-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung für persönliche Utensilien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein System zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17, eine Schale für ein mobiles Endgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 sowie ein Verfahren zum drahtlosen Aufladen eines mobilen Endgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
-
Nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 umfasst eine derartige Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung ein Behältnis zur Aufnahme der persönlichen Utensilien, wie beispielsweise Ausweise, Kreditkarten, Geld oder Kosmetik, eine interne Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie, einen internen Akkumulator, der mit der internen Empfangseinheit derart zusammenwirkt, dass er die von der internen Empfangseinheit empfangene elektrische Energie speichert, eine interne Sendeeinheit, welche mit dem internen Akkumulator zusammenwirkt, und die dazu bestimmt ist, die vom internen Akkumulator gespeicherte elektrische Energie an eine externe Empfangseinheit eines mobilen Endgerätes zu übertragen, sobald die interne Sendeeinheit operativ mit der externen Empfangseinheit verbunden ist, und eine Aufnahmevorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, das mobile Endgerät zumindest teilweise aufzunehmen, so dass die externe Empfangseinheit in der Aufnahmevorrichtung liegt.
-
Ein Akkumulator ist ein Speicherelement für elektrische Energie, welches wiederholt aufgeladen und entladen werden kann. Der Begriff Akkumulator wird synonym zu wieder aufladbarer Batterie gebraucht.
-
Operative Verbindung zwischen einer Sende- und einer Empfangseinheit bedeutet, dass zwischen den beiden Einheiten eine Verbindung aufgebaut wurde, die dazu vorgesehen ist, von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit elektrische Energie zu übertragen.
-
Im Alltag sind eine Vielzahl von mobiler Endgeräte im Einsatz, die mittels elektrischer Energie betrieben werden. Sie verfügen meist über eine wieder aufladbare Batterie, also einen Akkumulator, der das mobile Endgerät mit dem für seinen Gebrauch notwendigen Strom versorgt.
-
Nachteilig ist, dass der Nutzer eines solchen Gerätes sicherstellen muss, dass er auch unterwegs das mobile Endgerät wieder aufladen kann, wenn die Batterie zu Neige geht. Gerade im mobilen Einsatz ist nicht überall eine externe Stromversorgung verfügbar, um das mobile Endgerät wieder aufladen zu können. Statt dessen könnte der Nutzer beispielsweise Ersatzbatterien bei sich tragen, um eine leere Batterie auszutauschen. Allerdings sehen eine Reihe von mobilen Endgeräten gar keinen Austausch der Batterie vor.
-
Deshalb sind auf dem Markt mobile Ladegeräte mit einer eigenen Batterie verfügbar, die unterwegs mit dem mobilen Endgerät verbunden werden können, um die Batterie des mobilen Endgerätes durch die interne Batterie des Ladegerätes zu speisen und auf diese Weise wieder aufzuladen.
-
Vorteilhaft ist es, wenn das mobile Ladegerät in eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung für persönliche Utensilien integriert ist. Auf diese Weise muss das mobile Ladegerät nicht separat eingesteckt werden, sondern ist unterwegs immer zusammen mit der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung verfügbar.
-
Ein mobiles Ladegerät ist beispielsweise aus der
WO2014/040004A1 bekannt. Die Schrift offenbart eine persönliche Ladeeinheit, welche mittels eines Konnektors, beispielsweise eines Mikro-USB-Kabels, mit einem tragbaren elektronischen Gerät verbunden werden kann, solange das tragbare elektronische Gerät in einem Verwahrungselement der persönlichen Ladeeinheit positioniert ist, um so das tragbare elektronische Gerät aufzuladen (siehe Anspruch 1). Die Schrift offenbart eine drahtlose Aufladung der persönlichen Ladeeinheit durch Auflegen der persönlichen Ladeeinheit auf eine induktive Ladematte, aber keine drahtlose Weitergabe der aufgenommenen elektrischen Energie an das tragbare elektronische Gerät. Statt dessen muss das tragbare elektronische Gerät mittels eines Konnektors (siehe z. B.
