DE102011105063B4

DE102011105063B4 - Detektion eines Fremdkörpers in einem induktiven Übertragungsweg

Info

Publication number: DE102011105063B4
Application number: DE102011105063.2A
Authority: DE
Inventors: Hans-Achim Bauer; Andre Zybala
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: US20120326521A1; DE102011105063A1

Abstract

System (1) zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung, das System (1) aufweisendein Primärsystem (3), das Primärsystem (3) aufweisend- eine erste Modulationseinheit, welche ausgeführt ist, ein vorgegebenes erstes Energiesignal in ein erstes moduliertes Wechselspannungssignal (9) umzuwandeln;- ein Primärelement (7), welches ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal (9) induktiv zu übertragen;ein Sekundärsystem (15), das Sekundärsystem (15) aufweisend- ein Sekundärelement (19), welches ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal (9) induktiv zu empfangen;- eine zweite Modulationseinheit,wobei das Primärsystem (3) ferner eine Primärsteuereinheit (5) und eine erste Messeinheit (13) aufweist, die ausgeführt ist, eine erste Kenngröße (39, 39') des Systems (1) zu ermitteln und an die Primärsteuereinheit (5) zu übermitteln;wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, abhängig von der ersten Kenngröße (39, 39') zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper (27) sich im induktiven Übertragungsweg (23) zwischen dem Primärelement (7) und dem Sekundärelement (19) befindet;wobei das Sekundärsystem (15) ferner eine zweite Messeinheit (21) aufweist, die ausgeführt ist, eine zweite Kenngröße (43) des Sekundärsystems (15) zu ermitteln;wobei die erste Messeinheit (13) ausgeführt ist, einen komplexen Widerstand des Primärelements (7) als erste Kenngröße (39, 39') zu ermitteln;wobei die zweite Messeinheit (21) ausgeführt ist, einen komplexen Widerstand des Sekundärelements (19) als zweite Kenngröße (43) zu ermitteln;wobei die erste und die zweite Messeinheit (13, 21) ausgeführt sind, die jeweils zugeordnete Kenngröße (39', 43) zeitsynchron zu ermitteln;wobei die zweite Modulationseinheit ausgeführt ist, die zweite Kenngröße (43) in ein zweites moduliertes Wechselspannungssignal (9') umzuwandeln;wobei das Sekundärelement (19) ausgeführt ist, das zweite modulierte Wechselspannungssignal (9') induktiv an das Primärelement (7) zu übertragen;wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, die erste Kenngröße (39') mit der zweiten Kenngröße (43) zu vergleichen und anhand des Vergleichs zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper (27) sich im induktiven Übertragungsweg (23) zwischen dem Primärelement (7) und dem Sekundärelement (19) befindet.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein entsprechendes Verfahren zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung mit der Möglichkeit der Detektion eines Fremdkörpers im induktiven Übertragungsweg.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine kontaktlose Übertragung von Daten und Energie ist in vielen technischen Bereichen von Bedeutung. Beispielsweise kann elektrische Energie in magnetische Felder umgewandelt werden, die die Energie zum Beispiel auch durch Materialien hindurch transportieren können. An anderer Stelle können die magnetischen Felder wieder in elektrische Energie umgewandelt werden.
Die auf diese Weise induktiv übertragene Energie kann mit Daten kombiniert werden, indem zum Beispiel das magnetische Feld in einer gewissen Frequenz moduliert wird. Ein entsprechendes System ist beispielsweise aus DE 10 2008 024 217 A1 und US 2009 / 0 295 223 A1 bekannt.
Befindet sich ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper in dem Übertragungsweg der magnetischen Felder, so kann dies sowohl die Energie- als auch die Datenübertragung negativ beeinflussen.
Aus WO 2009/ 081 115 A1 ist ein Detektionsverfahren zur Verwendung in einer Primäreinheit eines induktiven Energieübertragungssystems bekannt, wobei ein Erfassen des Vorhandenseins einer Sekundäreinheit und/oder eines in der Nähe der Primäreinheit befindlichen Fremdobjekts in Abhängigkeit einer Auswirkung eines Ansteuerns der Primäreinheit erfolgt, wobei die Auswirkung unter anderem eine elektrische Leistung umfasst, die von der Primäreinheit angefordert ist.
US 2010 / 0 225 173 A1 offenbart ein induktives Energieübertragungssystem, bei dem eine Leistungsempfangs-Steuereinheit einen Ausgangsspannungspegel überwacht und einen Fremdkörper zwischen der Primärspule und der Sekundärspule dadurch feststellt, wenn der Ausgangsspannungspegel auf einen bestimmten Pegel sinkt.
DE 10 2009 033 237 A1 offenbart ein induktives Energieübertragungssystem mit einer separaten Messinduktivität zum Erfassen eines Fremdkörpers.
