CN117882267A - 用于无线充电的降温装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于对电子设备，特别是听力装置(2)进行无线充电的降温设计和技术。电子设备包括可充电电池(4)、接收电路(5)，用于从充电器无线接收能量，并将接收到的能量转换为充电电流，用于对电池(4)充电；以及电源管理电路(10)，用于调节充电电流的水平。电源管理电路(10)设置在电子设备的印刷电路板(12，16)上，使其背离电池(4)。此外，提供了一种感应充电系统，包括如上所述的电子设备和用于对电子设备的电池(4)无线充电的充电器。

Description

用于无线充电的降温装置

本发明涉及一种电子设备，特别是听力装置，其具有可充电电池和用于无线接收能量以给电池充电的接收器电路。本发明还涉及一种感应充电系统，包括电子设备和用于对电池无线充电的充电器。

通常，听力装置是设计成支持佩戴它的人(该人被称为听力仪器的使用者或佩戴者)的听力的电子设备。具体而言，本发明涉及一种助听器，即专门配置为至少部分补偿听力受损使用者的听力损伤的听力装置。其他类型的听力装置被设计成支持正常听力使用者的听力，即在复杂的声学环境中改善语音感知。此外，这里使用的术语听力装置可以涉及用于流式传输诸如语音或音乐的音频信号的设备，例如耳机、头戴式耳机、耳塞等。

听力装置通常被设计成戴在使用者的耳朵里或耳朵上，例如作为耳后(BTE)或耳内(ITE)装置。就其内部结构而言，听力装置通常包括(声电)输入转换器、信号处理器和输出转换器。在听力装置的运行期间，输入转换器从听力装置的环境中捕获声音信号，并将其转换成输入音频信号(即，传输声音信息的电信号)。在信号处理器中，捕获的声音信号(即，输入音频信号)被处理，特别是根据声音频率被放大，以支持使用者的听力(特别是补偿使用者的听力损伤)。可选地，捕获的声音信号也可以被处理以抑制环境噪声、抑制声反馈等。信号处理器将处理后的音频信号(也称为处理后的声音信号)输出到输出转换器。最常见的是，输出转换器是电声转换器(也称为“接收器”)，它将处理后的声音信号转换成处理后的空气声并发射到使用者的耳道中。可选地，输出转换器可以是机电转换器，其将处理后的声音信号转换成传输到例如使用者颅骨的结构声(振动)。此外，除了如前所述的经典听力装置之外，还有诸如耳蜗植入物的植入式听力装置，以及其输出转换器通过直接刺激使用者的听觉神经来输出处理后的声音信号的听力装置。

使用分别位于充电器和听力装置中的发射器和接收器线圈之间的近场磁或电磁耦合，听力装置的无线充电已经被证明是可行的。

无线充电过程中产生的热量始终是一个主要问题。产生的热量会导致高温，从而劣化或损坏电池。电池的劣化通常导致电池寿命缩短和/或容量降低。图1示出，与在较低温度下充电的相同电池相比，在较高温度下充电的电池具有更快的容量随时间(以充电循环计数表示)的下降，其梯度更陡。在高温下给电池充电还会涉及安全问题，因为电池可能会因过热而着火或爆炸。

在充电期间，接收器系统(即要充电的电子设备)内的三个主要热源是接收器线圈、整流器(可以通过二极管实现)和电源管理电路(也称为电源管理模块，PMM)。在无线充电系统中，当接收器线圈浸入充电器产生的磁场中时，它会感应出交流充电电流。因此，交流充电电流是产生热量的因素，因为通过接收器线圈的高电流将导致更多的热量耗散到环境中。整流电路将交流能量转换成直流能量，从而也消耗能量。在充电期间，PMM将DC充电电流的水平调节到适当的值，并将调节后的充电电流提供给电池以对电池充电。此外，PMM具有内部PMM功能的经常性功耗开销。给予PMM的多余能量被转化为热量并散发到周围环境中。

无线充电过程中产生的热量对于无线充电听力装置来说是一个特殊的问题，因为由于这种设备的尺寸非常小，很难排出热量或以其他方式保护电池免受过热。然而，对于许多可以无线充电的电子设备来说，或多或少会出现类似的问题。

