Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines Fahrzeugs.

Fahrzeuge mit Elektroantrieb verfügen typischerweise über eine Batterie, in der elektrische Energie zum Betrieb einer Elektromaschine des Fahrzeugs gespeichert werden kann. Die Batterie des Fahrzeugs kann mit elektrischer Energie aus einem Stromversorgungsnetz aufgeladen werden. Zu diesem Zweck wird die Batterie mit dem Stromversorgungsnetz gekoppelt, um die elektrische Energie aus dem

Stromversorgungsnetz in die Batterie des Fahrzeugs zu übertragen. Die Kopplung kann drahtgebunden (über ein Ladekabel) und/oder drahtlos (anhand einer induktiven Kopplung zwischen einer Ladestation und dem Fahrzeug) erfolgen.

Ein Ansatz zum automatischen, kabellosen, induktiven Laden der Batterie des Fahrzeugs besteht darin, dass vom Boden zum Unterboden des Fahrzeugs über magnetische Induktion über die Unterbodenfreiheit 120 die elektrische Energie zu der Batterie übertragen wird. Dies ist beispielhaft in Figur 1 dargestellt.

Insbesondere zeigt Fig. 1 ein Fahrzeug 100 mit einem Speicher 103 für elektrische Energie (z.B. mit einer aufladbaren Batterie 103). Das Fahrzeug 100 umfasst eine sogenannte Sekundärspule im Fahrzeug-Unterboden, wobei die Sekundärspule über eine nicht gezeigte Impedanzanpassung und einen Gleichrichter 101 mit dem Speicher 103 verbunden ist. Die Sekundärspule ist typischerweise Teil einer sogenannten„Wireless Power Transfer" (WPT) Fahrzeugeinheit 102.

Die Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 kann über einer Primärspule positioniert werden, wobei die Primärspule z.B. auf dem Boden einer Garage angebracht ist. Die Primärspule ist typischerweise Teil einer sogenannten WPT- Bodeneinheit 111. Die Primärspule ist mit einer Stromversorgung 110 (in diesem Dokument auch als Ladeeinheit 110 bezeichnet) verbunden. Die Stromversorgung 110 kann einen Radio-Frequenz-Generator umfassen, der einen AC (Alternating Current) Strom in der Primärspule der WPT-Bodeneinheit 111 erzeugt, wodurch ein magnetisches Feld induziert wird. Dieses magnetische Feld wird in diesem Dokument auch als elektromagnetisches Ladefeld bezeichnet. Das

elektromagnetische Ladefeld kann einen vordefinierten Ladefeld-Frequenzbereich aufweisen. Der Ladefeld-Frequenzbereich (d.h. die Betriebsfrequenz) kann im Frequenzbereich von 80-90kHz (insbesondere bei 85kHz) liegen. Bei ausreichender magnetischer Kopplung zwischen Primärspule der WPT- Bodeneinheit 111 und Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 über die Unterbodenfreiheit 120 wird durch das magnetische Feld eine entsprechende Spannung und damit auch ein Strom in der Sekundärspule induziert. Der induzierte Strom in der Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 wird durch den Gleichrichter 101 gleichgerichtet und im Speicher 103 (z.B. in der Batterie) gespeichert. So kann elektrische Energie kabellos von der Stromversorgung 110 zum Energie-Speicher 103 des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Der

Ladevorgang kann im Fahrzeug 100 durch ein Lade- Steuergerät 105 (auch als WPT- Steuergerät 105 bezeichnet) gesteuert werden. Das Lade-Steuergerät 105 kann zu diesem Zweck eingerichtet sein, z.B. drahtlos, mit der Ladeeinheit 110 (z.B. mit einer Wallbox) oder mit der WPT-Bodeneinheit 111 zu kommunizieren. Derzeit sind verschiedene Systeme zum induktiven Laden von Elektrofahrzeugen in Entwicklung. Insbesondere werden dabei verschiedene Konzepte der geometrischen Gestaltung der Spulen und der damit verbundenen Feldgeometrie verfolgt (z.B. zirkuläre Spulen, Solenoid Spulen oder Double D Spulen).

