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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein mobiles Endgerät zum Aufladen eines Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators des mobilen Endgerätes.
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Stand der Technik und Hintergrund der Erfindung
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Ladevorrichtungen zum Aufladen eines Akkumulators eines mobilen Endgerätes, etwa ein Smartphone, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Ladevorrichtungen werden an eine Steckdose angeschlossen und ein Ladekabel der Ladevorrichtung wird mit dem mobilen Endgerät gekoppelt.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik sogenannte Ladeschalen bekannt, die es ermöglichen, einen Akkumulator eines Smartphones drahtlos aufzuladen. Hierbei wird das Smartphone in der Ladeschale angeordnet und die Ladeschale auf ein sogenanntes Ladepad gelegt, wobei zwischen dem Ladepad und der Ladeschale eine drahtlose Energieübertragung abgewickelt wird. Solche Ladeschalen haben allerdings den Nachteil, dass sie an die mobilen Endgeräte angepasst sind, sodass eine Ladeschale in der Regel nur für ein bestimmtes Endgerät verwendet werden kann. Für unterschiedliche mobile Endgeräte müssen unterschiedliche Ladeschalen vorgesehen werden, was eine erhebliche Einschränkung hinsichtlich der flexiblen Verwendbarkeit der Ladeschalen bedeutet.
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Ferner sind die aus dem Stand der Technik bekannten Ladeschalen aufgrund ihrer Größe (denn in ihnen muss das mobile Endgerät platziert werden) unhandlich, sodass auf ein Mitführen der Ladeschale in der Regel verzichtet wird. Zudem kann die Ladeschale ausschließlich für das Aufladen eines Akkumulators eines Smartphones verwendet werden.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ladevorrichtung für ein mobiles Endgerät zum Aufladen eines Energiespeichers des mobilen Endgerätes bereitzustellen, die für eine Anzahl unterschiedlicher Endgeräte verwendet werden kann, einfach zu handhaben ist und komfortabel mitgeführt werden kann.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ladevorrichtung für ein mobiles Endgerät zum Aufladen eines Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators des mobilen Endgerätes, gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bereitgestellt wird demnach eine Ladevorrichtung für ein mobiles Endgerät zum Aufladen eines Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators des mobilen Endgerätes, wobei die Ladevorrichtung umfasst:
- – eine Empfangseinheit, die angepasst ist magnetische Energie zu empfangen und die empfangene magnetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und
- – ein mit der Empfangseinheit gekoppeltes Kabel, an dessen freien Ende ein Anschlussstecker zum Anschließen des Kabels an das mobile Endgerät vorgesehen ist, um die elektrische Energie an den Energiespeicher des mobilen Endgerätes zu übertragen.
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Durch das Vorsehen eines Kabels, mit dem die Ladevorrichtung an dem mobilen Endgerät angeschlossen werden kann, kann die Ladevorrichtung zum Aufladen unterschiedlicher mobiler Endgeräte verwendet werden, ohne die Ladevorrichtung an sich an das zu ladende mobile Endgerät anpassen zu müssen. Letztlich muss nur mehr der Anschlussstecker an die Anschlussbuchse des jeweiligen mobilen Endgerätes angepasst werden.
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An dem freien Ende des Kabels kann ein Adapter vorgesehen sein, an dem unterschiedliche Anschlussstecker angeschlossen werden können, um die Ladevorrichtung für mobile Endgeräte mit unterschiedlichen Anschlussbuchsen verwenden zu können. Die verschiedenen Anschlussstecker können in dem Gehäuse der Ladevorrichtung untergebracht sein, sodass mit der Ladevorrichtung auch verschiedene Anschlussstecker mitgeführt werden können und bei Bedarf an dem Adapter augesetzt werden können.
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Die Empfangseinheit der Ladevorrichtung umfasst vorzugsweise eine Sekundärspule, die in eine induktive Koppelung mit einer Primärspule einer Sendeeinrichtung bringbar ist. Auf ein Kabel zum Anschließen der Ladevorrichtung an eine Steckdose kann daher verzichtet werden, sodass eine besonders kompakte Ausgestaltung der Ladevorrichtung möglich ist.