因此，本发明的一个目的是有效地保护具有可充电电池和用于对电池进行无线充电的装置的电子设备，特别是听力装置，防止无线充电期间产生的热量。特别是，应保护电子设备的电池。

本发明公开了一种设计用于接收器系统(即待无线充电的电子设备)的降温系统。当电子设备充电时，尤其是在高环境温度下，电池中的温度升高应减少。

根据权利要求1所述的本发明，提供了一种电子设备，特别是听力装置。该电子设备包括可充电电池、用于无线接收能量以给电池充电的接收器电路和用于将充电电流水平调节到适合给电池充电的值的电源管理电路。这里，电源管理电路(随后称为电源管理模块，PMM)布置在电子设备的印刷电路板上，使得它背离电池。特别地，印刷电路板可以是主板，电子设备的其他电子元件在PMM旁集成在主板上。

通常，本发明建议将PMM布置在远离电池的地方，因为PMM被认为是充电期间的主要热源之一。这里，术语“远离”在热意义上被理解(因此，表示从PMM到电池的无效热传递)。通过将PMM定位在印刷电路板背离电池的一侧，实现了向电子设备环境的有效散热。相反，从PMM到电池的热传递是无效的，因为电池与PMM和印刷电路板在其中产生的热是热屏蔽的。因此，即使PMM和电池在空间意义上彼此靠近布置，从PMM到电池的热传递也被抑制。

随后描述本发明的优选实施例，特别是关于从属权利要求。

本发明的第一优选方面涉及选择接收器线圈的适当绕组匝数。本发明的第二优选方面涉及最小化用于接收器系统与感应充电系统的充电器通信的负载调制电流。本发明的第三个优选方面涉及通过控制充电输入电压仅超过电池电压充电所需的最小电压来降低温度。这些方面中的每一个都被认为是独立的发明，可以独立于上述PMM的布置而有效地应用。

接收器线圈绕组匝数的选择基于接收器电路的品质因数、电感和电阻以及整个系统的通信稳定性。

接收器线圈两端的感应电压V_r(图5)是整流二极管两端的电压V_d和PMM的充电输入电压V_cc(图5)之和，如等式Eq.1所示：

V_r＝V_d+V_cc Eq.1

接收器线圈处的感应电压V_r也是感应交流充电电流I_AC和电容器阻抗Z_c的乘积，如等式Eq.2所示：

V_r＝I_AC·Z_c Eq.2

由于流经接收器线圈的交流充电电流是充电期间产生热量的主要原因之一，因此本发明建议增加电容器阻抗Z_c以减少感应的交流充电电流。电容器阻抗Zc与谐振电容CT成反比，如等式Eq.3所示，

Z_c＝1/(ω·C_T), Eq.3

其中C_T＝C_r1+C_r2(图5)，这意味着谐振电容C_T必须是小的以产生高电容阻抗Z_c。

在包括接收器线圈的接收器电路的谐振频率下，接收器线圈的电感L与谐振电容成反比，如等式Eq.4所示，

L＝1/(ω²·C_T) Eq.4

低谐振电容CT意味着在接收器线圈处需要高电感L以产生低热量。

一方面，如果增加接收器线圈的绕组数，接收器线圈的绕组匝数越多，电感值就越高。然而，另一方面，由于接收器线圈路径的长度增加，更大数量的绕组匝将涉及更高的电阻。较高的电阻会导致接收器电路的品质因数较低；接收器电路的较低品质因数将导致整个充电系统的较低效率，这将导致充电器系统需要更多的发射功率来补偿接收器系统的降低效率。

发明人还注意到，接收器线圈的大量绕组匝会导致接收器线圈处的高感应电压，因为感应电压与接收器线圈的电感成比例，如等式5所示，

V_r∝L, Eq.5

这可以从等式2、3和4导出。由于绕组匝数较多，接收器线圈将为负载调制信号产生较高幅度的电压。因此，在接收器系统和充电器通过充电电流的负载调制进行通信的感应充电系统中，接收器线圈的大量绕组匝数会引起通信的干扰或中断，至少在接收电路的整流器由二极管实现的情况下是如此。这是因为整流二极管将接收器线圈的感应电压箝位(clamp，即限制)到预定的极限(称为整流二极管的箝位电压)。由于这种箝位效应，如果接收器线圈中的感应电压超过箝位电压，整流二极管会使负载调制信号失真。这种失真可能在充电器中的负载调制信号的解调期间引起读取误差，或者甚至使负载调制信号不可读。