3), also kabelgebunden, mit der persönlichen Ladeeinheit verbunden werden, um von dieser aufgeladen zu werden. Dazu muss das tragbare elektronische Gerät manuell mit dem Konnektor in der persönlichen Ladeeinheit verbunden werden. Das tragbare elektronische Gerät muss kompatibel zum Konnektor sein, um mit diesem verbunden werden zu können. Ist der Konnektor beispielsweise ein Mikro-USB-Kabel, so muss das tragbare elektronische Gerät einen Anschluss für ein Mikro-USB-Kabel zur Stromversorgung vorsehen. Sieht das tragbare elektronische Gerät einen anderen Konnektor zur Stromversorgung vor, so kann das Gerät nicht durch die persönliche Ladeeinheit aufgeladen werden.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung für persönliche Utensilien der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung dazu geeignet ist eine große Anzahl von verschiedenen mobilen Endgeräten elektrisch aufzuladen, indem die operative Verbindung zur Übertragung elektrischer Energie von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit vereinfacht wird.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Danach ist vorgesehen, dass die interne Sendeeinheit die elektrische Energie drahtlos an die externe Empfangseinheit überträgt.
-
Durch die drahtlose Übertragung entfällt das manuelle Verbinden der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung mit dem mobilen Endgerät mittels eines Konnektors.
-
Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die interne Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie, der interne Akkumulator zur Speicherung von elektrischer Energie, die interne Sendeeinheit zur Übertragung von elektrischer Energie an eine externe Empfangseinheit und die Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der externen Empfangseinheit gehören zu einem mobilen Ladegerät, welches in die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung integriert ist.
-
Die Kapazität des internen Akkumulators liegt vorzugsweise im Bereich von 1.000 mAh bis 20.000 mAh. Für Portemonnaies oder andere Transport- und Aufbewahrungsvorrichtungen, die ähnlich kleine Ausmaße wie ein Portemonnaie aufweisen, so dass nur wenig Raum zur Aufnahme des internen Akkumulators zur Verfügung steht, liegt die Kapazität des internen Akkumulators im Bereich von 1.000 mAh bis 4.000 mAh.
-
Der Wirkungsbereich einer Sendeeinheit ist der Bereich, in dem eine Empfangseinheit relativ zu der Sendeeinheit positioniert sein muss, damit elektrische Energie drahtlos von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übertragen werden kann.
-
Der interne Akkumulator kann an unterschiedlichen Orten in der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung angeordnet sein. Er kann in einem Innenraum der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung vorgesehen sein. Er kann in dem Behältnis zur Aufnahme von persönlichen Utensilien angeordnet sein. Er kann ebenso an einer Außenseite der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung liegen, beispielsweise in einem Fach an einer Außenseite der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung.
-
Der interne Akkumulator kann austauschbar sein, so dass ein entladener interner Akkumulator durch einen mitgeführten zweiten Akkumulator ersetzt werden kann. Auf diese Weise kann das mobile Ladegerät mehr elektrische Energie an mobile Endgeräte zur Verfügung stellen.
-
Die interne Empfangseinheit ist insbesondere derart in der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung angeordnet, dass sie durch geeignete Positionierung der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung auf einem externen Ladegerät, beispielsweise einer Ladematte zum drahtlosen Aufladen von mobilen Endgeräten, elektrische Energie von diesem empfangen kann. Dazu umfasst das externe Ladegerät eine externe Sendeeinheit zum drahtlosen Übertragen elektrischer Energie an die interne Empfangseinheit.
-
Die Transport- und Aufnahmevorrichtung kann zum Beispiel ein Portemonnaie oder eine Handtasche oder eine Schutzhülle für ein mobiles Endgerät oder ein Rucksack sein. Sie kann auch in ein Kleidungsstück integriert sein. Es kann sich dabei um jede beliebige mobile Vorrichtung handeln, die zur Aufnahme von persönlichen Utensilien geeignet ist, und die unterwegs beziehungsweise auf Reisen leicht mitgeführt werden kann.
-
In einer möglichen Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, die elektrische Energie von der externen Sendeeinheit des Ladegerätes an die interne Empfangseinheit und von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit des mobilen Endgerätes per magnetischer Induktion zu übertragen.
