BE1020289A3 - Een toestel voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij. - Google Patents

Abstract

Toestel (1) voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij (4), waarbij het toestel (1) en/of de batterij (4) ingericht is om de batterij (4) draadloos te kunnen opladen, waarbij het toestel (1) voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven van de grootte van de laadstroom die mogelijk is bij de actuele positie oriëntatie van het toestel en/of voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel (1) veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom moglijk te maken dan bij de actuele positie en oriëntatie van het toestel (1).

Description

Een toestel voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een toestel voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij.

Meer specifiek heeft de uitvinding betrekking op een dergelijk toestel waarbij het toestel en/of de batterij ingericht is om de batterij draadloos te kunnen opladen met behulp van een complementaire oplaadinrichting voor het draadloos opladen van batterijen.

Een dergelijk toestel kan bijvoorbeeld een mobiele telefoon of een PDA (personal digital assistant) zijn, die ingericht zijn om draadloos opgeladen te worden met behulp van een daartoe geschikte oplaadinrichting.

Hierbij kan de batterij voorzien zijn van een spoel, spoelen of andere geschikte elektronische circuits om een laadstroom te genereren uit een variabel magnetisch veld dat door de oplaadinrichting gegenereerd wordt, zodat de batterij opgeladen kan worden. Alternatief kan het toestel voorzien zijn van een dergelijke spoel, spoelen of andere circuits, zodat de batterij indirect, via het toestel, kan worden opgeladen.

Wanneer de batterij van een dergelijk toestel opgeladen wordt, geeft het toestal meestal een zichtbare of hoorbare aanduiding dat het laadproces gaande is. Dit kan, afhankelijk van het toestel, een indicatieLED zijn, een symbool op een scherm, een geluid of vele andere mogelijke aanduidingen.

Een probleem bij het gebruik van oplaadinrichtingen voor het draadloos opladen van batterijen en toestellen met draadloos oplaadbare batterijen is dat de maximaal te bereiken laadstroom sterk afhankelijk is van de precieze positionering van het toestel op of nabij de oplaadinrichting, die meestal een relatief vrije positionering van het toestel op of nabij de oplaadinrichting toelaat, aangezien de laadinrichting over het algemeen bruikbaar is met een variëteit aan toestellen en/of in het geheel niet zichtbaar is, bijvoorbeeld wanneer deze is ingewerkt in een vloer, wand of meubelstuk.

Deze sterke afhankelijkheid wordt veroorzaakt doordat, in zowel het toestel, als de oplaadinrichting, er slechts één of een beperkt aantal spoelen of andere gelijkaardige elektronische circuits aanwezig zijn, die van de buitenkant niet noodzakelijk zichtbaar zijn, maar die wel juist ten opzichte van elkaar gepositioneerd en georiënteerd dienen te zijn om een hoge energieoverdracht te kunnen realiseren.

Dit betekent dus dat, hoewel de gebruiker een indicatie krijgt dat zijn toestel aan het opladen is, hij geen idee heeft hoe lang dit opladen zal duren, en of het toestel wel een goede positie en oriëntatie heeft ten opzichte van de oplaadinrichting.

In bepaalde gevallen kunnen aanduidingen op het toestel en de oplaadinrichting aangebracht worden ter plaatse van de spoelen of gelijkaardige elektronische circuits om deze in een minimaal bij benadering juiste oriëntatie en positie ten opzichte van elkaar te krijgen.

Ook is een systeem bekend waarin een magneet in het toestel geplaatst is, en een magneet in de oplaadinrichting geplaatst is, waardoor de magnetische kracht aan de gebruiker die een toestel wenst op te laden, aangeeft wanneer het toestel in theorie het beste geplaatst is.

Deze oplossingen zijn echter niet altijd mogelijk of praktisch, zeker wanneer het toestel en/of de laadinrichting niet specifiek ontworpen zijn om samen te werken, maar eerder generieke toestellen zijn.

Dit is bijvoorbeeld het geval bij zogenaamde 'evanescent field' oplaadinrichtingen, die in het algemeen geen op zichzelf staande losse oplaadinrichtingen zijn, maar ingewerkt kunnen zijn in grotere huishoudelijke toestellen, of in muren of vloeren.

Tenslotte zijn systemen bekend waarin de oplaadinrichting meer dan één spoel heeft, of een beweegbare spoel, en daardoor de positie van het variabele magnetisch veld dat voor het opladen wordt gebruikt, kan aanpassen aan de positie van het toestel met de op te laden batterij.