从前面可以清楚地看出，考虑到减少接收器线圈中产生的热量，同时仍然确保通信和无线充电的稳定性，存在最佳的接收器线圈的绕组匝数。

在本发明的优选实施例中，接收器线圈的电感L、电池线圈模块的品质因数和通信稳定性是用于确定温度降低设计的绕组匝数的综合因素。最后，发明人建议考虑接收器线圈的电感、接收器电路的品质因数和通信稳定性，以确定接收器线圈的绕组匝数，从而在充电期间接收器线圈中产生最小的热量，同时接收器系统通过负载调制与充电器的通信保持稳定。

在根据本发明的电子设备的优选实施例中，接收器线圈的非常合适的绕组匝数被确定为在三和四之间(即，至少三个绕组匝数且不超过四个绕组匝数)。接收器线圈的这种设计对于其中电子设备是听力装置的实施例特别有益。在最优选的实施例中，接收器线圈被设计成具有三个绕组匝。

用于充电器系统和接收器系统之间的通信的负载调制的优选利用具有改变感应充电电流的幅度以携带通信信号的功能，这导致接收器线圈的感应电压的变化和从充电器传递到电子设备的能量的调制。

然而，负载调制通信在PMM中产生额外的热量，因为它增加了PMM的功耗。负载调制信号的幅度选择得越高，所需的额外功率就越大，PMM中产生的热量就越多。鉴于这种效果，本发明建议将负载调制信号的幅度设置为维持通信稳定性所必需的最低限度，以便减少PMM中的发热。

为了确定负载调制信号的最小幅度，通信可以从可用的最低幅度开始，发送例如通信测试信号。然后，负载调制信号的幅度被迭代地增加，直到实现稳定的通信。在从电子设备到充电器的单向对话的情况下，通过检查充电器是否对通信测试信号作出反应，例如通过根据通信测试信号改变发射功率，在接收器系统中验证通信的稳定性。在双向对话的情况下，充电器发送确认信号以验证通信的稳定性。在替代实施例中，为了确定负载调制信号的最小幅度，通信测试信号最初以高负载调制幅度创建，该高负载调制幅度被迭代减小，直到失去稳定的通信。

相应地，在优选实施例中，电子设备包括负载调制单元，该负载调制单元被设计成调制充电电流，以便通过负载调制将通信信号从电子设备传输到充电器。可选地，负载调制单元集成在电源管理模块中。在调整程序(或称为调整例行程序)中，负载调制单元可操作以将负载调制的幅度调整到最小幅度，对于该最小幅度，在电子设备和充电器之间建立稳定的通信。优选地，负载调制单元被设计成在电子设备运行期间以规则或不规则的间隔重复调整程序。

在优选实施例中，感应充电系统的充电器具有基于电池电压改变发射功率的特征，这可以有效地降低给予PMM用于给电池充电的过量接收功率。降低接收功率的过剩可以降低PMM中产生的热量。为了减少发热，PMM充电输入端的电压V_cc被改变，使得它仅比电池电压V_b高出充电所需的最小电压V_min，参见等式Eq.6：

V_cc＝V_min+V_b Eq.6

最小电压V_min可以由PMM预设或确定。在后一种情况下，PMM可操作来确定由接收器电路施加到PMM的充电电压的最小值。此外，PMM可操作来创建要发送到充电器的通信信号(例如，使用如上所述的负载调制)，所述通信信号使充电器调整由充电器产生的磁场的幅度，使得充电电压对应于最小值。

为了确定充电电压的最小值V_min，优选地，PMM应用迭代过程。例如，PMM 10可以从最小电压V_min的低测试值开始，并且迭代地增加所述测试值，直到实现充电过程的稳定性，并且因此找到最小值V_min。可选地，PMM 10可以从最小充电电压的高测试值开始，并降低该测试值，直到充电过程的稳定性丧失。然后，PMM将可以建立稳定充电过程的最后测试值分配给最小充电电压。