-
Die Vorrichtung kann beispielsweise mit Hilfe von Spulenanordnungen elektrische Energie drahtlos übertragen. Dabei ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, die elektrische Energie in der internen Empfangseinheit per magnetischer Induktion zu empfangen und von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit per magnetischer Induktion zu übertragen. Die interne Empfangseinheit umfasst zumindest eine interne Empfangsspule zum drahtlosen Empfang elektrischer Energie. Die interne Sendeeinheit umfasst zumindest eine interne Sendespule zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie an die externe Empfangseinheit. Dabei ist die zumindest eine interne Sendespule dazu vorgesehen elektrische Energie an zumindest eine externe Empfangsspule der externen Empfangseinheit zu übertragen.
-
Die interne Empfangsspule kann eine rechteckige, quadratische oder kreisförmige Wicklung aufweisen. Die Induktivität der internen Empfangsspule liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 μH. Die Eigenfrequenz der internen Empfangsspule liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 40 MHz. Die interne Empfangsspule weist vorzugsweise eine Länge zwischen 15 und 70 mm, eine Breite zwischen 10 und 70 mm oder einen Durchmesser zwischen 5 und 50 mm auf. Die Dicke der internen Empfangsspule liegt vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm. Die interne Sendespule kann eine quadratische oder kreisförmige Wicklung aufweisen. Die Induktivität der internen Sendespule liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 μH. Die Eigenfrequenz der internen Sendespule 61 liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 40 MHz. Die interne Sendespule 61 weist vorzugsweise eine Länge zwischen 15 und 100 mm, eine Breite zwischen 15 und 80 mm oder einen Durchmesser zwischen 15 und 70 mm auf. Die Dicke der internen Sendespule 61 liegt vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm.
-
Insbesondere ist auch vorgesehen, dass die interne Sendeeinheit eine Mehrzahl von internen Sendespulen aufweist. Verfügt die interne Sendeeinheit über eine Mehrzahl von internen Sendespulen, so können diese beispielsweise ohne Überlappung in einer Ebene angeordnet sein. Die Mehrzahl der internen Sendespulen kann aber auch in mehreren Ebenen, beispielsweise in zwei Ebenen oder in drei Ebenen, angeordnet sein, so dass benachbarte Sendespulen sich teilweise überlappen können. Liegt eine Mehrzahl von internen Sendespulen vor, so wird der Wirkungsbereich, in dem induktiv elektrische Energie an die zumindest eine externe Empfangsspule übertragen werden kann, vergrößert im Vergleich zu einer Ausführung mit nur einer internen Sendespule. Jede der internen Sendespulen der internen Sendeeinheit ist dazu ausgelegt, Energie an die zumindest eine externe Empfangsspule übertragen zu können.
-
Zusätzlich ist eine Steuereinheit vorgesehen, die ausgebildet ist, die genau eine interne Sendespule oder jede der Mehrzahl von internen Sendespulen mit höchstens einer der zumindest einen externen Empfangsspule operativ zu verbinden. Eine einzelne interne Sendespule überträgt also an höchstens eine der zumindest einen externen Empfangsspule elektrische Energie. Liegt nur genau eine externe Empfangsspule vor, so kann diejenige interne Sendespule, die der externen Empfangsspule am nächsten liegt, operativ mit der externen Empfangsspule verbunden werden, um elektrische Energie zu übertragen. Außerdem steuert die Steuereinheit die Weitergabe und Speicherung der von der internen Empfangseinheit empfangenen elektrischen Energie an den internen Akkumulator. Die Steuereinheit steuert auch die Weitergabe der elektrischen Energie vom internen Akkumulator an die interne Sendeeinheit zur Übertragung an die externe Empfangseinheit.
-
Die Steuereinheit verbindet die zumindest eine interne Sendespule derart mit der zumindest einen externen Empfangsspule, dass die externe Empfangsspule oder jede der externen Empfangsspulen an höchstens eine der zumindest einen internen Sendespule operativ gekoppelt ist. Eine externe Empfangsspule empfängt also von höchstens einer internen Sendespule elektrische Energie. Eine operative Verbindung wird also immer als Paarverbindung zwischen einer Sendespule und einer Empfangsspule aufgebaut.