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Vorzugsweise ist die Empfangseinheit der Ladevorrichtung in einem Gehäuse angeordnet bzw. untergebracht, wobei das Gehäuse zumindest eine ebene Gehäusewandung aufweist, wobei die Sekundärspule der Empfangseinheit im Wesentlichen parallel zur ebenen Gehäusewandung angeordnet ist, und wobei das Kabel aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Das Kabel kann bei Nichtgebrauch in dem Gehäuse verstaut werden.
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Die zumindest eine ebene Gehäusewandung des Gehäuses kann eine Oberseite oder eine Unterseite eines im Wesentlichen flachen Gehäuses sein. Die ebene Gehäusewandung weist vorzugsweise einen Bereich aus einem stabilen, nicht metallischen und/oder elektrisch nicht leitenden Material auf, wobei die Sekundärspule der Empfangseinheit gegenüber und parallel zu diesem Bereich angeordnet ist.
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An der dem nicht metallischen bzw. elektrisch nicht leitenden Bereich des Gehäuses abgewandten Seite der Sekundärspule kann eine magnetische Abschirmung, vorzugsweise ein Magnetblech angeordnet sein, dessen Fläche mindestens so groß ist, wie die Fläche der Sekundärspule. Material und Dicke der magnetischen Abschirmung sind vorzugsweise so ausgelegt, dass keine magnetische Sättigung eintritt, die die Induktivität der Sekundärspule wesentlich verringern würde und eine drahtlose Energieübertragung beeinträchtigen würde.
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An einer Seitenwandung des Gehäuses (eine Wandung zwischen der Oberseite und der Unterseite des Gehäuses) kann ein Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Kettengliedes vorgesehen sein, um die Ladevorrichtung als Schlüsselanhänger verwenden zu können. Aufgrund der kompakten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung kann diese als Schlüsselanhänger verwendet werden, sodass die Ladevorrichtung immer mitgeführt werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Ladevorrichtung ein Leuchtmittel, vorzugsweise eine lichtemittierende Diode (LED) aufweist, wobei das Leuchtmittel vorzugsweise angepasst ist, zu signalisieren, ob die Ladevorrichtung bzw. die Sekundärspule korrekt gegenüber einer Primärspule positioniert ist. Damit wird das korrekte Anordnen der Ladevorrichtung an einer induktiven Sendeeinrichtung dem Benutzer der Ladevorrichtung signalisiert, um einen effizienten Ladevorgang zu gewährleisten. Vorzugsweise wird das Leuchtmittel von der Empfangseinheit mit elektrischer Energie versorgt. Die lichtemittierende Diode kann auch angepasst sein zu signalisieren, dass eine Energieübertragung an das angeschlossene Endgerät stattfindet.
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Die lichtemittierende Diode kann als RGB-SMD-LED (mehrfarbige LED in SMD-Bauweise) ausgestaltet sein, sodass die korrekte Anordnung an die Sendeeinrichtung und die Energieübertragung an das angeschlossene Endgerät in unterschiedlichen Farben signalisiert werden kann.
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Vorzugsweise weist das Gehäuse einen transparenten Bereich auf, durch den das Leuchtmittel von außen sichtbar ist.
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In einer weitere Ausgestaltung der Erfindung kann die Ladevorrichtung
- – ein RFID-Modul, vorzugsweise einen RFID-Transponder, und/oder
- – ein NFC-Modul, und/oder
- – einen Akkumulator, und/oder
- – eine Speichereinrichtung, und/oder
- – eine Speicherkarte
umfassen.
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An einer Seitenwandung des Gehäuses kann eine Gehäuseöffnung zur Aufnahme der Speicherkarte vorgesehen sein.
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Das RFID-Modul und/oder das NFC-Modul können beispielsweise für Zutrittssysteme vorgesehen sein, um sich berührungslos gegenüber dem Zutrittsystem zu authentifizieren.
