chǎn)生干擾場的激勵信號的在頻譜方面的范圍例如可以處在通常大約140kHz范圍中，使得不僅通過這種(干擾)頻譜以上的在頻譜方面的分析處理而且通過這種(干擾)頻譜以下的在頻譜方面的分析處理能夠?qū)崿F(xiàn)用于干擾體探測器機構(gòu)的輸出信號的可靠的分析處理，而初級線圈單元的(功率強的)信號不使敏感的和高分辨率的干擾體探測變得困難。

就此而言所述探測的這種寬帶的或頻率選擇性的實施通過補償機構(gòu)實現(xiàn)在感應(yīng)式能量傳輸運行中現(xiàn)存的初級場的有效的隱沒，使得在大約0.5qm至5qm的典型的作用面尺寸的情況下，硬幣尺寸或更小的尺寸的干擾體是可探測的。

在另一種實施方式中，產(chǎn)生具有多個譜彼此間隔的激勵頻率的勵磁信號。在此，最小和最大激勵頻率以最小100kHz，優(yōu)選地以200kHz，進(jìn)一步優(yōu)選地以300kHz在頻譜方面彼此間隔。各個激勵信號的頻率又可以以預(yù)確定的頻率間距——例如10kHz、20kHz或50kHz彼此間隔。

替代地或累積地，產(chǎn)生在頻譜方面至少100kHz寬的、優(yōu)選在頻譜方面至少200kHz寬的、進(jìn)一步優(yōu)選優(yōu)選在頻譜方面至少300kHz寬的激勵頻率范圍。

在另一種實施方式中，這樣構(gòu)造分析處理機構(gòu)用于檢測和分析處理探測器線圈機構(gòu)的輸出信號，使得該輸出信號譜在至少100kHz的頻率范圍上和/或?qū)τ诙鄠€彼此在頻譜方面間隔的激勵頻率——例如對于以上闡述的激勵頻率是可分析處理的。在此，輸出信號也可以被稱為探測器信號。

在另一種實施方式中，至少一個分析處理機構(gòu)構(gòu)造用于檢測和分析處理探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的頻率和/或相位和/或幅值。分析處理機構(gòu)尤其構(gòu)造用于檢測和分析處理探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的頻率變化和/或相位變化和/或幅值變化。在此，頻率變化和/或相位變化和/或幅值變化是隨時間的變化。優(yōu)選地，頻率變化和/或相位變化和/或幅值變化是相對于參考信號的變化。

所述參考信號尤其是探測器線圈機構(gòu)的如下輸出信號：在不存在干擾體的情形下，在相同的勵磁條件下、尤其在接收相同的勵磁場的情況下產(chǎn)生該輸出信號。替代地，參考信號可以是勵磁信號。替代地或累積地，參考信號可以是另一探測器線圈機構(gòu)的輸出信號。

優(yōu)選地，探測器信號的經(jīng)組合的頻率變化和/或相位變化和/或幅值變化是可分析處理的。

因此，例如可以分析處理勵磁信號與輸出信號之間的頻率差和/或相位差和/或幅值差的出現(xiàn)，作為對干擾體的反應(yīng)。頻率和/或相位和/或幅值或其變化的確定也能夠?qū)崿F(xiàn)附加地以其材料特性、其在作用面上位置或定位和其可能的空間定向以及其尺寸來表征干擾體。

已經(jīng)被證實的是：通過分析處理機構(gòu)待分析處理的相位偏差和/或幅值變化能夠?qū)崿F(xiàn)干擾體的幾何形狀的確定。尤其差信號的頻率或頻率變化能夠?qū)崿F(xiàn)侵入深度的確定，由此，又可以確定干擾體的材料特性。

例如尤其可以以多個探測器線圈機構(gòu)的以上所描述的布置來覆蓋預(yù)確定的面——例如作用面或作用面的一部分或完全包含作用面的面。也可以覆蓋次級線圈單元的接收區(qū)域中的預(yù)確定的面——例如接收面或接收面的一部分或完全包含接收面的面，其中，接收面可以是接收區(qū)域的在在朝上所闡述的第一方向的橫截平面中的橫截面。