-
Bewegt sich das mobile Endgerät innerhalb der Aufnahmevorrichtung und liegt eine Mehrzahl von internen Sendespulen vor, so kann die Steuereinheit veranlassen, dass die interne Sendespule, von der elektrische Energie an eine externe Empfangsspule übertragen wird, von einer ersten internen Sendespule zu einer zweiten internen Sendespule wechselt. Die operative Verbindung zwischen der ersten Sendespule und einer Empfangsspule wird durch die Steuereinheit nur dann aufgebaut, wenn ein Abstand zwischen der ersten Sendespule und der Empfangsspule einen vorgegebenen Referenzwert nicht übersteigt. Die Steuereinheit baut die operative Verbindung wieder ab, wenn der Abstand zwischen der ersten Sendespule und der Empfangsspule einen vorgegebenen Referenzwerte übersteigt. Die Steuereinheit baut eine neue operative Verbindung zwischen der zweiten Sendespule und der Empfangsspule auf, wenn die zweite Sendespule, diejenige aus der Mehrzahl der Sendespulen ist, die den geringsten Abstand zur Empfangsspule aufweist, und der Abstand zwischen der zweiten Sendespule und der Empfangsspule den vorgegebenen Referenzwert nicht überschreitet. Die Sende- und Empfangsspulen tauschen Nachrichten aus, aus denen die Steuereinheit deren Abstand ermitteln kann.
-
Verfügt die Vorrichtung über eine Mehrzahl von internen Sendespulen und liegen in deren Wirkungsbereich eine Mehrzahl von externen Empfangsspulen, so kann die Steuereinheit auch eine Mehrzahl von Sende-Empfangs-Paaren, jeweils aus einer internen Sendespule und einer externen Empfangsspule bestehend, miteinander operativ verbinden. Durch eine gleichzeitige parallele Übertragung von elektrischer Energie über eine Mehrzahl von Sende-Empfangs-Paaren kann die elektrische Energie schneller übertragen werden.
-
Die Steuereinheit und die zumindest eine interne Sendespule können platzsparend auf derselben Leiterplatte angeordnet sein. Durch den gesparten Platz kann der interne Akkumulator größer ausgelegt werden. Er kann beispielsweise eine Kapazität von bis zu 4.000 mAh aufweisen.
-
Die zumindest eine interne Empfangsspule kann auch zugleich die zumindest eine interne Sendespule ausbilden. Das heißt, dass dieselbe Spule sowohl als interne Empfangsspule, zum Empfang von elektrischer Energie von einem externen Ladegerät, als auch als interne Sendespule zur Übertragung von elektrischer Energie an die zumindest eine externe Empfangsspule vorgesehen ist.
-
Die Aufnahmevorrichtung kann als ein Auflagebereich auf einer Außenfläche der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Aufnahmevorrichtung ist verschieden vom Behältnis zur Aufnahme der persönlichen Utensilien. Die Aufnahmevorrichtung kann ein zumindest teilweises Aufliegen des mobilen Endgerätes ohne weiteres Befestigungsmittel vorsehen. Der Auflagebereich ist dafür vorgesehen, dass auf ihm das mobile Endgerät derart auflegbar ist, dass die zumindest eine externe Empfangsspule in der Aufnahmevorrichtung liegt und in Richtung des Auflagebereiches weist. Die zumindest eine interne Sendespule ist derart innerhalb der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung angeordnet, dass sie in Richtung der bestimmungsgemäß in der Aufnahmevorrichtung liegenden externen Empfangsspule weist. Durch eine solche Ausrichtung kann die zumindest eine interne Sendespule mit der zumindest einen externen Empfangsspule operativ verbunden werden, um elektrische Energie zu übertragen.
-
Der Auflagebereich auf der Außenfläche kann optisch markiert sein. Der Auflagebereich kann eine höhere Haftreibung aufweisen. Durch die höhere Haftreibung haftet ein zumindest teilweise aufliegendes mobiles Endgerät besser auf dem Auflagebereich und verrutscht nicht.
-
Die Aufnahmevorrichtung kann auch als ein Fach in einem Innenraum der Vorrichtung oder als ein Fach an einer Außenseite der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Aufnahmevorrichtung ist verschieden vom Behältnis zur Aufnahme der persönlichen Utensilien.