Texas Instruments Inc.: Qi Compliant Wireless Power Transmitter Manager - BQ500110. Dallas, Texas, April 2011 (Ausgabe: SLUSAE0A - November 2010 - revised April 2011). - Firmenschrift. URL: http://www.ic-online.com/view_download.php?id=1858127&file=0430\bq500110rgzr_5315593.pdf [abgerufen am 21.09.2015] befasst sich mit einem System zur kontaktlosen induktiven Energie- und Datenübertragung mit einem Transmitter und einem Receiver. Energie wird vom Transmitter zum Empfänger kontaktlos übertragen; vom Empfänger zum Transmitter erfolgt eine kontaktlose Kommunikation.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es besteht ein Bedarf an einer möglichst genauen Detektion eines Fremdkörpers, insbesondere eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers in einem induktiven Übertragungsweg eines kontaktlosen Energiesystems beziehungsweise eines kontaktlosen Energieübertragungssystems.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung mit der Möglichkeit einer Fremdkörpererkennung beschrieben. Das System weist ein Primärsystem und ein Sekundärsystem auf. Dabei weist das Primärsystem eine erste Modulationseinheit auf, die ausgeführt ist, ein vorgegebenes erstes Energiesignal in ein erstes moduliertes Wechselspannungssignal umzuwandeln. Ferner weist das Primärsystem ein Primärelement auf, das ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal induktiv zu übertragen. Das Sekundärsystem weist ein entsprechendes Sekundärelement auf, das ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal induktiv zu empfangen. Des Weiteren weist das Primärsystem eine Primärsteuereinheit und eine erste Messeinheit auf, die ausgeführt ist, eine erste Kenngröße des Systems zu ermitteln und an die Primärsteuereinheit zu übermitteln. Dabei ist die Primärsteuereinheit ausgeführt, abhängig von der ersten Kenngröße zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper sich im induktiven Übertragungsweg zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement befindet.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, eine Erkennung eines Fehlerstroms zu ermöglichen, der durch einen elektrisch leitfähigen Fremdkörper im Übertragungsweg verursacht wird. Hierzu ist die erste Messeinheit vorgesehen, die die erste für das System typische Kenngröße ermittelt und an die Primärsteuereinheit zur Auswertung übermittelt. Die erste Kenngröße kann sich dabei abhängig von einer Präsenz eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers in einem Übertragungsweg zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement ändern. Die erste Kenngröße ist dabei zum Beispiel ein komplexer Widerstand des Primärelements, der typischerweise repräsentativ ist für einen komplexen Widerstand eines aus dem Primär- und Sekundärelement gebildeten Schwingkreises. Alternativ kann die erste Kenngröße repräsentativ für die durch das Primärsystem abgegebene elektrische Leistung sein.
In der Primärsteuereinheit kann anschließend eine Auswertung der ersten Kenngröße stattfinden, anhand derer festgestellt werden kann, ob sich ein elektrisch leitfähiges Material unerwünschterweise im induktiven Übertragungsweg befindet.
Das erfindungsgemäße System kann dabei zum Beispiel in Fahrzeugen und Flugzeugen, zum Einsatz kommen. Das Primär- und das Sekundärelement können zum Beispiel induktive Spulen gegebenenfalls mit einem Ferritkern umfassen, die elektrische Energie und Informationen über einen Luftspalt übertragen können. Das Primärsystem kann dabei zum Beispiel ortsfest bzw. fahrzeugfest beispielsweise im Fußboden einer Kabine angeordnet sein. Das Sekundärsystem ist dabei beispielsweise an einem mobilen innerhalb des Fahrzeugs angeordneten Bauteil integriert. Beispielsweise ist das Sekundärsystem in einem Fahrzeugsitz angeordnet, so dass das Sekundärelement, über dem Primärelement, welches im Fußboden integriert ist, angeordnet werden kann, so dass beide induktiv miteinander kommunizieren können. Das von dem System übertragene vorgegebene Energiesignal kann beispielsweise zur Stromversorgung eines Passagiersitzes dienen.
Das Sekundärsystem kann ferner eine Umwandlungseinheit aufweisen, die ausgeführt ist, das empfangene modulierte Wechselspannungssignal in ein zweites Energiesignal umzuwandeln.
Im Folgenden werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems anhand eines Beispiels der Installation des Systems in einem Flugzeug erläutert. Dieses Beispiel ist jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen.
Bei einer Erstinstallation eines kontaktlosen Energieübertragungssystems während der Fertigung eines Flugzeugs muss darauf geachtet werden, dass der Bereich des induktiven Übertragungssystems frei von beispielsweise Bohrspänen, Schrauben, Muttern, Scheiben, Werkzeugen und weiteren elektrisch leitenden Elementen ist. Beispielsweise kann mit Hilfe eines Metalldetektorgeräts die Freiheit des Übertragungssystems von unerwünschten elektrisch leitfähigen Elementen überprüft werden. Der Einsatz des Metalldetektorgeräts verursacht typischerweise einen erhöhten Fertigungsaufwand und damit auch erhöhte Fertigungskosten.
Auch im Servicebetrieb eines kontaktlosen Energieübertragungssystems muss sichergestellt werden, dass keine elektrisch leitfähigen Elemente, wie zum Beispiel Kaugummipapier, Haarnadeln, Büroklammern, Münzen und ähnliches in den induktiven Übertragungsweg gelangen können. Bei einer Lösung dieses Problems durch Anpassung des mechanischen Designs des Systems können hohe Zusatzaufwände, zusätzliches Gewicht und zusätzliche Kosten anfallen.
Das erfindungsgemäße System mit der Möglichkeit einer Erkennung eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers mit Hilfe einer ersten Messeinheit kann sowohl die bei der Erstinstallation als auch im Servicebetrieb auftretenden Probleme umgehen. Anders ausgedrückt kann das erfindungsgemäße System mit einer integrierten Möglichkeit der Fremdkörpererkennung dazu beitragen, Kosten und Gewicht einzusparen, und andererseits einen sicheren kontinuierlichen Betrieb des kontaktlosen Energieübertragungssystems zu gewährleisten.
Die kontaktlose Energieübertragung des erfindungsgemäßen Systems findet induktiv beispielsweise mit Hilfe von Elektromagneten statt. Das Primärsystem weist die erste Modulationseinheit auf, die zum Beispiel mit einem Wechselrichter verbunden sein kann, welcher das erste Energiesignal zur Verfügung stellen kann. Das erste Energiesignal wird zu dem ersten modulierten Wechselspannungssignal umgewandelt. Hierzu kann die Primärsteuereinheit ausgeführt sein, die erste Modulationseinheit anzusteuern. Die erste Modulationseinheit kann zum Beispiel in der Primärsteuereinheit oder im Wechselrichter integriert sein.