Aufgrund der unterschiedlichen geometrischen Gestaltung kann es zu

Inkompatibilitäten zwischen der in einem Fahrzeug 100 verbauten Sekundärspule und der in einer Bodeneinheit 111 verbauten Primärspule kommen. Durch derartige Inkompatibilitäten kann es zu einer reduzierten (oder gar inexistenten) Kopplung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule und so zu einer reduzierten (oder gar inexistenten) Energieübertragung kommen. Desweiteren werden bei der Verwendung von Spulen mit unterschiedlicher Spulengeometrie die Anforderungen an eine präzise Positionierung der Primärspule und der Sekundärspule weiter erhöht.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe eine kosteneffektive Primärspule bereitzustellen, durch die ein erhöhter Grad an Kompatibilität mit Sekundärspulen ermöglicht wird und/oder durch die reduzierte Anforderungen an die Positionierung von Sekundärspulen ermöglicht werden.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß einem Aspekt wird eine Primäreinheit zur Erzeugung eines

elektromagnetischen Ladefeldes für die induktive Kopplung mit einer

Sekundärspule beschrieben. Die Primäreinheit kann Teil einer WPT-Bodeneinheit einer Ladestation zum induktiven Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs sein. Das heißt, die Primäreinheit kann zum induktiven Laden einer elektrischen Speichereinheit eines Fahrzeugs eingerichtet sein. Die Primäreinheit umfasst eine mehrteilige Primärspule, welche N Teilspulen umfasst, mit N>2. Die N Teilspulen sind an einem jeweiligen ersten Ende sternförmig miteinander gekoppelt. Die N Teilspulen können N zirkuläre

Teilspulen umfassen bzw. sein, wobei die N zirkulären Teilspulen seitlich nebeneinander in einer Fläche angeordnet sein können.

Beispielsweise kann N=3 sein. Die N Teilspulen umfassen dann eine erste Teilspule, ein zweite Teilspule und eine dritte Teilspule. Die erste Teilspule kann auf einer ersten Seite der zweiten Teilspule angeordnet sein, und die dritte Teilspule kann auf einer zweiten Seite der zweiten Teilspule angeordnet sein, welche gegenüber von der ersten Seite der zweiten Teilspule liegt. Anhand einer derartigen mehrteiligen Primärspule kann in effizienter Weise ein Ladefeld für unterschiedliche Typen von Sekundärspulen erzeugt werden. Desweiteren kann ein seitlicher Versatz zwischen der mehrteiligen Primärspule und der

Sekundärspule kompensiert werden.

In einem weiteren Beispiel ist N = 5. Die N Teilspulen können eine zentrale Teilspule umfassen, die von vier weiteren Teilspulen umgeben ist. Auch durch eine solche mehrteilige Primärspule kann in effizienter Weise ein Ladefeld für unterschiedliche Typen von Sekundärspulen erzeugt werden. Desweiteren kann ein seitlicher Versatz und ein Versatz in Längsrichtung zwischen der mehrteiligen Primärspule und der Sekundärspule kompensiert werden. Außerdem können relative Drehungen zwischen der Primärspule und der Sekundärspule kompensiert werden.

Die Primäreinheit umfasst weiter N Halbbrücken, welche jeweils mit einem jeweiligen zweiten Ende der N Teilspulen gekoppelt sind. Dabei ist das zweite Ende einer Teilspule dem ersten Ende der Teilspule entgegengesetzt. Somit ist jede Teilspule mit einer entsprechenden Halbbrücke verbunden. Eine Halbbrücke ist typischerweise eingerichtet, das zweite Ende einer Teilspule abwechselnd mit einem ersten Potential (z.B. mit Erde) und mit einem zweiten Potential (z.B. mit einer Versorgungs- bzw. mit einer aus der Netzspannung abgeleiteten

Gleichspannung) zu koppeln. Durch die abwechselnde Kopplung des zweiten Endes der Teilspule mit unterschiedlichen Potentialen, kann in der Teilspule ein Wechselstrom erzeugt werden, durch den ein elektromagnetisches Ladefeld induziert wird. Andererseits können die Schalter einer Halbbrücke auch offen gehalten werden, um einen Strom durch die entsprechende Teilspule zu unterbinden.