在示例性实施例中，充电输入电压控制技术的概念可以基于闭环控制，由此接收器系统经由负载调制通信将电池电压信息发送回充电器。然后，充电器通过添加由PMM定义的最小开销电压来控制发射的功率以产生刚好高于电池电压的充电输入电压。对于整个电压控制周期，该过程从提供来自充电器系统的初始传输功率开始，以产生磁场。通过充电器的发射器线圈和接收器线圈的磁或电磁耦合，浸入磁场中的接收器线圈感应出交流充电电压。交流充电电压通过整流二极管转换成直流充电电压。转换后的直流充电电压被馈送到PMM的充电电压输入端，PMM开始对电池充电。PMM监控电池电压，并通过接收器线圈和充电器发射器线圈的磁或电磁耦合向充电器系统发送包含电池电压信息的负载调制信号。接收到的负载调制信号在充电器中被解调和处理。

包含电池电压信息的处理信号被用作改变充电器系统中发射功率的参考。充电器系统中发射功率的这种变化用于间接地将PMM的充电输入电压V_cc改变为电压值。

在监视电池电压V_b并相应地增加充电输入电压V_cc的同时，重复该电压控制循环。

优选地，该方法应用于磁共振(MR)充电系统。这里，充电器产生磁场或电磁场，其频率对应于接收器电路的共振频率。

在优选实施例中，PMM被实现为可编程器件(例如微控制器)。在这种情况下，上述功能或所述功能的一部分可以被实现为软件(特别是固件)。此外，PMM可以是不可编程设备(例如，ASIC)。在这种情况下，上述功能或所述功能的一部分可以被实现为硬件电路。此外，PMM可以实现为至少一个可编程单元和至少一个不可编程单元的组合。

本发明的另一个实施例是一种感应充电系统，包括如上所述的根据本发明的电子设备，以及用于对电子设备的电池进行无线充电的充电器。电子设备的任何实施例对应于感应充电系统的实施例。因此，与电子设备的实施例相关的上述公开可以转移到感应充电系统，反之亦然。

本发明的实施例在附图中示出，在附图中，

图1是接收器系统、这里是听力装置的电池容量随时间发展的示意图，用充电周期计数表示，具有可充电电池和用于对电池无线充电的装置，所述接收器系统在常温下充电(实线)，相应的接收器系统在高温下充电(虚线)，

图2是已知的BTE/RIC听力装置(即，没有外壳和耳机的BTE/RIC听力装置)的内部结构的透视图，所述听力装置具有可充电电池和用于对所述电池进行无线充电的装置，

图3是根据本发明的听力装置的电池线圈模块、印刷电路板和电源管理模块(PMM)的透视图，其中印刷电路板包围电池，并且PMM布置在印刷电路板的背离电池的外部区域上，

图4是示出根据本发明的听力装置的电池线圈模块和电源管理模块(PMM)的示意框图，其中电池线圈模块包括电池、接收线圈、谐振电路，

图5是示出根据本发明的听力装置的电池线圈模块和PMM的另一示意框图，其中电池线圈模块的接收电路和电池电路集成在印刷电路板上，

图6是根据本发明的听力装置的电池线圈模块的透视图，其中电池线圈模块包括圆柱形电池(透明示出)、缠绕在电池的周壁上的接收器线圈、以及包括接收器电路和电池电路的部分的柔性电路板，

图7是由电池线圈模块的接收器电路馈送至PMM的充电输入电压Vcc(虚线)和电池电压Vb(实线)随时间变化的示意图；

图8是用于控制从充电器传输到接收器系统的功率并因此控制充电输入电压Vcc的值以将PMM中的发热减少到最小的方法的示意流程图，

图9是用于确定接收线圈的绕组数的方法的示意流程图，并且

图10是用于确定用于听力装置和充电器之间的无线通信的负载调制电流的适当幅度的方法的示意性流程图。

在附图中，除非另有说明，相同的附图标记表示相同的部件、结构和元件。

如前所述，图1示出了接收器系统的电池容量随时间的发展(以充电周期计数表示)，接收器系统这里是具有可充电电池和用于无线充电电池的装置的听力装置。如果接收器系统在常温下充电，实线表示电池容量的发展。虚线表示相应接收器系统的电池容量的发展，其电池在高温下充电。从图中可以看出，与在较低温度下充电的相同电池相比，在较高温度下充电的电池随着时间的推移具有更快的容量衰减，梯度更陡。