Ein Primärelement, wie zum Beispiel eine Spule mit Wicklungen und gegebenenfalls einem Ferritkern, kann mit dem Signalausgang der Primärsteuereinheit z.B. über einen Wechselrichter verbunden sein. Das Primärelement kann dabei das erste modulierte Wechselspannungssignal in elektromagnetische Wellen umsetzen und an das entsprechende Sekundärelement des Sekundärsystems induktiv übertragen. Das erste modulierte Wechselspannungssignal kann dabei zum Beispiel in Form eines Magnetfeldes bzw. elektromagnetischer Wellen an das Sekundärelement übertragen werden. Das erste modulierte Wechselspannungssignal kann dabei frequenzmoduliert oder amplitudenmoduliert sein. Ferner kann das erste modulierte Wechselspannungssignal eine Kombination aus Frequenz- und Amplitudenmodulation aufweisen.
Das von dem Primärelement ausgesendeten Signal induziert in dem gegenüberliegenden Sekundärelement einen Strom bzw. eine Spannung. Auf diese Weise kann im Wesentlichen das erste modulierte Wechselspannungssignal im Sekundärelement, das beispielsweise ebenfalls als Spule mit Wicklungen und einem Ferritkern ausgeführt ist, empfangen werden. Das Sekundärelement kann dabei mit einem Signaleingang einer Sekundärsteuereinheit verbunden sein und das empfangene Signal an diese weitergeben. Das erste modulierte Wechselspannungssignal wird mit einem gewissen Energieverlust, entsprechend dem Wirkungsgrad des Systems, übertragen. Daher kann das erste modulierte Wechselspannungssignal eventuell geringfügig geschwächt an der Sekundärsteuereinheit vorliegen.
Die Sekundärsteuereinheit kann dabei dazu eingerichtet sein, empfangene Signale zu demodulieren und an einem Ausgang gegebenenfalls Daten bereitzustellen. Ferner kann das erste modulierte Wechselspannungssignal mit Hilfe der Umwandlungseinheit, so z.B. einem Gleichrichter, in ein zweites Energiesignal umgewandelt und für einen Verbraucher bereitgestellt werden.
Die im Primärsystem zusätzlich integrierte erste Messeinheit kann beispielsweise ein bzw. mehrere Sensoren umfassen oder als solche ausgebildet sein. Ist die erste Messeinheit dazu ausgeführt, einen komplexen Widerstand, auch als Impedanz bezeichnet, oder eine elektrische Leistung des Primärsystems zu ermitteln, so kann der Sensor oder können die Sensoren direkt in dem Stromkreis des Primärsystems integriert sein und mit dem Primärelement und mit der Primärsteuereinheit elektrisch gekoppelt sein. Die zu ermittelnde erste Kenngröße kann ferner eine Temperaturänderung sein, die aufgrund eines Überstroms im induktiven Übertragungsweg entsteht. Die Temperaturänderung kann zum Beispiel direkt im Primärelement ermittelt werden.
Die erste Kenngröße ist abhängig von der „Reinheit“ des Übertragungswegs zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement..
Die erste Modulationseinheit ist dazu ausgeführt, ein vorgegebenes Datensignal zusammen mit dem ersten Energiesignal in das erste modulierte Wechselspannungssignal umzuwandeln.
Dabei wandelt die erste Modulationseinheit das erste Energiesignal und das vorgegebene Datensignal zu einem gemeinsamen Signal, nämlich zu dem ersten modulierten Wechselspannungssignal, um. Daten, die mittels des Datensignals übertragen werden, sind dabei vorgegeben, d.h. beispielsweise durch einen Benutzer oder automatisch vorbestimmt. Die Primärsteuereinheit kann beispielsweise ausgebildet sein, das vorgegebene Datensignal der ersten Modulationseinheit bereitzustellen und diese entsprechend anzusteuern.
Die erste Messeinheit ist ausgeführt, einen komplexen Widerstand des Primärelements als erste Kenngröße zu ermitteln.
Die Primärsteuereinheit ist dabei vorzugsweise ausgeführt, den komplexen Widerstand mit einem vorgebbaren Schwellenwert zu vergleichen. Der Schwellenwert kann beispielsweise in der Primärsteuereinheit gespeichert sein bzw. durch einen Benutzer eingestellt oder eingegeben werden. Der Schwellenwert kann für unterschiedliche Messungen unterschiedlich eingestellt werden. Beispielsweise kann der Schwellenwert von einer Länge des Übertragungswegs bzw. von einem Abstand von Primär- zu Sekundärelement variieren. Ferner kann der Schwellenwert von der Anzahl und von dem Energieverbrauch der am System angeschlossenen Verbraucher abhängen. Vorzugsweise ist die Primärsteuereinheit ausgebildet, abhängig von dem Vergleich mit dem vorgegebenen Schwellenwert zu ermitteln, ob zumindest ein Fremdkörper in dem Übertragungsweg vorhanden ist.
Sowohl das Primärelement als auch das Sekundärelement können jeweils als elektromagnetische Schwingkreise ausgeführt sein, für die ein komplexer Widerstand ermittelbar ist. Diese können bei der induktiven Übertragung der Energie und der Daten zusammenwirken.
Der komplexe Widerstand kann dabei in Ohm ermittelt werden und ein Verhältnis zwischen Amplituden der Wechselspannung und des zum Beispiel durch die Verbraucher abgegriffenen Wechselstroms angeben. Ferner gibt der komplexe Widerstand die Phasenverschiebung zwischen der Wechselspannung und dem Wechselstrom an. Die erste Messeinheit kann dabei mehrere Sensoren für unterschiedliche einzelne Messwerte zur Ermittlung des komplexen Widerstands aufweisen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Primärsteuereinheit ausgeführt, ein Warnsignal, wie zum Beispiel ein Abschaltsignal des Systems, zu erzeugen, wenn die erste Kenngröße um mehr als einen vorgebbaren Betrag vom Schwellenwert abweicht. Alternativ kann die Primärsteuereinheit ausgebildet sein, direkt bzw. automatisch die Abschaltung des Systems einzuleiten, wenn die erste Kenngröße um mehr als einen vorgebbaren Betrag vom Schwellenwert abweicht. Ist also beispielsweise der ermittelte komplexe Widerstand um einen bestimmten Betrag größer als der Schwellenwert, so wird das System automatisch abgeschaltet. Dadurch kann das System vor Schäden z.B. durch zu hohe Überströme geschützt werden.