Deze systemen hebben als nadeel dat zij complex zijn om te vervaardigen en dat de levensduur omwille van de bewegende delen beperkt is.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een toestel voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij, waarbij het toestel en/of de batterij ingericht is of zijn om de batterij draadloos te kunnen opladen met behulp van minstens één externe oplaadinrichting voor het draadloos opladen van batterijen, waarbij het toestel voorzien is van een indicatiemiddel dat een indicatie kan geven van de grootte van de laadstroom die mogelijk is op de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel en/of voorzien is van een indicatiemiddel· dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel.

Een dergelijke indicatie van een mogelijke laadstroom kan op velerlei manieren gegeven worden, bijvoorbeeld door numerieke waardes of andere aanduidingen op een scherm, door aard, intensiteit of toonhoogte van geluid, door intensiteit of kleur van een LED, door een stemweergave of op vele andere manieren.

Deze indicatie kan een precieze indicatie zijn, bijvoorbeeld door een numerieke waarde, maar kan ook een indicatie zijn die slechts enkele klassen weergeeft, bijvoorbeeld 'goed', 'redelijk' en 'slecht'.

Deze indicatie kan relatief zijn ten opzichte van een maximum. Dit maximum kan een maximumwaarde zijn waarvoor het toestel en/of de batterij ontworpen zijn te werken, kan een maximum gerelateerd aan de oplaadinrichting zijn, waarbij door middel van een communicatie tussen de oplaadinrichting en het toestel dit maximum aan het toestel bekend wordt gemaakt, of kan een maximum zijn gerelateerd aan een te gebruiken laadprotocol.

Een indicatie hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel kan bijvoorbeeld bestaan uit minimaal één pijl, of uit een set van uitgeschreven of hoorbaar weergegeven instructies betreffende een verandering van oriëntatie.

Hierdoor kan, in het geval het toestel voorzien is van een indicatiemiddel dat een indicatie kan geven van de grootte van de laadstroom die mogelijk is op de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel, de gebruiker van het toestel, op basis van de aangegeven indicatie van de grootte van de laadstroom, de positie en/of oriëntatie van het toestel variëren en meteen feedback krijgen of als gevolg daarvan een grotere laadstroom verkregen wordt, waardoor snel een goede oplaadpositie gevonden kan worden.

In het geval dat het toestel voorzien is van een indicatiemiddel dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel, geeft het toestel zelf aan of een betere positie en of oriëntatie voor het opladen van de batterij mogelijk is, en indien dit het geval is, in welke richting het toestel verplaatst dient te worden om een betere positie voor het opladen van de batterij te verkrijgen, waardoor de gebruiker ook snel een goede oplaadpositie en oriëntatie voor het toestel kan vinden.

In voorkeurdragende uitvoeringsvormen is het toestel een telefoon of een computer of een PDA.

In een alternatieve uitvoeringsvorm is het toestel een hulpmiddel om een batterij draadloos te kunnen opladen. Een dergelijk hulpmiddel omvat de benodigde middelen om een variërend magnetisch veld om te zetten in een laadstroom, en kan worden gekoppeld met een batterij die dergelijke middelen niet heeft, zodat deze batterij toch draadloos opgeladen kan worden.

Een dergelijk hulpmiddel kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd als een aan de batterij, eventueel in en samen met een apparaat waarin de batterij normaal gebruikt wordt, gedeeltelijk of geheel omringend doosje of hoesje.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het toestel voorzien van een indicatiemiddel dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel (1) veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel, waarbij het toestel of de batterij voorzien is of zijn van middelen om op verschillende posities op of in het toestel of op of in de batterij de sterkte van een variabel magnetisch veld en/of de grootte van een door een dergelijk magnetisch veld opgewekte stroom te bepalen, of van middelen om op minimaal één positie de sterkte en richting van een variabel magnetisch veld te bepalen.

Hierdoor kan op directe wijze bepaald worden waar potentieel een kortere laadduur van de batterij verkregen kan worden.

Dit wordt bij voorkeur concreet uitgevoerd doordat deze middelen minimaal twee, maar bij voorkeur minimaal drie spoelen omvatten die op verschillende posities in of op het toestel of in of op de batterij aangebracht zijn, en die geschikt zijn om apart of gezamenlijk de batterij te voorzien van een laadstroom of doordat deze middelen een raster van sensors omvatten.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een toestel volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

Figuur 1 schematisch en in perspectief een toestel volgens de uitvinding in combinatie met een oplaadinrichting weergeeft; figuur 2 de voor- en achterkant van het toestel van figuur 1 weergeeft; en figuren 3 en 4 elk de voor- en achterkant weergeven van een variant van een toestel volgens de uitvinding.

