CN107223315B - 感应式电流传输的方法 - Google Patents
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Abstract
在借助具有至少一个发送线圈的发送器和电运行设备的具有至少一个接收器线圈的接收器进行感应式电流传输的方法中，在发送器中设置了针对待传输的功率的调节部，通过调节部在开始进行电流传输时由发送器传输最小功率，所传输的最小功率被测定足够用于激活电运行设备的接收器的控制器，随后，控制器通过影响发送线圈的磁场来将包含关于电运行设备的信息的数据包提供至调节部，并且紧接着由发送器传输匹配于设备的功率等级的最佳功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助具有至少一个发送线圈的发送器和电运行设备(如笔记本电脑、智能手机、平板电脑或类似设备)的具有至少一个接收器线圈的接收器进行感应式电流传输的方法。
背景技术
已知了各种各样的用于例如给用来对电设备进行供应的蓄电池充电的感应式电流传输。因此，EP 1 318 260 A2公开了一种从固定网络到随门扇运动的蓄电池的无线电流传输。
DE 10 2010 047 579 A1公开了另外的使用目的。在那里公开了面式地延伸的家具构件，例如桌台或工作台，在其中整合有许多针对用于电运行设备(如尤其是笔记本电脑、智能手机、平板电脑或类似设备)的感应式电流传输的发送线圈。
在那里的目标是，使任意地摆放在家具构件上的用电器得到供电。
该用电器，例如笔记本电脑、智能手机、平板电脑或类似用电器以电流消耗的不同的功率等级分类。
发明内容
本发明的任务是能够给这些种装置提供最佳的供电，并且此外，尤其是在布置于优选面式地延伸的家具构件中的许多发送线圈的情况下选出适用于最佳供电的那些发送线圈或成组的发送线圈。此外需要遵循现有的针对由发送线圈分别传输的功率的极限值的规则。
首先，在根据权利要求1的所提到的感应式电流传输的方法中设定如下：在发送器中设置了针对待传输的功率的调节部，通过调节部在开始进行电流传输时由发送器传输最小功率，所传输的最小功率被测定足够用于激活电运行设备的接收器的控制器，随后，控制器通过影响发送线圈的磁场来将包含关于电运行设备的信息的数据包提供至调节部，紧接着由发送器传输匹配于设备的功率等级的最佳功率。
根据本发明的方法的第一优点是：设置了针对传输的功率的调节部。功率的这种调节可以无级地进行，但也可以不连续地进行。调节在最小功率与最大功率之间进行。最小功率在此以如下方式测定，即，该最小功率对于很小的装置来说是足够的，但另一方面要遵循针对发送线圈的感应式电流传输的极限值。在本发明中，传输的功率的典型的最小值是5瓦特。
然而，该最小功率也足够用于激活电运行设备的接收器的控制器。该控制器从现在起与发送器相互作用。通过影响发送线圈的磁场，信息被数字式地以数据包形式提供至调节部。由此，发送器例如得到电运行设备的功率等级，从而由发送线圈传输匹配于设备的该功率等级的最佳功率。
尤其想到的是，给调节部的信息允许鉴别设备，并且允许将设备以功率等级分类，由发送器传输与功率等级相一致的功率，并且在设备中实现对功率的微调。
通过鉴别确保的是，发送器与接收器之间的通信和功率传输可以按照根据本发明的方法实现。此外，例如在不连续的功率等级中会需要针对最佳的供能的中间值。这样的中间值如常见的那样并不通过直接调节发送器功率而被调整，而是进行在该设备内部的这样的微调。
如果在此，但也在其他情况下出现过电压状态，那么被传输的功率将下降一个功率等级。此外，当然也可以采取所有另外的已公知的保护措施。
当设置了许多发送线圈时，根据本发明的方法也是适用的。许多发送线圈有规律地例如根据US 7,576,514 B2以所谓的阵列布置。应理解，为了最佳的能量传输，发送线圈和接收器线圈应该直接对置。
为了尽可能确保这一点根据本发明设置的是，通过调节部，分别依次给发送线圈传输最小功率，并且调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的。这样的电场可以例如通过监控发送线圈的开路电压检测到，由此可以实现最佳的能量传输。
US 7,576,514 B2此外还公开的是，发送线圈系统也可以在多个平面中并且重叠地布置。