Das Sekundärsystem weist eine zweite Messeinheit auf, die ausgeführt ist, eine zweite Kenngröße des Sekundärsystems zu ermitteln. Die zweite Messeinheit kann zum Beispiel analog zur ersten Messeinheit ausgeführt sein und direkt in den Stromkreis des Sekundärsystems integriert sein. Die Primärsteuereinheit ist dabei ausgeführt, die erste Kenngröße mit der zweiten Kenngröße zu vergleichen und anhand des Vergleichs zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper sich im induktiven Übertragungsweg zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement befindet.
Die ermittelte zweite Kenngröße wird dabei mittels einer im Sekundärsystem integrierten zweiten Modulationseinheit in ein zweites moduliertes Wechselspannungssignal umgewandelt. Hierzu ist die Sekundärsteuereinheit ausgeführt sein, die zweite Kenngröße in ein Datensignal umzuwandeln und die zweite Modulationseinheit entsprechend anzusteuern, das zweite modulierte Wechselspannungssignal zu erzeugen. Die zweite Modulationseinheit kann zum Beispiel in der Sekundärsteuereinheit integriert sein oder im Übertragungsweg zwischen Sekundärsteuereinheit und Sekundärelement angeordnet sein. Ferner kann zur Übermittlung der zweiten Kenngröße ein ggf. geringfügiger Teil des vom Sekundärelement empfangenen Energiesignals abgezweigt und der zweiten Modulationseinheit zugeführt werden. Das Datensignal und das Energiesignal können zusammen zum zweiten modulierten Wechselspannungssignal umgewandelt und mittels des Sekundärelements über den Luftspalt an das Primärelement übermittelt werden. Vom Primärelement kann das zweite modulierte Wechselspannungssignal an die Primärsteuereinheit weitergeleitet werden.
Die erste Messeinheit kann dabei ausgebildet sein, eine elektrische Leistung des Primärsystems als erste Kenngröße zu ermitteln. Die zweite Messeinheit kann ausgebildet sein, eine elektrische Leistung des Sekundärsystems als zweite Kenngröße zu ermitteln. Die erste Kenngröße repräsentiert dabei eine elektrische Leistung des Primärsystems. Die zweite Kenngröße repräsentiert dabei eine elektrische Leistung des Sekundärsystems.
Die elektrische Leistung kann dabei proportional zu einer Spannung und einer Stromstärke sein. Beispielsweise kann die elektrische Leistung des Primärsystems zu der in das Primärsystem eingespeisten Spannung und dem induzierten Strom sein. Die erste Messeinheit und die zweite Messeinheit können dabei ausgeführt sein, Strom- und Spannungswerte zu erfassen, davon abhängig die jeweilige Kenngröße zu ermitteln und diese an die jeweilige Steuereinheit zu übermitteln.
Ein magnetischer Wirkungsgrad des Systems ist bekannt bzw. kann ermittelt werden und liegt beispielsweise über 97%. Damit kann annähernd davon ausgegangen werden, dass eine Leistungsbilanz des Systems bei einem von Fremdkörpern freien Übertragungsweg in etwa ausgeglichen ist. Das heißt, die elektrische Leistung des Primärsystems entspricht in etwa der elektrischen Leistung des Sekundärsystems.
Ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper in dem induktiven Übertragungsweg stört diese Leistungsbilanz. In dem Fremdkörper wird durch das erste modulierte Wechselspannungssignal eine Spannung induziert. Somit entfällt ein Teil der von dem Primärsystem ausgesendeten Leistung an den Fremdkörper. Beim Vorhandensein des elektrisch leitfähigen Fremdkörpers im induktiven Übertragungsweg, wie zum Beispiel in dem Luftspalt zwischen Primär- und Sekundärelement, gilt für die Leistungsbilanz, dass die elektrische Leistung des Primärsystems in etwa einer Summe aus der elektrischen Leistung des Sekundärsystems und der auf den elektrisch leitenden Fremdkörper entfallenden Leistung entspricht.
Damit kann anhand einer Differenz zwischen der von der ersten Messeinheit ermittelten Leistung des Primärsystems und der von der zweiten Messeinheit ermittelten Leistung des Sekundärsystems auf das Vorhandensein eines Fremdkörpers im Übertragungsweg geschlossen werden.
Die erste und die zweite Messeinheit sind ausgeführt, die jeweils zugeordnete Kenngröße zeitsynchron zu ermitteln.
Beispielsweise können die erste und zweite Messeinheit ausgeführt sein, die Leistung des Primärsystems und die Leistung des Sekundärsystems zeitsynchron zu ermitteln.
Anders ausgedrückt können die erste und die zweite Messeinheit gleichzeitig ausgelöst werden, so dass die Leistungswerte der beiden Systeme gleichzeitig ermittelt werden. Dies kann die Messgenauigkeit bzw. die Qualität der Auswertung erhöhen.
Das System umfasst eine zweite Modulationseinheit, die ausgeführt ist, die zweite Kenngröße in ein zweites moduliertes Wechselspannungssignal umzuwandeln und an das Sekundärelement zu übermitteln. Das Sekundärelement ist ferner ausgeführt, das zweite modulierte Wechselspannungssignal induktiv an das Primärelement zu übertragen.
Auf diese Weise können die Informationen betreffend die erste und die zweite Kenngröße in der ersten Primäreinheit gesammelt und verglichen werden. Dieses Ausführungsbeispiel impliziert eine bidirektionale Daten- bzw. Informationsübertragung des Systems. Hierfür kann die zweite Kenngröße von der zweiten Messeinheit an die Sekundärsteuereinheit übermittelt werden, die mit der zweiten Modulationseinheit verbunden ist und diese ansteuert, um das zweite modulierte Wechselspannungssignal zu erzeugen. Die zweite Modulationseinheit kann z.B. in der Sekundärsteuereinheit integriert sein oder im Übertragungsweg zwischen Sekundärsteuereinheit und Sekundärelement angeordnet sein. Beispielsweise kann die Sekundärsteuereinheit zusätzlich zu dem Signaleingang einen mit dem Sekundärelement verbundenen Signalausgang aufweisen. Ferner kann die Primärsteuereinheit zusätzlich zum Signalausgang einen Signaleingang aufweisen, durch den Informationen betreffend die zweite Kenngröße mittels des Primärelements an die Primärsteuereinheit übermittelt werden können.