Het in figuren 1 en 2 weergegeven toestel 1, in dit geval een telefoon, bestaat hoofdzakelijk uit een behuizing 2 voorzien van de benodigde elektronische circuits 3 voor de werking van het toestel 1, en van een oplaadbare batterij 4 voor de stroomvoorziening van het toestel 1. De batterij 4 is voorzien van een spoel 5 die zich aan de naar buiten gerichte zijde van de batterij 4 bevindt.

Het toestel 1 heeft tevens een scherm 6 voor het tonen van allerlei informatie, al dan niet gerelateerd aan de werking als telefoon.

De batterij 4 van het toestel 1 kan draadloos opgeladen worden door middel van een oplaadinrichting 7 die via een transformator aangesloten is op een stroomnet, door het toestel 1 in de nabijheid te plaatsen van de oplaadinrichting 7, die in dit geval voorzien is van een plat oppervlak specifiek voor dat doel.

Dit opladen gebeurt doordat de oplaadinrichting 7, door middel van een elektronisch circuit en spoelen 8, stroom kan omzetten in een variabel magnetisch veld, en de spoel 5 van de batterij 4 dit magnetisch veld, opnieuw dankzij een elektronisch circuit, kan omzetten in een laadstroom voor de batterij 4.

Het toestel 1 is voorzien van een elektronisch circuit om de laadstroom te kunnen bepalen. Het scherm 6 wordt gebruikt als indicatiemiddel voor de grootte van de laadstroom, door deze laadstroom als numerieke waarde 9 te tonen.

De persoon die het toestel 1 wenst op te laden, kan aan de hand van de door het indicatiemiddel getoonde indicatie van de laadstroom, en door de positie van het toestel 1 op of nabij de oplaadinrichting 7 te variëren, gemakkelijk zien op welke positie en in welke oriëntatie een hogere laadstroom bereikt kan worden, en dus de gewenste, korte , laadduur bereikt kan worden.

Ook wanneer het toestel 1 niet dient te worden opgeladen kan de potentieel te bereiken laadstroom op een bepaalde positie en in een bepaalde oriëntatie getoond worden door de gegenereerde stroom niet via de batterij 4 maar via een weerstand te leiden, maar wel te bepalen en te tonen.

De in figuur 3 weergegeven alternatieve uitvoeringsvorm van het toestel 1 heeft de volgende verschillen met de uitvoeringsvorm zoals bovenstaand beschreven:

Op de batterij 4 is een raster van sensoren 10 voor een magnetisch veld aangebracht. Deze sensoren 10 staan in verbinding met een elektronisch circuit dat de meetwaarden kan verwerken en dat via het scherm 6 een richting kan aanduiden.

Wanneer het toestel 1 zich in de nabijheid van een oplaadinrichting 7 bevindt, worden door de sensoren 10 meetwaarden gemeten en door het elektronisch circuit verwerkt. Indien op basis van deze meetwaarden blijkt dat door verplaatsing of rotatie rond een bepaalde as van het toestel 1 een positie of oriëntatie met een sterker variabel magnetisch veld ter plaatse van de spoel 5 mogelijk of waarschijnlijk is, wordt een pijl 11 getoond op scherm 6, die de richting aangeeft waarin het toestel 1 bewogen dient te worden om een sterker magnetisch veld te vinden. Ook een eventueel benodigde rotatie kan door gebogen pijlen worden duidelijk gemaakt.

Op deze manier kan de gebruiker zeer gemakkelijk een goede positie en oriëntatie vinden om zijn toestel 1 op te laden.

Alternatief aan het gebruik van een raster van sensoren, kan minimaal één sensor gebruikt worden die ,zowel een grootte, alsook een richting van het magnetisch veld kan detecteren.

De in figuur 4 weergegeven alternatieve uitvoeringsvorm van het toestel 1 heeft de volgende verschillen met de uitvoeringsvorm zoals getoond in figuur 2.

In plaats van een spoel 5 zijn er drie spoelen 12, 13 en 14. Er is een elektronisch circuit voorzien om, zowel een numerieke waarde 9, zoals in de uitvoeringsvorm volgens figuur 2, als een pijl 11, zoals in de uitvoeringsvorm volgens figuur 3, te tonen.

Wanneer het toestel 1 zich in de nabijheid van een oplaadinrichting 7 bevindt, wordt door elk van de drie spoelen 12, 13, 14 een laadstroom gegenereerd, die aan de batterij 4 wordt geleverd.