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Der Akkumulator kann vorgesehen sein, das mobile Endgerät bzw. den Akkumulator des mobilen Endgerätes mit elektrischer Energie zu versorgen, sofern keine induktive Sendeinrichtung verfügbar ist, um über die Sekundärspule der Ladevorrichtung den Akkumulator des mobilen Endgerätes aufzuladen. Der Akkumulator der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung kann mit der Empfangseinheit der Ladevorrichtung gekoppelt sein, sodass der Akkumulator mit der von der Empfangseinheit bereit gestellten elektrischen Energie aufgeladen werden kann. Der Akkumulator der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung kann auch vorgesehen sein, das RFID-Modul und/oder das NFC-Modul mit Energie zu versorgen.
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Die Speichereinrichtung ist vorzugsweise mit dem Kabel der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gekoppelt, sodass beispielsweise ein Datenaustausch zwischen der Ladevorrichtung und dem mobilen Endgerät abgewickelt werden kann. Ferner kann die Speichereinrichtung mit der Empfangseinheit der Ladevorrichtung gekoppelt sein, sodass auch Daten, die auf induktiver Basis zwischen der Primärspule und der Sekundärspule übertragen werden, gespeichert werden können.
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Das Gehäuse der Ladevorrichtung kann an einer Seitenwandung eine Gehäuseöffnung zur Aufnahme des Anschlusssteckers des Kabels aufweisen. Damit kann der Anschlussstecker (oder der Adapter, auf den ein Anschlussstecker aufgesteckt werden kann) in dem Gehäuse verstaut werden, sodass bei Nichtgebrauch der Ladevorrichtung der Anschlussstecker nicht störend aus dem Gehäuse heraushängt.
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An der Seitenwandung des Gehäuses kann eine teilweise umlaufende Nut zur Aufnahme des Kabels vorgesehen sein. Damit kann nicht nur der Anschlussstecker bzw. der Adapter in dem Gehäuse aufgenommen werden, sondern auch das komplette Kabel.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sowie Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung in einer Ansicht von oben bei geöffnetem Gehäuse;
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2a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
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2b eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung bei Nichtgebrauch der Ladevorrichtung;
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3 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
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4 eine konkrete Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung in einer Ansicht von oben;
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5 eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung, die relativ zu einer induktiven Sendeeinrichtung angeordnet ist und mit einem mobilen Endgerät gekoppelt ist; und
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6 eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Ladvorrichtung 10 in einer Ansicht von oben bei geöffnetem Gehäuse 50.
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In dem Gehäuse 50, das aus einem stabilen metallischen oder nicht metallischen Material bestehen kann, ist eine Empfangseinheit 20 angeordnet, die eine Sekundärspule 25 aufweist und die mit einem Kabel 40 gekoppelt ist, an dessen freien Ende ein Anschlussstecker 45 bzw. ein Adapter für einen Anschlussstecker 45 vorgesehen ist.
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Die Empfangseinheit 20 mit der Sekundärspule 25 ist angepasst, magnetische Energie zu empfangen und die empfangene magnetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Die elektrische Energie kann über das Kabel 40 an ein mobiles Endgerät 100 übertragen werden, um dort einen Akkumulator des mobilen Endgerätes aufzuladen.
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Bei der Sekundärspule 25 handelt es sich vorzugsweise um eine planare Spule, die dem Standard des Wireless Power Consortium zur drahtlosen Energieübertragung mittels elektromagnetischer Induktion entspricht.
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Zum Aufladen des mobilen Endgerätes 100 wir der Anschlussstecker 45 an das mobile Endgerät angesteckt und das Gehäuse 50 der Ladevorrichtung wird so relativ zu einer induktiven Sendeeinrichtung angeordnet, dass die Sekundärspule 25 einer Primärspule 115 der Sendeeinrichtung zugewandt ist und zwischen der Sekundärspule und der Primärspule eine induktive Koppelung ausgebildet wird.
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An der Rückseite der Sekundärspule 25, d.h. an der der Primärspule abgewandten Seite der planaren Sekundärspule 25 ist eine magnetische Abschirmung 26 vorgesehen, dessen Fläche mindestens so groß ist, wie die Fläche der planaren Sekundärspule 25. In der hier gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 10 wird als magnetische Abschirmung 26 ein Magnetblech verwendet, dessen Dicke so ausgelegt ist, dass keine magnetische Sättigung eintritt, was die Induktivität der Sekundärspule 25 erheblich verringern würde und eine drahtlose induktive Energieübertragung beeinträchtigen würde.