Ferner ist die Primärsteuereinheit dazu ausgestaltet, ein Warnsignal, wie beispielsweise ein Abschaltsignal, zu erzeugen, wenn die elektrische Leistung des Primärsystems zu stark von der elektrischen Leistung des Sekundärsystems abweicht. Hierdurch kann das System vor Schäden z.B. durch Überströme geschützt werden.
Die Umwandlung der ermittelten zweiten Kenngröße in das zweite modulierte Wechselspannungssignal kann beispielsweise auch mittels Modulation erfolgen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers in einem induktiven Übertragungsweg eines oben dargestellten kontaktlosen induktiven Energieübertragungssystems beschrieben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Ermitteln einer ersten Kenngröße des Systems mittels einer ersten Messeinheit, Übertragen der ersten Kenngröße an eine Primärsteuereinheit, Vergleichen der ermittelten ersten Kenngröße mit einem vorgebbaren Schwellenwert; Ausgeben eines vorgegebenen Warnsignals, wenn die ermittelte erste Kenngröße um mehr als einen vorgebbaren Bereich vom Schwellenwert abweicht.
Dabei repräsentiert das Ausgeben des Warnsignals typischerweise ein Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers im induktiven Übertragungsweg zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Verwendung des oben dargestellten Systems in einem Flugzeug beschrieben.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Flugzeug mit einem oben dargestellten System beschrieben. Dabei kann das Primärsystem beispielsweise in dem Kabinenboden bzw. unterhalb des Kabinenbodens integriert sein. Das Sekundärsystem kann zum Beispiel in Passagiersitzen integriert sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Systems zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung,
2 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Systems zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung mit einem im Übertragungsweg befindlichen elektrisch leitfähigen Fremdkörper,
3 zeigt schematisch das System zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 zeigt schematisch das System zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind gleiche oder identische Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 und 2 ist jeweils ein Ausschnitt eines Systems 1 zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung dargestellt. Dabei zeigt 1 einen Übertragungsweg 23 ohne und 2 mit einem elektrisch leitfähigen Fremdkörper 27. Der in 1 und 2 dargestellte induktive Übertragungsweg 23 weist ein Energie abgebendes Primärelement 7 und ein Energie aufnehmendes Sekundärelement 19 auf. Das Primärelement 7 und das Sekundärelement 19 umfassen jeweils Spulen mit einem Ferritkern. Zwischen dem Primärelement 7 und dem Sekundärelement 19 befindet sich ein Luftspalt 25. Das System 1 kann beispielsweise in einem Flugzeug verwendet werden, um beispielsweise Kabineneinrichtungen, wie zum Beispiel Sitze, kontaktlos mit Energie zu versorgen. Die zu übertragende Energie wird beispielsweise in Form elektromagnetischer Strahlung über den Luftspalt 25 kontaktlos übertragen. Der magnetische Wirkungsgrad kann dabei beispielsweise mehr als 97% betragen. Um einen derartig hohen magnetischen Wirkungsgrad sicherstellen zu können, muss der Übertragungsweg 23 frei von unerwünschten elektrisch leitfähigen Materialien, wie beispielsweise Fremdkörpern 27, sein.
Ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper 27, wie in 2 gezeigt, verursacht typischerweise eine Störung im induktiven Übertragungsweg 23, da in ihm in unerwünschter Weise eine Spannung induziert wird. Liegt dieser zusätzliche Stromfluss jedoch innerhalb betriebsüblicher Toleranzen, so wird dieser Zustand in bekannten Systemen nicht erkannt. Beispielsweise können bekannte Systeme zwischen einem Laststrom eines Verbrauchers 41 und einem Fehlerstrom, der durch einen Fremdkörper 27 verursacht wird, nicht unterscheiden. In dem erfindungsgemäßen System 1 ist zu diesem Zweck eine erste Messeinheit 13 und gegebenenfalls eine zweite Messeinheit 21 vorgesehen, um das Vorhandensein eines unerwünschten elektrisch leitfähigen Fremdkörpers 27 zu detektieren (siehe 3 und 4). Die Messeinheiten 13, 21 sind dabei ausgeführt, jeweils eine Kenngröße 39, 39`, 43 zu ermitteln, die jeweils durch das Vorhandensein des Fremdkörpers 27 in dem induktiven Übertragungsweg 23 beeinflusst wird.
In 3 ist ein System 1 dargestellt, welches ausgeführt ist, einen elektrisch leitfähigen Fremdkörper 27 mit Hilfe der Messung eines komplexen Widerstands als erste Kenngröße 39, beispielsweise am Primärelement 7, zu detektieren. Ferner ist in
4 ein System 1 dargestellt, welches ausgelegt ist, einen Fremdkörper 27 anhand einer Leistungsdifferenz zwischen Primärsystem 3 und Sekundärsystem 15 zu detektieren.
3 zeigt das erfindungsgemäße System 1, welches ein Primärsystem 3 und ein Sekundärsystem 15 aufweist. Das Primärsystem 3 weist eine Verbindung zu einer Netzversorgung 37 auf. Die Netzversorgung 37 ist mit einer Primärspannungsversorgung 29 verbunden. Die Primärspannungsversorgung 29 ist vorzugsweise ausgebildet, abhängig von einer bereitgestellten Netzspannung eine für das System 1 geeignete Spannung, beispielsweise eine Gleichspannung, in Form eines Spannungssignales bereitzustellen. Die Primärspannungsversorgung 29 ist mit einem Primärwechselrichter 31 verbunden. Der Primärwechselrichter 31 ist beispielsweise ausgeführt, die von der Primärspannungsversorgung 29 bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln und in Form eines ersten Energiesignals bereitzustellen. Der Primärwechselrichter 31 ist dabei mit einer Primärsteuereinheit 5 verbunden und kann ein Datensignal an die Primärsteuereinheit 5 übermitteln bzw. ein Datensignal von dieser über eine Datenleitung empfangen. Mittels des Datensignals können vorgegebene Daten an die Primärsteuereinheit 5 übermittelt bzw. von dieser empfangen werden.