在多個探測器線圈機構(gòu)的情況下，多個輸出信號(相應(yīng)于相應(yīng)的探測器單體線圈)是選擇性地可分析處理的。因此產(chǎn)生的復(fù)雜的信號圖案可以關(guān)于干擾體特性也關(guān)于其在作用面上或在作用面中的定位被分析處理。相應(yīng)地還觸發(fā)合適的補救反應(yīng)，例如自動清潔作用面。

在另一種實施方式中，設(shè)置有至少一個補償機構(gòu)，該補償機構(gòu)構(gòu)造用于考慮車輛對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的電磁影響。

在此，所述補償機構(gòu)相應(yīng)于以上所闡述的補償機構(gòu)或者構(gòu)造為附加的、例如專門的補償機構(gòu)。

優(yōu)選地，補償機構(gòu)設(shè)置在設(shè)置用于勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)的印制電路板上或中。進(jìn)一步優(yōu)選地，補償機構(gòu)至少部分地通過分析處理機構(gòu)實現(xiàn)。通過用于考慮車輛的電磁影響的補償機構(gòu)，車輛對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的電磁影響是可確定的和/或可降低的，尤其是可完全補償?shù)幕蚩赏耆?。在此，以上實施針對主動補償和計算補償?shù)慕邮障鄳?yīng)地適用。

因此，本發(fā)明一方面能夠考慮、尤其最小化功率傳輸場對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的影響。這包括考慮初級線圈單元和次級線圈單元的電磁影響。

這例如可以通過以上所闡述地產(chǎn)生寬帶的和/或頻率選擇性的勵磁信號以及通過對輸出信號的相應(yīng)分析處理來進(jìn)行。在此，相應(yīng)地可以通過分析處理機構(gòu)的合適的構(gòu)型實現(xiàn)補償機構(gòu)。

用于考慮電磁影響的尤其附加的補償機構(gòu)允許以有利的方式附加地考慮車輛自身的電磁影響(通過相應(yīng)的電磁相關(guān)的車輛接地)。因此，這也可以被稱為車輛補償機構(gòu)。

例如可以為了車輛的電磁影響的補充的或替代的補償?shù)哪康脑O(shè)置一個或多個特定的附加線圈。該附加線圈可以與以上所闡述的補償線圈機構(gòu)分開地構(gòu)成。但是附加線圈也可以通過以上所闡述的補償線圈機構(gòu)提供。

至少一個附加探測線圈可以幾何地相鄰地設(shè)置在具有勵磁線圈機構(gòu)和/或探測器線圈機構(gòu)的線圈的共同的印制電路板上。替代地，然而至少一個附加探測線圈也可以以其他方式幾何地、結(jié)構(gòu)地和/或計算地來考慮。在此，相應(yīng)的使用目的的框架條件給定盡可能起作用的補償(或補償需求)的預(yù)給定，其中，在本發(fā)明的范疇內(nèi)則不僅僅初級線圈單元的影響的補償是要確保的。

結(jié)果本發(fā)明以驚人簡單的且有效的方式提出用于干擾體探測器機構(gòu)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)理想地以用于與功率配對件(也就是說初級線圈單元和/或車輛側(cè)的線圈單元)中的一個連接的放置物方式或類似的模塊將使用中的最高程度的靈活性與可維護性、可替換性和運行安全性結(jié)合在一起。相應(yīng)地應(yīng)期望：通過根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)在解決開始時提出的問題的情況下，感應(yīng)式能量傳輸?shù)挠绕湟苍诠β史秶械氖褂梅矫婧蛻?yīng)用方面顯著擴展并且附加的使用就此而言被提出。

還提出用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生電磁功率傳輸場的至少一部分的初級線圈單元以及用于接收由初級線圈單元所產(chǎn)生的電磁場的次級線圈單元。