-
Zumindest die externe Empfangseinheit oder das mobile Endgerät mit der externen Empfangseinheit kann in der Aufnahmevorrichtung durch ein elastisches Befestigungsmittel oder ein magnetisches Element fixierbar sein. Zur magnetischen Fixierung kann beispielsweise sowohl die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung als auch das mobile Endgerät jeweils ein magnetisches Element aufweisen. Es genügt aber auch, wenn das mobile Endgerät ein magnetisierendes Element aufweist, welches von dem magnetischen Element in der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung angezogen wird. Das magnetische Element in der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung ist derart vorzusehen, dass durch die magnetische Anziehung die externe Empfangseinheit in der Aufnahmevorrichtung derart fixiert wird, dass die interne Sendeeinheit und die externe Empfangseinheit derart zueinander ausgerichtet sind, dass elektrische Energie von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit übertragen werden kann. Das magnetische Element kann beispielsweise ein Dauermagnet aus Neodym sein. Es kann auch als Elektromagnet ausgelegt sein, welches seine magnetischen Eigenschaften entfaltet, wenn die interne Sendeeinheit mit der externen Empfangseinheit operativ verbunden ist, um elektrische Energie zu übertragen. Die Haftkraft jedes magnetischen Elementes liegt im Bereich von 1 bis 200 Newton. Das magnetische Element kann also eine magnetische bzw. magnetisierbare Vorrichtung mit einer Masse von rund 0,1 bis 20 kg anziehen und fixieren. Das magnetische Element hat einen Durchmesser im Bereich von 3 bis 20 mm. Das magnetische Element hat eine Dicke im Bereich von 2 bis 6 mm.
-
Die Aufnahmevorrichtung ist derart zur internen Sendeeinheit angeordnet und die externe Empfangseinheit kann derart in die Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden, dass ein Abstand zwischen der internen Sendeeinheit und der externen Empfangseinheit höchstens 10 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm und höchstens 10 mm beträgt. Wird die elektrische Energie durch magnetische Induktion übertragen und ist die interne Sendeeinheit als eine interne Sendespule und die externe Empfangseinheit als eine externe Empfangsspule ausgelegt, so hängt die Übertragung von elektrischer Energie von der internen Sendespule an die externe Empfangsspule von den Ausmaßen der internen Sendespule ab, bei einer kreisförmigen Sendespule also vom Durchmesser der internen Sendespule. Bei einer Übertragung durch magnetische Induktion ohne resonante Kopplung ist der Abstand derart festzulegen, dass er klein im Vergleich zum Durchmesser der internen Sendespule ist. Bei dem Spezialfall der Übertragung elektrischer Energie durch magnetische Induktion mit resonanter Kopplung kann die Reichweite auf das vier- bis achtfache des Durchmessers der internen Sendespule vergrößert werden. Durch eine Vergrößerung des Abstands kann sich die Zeit erhöhen, die benötigt wird, um einen externen Akkumulator eines mobilen Endgerätes aufzuladen. Bei einer Übertragung durch magnetische Induktion mit resonanter Kopplung ist zwischen der Sende- und der Empfangsspule zumindest ein Schwingkreis vorzusehen, dessen Resonanzfrequenz auf die Übertragungsfrequenz abgestimmt wird, mit der die elektrische Energie übertragen wird. Dadurch kann eine verbesserte magnetische Kopplung zwischen Sendespule und Empfangsspule erreicht werden. Für den Spezialfall der Übertragung durch magnetische Induktion mit resonanter Kopplung kann auch bei Abständen von bis zu 50 cm elektrische Energie übertragen werden. Der Abstand bezeichnet den senkrechten Abstand (Lot) zwischen der internen Sendeeinheit und der externen Empfangseinheit. Wenn die genannten Abstandsvorgaben eingehalten werden, so kann elektrische Energie drahtlos von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit übertragen werden.
-
Zwischen der internen Sendeeinheit und der internen Empfangseinheit kann ein Mittel zur Abschirmung drahtloser Energieübertragung von der internen Sendeeinheit an die interne Empfangseinheit angeordnet sein. Ohne das Mittel zur Abschirmung kann der Fall auftreten, dass die interne Sendeeinheit elektrische Energie an die interne Empfangseinheit überträgt. Das bedeutet, dass die elektrische Energie innerhalb des mobilen Ladegerätes bewegt wird und durch Übertragungsverluste, wie Wärmeentwicklung, elektrische Energie verlorengeht, die nicht mehr zur Aufladung von mobilen Endgeräten genutzt werden kann. Das Mittel zur Abschirmung kann auch einen Bereich des Behältnisses abschirmen. Die im abgeschirmten Bereich aufgenommenen persönlichen Utensilien, wie beispielsweise Kreditkarten, Identitätskarten und/oder RFID-Transponder, werden durch das Mittel zur Abschirmung vor Strahlung geschützt. Insbesondere werden sie vor der beim Übertragen von elektrischer Energie von einer externen Sendeeinheit an die interne Empfangseinheit und/oder von der internen Sendeeinheit an eine externe Empfangseinheit emittierten Strahlung geschützt.