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Die Sekundärspule 25 und die magnetische Abschirmung 26 sind auf einer Platine 30 angeordnet, auf der noch weitere elektrische bzw. elektronische Komponenten der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung angeordnet sind.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Empfangseinheit ein Leuchtmittel 60 auf, das hier als lichtemittierende Diode (LED) ausgestaltet und auf der Platine 30 angeordnet ist. Die hier nicht gezeigte Abdeckung des Gehäuses 50 weist im Bereich des Leuchtmittels 60 einen transparenten Bereich auf, damit das Leuchtmittel von außen sichtbar ist. Mit dem Leuchtmittel 60 bzw. mit der lichtemittierenden Diode wird dem Benutzer der Ladevorrichtung signalisiert, dass die Ladevorrichtung bzw. die Sekundärspule 25 korrekt relativ zu einer Primärspule einer Sendeeinrichtung angeordnet ist, um die Energieübertragung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule 25 effizient zu gewährleisten.
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Die in 1 nicht gezeigte Abdeckung des Gehäuses 50 weist in dem Bereich der Sekundärspule 25 ein nichtmetallisches bzw. elektrisch nicht leitendes Material auf, um die induktive Koppelung zwischen der Sekundärspule 25 und einer Primärspule nicht zu beeinflussen bzw. die induktive Energieübertragung nicht zu stören. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann dieser Bereich des Gehäuses 50 für den Benutzer optisch kenntlich gemacht werden, wie bspw. mit Bezug auf 2a oder 2b gezeigt.
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Das Gehäuse 50 weist an einer Seitenwandung eine Gehäuseöffnung 55 zur Aufnahme des Anschlusssteckers 45 auf. Bei nicht Gebrauch der Ladevorrichtung bzw. des Kabels 40 kann der Anschlussstecker 45 in die Gehäuseöffnung 55 gesteckt werden und so sicher verstaut werden. Die Gehäuseöffnung 55 und/oder der Anschlussstecker 45 können einen Arretiermechanismus aufweisen, der ein unbeabsichtigtes Lösen des Anschlusssteckers 45 aus der Gehäuseöffnung 55 verhindert.
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Das Gehäuse 50 kann weitere randseitige Gehäuseöffnungen aufweisen, in die weitere Anschlussstecker untergebracht werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kabel 40 an dem freien Ende einen Adapter aufweist, an dem unterschiedliche Anschlussstecker angeschlossen werden kann. Dadurch kann die Ladevorrichtung zum Aufladen von Akkumulatoren unterschiedlicher mobiler Endgeräte, die unterschiedliche Anschlussbuchsen aufweisen, verwendet werden, indem der entsprechende Anschlussstecker an dem Adapter befestigt wird. Der Anschlussstecker 45 kann beispielsweise ein USB-Anschluss, ein Micro-USB-Anschluss oder dergleichen sein.
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Das Leuchtmittel 60 bzw. die lichtemittierende Diode wird von der Empfangseinheit 20 mit elektrischer Energie versorgt.
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Die Primärspule 25 bzw. die hier nicht gezeigte Elektronik der Primärspule 25 kann ausgestaltet sein, nicht nur eine induktive Energieübertragung zwischen einer Primärspule und der Sekundärspule abzuwickeln, sondern auch eine induktive Datenübertragung abzuwickeln. Damit kann die erfindungsgemäße Ladevorrichtung auch zur Datenübertragung zwischen einer induktiven Sendeeinrichtung und dem mobilen Endgerät verwendet werden.
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In der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ladevorrichtung weist das Gehäuse 50 eine randseitige Gehäuseöffnung 57 zur Aufnahme einer Speicherkarte 58 auf. Sofern die Sekundärspule bzw. die Elektronik der Sekundärspule 25 für eine induktive Datenübertragung ausgestaltet ist, können empfangene Daten auf der Speicherkarte 58 gespeichert werden bzw. auf der Speicherkarte 58 gespeicherte Daten mittels induktiver Datenübertragung an eine induktive Sendeinrichtung übertragen werden. Die Speicherkarte 58 kann über das Kabel 40 auch mit dem mobilen Endgerät 100 gekoppelt werden, wobei in diesem Fall das Kabel 40 auch als Datenkabel ausgestaltet ist. Damit wird ein Datenaustausch zwischen der Speicherkarte 58 und dem mobilen Endgerät 100 ermöglicht. Sofern die Sekundärspule 25 zur induktiven Datenübertragung ausgestaltet ist, können Daten auch zwischen dem mobilen Endgerät 100 und einer induktiven Sendeeinrichtung über die Sekundärspule 25 übertragen werden.