于是适宜地，根据本发明设置的是，通过调节部，分别依次给第一平面的发送线圈传输最小功率，通过调节部，分别依次给下一平面的重叠的发送线圈传输最小功率，并且调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的。
如果向更大的电运行设备供应电流，那么可以通过调节部在单个线圈旁边还接通成组的尤其是相邻的或重叠的线圈，如上面阐述的那样。
放置在工作台、会议桌或类似物上的笔记本电脑、平板电脑或类似的电运行设备的位置是不持久的。当另外设置，在能预定的时间间隔中，中断给被接通的发送线圈的最佳的功率传输，并且通过调节部依次给与之前接通的发送线圈相邻的发送线圈和/或与之前接通的发送线圈重叠的发送线圈加载以最小功率，并且调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的时，这样的设备发生空间上的移动是毫无问题的。
正是在会议桌、工作桌或类似物中利用根据本发明的方法的情况下(在会议桌、工作桌或类似物处，人员更长时间地停留)，感应式电流传输的极限值应该得到遵循。当更高的功率的待供应的装置具有足够大的安放面，或者更确切地说具有接收器线圈的足够大的基本面，以便可靠地覆盖发送线圈或发送线圈的至少大部分时，这样的方法相对来说是毫无问题的。对被测定为比发送线圈的直径更小的相对来说较小的基本面的电运行设备的供能是有问题的。
于是设置的是，数据包包含设备的基本面的参数，紧接着由发送器传输匹配于电运行设备的基本面的功率。
由此确保了遵循感应式电流传输的预定的极限值。
替选地或附加地可以设置的是，在具有接收器线圈(其基本面被测定为小于发送线圈的基本面)的设备中，电运行设备的基本面通过屏蔽材料来增大超过发送线圈的尺寸。
尤其是铁氧体例如作为屏蔽材料提供。
为了传输数据包或评估数据包，需要解调对发送线圈的磁场的影响，其中，影响优选是电容调制。
为此需要的解调器通常没有立即为了数据传输而起振。在该背景下可以适宜的是，在传输数据包之前存在至少一个训练序列(Trainingssequenz)。由于该措施确保了解调器的可靠的起振。
这样的训练序列例如包含数1或数字组合的传送。以该训练序列传输的数据包的数量优选是在一个与十个包之间。
附图说明
本发明借助附图详细阐述，在附图中仅示意性地示出用于执行该方法的设备：
唯一的图1示出发送器1和电运行设备2。
具体实施方式
发送器1具有许多仅简略地示出的发送线圈3、4，其在两个平面中，在例如电路板5的上侧和下侧重叠地布置。这种线圈系统优选适用于整合到工作台中、会议桌的桌台中或类似物中，适用于对根据箭头6放置的电运行设备2进行供电。
对单个的发送线圈3、4的操控，必要时对发送线圈3、4也以组方式进行的操控通过由微控制器接通的矩阵操控部8根据双箭头7，在图1中向右实现。该矩阵操控部将由功率级9根据箭头10提供的发送能量经由没有进一步示出的互连电路11分配到单个的发送线圈3或4上或成组的发送线圈3、4上。
为了进行感应式电流传输，电运行设备2具有相应的接收器线圈12。如果设备2根据箭头6为了进行感应式电流传输而被摆放在发送线圈3、4上方，那么功率级9就通过由微控制器控制的调节部13根据箭头14调整至最小功率输出。
原则上于是依次给发送线圈3、4分别施布以最小功率。最小功率输出足够用于经由具有附属的接收器15的设备2的接收器线圈12激活控制器16，通过控制器影响发送线圈3、4的磁场。
与影响随之而来的是，关于电运行设备2的信息根据双箭头7地，在图1中向左经由矩阵操控部8根据双箭头17传输至调节部13。因此发送器1可以鉴别设备2，并且尤其也可以传输匹配于设备2的功率等级的最佳功率。
如果例如需要针对最佳的供应的中间值，那么就进行在设备2内部的这样的微调。在过电压状态的情况下，所传输的功率下降一个功率等级。
为了进行最佳的功率传输，通过调节部13根据双箭头17经由矩阵操控部8考虑与接收器线圈9的耦合最大的发送线圈3、4。
因为在实施例中，在两个平面中设置了许多发送线圈3、4，所以调节部13首先例如给第一平面的发送线圈3分别依次经由矩阵操控部8加载以由功率级9提供的最小功率。然后通过调节部13确定，哪个线圈3得到最大的磁场改变。接着，调节部优选仅再次给下一平面的与第一平面的发送线圈3重叠的发送线圈4经由矩阵操控部8加载以最小功率，以便之后从两个平面的线圈3、4中选出如下线圈，在其中，电场的改变是最大的。