图2示出了已知电子设备的功能框图，在所示示例中，该电子设备是已知的BTE/RIC听力装置2’。优选地，听力装置2’是提供并设计成支持听力受损使用者的听力的助听器。

听力装置2’与充电器(未示出)一起形成感应充电系统。在感应充电系统中，充电器经由磁场或电磁场无线耦合到听力装置2’，以将能量传递到听力装置2’，从而对听力装置2’的可充电电池4’充电。磁场或电磁场以与听力装置2’的接收器电路5’的共振频率相匹配的频率产生。因此，听力装置2’和充电器形成磁共振(MR)充电系统。

听力装置2’包括消耗单元6’，该消耗单元6’在听力装置2’的运行状态下消耗电能。在听力装置2’的情况下，消耗单元6’包括例如数字信号处理器、接收器、至少一个麦克风等。

听力装置2’还包括电池线圈模块8’和电源管理电路(也称为“电源管理模块”或PMM 10’)。优选地，消耗单元6’(或其至少一部分)和PMM 10’集成在印刷电路板(随后表示为主板12’)上。

在优选实施例中，除了下文描述的差异之外，根据本发明的听力装置2对应于图2的听力装置2。

如图3至图6所示，根据本发明的听力装置2的电池线圈模块8包括可充电电池4、接收器电路5和电池电路14，它们可以集成在柔性印刷电路板(PCB 16)上。因此，电池线圈模块8包含能量接收器机构和能量存储机构。优选地，PCB 16是主板12的一部分，主板12还包含PMM 10和消耗单元6或其一部分，特别是数字信号处理器18。图3具体示出了为ITE听力装置设计的电池线圈模块8的实施例。

作为接收器电路5的最突出部分，电池线圈模块8包括缠绕在电池4的周壁上的接收器线圈20。在图3至图6的示例中，接收器电路5还包括谐振电路22和整流器电路(整流器24)。

作为电池电路14的最突出部分，电池线圈模块8包括可充电电池4(也称为“二次电池”)。在图3至图6的示例中，电池电路16还包括将电池4与PMM 10电连接的电池供应线26。

在图3至图6的示例中，电池线圈模块8还包括温度传感器，该温度传感器在这里由热敏电阻28实现。电池供应线26和热敏电阻28可以集成在PCB 16上。

电池线圈模块8(更准确地说是接收器电路5)的第一功能是通过接收器线圈20和充电器的发射器线圈(未示出)的磁或电磁耦合来捕获磁或电磁能量，并且当接收器线圈20浸入发射器线圈的磁场或电磁场时，将所述磁或电磁能量转换成电能。

电池线圈模块8(更准确地说是电池电路16)的第二功能是存储由接收器电路14接收的电能，并通过在听力装置2的运行状态下充当向听力装置2，特别是向消耗单元6供电的源来提供该能量。

电池线圈模块8(更准确地说是热敏电阻28)的第三功能是感测电池4的温度，以便识别电池4即将过热。

整流器24包括二极管30(优选地实现为肖特基二极管)，以将接收器线圈20产生的交流能量转换成直流能量(即直流充电电流)。二极管30串联到接收器线圈20。此外，二极管30具有将电池线圈模块8的输出电压(即充电电流的电压)限制到其击穿电压的电压箝位特征。

PMM 10的基本功能是控制充电电流和监控电池4的电压Vb。优选地，PMM 10进一步变换电池4的电压，并将变换后的电压输出到消耗单元6。PMM10可以以分散元件电路或集成电路的形式实现。它还可以包括可编程单元，例如微控制器。

电池线圈模块8的输出连接到PMM 10的充电输入端子。在PMM10内，充电输入端子连接到充电单元32。除了充电单元32之外，PMM 10还包括负载调制单元34，如前面所述，负载调制单元34将负载调制信号调制到充电电流上。充电单元32的输出连接到转换单元(未示出)，用于向听力装置2的消耗单元6供电。充电单元32的输出端也连接到PMM10的充电/放电输入端。

当PMM 10中的充电电流的电压超过预定阈值时，听力装置2的充电控制(未示出)将PMM 10切换到充电状态。当所述电压下降到阈值以下时，充电控制将PMM10切换到放电状态。在听力装置2的工作状态下，PMM 10的转换单元向消耗单元6提供具有恒定电压的输出功率。