Die Primäreinheit umfasst weiter eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die N Halbbrücken in Abhängigkeit von der Sekundärspule anzusteuern. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die N Halbbrücken in Abhängigkeit von einem Typ der Sekundärspule und/oder in Abhängigkeit von einer Position der Sekundärspule relativ zu der mehrteiligen Primärspule anzusteuern. Beispielhafte Typen der Sekundärspule sind ein Solenoid Typ, ein Double-D Typ und/oder ein Zirkular Typ. Somit kann durch die Primäreinheit in effizienter Weise für eine Vielzahl von unterschiedlichen Typen von Sekundärspulen ein Ladefeld erzeugt werden, durch welches ein Ladestrom in der Sekundärspule induziert wird. Die Primäreinheit ist insbesondere kosteneffektiv, da für jede Teilspule nur eine Halbbrücke verwendet wird.

Die Primäreinheit kann desweiteren N Kondensatoren umfassen. Die N

Kondensatoren können jeweils in Reihe zu den N Teilspulen angeordnet sein. Ein Kondensator kann zusammen mit einer Teilspule einen Schwingkreis bilden. Eine Resonanzfrequenz des Schwingkreises kann der Ladefrequenz des von der Primäreinheit erzeugten Ladefeldes entsprechen.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zumindest zwei der N Halbbrücken im Gegentakt zueinander zu betreiben. So kann ein Wechselstrom durch die zumindest zwei entsprechenden Teilspulen der mehrteiligen Primärspule bewirkt werden. Desweiteren kann bewirkt werden, dass die zumindest zwei Teilspulen mit einem Strom in entgegengesetzter Richtung durchflössen werden. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zumindest zwei der N Halbbrücken im Gleichtakt zueinander zu betreiben. So kann bewirkt werden, dass wenn ein Strom durch die entsprechenden Teilspulen fließt, der Strom durch die entsprechenden Teilspulen die gleiche Richtung (d.h. von dem zweiten Ende zum ersten Ende der Teilspule oder umgekehrt) aufweist. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zumindest eine der N

Halbbrücken derart zu betreiben, dass durch die entsprechende Teilspule kein Strom fließt. So kann die entsprechende Teilspule von der Erzeugung eines elektromagnetischen Ladefelds ausgenommen werden.

Durch den Betrieb der Halbbrücken im Gegentakt, im Gleichtakt und/oder durch die Deaktivierung einer Halbbrücke können in effizienter Weise unterschiedliche Geometrien von Ladefeldern generiert werden. Somit kann die Primäreinheit an unterschiedliche Typen von Sekundärspulen und/oder an unterschiedliche Versatzsituationen angepasst werden.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zumindest zwei der N Halbbrücken mit einer Ladefrequenz zu betreiben, wobei die Ladefrequenz einer Frequenz des elektromagnetischen Ladefeldes entspricht. Insbesondere können die zumindest zwei Halbbrücken im Gegentakt mit der Ladefrequenz betrieben werden, um einen Wechselstrom mit der Ladefrequenz durch die entsprechenden Teilspulen zu generieren. Zum Betrieb im Gegentakt kann ein„Low Side" Schalter einer ersten Halbbrücke geschlossen sein, wenn ein„High Side" Schalter einer zweiten Halbbrücke geschlossen ist (der„High Side" Schalter der ersten Halbbrücke und der„Low Side" Schalter der zweiten Halbbrücke sind dann offen). Desweiteren kann der„High Side" Schalter der ersten Halbbrücke geschlossen sein, wenn der „Low Side" Schalter der zweiten Halbbrücke geschlossen ist (der„Low Side" Schalter der ersten Halbbrücke und der„High Side" Schalter der zweiten Halbbrücke sind dann offen). Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Typ der Sekundärspule zu ermitteln (z.B. kann der Typ der Sekundärspule im Rahmen einer