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Anstelle oder zusätzlich zur Speicherkarte 58, die vorzugsweise auswechselbar ist, kann die Ladevorrichtung auch eine Speichereinrichtung 80 aufweisen, die auf der Platine 30 untergebracht ist. Die Speichereinrichtung 80 kann mit der Elektronik der Sekundärspule 25 gekoppelt sein, sofern die Sekundärspule 25 zur induktiven Datenübertragung angepasst ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann auf die Speichereinrichtung 80 auch über das Kabel 40 zugegriffen werden, so dass ein Datenaustauschen zwischen der Speichereinrichtung 80 und dem mobilen Endgerät 100 möglich ist. Zur Stromversorgung der Speichereinrichtung 80 kann die Empfangseinheit 20 oder das mobile Endgerät 100 vorgesehen sein.
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Die Ladevorrichtung kann optional einen Akkumulator 75 aufweisen, der beispielsweise vorgesehen sein kann die Speichereinrichtung 80 oder weitere elektronische Komponenten der Ladevorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Der Akkumulator 75 kann auch vorgesehen sein, über das Kabel 40 einen Akkumulator des mobilen Endgerätes aufzuladen oder das mobile Endgerät 100 mit elektrischer Energie zu versorgen. Damit kann die erfindungsgemäße Ladevorrichtung 10 zur "Notstromversorgung" eines mobilen Endgerätes verwendet werden, sofern für das Aufladen des Akkumulators des mobilen Endgerätes keine induktive Sendeeinrichtung zur Verfügung steht.
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Der Akkumulator 75 kann ferner mit der von der Empfangseinheit zur Verfügung gestellten elektrischen Energie aufgeladen werden, wenn die Ladevorrichtung bzw. die Sekundärspule 25 an einer Primärspule einer Sendeeinrichtung angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung kann ferner ein RFID-Modul 71 und/oder ein NFC-Modul 72 aufweisen. Das RFID-Modul bzw. das NFC-Modul kann beispielsweise als Türöffner verwendet werden, um sich gegenüber einer elektronischen Schließeinrichtung zu authentifizieren. Die zur Authentifizierung notwendigen Daten können entweder auf der Speicherkarte 58, in der Speichereinrichtung 80 oder in einer Speichereinrichtung des angeschlossenen mobilen Endgerätes 100 gespeichert sein.
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Das Gehäuse 50 weist ferner Aufnahmemittel 90 zur Aufnahme eines Kettengliedes einer Kette 91 auf. Die Ladevorrichtung kann so als Schlüsselanhänger verwendet werden, was aufgrund der kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung möglich ist. Die Aufnahmemittel 90 weisen einen senkrechten Steg auf, der in einer randseitigen Aussparung des Gehäuses 50 untergebracht ist. Der Steg ist senkrecht zur Unterseite bzw. Oberseite des Gehäuses 50 angeordnet, was den Vorteil hat, dass die Kette 91 ein planes Ablegen der Ladevorrichtung auf einer ebenen Oberfläche nicht behindert. Dadurch wird gewährleistet, dass die Sekundärspule 25 während des Ladevorganges parallel zu einer Primärspule einer Sendeeinrichtung ausgerichtet ist.
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2a zeigt eine konkrete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht.
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Das Gehäuse 50 weist hier eine im Wesentlichen elliptische Form auf. Die Dicke d des Gehäuses 50 beträgt hier ungefähr 5 mm. Selbstverständlich kann auch eine größere oder kleinere Dicke d gewählt werden.