根據(jù)本發(fā)明，所述系統(tǒng)包括用于以上所闡述的實施方式探測相應(yīng)于外來對象的設(shè)備。

還給初級線圈單元分配感應(yīng)式作用面和/或感應(yīng)式作用體積，其中，所述用于探測的設(shè)備這樣構(gòu)造和/或布置，使得布置在作用面上或在作用體積中的外來對象或場有效地與作用面或作用體積相鄰地布置的外來對象是可探測的。以上已經(jīng)闡述過作用面和作用體積。以上所闡述的印制電路板尤其可以布置在作用面上或作用體積中。印制電路板尤其可以覆蓋作用面的一部分或整個作用面。也能夠?qū)崿F(xiàn)：印制電路板覆蓋完全包括作用面的面。

次級線圈單元可以是這樣可安裝到相對于作用面的相對位置中，使得初級線圈單元與次級線圈單元之間的感應(yīng)式耦合可以引起功率傳輸，例如以便對車輛電池或牽引電池進(jìn)行充電。所述相對位置也可以被稱為充電位置。

在此，所述功率傳輸取決于干擾體探測器機構(gòu)的運行和/或受干擾體探測器機構(gòu)的運行影響。例如在已經(jīng)探測到干擾體的情形下，可以防止功率傳輸和/或使功率傳輸無效。

干擾體探測器機構(gòu)還可以這樣設(shè)置在初級線圈單元與定位在充電位置中的次級線圈單元之間，使得能夠?qū)崿F(xiàn)在到達(dá)充電位置前通過車輛和/或在充電位置中尤其在作用面上探測干擾體。在此，所述充電位置表示能夠?qū)崿F(xiàn)初級線圈單元與次級線圈單元之間的具有預(yù)確定的特性的功率傳輸?shù)南鄬ξ恢煤?或相對定位。

還提出用于探測用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)中的至少一個干擾體的方法，其中，用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)南到y(tǒng)包括用于產(chǎn)生電磁功率傳輸場的至少一部分的至少一個初級線圈單元，其中，通過干擾體探測器機構(gòu)的至少一個勵磁線圈機構(gòu)產(chǎn)生勵磁場并且通過干擾體探測器機構(gòu)的分配給至少一個勵磁線圈機構(gòu)的至少一個探測器線圈機構(gòu)至少部分地接收該勵磁場，其中，檢測至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)和/或該耦合狀態(tài)的變化，其中，取決于耦合狀態(tài)和/或耦合狀態(tài)的變化地探測外來對象。

還通過至少一個補償機構(gòu)考慮或補償、尤其最小化、優(yōu)選地完全補償或消除初級線圈單元和/或次級線圈單元對至少一個勵磁線圈機構(gòu)與至少一個探測器線圈機構(gòu)之間的耦合狀態(tài)的電磁影響。

在此，本方法優(yōu)選地通過根據(jù)以上所闡述的實施方式的或在本方法中所描述的實施方式的設(shè)備是可實施的。因此，也還描述借助根據(jù)以上實施方式的設(shè)備可實施的所有方法。

至少一個干擾體探測器機構(gòu)尤其分開地由初級線圈單元構(gòu)造。通過補償機構(gòu)降低功率傳輸場的在由至少一個探測器線圈機構(gòu)所接收的場中的份額。替代地或累積地，通過補償機構(gòu)降低由至少一個探測器線圈機構(gòu)取決于所接收的功率傳輸場地產(chǎn)生的輸出信號的份額。

例如可以通過補償機構(gòu)產(chǎn)生以上所闡述的補償場。也可以分析處理至少一個探測器線圈機構(gòu)的輸出信號的至少一個特性，尤其以上所闡述的幅值和/或頻率和/或相位或幅值和/或頻率和/或相位的同樣以上所描述的變化。