Ladekommunikation von einem Fahrzeug an eine Ladestation kommuniziert werden). Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem ermittelten Typ der Sekundärspule vordefinierte Betriebsdaten für die N Halbbrücken zu ermitteln. Die vordefinierten Betriebsdaten können in einer Speichereinheit (z.B. in einer Speichereinheit der Ladestation) gespeichert sein. Die vordefinierten Betriebsdaten können in Form eines Kennfelds und/oder in Form einer Tabelle gespeichert sein. Insbesondere können für unterschiedliche Typen von Sekundärspulen unterschiedliche vordefinierte Betriebsdaten gespeichert sein. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die N

Halbbrücken gemäß den vordefinierten Betriebsdaten anzusteuern. So kann in effizienter Weise der Betrieb der Primäreinheit an den Typ der Sekundärspule angepasst werden.

Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, die Position der Sekundärspule relativ zu der mehrteiligen Primärspule zu ermitteln. Dabei kann die Position einen lateralen Versatz zwischen Sekundärspule und mehrteiliger Primärspule umfassen. Die relative Position kann z.B. durch die Auswertung von Bilddaten ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann die Primäreinheit ggf. eine Kamera umfassen, die eingerichtet ist, Bilddaten bzgl. der Sekundärspule zu erfassen. Die vordefinierten Betriebsdaten können dann auch in Abhängigkeit von der ermittelten Position ermittelt werden. So kann in effizienter Weise der Betrieb der Primäreinheit an unterschiedliche Versatzsituationen angepasst werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Ladestation für ein Fahrzeug

beschrieben, wobei die Ladestation eine in diesem Dokument beschriebene Primäreinheit umfasst. Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren,

Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt

Figur 1 beispielhafte Komponenten eines induktiven Ladesystems;

Figur 2a beispielhafte Spulen- und korrespondierende Feldgeometrien;

Figur 2b beispielhafte Anordnungen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Ladefeldes;

Figur 3 einen beispielhaften Aufbau einer generischen Primärspule zur Kopplung mit Sekundärspulen unterschiedlichen Typs;

Figur 4 beispielhafte Ansteuerungen der generischen Primärspule zur Erzeugung von elektromagnetischen Ladefeldern unterschiedlichen Typs; und

Figur 5 einen weiteren beispielhaften Aufbau einer generischen Primärspule.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der

Bereitstellung einer WPT-Bodeneinheit 111 für eine Ladestation 110, 111, um ein induktives Laden von Fahrzeugen 100 mit unterschiedlichen Spulengeometrien zu ermöglichen.

Fig. 2a zeigt beispielhafte Primärspulen 243 und entsprechende Sekundärspulen 242, sowie den dazugehörigen Verlauf des elektromagnetischen Ladefeldes 241. Insbesondere zeigt Fig. 2a die Verwendung von Solenoid Spulen (Spulen-Typ 210), von Double-D Spulen (Spulen-Typ 220) und von Zirkularspulen (Spulen- Typ 230). Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien der elektromagnetischen Ladefelder 241 ergeben sich Inkompatibilitäten zwischen den unterschiedlichen Spulentypen 210, 220, 230. Beispielsweise kann durch eine Solenoid bzw.

Double-D Primärspule 243 kein Strom in einer zirkulären Sekundärspule 242 induziert werden. In analoger Weise kann durch eine zirkuläre Primärspule 243 kein Strom in einer Solenoid bzw. Double-D Sekundärspule 242 induziert werden.