当接收器线圈12具有相应的面式的延伸时，这样的方式也可以传输到多组发送线圈上。
然而经常地，接收器线圈12的基本面相对来说比较小，经常小于发送线圈3、4的基本面。所传输的数据包于是包含设备2的基本面的参数，紧接着，功率级9被调节部13接通到最小功率输出，然后，最小功率输出由矩阵控制部8接通到所提到的发送线圈3、4上。因此可以确保最大允许的感应式电流传输。
为了读出电运行设备2的信息或状态，需要对发送线圈3、4的磁场改变进行解调。为了确保对数据包的在时间上完整的解调而进一步可以设置的是，在传输数据包之前存在对训练序列的传输。
Claims (10)
1.一种借助具有至少一个发送线圈的发送器和电运行设备的具有至少一个接收器线圈的接收器进行感应式电流传输的方法，其中，在所述发送器中设置了针对待传输的功率的调节部，通过所述调节部在开始进行电流传输时由所述发送器传输最小功率，所传输的最小功率被测定足够用于激活所述电运行设备的接收器的控制器，随后，所述控制器通过影响所述发送线圈的磁场来将包含关于所述电运行设备的信息的数据包提供至所述调节部，紧接着由所述发送器传输匹配于所述电运行设备的功率等级的最佳功率，其中，设置有许多发送线圈，通过调节部，分别依次给所述发送线圈传输最小功率，并且所述调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的，并且其中，在能预定的时间间隔中，中断被接通的发送线圈的最佳的功率传输，并且通过所述调节部依次给与之前接通的发送线圈相邻的发送线圈加载以最小功率，并且所述调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的，其特征在于，当在不连续的功率等级中需要中间值时，仅在所述电运行设备中进行微调。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，给所述调节部的信息允许鉴别所述电运行设备，并且允许将所述电运行设备以功率等级分类，由所述发送器传输与功率等级相一致的功率，并且在所述电运行设备中实现功率的微调。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在出现过电压时，所传输的功率下降一个功率等级。
4.根据权利要求1所述的方法，在其中，线圈在多个平面中重叠地布置，其特征在于，通过所述调节部，分别依次给第一平面的发送线圈传输最小功率，通过所述调节部，分别依次给下一平面的重叠的发送线圈传输最小功率，并且所述调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在能预定的时间间隔中，中断被接通的发送线圈的最佳的功率传输，并且通过所述调节部依次给与之前接通的发送线圈重叠的发送线圈加载以最小功率，并且所述调节部接通针对最佳的功率传输的如下发送线圈，在其中，与接收器线圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，对发送线圈的电场的影响是最大的。
6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，接通成组的发送线圈。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据包包含所述电运行设备的基本面的参数，紧接着由所述发送器传输匹配于所述电运行设备的基本面的功率。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在具有其基本面被测定为小于发送线圈的基本面的接收器线圈的电运行设备中，电运行设备的基本面通过屏蔽材料来增大超过所述发送线圈的尺寸。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在数据包的传输之前存在至少一个训练序列。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电运行设备是笔记本电脑、智能手机或平板电脑。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201120 |
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