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Erkennbar ist in 2a eine Öffnung bzw. ein transparenter Bereich des Gehäuses 50, durch den das Leuchtmittel bzw. die lichtemittierende Diode 60 sichtbar ist, wobei hier die Oberseite des Gehäuses 50 zu sehen.
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Aus dem Gehäuse 50 ist das Kabel 40 herausgeführt, an dessen freien Ende ein Anschlussstecker 45 vorgesehen ist. Randseitig weist das Gehäuse 50 eine teilweise radial umlaufende Nut 56 auf, in die das Kabel 40 bei Nichtgebrauch der Ladevorrichtung untergebracht werden kann. Bei Nichtgebrauch der Ladevorrichtung wird der Stecker 45 in eine randseitige Aussparung 54 des Gehäuses 50 verbracht, wobei die Anschlüsse des Steckers 45 in eine randseitige Gehäuseöffnung 55 verbracht werden. Der Anschlussstecker 45 bzw. die Anschlusskontakte des Anschlusssteckers 45 weisen einen Arretiermechanismus auf, der ein unbeabsichtigtes Lösen des Anschlusssteckers 45 von der randseitigen Aussparung 54 verhindert. Wenn der Stecker 45 in die randseitige Aussparung 54 verbracht ist, ist auch das Kabel 40 in der radial umlaufenden Nut 56 untergebracht. Damit sind sowohl die Anschlusskontakte des Anschlusssteckers als auch das Kabel 40 bei Nichtgebrauch der Ladevorrichtung sicher verstaut.
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An der Oberseite des Gehäuses 50 ist ferner ein Bereich 25a gezeigt, der die Position der in den Gehäuseinneren angeordneten Sekundärspule anzeigt. Die Sekundärspule ist der Unterseite des Gehäuses 50 zugewandt, wobei der Bereich der Unterseite des Gehäuses, in dem sich die Sekundärspule befindet mit einem nicht metallischen Material bzw. elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet ist.
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2b zeigt die in 2a gezeigte Ladevorrichtung 10, wobei der Anschlussstecker 45 in der randseitigen Aussparung 54 des Gehäuses 50a angeordnet ist und das Kabel 40 in der radial Nut 56 untergebracht ist.
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3 zeigt einen Ausschnitt der in 2b gezeigten erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. Erkennbar sind hier die an der Seitenwandung 52 vorgesehenen Aufnahmemittel 90 zur Aufnahme eines Kettengliedes. Die Aufnahmemittel weisen hier eine Vertiefung bzw. Aussparung auf, in der ein senkrechter Steg angeordnet ist, der ein Kettenglied einer Kette aufnimmt.
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4 zeigt die in 2b gezeigte Ladevorrichtung 10 in einer Ansicht von oben. Erkennbar ist hier die im Wesentlichen elliptische bzw. ovale Form des Gehäuses 50. Auch bei einer ovalen bzw. elliptischen Form des Gehäuses 50 kann randseitig eine Gehäuseöffnung vorgesehen sein, in die eine Speicherkarte 56 eingeschoben werden kann. Die in 4 gezeigte Ladevorrichtung weist eine Höhe h von etwa 55 mm und eine Breite b von ebenfalls etwa 55 mm auf. Selbstverständlich kann das Gehäuse 50 auch größere bzw. kleinere Abmessungen aufweisen, wobei die Abmessungen nach unten im Wesentlichen nur durch den Durchmesser der planeren Sekundärspule begrenzt sind.
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Selbstverständlich kann das Gehäuse der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung jede beliebige Form aufweisen. Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass das Gehäuse 50 eine planare bzw. ebene Unterseite oder eine planare bzw. ebene Oberseite aufweist, an dessen Innenseite die Sekundärspule 25 angeordnet ist, um ein planes Ablegen der Ladevorrichtung auf einer Oberfläche zu ermöglichen, sodass die Sekundärspule 25 parallel zu einer Primärspule einer Sendeeinrichtung ausgerichtet ist.
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5 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 10 auf einer Möbelplatte 120 und relativ zu einer induktiven Sendeeinrichtung 110, wobei die Ladevorrichtung 10 über das Kabel 40 mit einem mobilen Endgerät, etwa ein Smartphone 100 gekoppelt ist.