-
Das Mittel zur Abschirmung kann eine weitere Abschirmwirkung aufweisen. So kann es beispielsweise in dem abgeschirmten Bereich des Behältnisses mitgeführte Kreditkarten, Identitätskarten, welche mit einem RFID-Transponder bestückt sind, oder einen sonstigen RFID-Transponder vor einem unerwünschten Auslesen durch Dritte schützen.
-
Das Mittel zur Abschirmung kann als Folie ausgebildet sein. Die Folie schirmt die drahtlose Übertragung elektrischer Energie durch magnetische Induktion ab. Beispielsweise kann es sich um eine Folie aus Cryptalloy oder um Aluminiumfolie handeln. Die Folie weist vorzugsweise eine Dicke von 80 bis 120 μm auf.
-
Die Vorrichtung kann ein Startelement aufweisen, welches dazu ausgelegt ist, die drahtlose Übertragung von elektrischer Energie von der internen Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit auszulösen. In diesem Fall genügt es nicht allein, dass die Abstandsanforderungen zwischen interner Sendeeinheit und externer Empfangseinheit eingehalten werden, um elektrische Energie zu übertragen. Stattdessen muss zusätzlich durch Betätigen des Startelementes der Vorgang des Übertragens von elektrischer Energie aktiv gestartet werden. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Aufladen eines mobilen Endgerätes, welches zufällig der internen Sendeeinheit hinreichend nahe kommt, und ein unerwünschtes Entladen des mobilen Ladegerätes verhindert werden.
-
Es wird auch ein System zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie offenbart. Das System umfasst eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung gemäß den vorherigen Ausführungen sowie ein externes Ladegerät zur drahtlosen Übertragung elektrischer Energie an die interne Empfangseinheit der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung.
-
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Schale für ein mobiles Endgerät zu schaffen. Die Schale ist Teil des mobilen Endgerätes und ist dazu ausgelegt, dem mobilen Endgerät weitere Komponenten bereitzustellen, insbesondere eine externe Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie. Weist das mobile Endgerät keine externe Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie auf, so wird das mobile Endgerät durch Kopplung mit der Schale in die Lage versetzt, elektrische Energie von der internen Sendeeinheit einer erfindungsgemäßen Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung drahtlos zu empfangen.
-
Die Schale umfasst neben einer externe Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie von einer internen Sendeeinheit einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung auch ein magnetisches Element. Das magnetische Element ist vorgesehen mit einem magnetischen Element oder einem magnetisierbaren Element der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung zusammenzuwirken, und die Schale derart in der Aufnahmevorrichtung fixieren zu können, dass elektrische Energie von der internen Sendeeinheit der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung an die externe Empfangseinheit übertragen werden kann. Ist die interne Empfangsspule und/oder die externe Sendespule in der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung auf eine Unterlage aus ferromagnetischem Material, beispielsweise eine Ferritplatte, aufgebracht, so ist diese Unterlage magnetisierbar und wird von dem magnetisches Element der Schale angezogen. Die Schale ist derart mit den übrigen Komponenten des mobilen Endgerätes verbunden, dass die von der externen Empfangseinheit empfangene elektrische Energie an einen externen Akkumulator des mobilen Endgerätes weitergeleitet werden kann.
-
In einer anderen Ausführungsform umfasst die Schale, neben der externen Empfangseinheit zum drahtlosen Empfang von elektrischer Energie von einer internen Sendeeinheit einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung, ein magnetisierbares Element. Diese Ausführungsform der Schale erfordert, dass die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung selbst über ein magnetisches Element verfügt, mit dem das magnetisierbare Element der Schale zusammenwirken kann, um die externe Empfangseinheit in der Aufnahmevorrichtung der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung zu fixieren.