還附加地確定異物的材料種類和/或異物的尺寸和/或異物相對于干擾體探測器機構(gòu)的姿態(tài)。

在已經(jīng)探測到干擾體的情形下，還可以防止功率傳輸和/或使功率傳輸無效和/或減弱功率傳輸。

附圖說明

本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和細(xì)節(jié)由優(yōu)選的實施例的后續(xù)說明以及借助附圖得出；附圖示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的具有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的干擾體探測器機構(gòu)的用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)脑O(shè)備的示意性方框圖；

圖2示出用于共同設(shè)置在其上的勵磁線圈機構(gòu)和探測器線圈機構(gòu)連同附加的補償線圈機構(gòu)的載體板的可能的線圈布局的示意性俯視圖；并且

圖3示出用于表明本發(fā)明在用于向車輛傳遞電能的示例性系統(tǒng)中的使用的示意視圖。

具體實施方式

圖1以示意性方框圖示出主要的功能部件的結(jié)構(gòu)和共同作用，所述功能部件在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于感應(yīng)式能量傳輸?shù)脑O(shè)備的范疇內(nèi)實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的干擾體探測器機構(gòu)。

具體地，在構(gòu)造為印制電路板的載體單元10上，勵磁線圈機構(gòu)12以兩個大的環(huán)繞的導(dǎo)線環(huán)形式實現(xiàn)，就此而言在細(xì)節(jié)上參看根據(jù)圖2的印制電路板的俯視圖。

勵磁線圈機構(gòu)12包圍四個作為探測器線圈機構(gòu)14布置在2×2矩陣布置中的探測器線圈。因此，在一排中分別布置有兩個探測器線圈機構(gòu)14。在一排中，在一對探測器線圈機構(gòu)14之間布置有用于補償功率傳輸場的附加的構(gòu)造為補償線圈的補償機構(gòu)16。因此，用于能量傳輸?shù)某跫壘€圈單元18或次級線圈單元38的磁場影響或者車輛自身(圖3中的附圖標(biāo)記20)的電磁材料的影響的磁場影響是可降低的，優(yōu)選地是可消除的。

在此示出，第一勵磁線圈機構(gòu)12分別包括或覆蓋第一排的探測器線圈機構(gòu)14的僅僅一部分，尤其大約分別包括或覆蓋第一排的探測器線圈機構(gòu)14的一半。另一勵磁線圈機構(gòu)12分別包括第一排的探測器線圈機構(gòu)14的剩余部分并且分別完全包括另一排的探測器線圈機構(gòu)14或者覆蓋該另一排的探測器線圈機構(gòu)14。但是可理解地，其他布置也是可設(shè)想的。

如圖2的印制電路板布局的示意性示圖表示的那樣，為了避免短路或相交()并且為了簡化每個單個線圈或線圈繞組的可接通性，勵磁線圈機構(gòu)12布置在印制電路板10的扁平側(cè)上，探測器線圈機構(gòu)14或補償線圈機構(gòu)16布置在對置側(cè)上并且相應(yīng)地在邊沿側(cè)的接口區(qū)域22處是可接通的。

如圖1的方框圖表示的那樣，借助信號產(chǎn)生單元24進(jìn)行勵磁線圈機構(gòu)12的信號加載，該信號產(chǎn)生單元24構(gòu)造用于產(chǎn)生大約10kHz至大約500kHz之間的頻率范圍中的寬帶的勵磁信號；在具體的實施例中，分別以最大100kHz在頻譜中間隔地產(chǎn)生100kHz、120kHz、180kHz、200kHz、250kHz的頻率上的單個頻率信號。因此，產(chǎn)生相應(yīng)的勵磁場。

在接收側(cè)，探測器線圈機構(gòu)14及補償線圈機構(gòu)16與在電子分析處理機構(gòu)25的范疇內(nèi)所實現(xiàn)的信號檢測和預(yù)處理單元26連接。所述功能部件以在其他方面已知的方式檢測(同樣寬帶的)探測器線圈機構(gòu)和補償機構(gòu)14、16中的通過勵磁場所感應(yīng)的信號，其中，所感應(yīng)的信號也可以被稱為輸出信號。所述輸出信號可以被適當(dāng)?shù)胤糯蠛蛿?shù)字化，以便在連接在后面的信號處理單元28中進(jìn)一步處理。信號處理單元28為了分析和比較目的同樣地與信號產(chǎn)生單元24在信號技術(shù)上連接，其中，信號產(chǎn)生單元的勵磁信號也可向信號處理單元28傳輸。