PMM10的温度监测单元(未示出)将热敏电阻28的电阻转换成电压信号，以监测电池4的温度。

如图3所示，PMM 10集成在围绕电池4折叠并因此围绕电池4的主板12上。这里，PMM10被放置在主板12的背离电池4的一侧上。因此，PMM10远离电池4定位，以减少从PMM 10到电池4的热传递，并支持向环境的散热。

从图6可以看出，接收线圈20包括3个绕组匝。

在根据图3至图6的听力装置2的实施例中，PMM 10的负载调制单元34通过发送到充电器的负载调制信号来控制从充电器传输到听力装置2的功率，使得到PMM 10的充电输入电压Vcc超过电池电压Vb充电所需的最小电压Vmin，参见等式Eq.6。在图7中示出了充电输入电压Vcc与电池电压Vb(在充电过程中缓慢增加)的这种依赖性。

图8示出了过程循环，其中在负载调制单元34的控制下，从充电器传输的功率以及因此充电输入电压Vcc连续地适应于电池电压Vb。该过程从设置来自充电器系统的初始传输功率开始，以产生磁场。然后，浸没在磁场中的接收器线圈20感应出交流共振能量。谐振的交流能量被整流二极管30转换成直流能量。转换后的直流电压被输入到PMM10的充电输入端，以开始对二次电池充电。PMM10监视电池电压和充电输入电压。然后，它通过接收器线圈20将包含电池电压和充电输入电压信息的数据发送回充电器系统。接收到的数据在充电器系统中被解调和处理。处理后的信号用于计算减小充电输入电压与PMM10所需的最小充电电压和电池电压之和之间的误差的差所需的发射功率。最后，计算的新处理的发射功率被用作在充电器系统中设置的参考，以发射必要的功率来给电池4充电。

接收器线圈20的电感、电池线圈模块8的品质因数和通信稳定性是用于确定绕组匝数以最小化充电期间产生的热量的因素。例如，可以使用图9所示的方法来确定绕组匝数。

在该方法开始时(步骤40)，将绕组匝数N设置为一个(N＝1)或另一个预定的最小数，以实现最低成本和最佳电感容差控制。在下一步骤42中，电池线圈模块8被构建并集成到听力装置2中。然后(步骤44)，测量电池线圈模块8的电感和品质因数。在下一步骤46中，将听力装置2放置在充电器上，并进行充电测试，在此期间测量在PMM10的充电输入端感应的电压Vcc。

将测量的电压Vcc与PMM10为电池4充电所需的预定输入电压阈值(例如5V)进行比较(步骤48)。优选地，输入电压阈值是最大电池电压和PMM10所需的最小电压之和。例如，如果最大电池电压是4.2V，并且在充电状态下PMM 10所需的最小电压是0.8V，则输入电压阈值可以设置为5.0V。

如果感应电压Vcc小于预定的输入电压阈值(“是”)，则在步骤50中，绕组匝数增加1(N＝N+1)以增加感应电压，并且使用适配的接收器线圈20再次执行步骤42至48。否则(“否”)，感应电压Vcc等于或超过输入电压阈值(这意味着电池4可以在其整个电压范围内充电)，则通过将感应电压Vcc与预定的最大电压进行比较来继续充电测试，该最大电压被设置为接近或对应于整流二极管30的箝位极限(步骤52)。

选择最大电压，使得如果感应电压Vcc超过所述最大电压，则没有或没有足够的电压范围留给负载调制。在这种情况下，由PMM 10中的负载调制产生并从听力装置2发送到充电器的通信信号可能会失真，并且可能无法在充电器中被正确识别和解释。因此，如果在步骤52中发现感应电压Vcc超过所述最大电压(“是”)，则在步骤54中，接收器线圈20的绕组匝数减少1(N＝n-1)以增加通信稳定性。如果发现感应电压Vcc低于最大电压(“否”)，则通过在整个充电期间监控电池4的温度(使用热敏电阻28)并将监控的温度与预定的温度阈值进行比较来继续充电测试(步骤56)。