Afhankelijk van de positie van elk van de drie spoelen 12, 13 en 14 ten opzichte van het magnetisch veld dat door de oplaadinrichting 7 veroorzaakt wordt, genereren de drie spoelen 12, 13, 14 echter over het algemeen een verschillende laadstroom.

Door nu de verschillende laadstromen te vergelijken, kan bepaald worden welke spoel of spoelen 12, 13, 14 de hoogste laadstroom genereert of genereren.

Indien op basis van deze laadstromen blijkt dat door verplaatsing van het toestel 1 een positie met een gemiddeld sterker variabel magnetisch veld ter plaatse van de spoelen 12, 13, 14 mogelijk of waarschijnlijk is, wordt een pijl 11 getoond op scherm 6, die de richting aangeeft waarin het toestel 1 bewogen dient te worden om een sterker magnetisch veld te vinden.

Tevens wordt de totale laadstroom als numerieke waarde 9 getoond.

Optioneel kan ook de geschatte nog resterende tijd tot volledige oplading van de batterij 4, of het geschatte tijdstip waarop de oplading voltooid is, worden getoond op het scherm 6 als indicatie voor de grootte van de laadstroom.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen van een toestel volgens de uitvinding, doch een dergelijk toestel kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (9)

1. Een toestel (1) voorzien of voorzienbaar van een oplaadbare batterij (4), waarbij het toestel (1) en/of de batterij (4) ingericht is of zijn om de batterij (4) draadloos te kunnen opladen met behulp van minstens één externe oplaadinrichting (7) voor het draadloos opladen van batterijen, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven van de grootte van de laadstroom die mogelijk is op de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel en/of voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel (1) veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel (1).

2. Een toestel (1) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) een telefoon of een computer of een PDA is.

3. Een toestel (1) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) een hulpmiddel is om een batterij draadloos te kunnen opladen.

4. Een toestel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven van de grootte van de laadstroom die mogelijk is op de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel, waarbij het toestel (1) voorzien is van een algoritme dat uit de mogelijke laadstroom en de oplaadstatus van de batterij (4) een verwachte duur en/of een verwacht eindtijdstip van een oplaadproces kan berekenen en voorzien is van middelen (6) om deze duur en/of dit eindtijdstip aan te duiden.

5. Een toestel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel (1) veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel (1), waarbij het toestel (1) of de batterij (4) voorzien is of zijn van middelen om op minimaal één positie de sterkte en richting van een variabel magnetisch veld te bepalen.

6. Een toestel (1) volgens één van de conclusies 1 tot 4, daardoor gekenmerkt dat het toestel (1) voorzien is van een indicatiemiddel (6) dat een indicatie kan geven hoe de positie en/of oriëntatie van het toestel (1) veranderd dienen te worden om een hogere laadstroom mogelijk te maken dan in de actuele positie en in de actuele oriëntatie van het toestel (1), waarbij het toestel (1) of de batterij (4) voorzien is of zijn van middelen (10, 12, 13, 14) om op verschillende posities op of in het toestel (1) of op of in de batterij (4) de sterkte van een variabel magnetisch veld en/of de grootte van een door een dergelijk magnetisch veld opgewekte stroom te bepalen.

7. Een toestel (1) volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de middelen om op verschillende posities op of in het toestel (1) of op of in de batterij (4) de sterkte van een variabel magnetisch veld en/of de grootte van een door een dergelijk magnetisch veld opgewekte stroom te bepalen minimaal twee spoelen (12 of 13 of 14) of andere circuits om uit een variabel magnetisch veld een stroom te genereren omvatten die op verschillende posities in of op het toestel (1) of in of op de batterij (4) aangebracht zijn, en die geschikt zijn om apart of gezamenlijk de batterij (4) te voorzien van een laadstroom.

8. Een toestel (1) volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de middelen om op verschillende posities op of in het toestel (1) of op of in de batterij (4) de sterkte van een variabel magnetisch yeld en/of de grootte van een door een dergelijk magnetisch veld opgewekte stroom te bepalen minimaal drie spoelen (12 of 13 of 14) of andere circuits om uit een variabel magnetisch veld een stroom te genereren omvatten.

9. Een toestel (1) volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de middelen om op verschillende posities op of in het toestel (1) of op of in de batterij (4) de sterkte van een variabel magnetisch veld en/of de grootte van een door een dergelijk magnetisch veld opgewekte stroom te bepalen een raster van sensors (10) omvatten.