在信號處理單元28中從現(xiàn)在起進(jìn)行從信號檢測和預(yù)處理單元26獲得的(典型則地數(shù)字地存在的)——也就是說在合適的優(yōu)選的實施方式的范疇內(nèi)對于四個探測器線圈單元14中的每一個的——信號的比較或分析。就此而言構(gòu)造有示意性地在信號處理單元28中示出的分析功能30i，i＝1至N＝4。

在信號分析中，在此不僅確認(rèn)：這些探測器線圈14中的每一個的輸出信號在頻率(f)、幅值(A)和相位方面是否相對于信號產(chǎn)生單元24的可能被用作勵磁線圈機構(gòu)12的激發(fā)器信號的勵磁信號具有偏差。

附加地進(jìn)行與來自參考單元32的參考數(shù)據(jù)組的信號的比較，該參考單元32具有存儲單元34的所存儲的參考數(shù)據(jù)。所述參考數(shù)據(jù)是設(shè)備在限定的運行條件時——尤其在無干擾體的校準(zhǔn)運行狀態(tài)時的調(diào)節(jié)過程或校準(zhǔn)過程的結(jié)果。

圖3表示本發(fā)明的運行情況或使用情況。在示意性示出的車道表面36上可運動的車輛20在底部區(qū)域并且指向車道表面地具有次級線圈單元38，該次級線圈單元38以已知的方式構(gòu)造用于無接觸感應(yīng)式地與靜態(tài)的初級線圈單元18共同作用。從饋電單元40獲得的電能被以在其他方面已知的方式借助操控功率單元42預(yù)處理，用于耦合到初級側(cè)的線圈單元18中。

在車輛20的在圖3中示出的充電位置中，次級線圈單元38以大約10至20cm之間的典型距離與初級線圈單元18對齊地對置。可以以在其他方面已知的方式引起無接觸的電感應(yīng)式能量傳輸。相應(yīng)地電磁感應(yīng)式耦合到次級線圈單元38中的能量被又通過合適的充電電子部件44預(yù)處理并且以在其他方面已知的方式為了充電目的供應(yīng)給車輛儲能單元46。

根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的干擾體探測器機構(gòu)以放置到初級側(cè)線圈單元18上的放置物48的形式實現(xiàn)，其中，放置物48以模塊或扁平箱形方式包括或包含用于所示出的線圈布置的在圖2中詳細(xì)示出的載體單元10。在所示出的方式中，放置物48可以盡可能整面積地掩蓋初級線圈單元18的作用面。該作用面例如可以是初級線圈單元18的上表面。

在模塊單元48后面連接有分析處理機構(gòu)25(就此而言細(xì)節(jié)上見圖1)，其中，分析處理機構(gòu)25以所示出的方式不僅實施用于勵磁線圈機構(gòu)12的信號產(chǎn)生單元24，而且實施探測器側(cè)的信號預(yù)處理和信號處理。

在分析處理機構(gòu)25后面連接有反應(yīng)或警報單元50，該反應(yīng)或警報單元50作為對分析處理機構(gòu)25的探測器信號的反應(yīng)(即干擾體以待探測方式處在放置物48上)觸發(fā)或促使技術(shù)上的反應(yīng)，例如通過合適的信號或警報給定——補充地或替代地通過觸發(fā)合適的移除或清潔措施。用于功率操控單元42的示意性示出的連接部52此外引起：在探測干擾體時禁止電功率輸入到初級側(cè)的線圈單元18中，使得則就此而言可以有效地避免危害。