Es müssen somit an öffentlichen Ladeplätzen unterschiedliche Primärspulen vorgehalten werden, um das induktive Laden von Fahrzeugen 100 mit

unterschiedlichen Spulen typen 210, 220, 230 zu ermöglichen. Dadurch werden die Kosten von öffentlichen Ladeplätzen substantiell erhöht.

Fig. 2b zeigt beispielhafte Ansteuer-Schaltungen 211, 221, 231 zur Erzeugung der elektromagnetischen Ladefelder 241 der unterschiedlichen Spulentypen 210, 220, 230. Die Ansteuer-Schaltungen 211, 221, 231 umfassen jeweils zwei

Halbbrücken, die im Gegentakt betrieben werden, um einen Wechselstrom mit einer Ladefrequenz durch die jeweiligen Primär spulen 243 zu generieren.

Desweiteren umfassen die Ansteuer-Schaltungen 211, 221, 231 Kondensatoren C zur Bereitstellung eines Schwingkreises im Zusammenspiel mit den jeweiligen Primärspulen 243. Wie aus Fig. 2b ersichtlich, kann die Ansteuer-Schaltung 211 für den Spulentyp 210 (Solenoid) der Ansteuer-Schaltung 231 für den Spulentyp 230 (Zirkular) entsprechen. Fig. 3 zeigt eine beispielhafte generische, mehrteilige Primärspule 300. Die generische Primärspule 300 umfasst eine Vielzahl von nebeneinander

angeordneten zirkulären Spulen 312, 322, 332. Die Spulen 312, 322, 332 der Primärspule 300 können als Teilspulen bezeichnet werden. Die Vielzahl von zirkulären Spulen 312, 322, 332 ist sternförmig angeordnet, d.h. die zirkulären Spulen 230 sind an einem zentralen Sternpunkt miteinander gekoppelt.

Fig. 3 zeigt weiter eine beispielhafte Ansteuer-Schaltung 301 der generischen Primärspule 300. Die Ansteuer-Schaltung 301 umfasst eine Halbbrücke 311, 321, 331 für jede zirkuläre Spule 312, 322, 332 der generischen Primärspule 300. Für jede zirkuläre Spule 312, 322, 332 ist somit ein Ende mit dem zentralen

Sternpunkt und ein anderes Ende mit einer dedizierten Halbbrücke 311, 321, 331 verbunden. Zur Bereitstellung eines Schwingkreises kann jeder Zweig der Ansteuer-Schaltung 301 zumindest einen Kondensator C umfassen. Die einzelnen Teilspulen können derart mit Kondensatoren C beschaltet sein, dass die sich daraus ergebenden Schwingkreise jeweils die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. Die Schwingkreise können über die Schalter der Halbbrücken 311, 321 und 331 mit der von einer Steuereinheit 350 vorgegebenen Betriebsfrequenz betrieben werden.

Durch geeignete Ansteuerung der Halbbrücken 311, 321, 331 können

unterschiedliche Geometrien von elektromagnetischen Ladefeldern erzeugt werden. Fig. 3 zeigt die Steuereinheit 350, die eingerichtet ist, die Halbbrücken 311, 321, 331 (d.h. insbesondere die Schalter der Halbbrücken 311, 321, 331) anzusteuern, um ein elektromagnetisches Ladefeld zu generieren. Insbesondere ist die Steuereinheit 350 eingerichtet, die Halbbrücken 311, 321, 331 der

mehrteiligen Primärspule 300 in Abhängigkeit von dem Typ 210, 220, 230 einer über der Primärspule 300 angeordneten Sekundärspule 242 anzusteuern, um ein Ladefeld zu generieren, welches einen Ladestrom in der Sekundärspule 242 induziert. Die unterschiedliche Ansteuerung der Halbbrücken 311, 321, 331 zur