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Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung weist eine Sekundärspule 25 auf, die im Inneren des Gehäuses 50 der Ladevorrichtung 10 angeordnet ist und der Unterseite des Gehäuses zugewandt ist. An der Oberseite der Sekundärspule ist eine magnetische Abschirmung 26 vorgesehen.
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Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung ist so auf der Möbelplatte angeordnet, dass die Sekundärspule 25 der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung in eine induktive Koppelung mit einer Primärspule 115 der induktiven Sendeeinrichtung 110 gebracht ist. Die Sekundärspule 25 und die Primärspule 115 sind im Wesentlichen parallel zueinander und konzentrisch zueinander angeordnet, um eine effiziente induktive Energieübertragung zu gewährleisten. Der Abstand zwischen der Sekundärspule 25 und der Primärspule 115 ist so gewählt, dass eine induktive Energieübertragung möglich ist.
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Die induktive Sendeeinrichtung 110 ist in dem hier gezeigten Beispiel in einer Aussparung 125 an der Unterseite der Möbelplatte 120 angeordnet, sodass die Primärspule 115 möglichst nahe an die oberseitige Oberfläche der Möbelplatte 120 herangeführt werden kann, um den Abstand zwischen der Primärspule 115 und der Sekundärspule 25 der Ladevorrichtung zu minimieren bzw. möglichst klein zu halten.
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6 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 10 entlang der Schnittachse A-A.
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In dem Gehäuse 50 sind zwei Sekundärspulen – eine erste Sekundärspule 25.1 und eine zweite Sekundärspule 25.2 – angeordnet. Die erste Sekundärspule 25.1 ist beabstandet zur zweiten Sekundärspule 25.2 angeordnet. In der in 6 gezeigten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung ist die erste Sekundärspule 25.1 parallel und konzentrisch zur zweiten Sekundärspule 25.2 angeordnet. Die parallele Anordnung der ersten Sekundärspule 25.1 zur zweiten Sekundärspule 25.2 ist dann vorteilhaft, wenn die Oberseite 51 des Gehäuses 50 parallel zur Unterseite 53 des Gehäuses 50 verläuft, sodass auch die beiden Sekundärspulen 25.1, 25.2 parallel zur Oberseite 51 bzw. zur Unterseite 53 des Gehäuses 50 verlaufen.
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Verläuft die Oberseite 51 des Gehäuses 50 nicht parallel zur Unterseite 53 des Gehäuses 50, so ist es vorteilhaft, wenn die untere Sekundärspule, d.h. die der Unterseite 53 zugewandte Sekundärspule 25.1 parallel zur Unterseite 53 angeordnet ist und die obere Sekundärspule, d.h. die der Oberseite 51 zugewandte Sekundärspule 25.2 parallel zur Oberseite 51 des Gehäuses angeordnet ist.
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Durch die parallele Anordnung der beiden Sekundärspulen 25.1, 25.2 bzw. durch die Anordnung der unteren Sekundärspule 25.1 parallel zur Unterseite 53 und die Anordnung der oberen Sekundärspule 25.2 parallel zur Oberseite 51 des Gehäuses kann die Ladevorrichtung 10 sowohl mit der Unterseite 53 als auch mit der Oberseite 51 auf einer Sendeeinrichtung 110 abgelegt werden, wie beispielsweise mit Bezug auf 5 gezeigt. Dadurch wird unabhängig davon, ob die Ladevorrichtung mit der Unterseite 53 oder mit der Oberseite 51 auf einer Sendevorrichtung abgelegt wird, gewährleistet, dass der jeweilige Abstand zur Primärspule der Sendeinrichtung einen vorbestimmten Abstand nicht überschreitet, der eingehalten werden sollte, um eine effiziente Energieübertragung zwischen der Sendeinrichtung und der Ladevorrichtung zu gewährleisten. Zudem wird die Handhabung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung wesentlich vereinfacht, weil nicht mehr darauf geachtet werden muss, wie die Ladevorrichtung an der Sendeeinrichtung angeordnet wird.