Die Primärsteuereinheit 5 kann ein erstes moduliertes Wechselspannungssignal 9 erzeugen, indem sie z.B. eine erste Modulationseinheit ansteuert. Dabei kann die erste Modulationseinheit ausgebildet sein, das Datensignal auf das erste Energiesignal aufzumodulieren. Auf diese Weise wird abhängig von dem ersten Energiesignal und dem Datensignal das erste modulierte Wechselspannungssignal 9 erzeugt. Die erste Modulationseinheit kann dabei z.B. in dem Primärwechselrichter 31 oder in der Primärsteuereinheit 5 integriert sein.
Ist die erste Modulationseinheit z.B. in dem Primärwechselrichter 31 integriert, so kann die Primärsteuereinheit 5 den Primärwechselrichter 31 ansteuern und vorgeben, wie das von der Primärspannungsversorgung 29 bereitgestellte Spannungssignal moduliert werden soll. Von dem Primärwechselrichter 31 wird das erste modulierte Wechselspannungssignal 9 an das Primärelement 7 übertragen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in 3 nicht dargestellt ist, kann eine erste Modulationseinheit im Übertragungsweg zwischen dem Primärwechselrichter 31 und dem Primärelement 7 angeordnet sein. Ferner wird das Datensignal in diesem Ausführungsbeispiel von der Primärsteuereinheit 5 direkt der ersten Modulationseinheit bereitgestellt. Die erste Modulationseinheit ist dabei ausgebildet, das erste Energiesignal des Primärwechselrichters 31 mit dem Datensignal zusammenzuführen und das erste modulierte Wechselspannungssignal 9 zu generieren und dem Primärelement 7 bereitzustellen.
In allen Ausführungsbeispielen überträgt das Primärelement 7 das erste modulierte Wechselspannungssignal 9 induktiv über den Luftspalt 25. Im Sekundärsystem 15 wird im Wesentlichen das erste modulierte Wechselspannungssignal 9 über ein Sekundärelement 19 empfangen und an eine Sekundärsteuereinheit 17 übermittelt. Die Sekundärsteuereinheit 17 demoduliert das erste modulierte Wechselspannungssignal 9, so dass ein weiteres Datensignal an einem Ausgang der Sekundärsteuereinheit 17 bereitgestellt werden kann. Dabei ist das weitere Datensignal repräsentativ für das Datensignal des Primärsystems. Die Demodulation kann zum Beispiel in einer in der Sekundärsteuereinheit 17 integrierten Demodulationseinheit stattfinden. Ferner wird das empfangene erste modulierte Wechselspannungssignal 9 an einen Sekundärgleichrichter 33 übermittelt, der auch als Umwandlungseinheit bezeichnet werden kann. Der Sekundärgleichrichter 33 ist ausgebildet, abhängig von dem empfangenen ersten modulierten Wechselspannungssignal 9 ein zweites Energiesignal zur Verfügung zu stellen. Das zweite Energiesignal wird an eine sekundäre Spannungserzeugung 35 übermittelt, die davon abhängig eine für einen Verbraucher 41 geeignete Spannung bereitstellt.
Zur Ermittlung einer ersten Kenngröße 39 des Systems 1 ist im Primärsystem 3 eine erste Messeinheit 13 vorgesehen. Die Messeinheit 13 ist vorzugsweise ausgebildet, Strom- bzw. Spannungswerte am Primärelement 7 zu erfassen, davon abhängig die erste Kenngröße 39 zu ermitteln und diese an die Primärsteuereinheit 5 zu übermitteln. Hierzu kann die erste Messeinheit 13 zur Ermittlung der ersten Kenngröße 39 direkt mit dem Primärelement 7 verbunden sein. Die ermittelte erste Kenngröße 39 kann in der Primärsteuereinheit 5 entsprechend ausgewertet werden. Beispielsweise kann als erste Kenngröße 39 ein Wert eines komplexen Widerstands des Primärelementes 7 ermittelt werden. Der ermittelte Wert des komplexen Widerstandes kann danach beispielsweise mit einem in der Primärsteuereinheit 5 gespeicherten Wert verglichen werden. Weichen die beiden Werte um mehr als einen vorgegebenen Betrag voneinander ab, so kann das Vorhandensein eines Fremdkörpers 27 im Übertragungsweg 23 festgestellt und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.
Die erste Messeinheit 13 kann ausgebildet sein, die erste Kenngröße 39 beispielsweise kontinuierlich oder in bestimmten Zeitintervallen zu ermitteln. Alternativ kann die erste Messeinheit 13 ausgebildet sein, die erste Kenngröße 39 bei einer Betätigung durch einen Benutzer zu ermitteln. Hierzu kann die erste Messeinheit 13 einen oder mehrere Sensoren aufweisen, die direkt in dem Stromkreis des Primärsystems 3 integriert sind.
In 4 ist eine alternative Ausführung des Systems 1 dargestellt, bei der elektrisch leitfähige Fremdkörper 27 mit Hilfe einer Differenz einer elektrischen Leistung zwischen dem Primärsystem 3 und dem Sekundärsystem 15 detektiert werden. Wie bereits in 1 schematisch dargestellt, ist für den Fall, dass kein störender Fremdkörper 27 im Übertragungsweg 23 vorhanden ist, die Leistungsbilanz zwischen dem Primärsystem 3 und dem Sekundärsystem 15 in etwa ausgeglichen, so dass eine elektrische Leistung P_primär des Primärsystems in etwa einer elektrischen Leistung P_sekundär des Sekundärsystems entspricht.