Generierung von Ladefeldern mit unterschiedlichen Geometrien ist in Fig. 4 veranschaulicht. Die erste Halbbrücke 311 und die dritte Halbbrücke 331 können im Gleichtakt zueinander und im Gegentakt zu der zweiten Halbbrücke 321 betrieben werden. Dabei ist die erste Halbbrücke 311 mit der ersten zirkulären Spule 312, die zweite Halbbrücke 321 mit der zweiten zirkulären Spule 322 und die dritte Halbbrücke 331 mit der dritten zirkulären Spule 332 gekoppelt. Wie in Fig. 3 (linke Seite) dargestellt ist die zweite Spule 322 örtlich zwischen der erste Spule 312 und der dritten Spule 332 angeordnet. Durch die oben beschriebene Ansteuerung der Halbbrücken 311, 321, 331 kann das elektromagnetische Ladefeld 430 generiert werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann durch das elektromagnetische Ladefeld 430 ein Ladestrom innerhalb einer zirkulären Sekundärspule 242 induziert werden.

Alternativ können die erste Halbbrücke 311 und die dritte Halbbrücke 331 im Gegentakt zueinander betrieben werden. Die zweite Halbbrücke 321 kann dazu verwendet werden, die zweite Spule 322 kontinuierlich stromlos zu halten (z.B. dadurch, dass beide Schalter der zweiten Halbbrücke 321 offen bleiben). Durch einen solchen Betrieb kann das elektromagentische Ladefeld 410 generiert werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann durch das elektromagnetische Ladefeld 410 ein Ladestrom innerhalb einer Double-D Sekundärspule 242 bzw. einer Solenoid Sekundärspule 242 induziert werden.

Somit kann durch die Verwendung von drei Basisspulen 312, 322, 332 und durch die Verwendung von drei Halbbrücken 311, 321, 331 eine mehrteilige

Primärspule 300 bereitgestellt werden, durch die unterschiedliche Geometrien von elektromagnetischen Ladefeldern 410, 430 für unterschiedliche Geometrien von Sekundärspulen 242 erzeugt werden können. Der in Fig. 3 dargestellte Aufbau einer generischen Primärspule 300 und die korrespondierende Ansteuerung 301 sind kosteneffizient, da insbesondere die Anzahl von Halbbrücken 311, 321, 331 zur Ansteuerung der Spulen reduziert (z.B. halbiert) werden kann, im Vergleich zu der Verwendung von separaten Primärspulen 243 unterschiedlichen Typs 210, 220, 230.

Es wird somit eine Aufteilung der Primärspule 300 in mehrere (z.B. in drei) Teilspulen 312, 322, 332 vorgeschlagen. Durch geschickte Ansteuerung aller Teilspulen 312, 322, 332 können in effizienter Weise unterschiedliche

Sekundärspulen-Topologien 210, 220, 230 angeregt werden. Der Erregungsstrom zur Erzeugung eines elektromagnetischen Ladefelds 410, 430 teilt sich dabei auf einzelne Spulenzweige (d.h. auf die einzelnen Teilspulen 312, 322, 332) auf. In Summe ist für die Erzeugung eines Ladefelds 410, 430 die gleiche

Ansteuerleistung erforderlich, wie bei„Einfach-Spulen". Damit treten in den Primäreinheiten in etwa die gleichen Verluste auf, wie bei einer einteiligen Primärspule. Die generische Primärspule 300 weist somit keine erhöhten Verluste gegenüber dedizierten Primärspulen 243 unterschiedlichen Typs 210, 220, 230 auf.

Es ist zu beachten, dass die Teilspulen 312, 322, 332 mit Strom (abgesehen von ggf. unterschiedlichen Vorzeichen) in der gleichen Phasenlage durchflössen werden. Es handelt sich somit bei den Strömen in den Zweigen der mehrteiligen Primärspule 300 nicht um 3-Phasenstrom.