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Zwischen der ersten bzw. unteren Sekundärspule 25.1 und der zweiten bzw. oberen Sekundärspule 25.2 ist eine Abstimmung 27 angeordnet, die vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweist, als die beiden Sekundärspulen. Die Abschirmung 27 dient zur Abschirmung des elektromagnetischen Feldes gegen die jeweils andere Sekundärspule. Die Abschirmung kann beispielsweise Aluminium aufweisen. Die Abschirmung 27 kann auch so ausgestaltet sein, dass sie die Sekundärspulen 25.1 und 25.2 randseitig abdeckt, sodass auch elektrische Komponenten der Ladevorrichtung, die neben den Sekundärspulen angeordnet sind, gegen das elektromagnetische Feld der Sekundärspulen abgeschirmt sind.
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Die in 5 gezeigte magnetische Abschirmung 26 kann ebenfalls so ausgestaltet sein, dass sie die Sekundärspule 25 randseitig abdeckt.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung ist lediglich eine Sekundärspule vorgesehen, wobei die Sekundärspule so in dem Gehäuse 50 angeordnet ist, dass der Abstand der Sekundärspule zur Unterseite 53 des Gehäuses im Wesentlichen gleich groß ist wie der Abstand der Sekundärspule zur Oberseite 51 des Gehäuses. Damit wird ermöglicht, dass eine Ladevorrichtung auch mit lediglich einer Sekundärspule sowohl mit der Unterseite 53 als auch mit der Oberseite 53 auf einer induktiven Sendeeinrichtung abgelegt werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Sekundärspule randseitig von einer Abschirmung umgeben ist, um das elektromagnetische Feld gegen die elektrischen Komponenten der Ladevorrichtung abzuschirmen.
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Bei sämtlichen vorstehend gezeigten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung kann es vorteilhaft sein, die Sekundärspule bzw. die Sekundärspulen in eine stabiles Material, etwa Epoxidharz, einzulassen, um auch bei einer starken mechanischen Beanspruchung der Ladevorrichtung, etwa wenn sie als Schlüsselanhänger verwendet wird, weitgehend zu verhindern, dass sich die Geometrie der Sekundärspule bzw. der Sekundärspulen ändert, was sich negativ auf die Effizienz der induktiven Energieübertragung auswirken kann.
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Vorstehend ist die erfindungsgemäße Ladevorrichtung zur Verwendung als Ladevorrichtung für ein Smartphone beschrieben worden. Erfindungsgemäß kann die Ladevorrichtung auch für andere mobile Endgeräte, etwa Tablet-Computer, eBook-Lesegeräte, oder dergleichen verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ladevorrichtung
- 20
- Empfangseinheit
- 25
- Sekundärspule (Induktionsspule)
- 25.1
- erste Sekundärspule
- 25.2
- zweite Sekundärspule
- 25a
- Bereich des Gehäuses aus elektrisch nicht leitendem bzw. nicht metallischem Material
- 26
- magnetische Abschirmung (z.B. Magnetblech)
- 27
- Abschirmung
- 30
- Platine
- 40
- Kabel (Strom- bzw. Strom-/Datenkabel)
- 45
- Anschlussstecker
- 50
- Gehäuse
- 51
- Oberseite des Gehäuses
- 52
- Seitenwandung des Gehäuses
- 53
- Unterseite des Gehäuses
- 54
- randseitige Aussparung am Gehäuse
- 55
- Gehäuseöffnung zur Aufnahme des Anschlusssteckers
- 56
- (teilweise) radial umlaufende Nut zur Aufnahme des Kabels
- 57
- Gehäuseöffnung zur Aufnahme einer Speicherkarte
- 58
- Speicherkarte
- 60
- Leuchtmittel (z.B. LED)
- 71
- RFID-Modul (RFID-Transponder)
- 72
- NFC-Modul
- 75
- Akkumulator
- 80
- Speichereinrichtung
- 90
- Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Kettengliedes
- 91
- Kette
- 100
- mobiles Endgerät (z.B. Smartphone)
- 110
- Sendeeinrichtung
- 115
- Primärspule der Sendeeinrichtung
- 120
- Möbelplatte
- 125
- Aussparung in der Möbelplatte
- A-A
- Schnittachse
- b
- Breite des Gehäuses
- d
- Dicke des Gehäuse
- h
- Höhe des Gehäuses