借助圖1和2所描述和在圖3的環(huán)境中示出的設(shè)備的運行是如下的：

要通過單元18、38的感應(yīng)式耦合而被供應(yīng)以用于電池單元46的充電電流的車輛20被置于在圖3中所示出的處于初級線圈單元18上方的充電位置中。在該經(jīng)歷之前已經(jīng)通過干擾體探測器機構(gòu)48、25、50的(理想地永久的)運行進(jìn)行監(jiān)控：在放置物48上并且就此而言也在作用面上方是否存在電磁相關(guān)的或潛在充滿危險的干擾體。

這在技術(shù)上在單元10、25的運行中由以下方式發(fā)生：借助分析處理側(cè)的單元26、28、30對在線圈機構(gòu)12、14之間在操控狀態(tài)中通過信號產(chǎn)生單元24所引起的電磁耦合進(jìn)行檢驗，檢驗與耦合相關(guān)的輸出信號的變化。

具體地，在所述情形中不僅可以關(guān)于頻率幅值和相位的相對于勵磁信號的變化而且可以關(guān)于相對于所存儲的參考信號的變化進(jìn)行探測器側(cè)信號的比較。在超出就此而言描述干擾體狀態(tài)的合適的閾值時，借助單元50使相應(yīng)的干擾或警報狀態(tài)信號化并且觸發(fā)更大程度的措施。

本發(fā)明不受限于所示出的實施例。更確切地說，不僅具有相應(yīng)的探測線圈結(jié)構(gòu)的示例性所描述的載體單元10的構(gòu)型，同樣可變地并且自由地可匹配于任意使用環(huán)境，如分別待設(shè)置的單體線圈的數(shù)量和布置以及單體線圈的分析處理和它們在初級側(cè)線圈單元上的布置。

在本發(fā)明的替代的實現(xiàn)方案的范疇內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)：僅僅部分面積地構(gòu)型示例性地整面掩蓋初級線圈單元18的線圈載體單元，替代地也在車輛側(cè)——尤其在底側(cè)全部面積或部分面積地掩蓋次級線圈單元38地——布置所述線圈載體單元。

又替代地，線圈載體單元例如也可以沿行駛方向設(shè)置在次級線圈單元38之前，以便就此而言在用于功率傳輸?shù)碾姶畔嚓P(guān)的耦合狀態(tài)和干涉狀態(tài)完全發(fā)生前，就發(fā)生探測。

還存在分析處理側(cè)的其他可能性，所述可能性擴展或改變本發(fā)明。則例如在本發(fā)明的范疇內(nèi)擴展地已經(jīng)被證實為有利的的是：所測量的或所比較的信號參數(shù)——包括通過干擾體導(dǎo)致的信號變化的頻率、幅值和/或相位的改變，是對干擾體的種類或材料、尺寸、位置和類似的特征的表征。

相應(yīng)地，在本發(fā)明的(在附圖中未示出的)擴展方案的范疇內(nèi)，在分析處理機構(gòu)或信號分析機構(gòu)30i中分配合適的干擾體表征機構(gòu)或?qū)⒑线m的干擾體表征機構(gòu)連接在后面，所述干擾體表征機構(gòu)基于所探測的信號變化進(jìn)行干擾體的表征并且基于所述表征(即例如確認(rèn)，干擾體涉及膜形的干擾體)觸發(fā)合適的移除措施。

結(jié)果，本發(fā)明以驚人簡單且絕妙的方式達(dá)到：恰好也在感應(yīng)式耦合的線圈配對件之間的大功率能量傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域中顯著提高運行安全性；在此，本發(fā)明不僅構(gòu)型現(xiàn)存的系統(tǒng)的容易的且在制造技術(shù)上有利的實現(xiàn)和加裝，本發(fā)明而且實現(xiàn)關(guān)于電能消耗的有意義的效率改善，因為從現(xiàn)在起且與假定構(gòu)成背景技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)不同可以在微小的電功率使用(即僅僅用于干擾體探測器機構(gòu)和為此分開地設(shè)置的單元)情況下進(jìn)行對干擾體的連續(xù)監(jiān)控，而不必對功率線圈單元通電。