2 zeigt ferner eine unausgeglichene Leistungsbilanz bei Vorhandensein des Fremdkörpers 27 im Übertragungsweg 23. Dabei entspricht die vom Primärsystem 3 bereitgestellte Leistung P_primär in etwa der Summe der auf den Fremdkörper 27 entfallenen Leistung P_fremd und der elektrischen Leistung P_sekundär des Sekundärsystems 15.
Im Ausführungsbeispiel in 4 ist die erste Messeinheit 13 ausgeführt, Strom- bzw. Spannungswerte an den Ausgängen der Netzversorgung 37, der Primärspannungsversorgung 29 und/oder des Primärwechselrichters 31 zu ermitteln und diese an die Primärsteuereinheit 5 zu übermitteln. In der Messeinheit 13 bzw. in der Primärsteuereinheit 5 kann abhängig von den oben genannten Werten die erste Kenngröße 39', nämlich eine elektrische Leistung P_primär des Primärsystems 3 ermittelt werden.
Ferner ist im Sekundärsystem 15 eine zusätzliche zweite Messeinheit 21 vorgesehen, die vorzugsweise ausgebildet ist, Strom- bzw. Spannungswerte an den Ausgängen des Sekundärgleichrichters 33 oder der sekundären Spannungserzeugung 35 zu erfassen und davon abhängig eine zweite Kenngröße 43 bzw. damit zusammenhängende Werte zu ermitteln. Die zweite Kenngröße 43 entspricht dabei einer elektrischen Leistung P_sekundär des Sekundärsystems 15. Die gemessenen Werte können zum Beispiel Strom- bzw. Spannungswerte an den Ausgängen des Sekundärgleichrichters 33 oder der sekundären Spannungserzeugung 35 sein. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Messeinheit 21 ausgebildet sein, einen entsprechenden Wert direkt an dem Sekundärelement 19 bzw. am Ausgang des Sekundärelements 19 zu ermitteln.
Die erste Messeinheit 13 ist dabei mit der Primärsteuereinheit 5 verbunden und kann diese beispielsweise mit erfassten Strom- und Spannungswerten des Primärsystems 3 versorgen. Die zweite Messeinheit 21 kann in analoger Weise mit einer Sekundärsteuereinheit 17 in Verbindung stehen und diese mit den erfassten Strom- und Spannungsmesswerten des Sekundärsystems 15 versorgen.
Die Sekundärsteuereinheit 17 ist ferner ausgeführt, die von der zweiten Messeinheit 21 ermittelte elektrische Leistung P_sekundär des Sekundärsystems 15 in ein zweites moduliertes Wechselspannungssignal 9` umzuwandeln und mittels des Sekundärelements 19 an das Primärsystem 3 zu übermitteln. Die Umwandlung der ermittelten elektrischen Leistung P_sekundär in das zweite modulierte Wechselspannungssignal 9` kann beispielsweise auch mittels Modulation erfolgen.
Beispielsweise kann die ermittelte zweite Kenngröße (43) mittels einer im Sekundärsystem (15) integrierten zweiten Modulationseinheit in das zweite modulierte Wechselspannungssignal (9') umgewandelt werden. Die zweite Modulationseinheit kann zum Beispiel in der Sekundärsteuereinheit (17) integriert sein oder im Übertragungsweg zwischen Sekundärsteuereinheit (17) und Sekundärelement (19) angeordnet sein. Das zweite modulierte Wechselspannungssignal (9') kann mittels des Sekundärelements (17) über den Luftspalt (25) an das Primärelement (7) übermittelt werden. Vom Primärelement (7) kann das zweite modulierte Wechselspannungssignal (9') an die Primärsteuereinheit (5) weitergeleitet werden.
Die Primärsteuereinheit 5 ist ausgebildet, das zweite modulierte Wechselspannungssignal 9` mittels des Primärelements 7 zu empfangen und abhängig von dem empfangenen zweiten modulierten Wechselspannungssignal 9` die mittels diesem übermittelte elektrische Leistung P_sekundär des Sekundärsystems 15 zu ermitteln und mit der elektrischen Leistung P_primär des Primärsystems 3 zu vergleichen. Die Leistungsbilanz ist typischerweise unausgeglichen, wenn ein Unterschied zwischen der elektrischen Leistung P_primär des Primärsystems und der elektrischen Leistung P_sekundär des Sekundärsystems vorliegt, der größer ist, als eine Leistung, die Verlusten, so z.B. Übertragungsverlusten, im normalen Betrieb des Systems 1 zugeordnet ist.