如果发现监测到的温度超过温度阈值(选择该温度阈值以符合电池4的规格)，则接收器线圈20的绕组匝数增加1(步骤50)以增加电感并降低交流谐振电流，并且对修改后的接收器线圈20再次执行步骤42至48。如果发现所监测的温度没有超过温度阈值(“否”)，则终止该方法(步骤58)。发明人已经发现，就从充电器到听力装置2的有效能量传递而言，就在听力装置2和充电器之间发送通信信号的可能性而言，以及就充电期间的低热量产生而言，具有三至四个绕组匝的接收器线圈20的设计是非常合适的。在优选实施例中，接收器线圈20设计有3个绕组匝，如图6所示。

为了确定负载调制电流的适当幅度，在优选实施例中，负载调制单元34执行图10所示的方法。该方法从将负载调制水平设置为最小幅水平开始(步骤60)。然后，开始完全充电测试(步骤62)。在充电测试期间，负载调制单元34通过连续通信计数来检查通信稳定性(步骤64)。如果在整个充电周期中没有重置通信计数，则充电测试通过(这意味着通信在整个充电周期中是稳定的)。在这种情况下(“是”)，负载调制电流的电流幅度水平被存储以供以后在听力装置2的操作期间用于负载调制，并且该方法被终止(步骤66)。否则(“否”)，在充电测试期间重置通信计数(这意味着在充电测试期间通信中断)，则增加负载调制电流的水平(步骤68)，并重复步骤62和64。

本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行许多变化和/或修改，如具体实施例所示。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的，而不是限制性的。特别地，本发明的任何公开实施例可以通过包括上面参照本发明的另一个公开实施例公开的一个或多个变型来改变。

附图标记列表

2，2’ 听力装置

4，4’ 电池

5，5’ 接收器电路

6，6’ 消耗单元

8，8’ 电池线圈模块

10，10’ 电源管理模块(PMM)

12，12’ 主板

14 电池电路

16 柔性印刷电路板(PCB)

18 数字信号处理器

20 接收器线圈

22 谐振电路

24 整流器

26 电池供应线

28 热敏电阻

30 二极管

32 充电单元

34 负载调制装置

40 步骤

42 步骤

44 步骤

46 步骤

48 步骤

50 步骤

52 步骤

54 步骤

56 步骤

58 步骤

60 步骤

62 步骤

64 步骤

66 步骤

68 步骤

Claims (9)

1.一种电子设备，特别是听力装置(2)，包括

-可充电电池(4)，

-接收器电路(5)，用于无线地从充电器接收能量并将所接收的能量转换成充电电流，以对电池(4)充电，以及

-电源管理电路(10)，用于调节充电电流的水平，其中电源管理电路(10)设置在电子设备的印刷电路板(12，16)上，使得其背离电池(4)。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述印刷电路板(12，16)相对于所述电池(4)折叠和布置，使得印刷电路板围绕所述电池(4)的至少两侧。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述接收器电路(5)包括接收器线圈(20)，所述接收器线圈具有带有三至四个之间的绕组匝，特别是三个绕组匝的绕组。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子设备，所述电子设备还包括负载调制单元(34)，负载调制单元设计成调制充电电流以便通过负载调制将通信从所述电子设备传送到所述充电器，并且其中，在调整程序中，所述负载调制单元(34)能操作以便将所述负载调制的幅度调整到所述电子设备和所述充电器之间建立稳定通信的最小幅度。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，负载调制单元(34)设计成在电子设备运行期间以规则或不规则的间隔重复调整程序。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其中，电源管理电路(10)能操作以便确定由接收器电路(5)施加到电源管理电路(10)的充电电压的最小值，并且其中，电源管理电路(10)能操作以便创建要发送到充电器的通信信号，所述通信信号使得充电器调整由充电器产生的磁场的幅度，使得充电电压对应于所述最小值。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其中，为了确定所述充电电压的所述最小值，所述电源管理电路(10)能操作以便迭代地增加所述充电电压的参考值，直到实现所述充电过程的稳定性。

8.根据权利要求5所述的电子设备，其中，为了确定所述充电电压的最小值，所述电源管理电路(10)能操作以便迭代地降低所述充电电压的参考值，直到失去所述充电过程的稳定性，并且将所述充电电压的最小值设置为已经实现所述充电过程的稳定性的最后参考值。

9.一种感应充电系统，包括根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，以及用于对所述电子设备的电池(4)无线充电的充电器。