Die Primärspule 300 kann dazu verwendet werden, einen Versatz zwischen WPT- Bodeneinheit 111 und WPT-Fahrzeugeinheit 102 zu kompensieren. Insbesondere können die einzelnen Teilspulen 312, 322, 332 der Primärspule 300 in

Abhängigkeit von einer Position der Sekundärspule 242 relativ zu der Primärspule 300 angesteuert werden. Beispielsweise können bei einer zirkulären

Sekundärspule 242, die sich (ggf. nur) über der ersten Teilspule 312 befindet, die erste Halbbrücke 311 und die zweite Halbbrücke 321 im Gegentakt zueinander betrieben werden, während die dritte Halbbrücke 331 die dritte Teilspule 332 stromlos hält. So kann auch bei einem Versatz zwischen WPT-Bodeneinheit 111 und WPT-Fahrzeugeinheit 102 weiterhin eine ausreichende Kopplung

gewährleistet werden.

Zur Bestimmung einer Schaltfolge der Halbbrücken 311, 321, 331 für

unterschiedliche Versatz-Situationen und/oder für unterschiedliche Spulentypen 210, 220, 230 kann ein für jeden Sekundärspulen-Typ 210, 220, 230

vordefiniertes Kennfeld verwendet werden, dass abhängig vom jeweiligen (seitlichen) Versatz die Schaltfolge (Si, S ₂ , S ₃ ) für die Halbbrücken 311, 321, 331 definiert. Zur weiteren Optimierung kann das Kennfeld auch vom vertikalen Abstand zwischen Primärspule 300 und Sekundärspule 242 abhängen. Die Teilspulen 312,332,332 können jeweils gleiche Induktivität und Form aufweisen, d.h. die Primärspule 300 kann symmetrisch aufgebaut sein. Ggf. kann es jedoch auch sinnvoll sein, unterschiedlich geformte Teilspulen zu verwenden (wie z.B. in Fig. 5 gezeigt). Fig. 5 zeigt eine Primärspule 500, welche fünf Teilspulen 512 umfasst, die sternförmig angeordnet sind. Jede der Teilspulen 512 kann durch eine dedizierte Halbbrücke 511 angesteuert werden. Durch die in Fig. 5 dargestellte mehrteilige Primärspule 500 können auch Ladeströme in gedrehten Sekundärspulen 242 induziert werden. Desweiteren ist neben der Adaption an verschiedene Spulentypen 210, 220, 230 auch eine Anpassung an eine

Verschiebung der Sekundärspule 242 in zwei horizontalen Dimensionen möglich. Auch bei der Primärspule 500 ist eine Kontrolle der Schaltfolge Si, S ₂ , S ₃ , S ₄ , Ss für die Halbbrücken 511 über ein Kennlinienfeld (x, y, z) möglich, wobei x einem seitlichen Versatz zwischen Primärspule 500 und Sekundärspule 242 entspricht, y einem Versatz in Längsrichtung zwischen Primärspule 500 und Sekundärspule 242 entspricht und z einem vertikalen Abstand zwischen Primärspule 500 und Sekundärspule 242 entspricht. Die Geometrie der Teilspulen 512 kann derart angepasst (ggf. optimiert) werden, dass unterschiedliche Typen 210, 220, 230 von Sekundärspulen 242 innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches bedient werden können. Dies kann mittels eines numerischen Optimierungsproblems erreicht werden.

In diesem Dokument wurden generische Primärspulen 300, 500 beschrieben, durch die ein Ladestrom in Sekundärspulen 242 unterschiedlichen Typs 210, 220, 230 induziert werden kann. Desweiteren kann durch unterschiedliche

Ansteuerung der Teilspulen der beschriebenen Primärspulen 300, 500 eine erweiterte Toleranz bei der Positionierung von der WPT-Fahrzeugeinheit 102 zu der WPT-Bodeneinheit 111 ermöglicht werden. Die Ansteuerung der mehrteiligen Primärspule 300, 500 kann in kosteneffizienter Weise durch dedizierte

Halbbrücken erfolgen. Insbesondere ist durch die Verwendung einer mehrteiligen Primärspule 300, 500 keine Mehrfachimplementierung verschiedener Spulen und Ansteuerschaltkreise erforderlich. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.