Bei unausgeglichener Leistungsbilanz kann die Primärsteuereinheit 5 das Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers 27 im Übertragungsweg 23 feststellen. Beispielsweise kann die Primärsteuereinheit 5 die Differenz der elektrischen Leistungen von Primärsystem 3 und Sekundärsystem 15 mit einem vorgegebenen Betrag vergleichen. Ist die Differenz größer als der vorgegebene Betrag, so kann die Primärsteuereinheit 5 zum Beispiel eine Abschaltung der Energieversorgung des entsprechenden Primärelements 7 veranlassen. Die Ermittlung der ersten Kenngröße 39` und der zweiten Kenngröße 43 kann, um Messfehler zu vermeiden, zeitsynchron im Primärsystem 3 und im Sekundärsystem 15 erfolgen. Dabei kann eine Synchronisierung des Primär- und Sekundärsystems 3, 15 beispielsweise durch Datenaustausch erfolgen. Auch synchronisierte energiegepufferte Zeitgeber könnten zu diesem Zweck im Primär- und Sekundärsystem 3, 15 verwendet werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems 1 kann somit sichergestellt werden, dass auch bei einer geringen Auslastung des Systems durch Verbraucher 41 Fremdkörper 27 im Übertragungsweg 23 detektiert werden können. Dies kann einen Installations- und einen Serviceaufwand, den das System 1 erfordert, reduzieren. Ferner können Gewicht und Kosten eingespart werden, da keine zusätzlichen Elemente vorgesehen werden müssen, die das System 1 gegen Fremdkörper 27 schützen.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend“ oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: System zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung
3: Primärsystem
5: Primärsteuereinheit
7: Primärelement
9: erstes moduliertes Wechselspannungssignal
9`: zweites moduliertes Wechselspannungssignal
13: erste Messeinheit
15: Sekundärsystem
17: Sekundärsteuereinheit
19: Sekundärelement
21: zweite Messeinheit
23: Übertragungsweg
25: Luftspalt
27: Fremdkörper
29: Primär-Spannungsversorgung
31: Primärwechselrichter
33: Sekundärgleichrichter
35: sekundäre Spannungserzeugung
37: Netzversorgung
39: erste Kenngröße (z.B. komplexer Widerstand)
39`: erste Kenngröße (z.B. elektrische Leistung des Primärsystems)
41: Verbraucher
43: zweite Kenngröße (z.B. elektrische Leistung des Sekundärsystems)
Pprimär: elektrische Leistung des Primärsystems
Psekundär: elektrische Leistung des Sekundärsystems
PFremd: auf einen Fremdkörper im Übertragungsweg entfallende elektrische Leistung

Claims

System (1) zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung, das System (1) aufweisend ein Primärsystem (3), das Primärsystem (3) aufweisend - eine erste Modulationseinheit, welche ausgeführt ist, ein vorgegebenes erstes Energiesignal in ein erstes moduliertes Wechselspannungssignal (9) umzuwandeln; - ein Primärelement (7), welches ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal (9) induktiv zu übertragen; ein Sekundärsystem (15), das Sekundärsystem (15) aufweisend - ein Sekundärelement (19), welches ausgeführt ist, das erste modulierte Wechselspannungssignal (9) induktiv zu empfangen; - eine zweite Modulationseinheit, wobei das Primärsystem (3) ferner eine Primärsteuereinheit (5) und eine erste Messeinheit (13) aufweist, die ausgeführt ist, eine erste Kenngröße (39, 39') des Systems (1) zu ermitteln und an die Primärsteuereinheit (5) zu übermitteln; wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, abhängig von der ersten Kenngröße (39, 39') zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper (27) sich im induktiven Übertragungsweg (23) zwischen dem Primärelement (7) und dem Sekundärelement (19) befindet; wobei das Sekundärsystem (15) ferner eine zweite Messeinheit (21) aufweist, die ausgeführt ist, eine zweite Kenngröße (43) des Sekundärsystems (15) zu ermitteln; wobei die erste Messeinheit (13) ausgeführt ist, einen komplexen Widerstand des Primärelements (7) als erste Kenngröße (39, 39') zu ermitteln; wobei die zweite Messeinheit (21) ausgeführt ist, einen komplexen Widerstand des Sekundärelements (19) als zweite Kenngröße (43) zu ermitteln; wobei die erste und die zweite Messeinheit (13, 21) ausgeführt sind, die jeweils zugeordnete Kenngröße (39', 43) zeitsynchron zu ermitteln; wobei die zweite Modulationseinheit ausgeführt ist, die zweite Kenngröße (43) in ein zweites moduliertes Wechselspannungssignal (9') umzuwandeln; wobei das Sekundärelement (19) ausgeführt ist, das zweite modulierte Wechselspannungssignal (9') induktiv an das Primärelement (7) zu übertragen; wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, die erste Kenngröße (39') mit der zweiten Kenngröße (43) zu vergleichen und anhand des Vergleichs zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper (27) sich im induktiven Übertragungsweg (23) zwischen dem Primärelement (7) und dem Sekundärelement (19) befindet.
System (1) gemäß Anspruch 1, wobei die erste Modulationseinheit ausgeführt ist, ein vorgegebenes Datensignal zusammen mit dem ersten Energiesignal in das erste modulierte Wechselspannungssignal (9) umzuwandeln.
System (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, die erste Kenngröße (39) mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen.
System (1) gemäß Anspruch 3, wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, ein Warnsignal zu erzeugen, wenn die erste Kenngröße (39) um mehr als einen vorgebbaren Betrag vom Schwellenwert abweicht.
System (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, ein Warnsignal zu erzeugen, wenn die erste Kenngröße (39') um mehr als einen vorgebbaren Betrag von der zweiten Kenngröße (43) abweicht.
Verfahren zum Detektieren eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers (27) in einem induktiven Übertragungsweg (23) eines kontaktlosen induktiven Energieübertragungssystems (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte: Ermitteln eines komplexen Widerstands des Primärelements (7) als erste Kenngröße (39, 39') des Systems (1) mittels einer ersten Messeinheit (13); Übertragen der ersten Kenngröße (39, 39') an eine Primärsteuereinheit (5); Vergleichen der ermittelten ersten Kenngröße (39, 39') mit einem vorgebbaren Schwellenwert; Ausgeben eines vorgegebenen Warnsignals, wenn die ermittelte erste Kenngröße (39, 39') um mehr als einen vorgebbaren Betrag vom Schwellenwert abweicht; zeitsynchrones Ermitteln eines komplexen Widerstands des Sekundärelements (19) als zweite Kenngröße (43) des Sekundärsystems (15) mittels einer zweiten Messeinheit (21); Umwandeln der zweiten Kenngröße (43) mittels einer Sekundärsteuereinheit (17) in ein moduliertes Wechselspannungssignal (9'); Induktives Übertragen des modulierten Wechselspannungssignals (9') an ein Primärelement (7); Vergleichen der ersten Kenngröße (39') mit der zweiten Kenngröße (43) durch die Primärsteuereinheit (5); und wobei die Primärsteuereinheit (5) ausgeführt ist, anhand des Vergleichs zu ermitteln, ob zumindest ein elektrisch leitfähiger Fremdkörper (27) sich im induktiven Übertragungsweg (23) zwischen dem Primärelement (7) und dem Sekundärelement (19) befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend Ausgeben eines Warnsignals, wenn die erste Kenngröße (39') um mehr als einen vorgebbaren Betrag von der zweiten Kenngröße (43) abweicht.
Flugzeug aufweisend mindestens ein System (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.