-
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum drahtlosen Aufladen eines mobilen Endgerätes zu schaffen. Das Verfahren sieht ein zeitgleiches Ent- und Wiederaufladen eines internen Akkumulators einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung vor. Das Verfahren sieht vor, dass das mobile Endgerät drahtlos durch den internen Akkumulator der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung aufgeladen wird, während der interne Akkumulator drahtlos durch ein externes Ladegerät aufgeladen wird, auf dem die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung positioniert ist. Dazu ist das mobile Endgerät zumindest teilweise in einer Aufnahmevorrichtung der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung aufgenommen.
-
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand nachfolgender Figuren beispielhaft dargestellt.
-
Es zeigen:
| Fig. 1 | eine schematische Sicht auf ein System zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie |
| Fig. 2 | eine Handtasche als eine erste Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 2A | eine erste Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie für eine Handtasche |
| Fig. 2B | eine Variation der ersten Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie |
| Fig. 2C | eine Darstellung der Funktionsweise des Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie nach Fig. 2B |
| Fig. 2D | eine erste Variation der Handtasche aus Fig. 2 |
| Fig. 2E | eine zweite Variation der Handtasche aus Fig. 2 |
| Fig. 3 | eine zweite Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie für ein Portemonnaie |
| Fig. 3A | ein Portemonnaie als eine zweite Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 3B | eine erste Variation des Portemonnaies aus Fig. 3A |
| Fig. 4A | eine erste Detaillierung des Portemonnaies aus Fig. 3A |
| Fig. 4B | eine zweite Detaillierung des Portemonnaies aus Fig. 3A |
| Fig. 4C | eine erste Sicht auf eine dritte Detailierung des Portemonnaies aus Fig. 3A |
| Fig. 4D | eine zweite Sicht auf die dritte Detailierung des Portemonnaies aus Fig. 3A |
| Fig. 5A | eine erste Ausführungsform eines Auflagebereichs für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 5B | eine zweite Ausführungsform eines Auflagebereichs für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 6A | ein Damenportemonnaie als eine dritte Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 6B | eine erste Variation des Damenportemonnaies aus Fig. 6A |
| Fig. 6C | eine zweite Variation des Damenportemonnaies aus Fig. 6A |
| Fig. 6D | eine dritte Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie für ein Damenportemonnaie |
| Fig. 7A | eine erste Ausführungsform eines Befestigungsmittels zur Fixierung eines mobilen Endgerätes in der Aufnahmevorrichtung |
| Fig. 7B | eine zweite Ausführungsform eines Befestigungsmittels zur Fixierung eines mobilen Endgerätes in der Aufnahmevorrichtung |
| Fig. 8A | eine Schutzhülle als eine vierte Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 8B | eine vierte Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie für eine Schutzhülle |
| Fig. 9A | eine Draufsicht einer ersten Spulenanordnung |
| Fig. 9B | eine Draufsicht einer zweiten Spulenanordnung |
| Fig. 9C | eine Draufsicht einer dritten Spulenanordnung |
| Fig. 9D | einen Querschnitt zu der dritten Spulenanordnung aus Fig. 9C |
| Fig. 9E | einen Querschnitt zu einer Variation der dritten Spulenanordnung aus Fig. 9C |
| Fig. 9F | eine perspektivische Draufsicht einer vierten Spulenanordnung |
| Fig. 9G | eine schematische Draufsicht einer Variation der vierten Spulenanordnung |
| Fig. 9H | eine erste Ebene der Draufsicht aus Fig. 9G |
| Fig. 9I | eine zweite Ebene der Draufsicht aus Fig. 9G |
| Fig. 9J | eine dritte Ebene der Draufsicht aus Fig. 9G |
| Fig. 10A | eine fünfte Spulenanordnung für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 10B | eine sechste Spulenanordnung für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| Fig. 11 | eine Schale für ein mobiles Endgerät |
-
Die 1 zeigt eine schematische Sicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie umfassend eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 mit einem mobilen Ladegerät 13 und ein externes Ladegerät 7.
-
Das mobile Ladegerät 13 ist dazu ausgelegt mittels einer internen Empfangseinheit 3 drahtlos elektrische Energie von einer externen Sendeeinheit 71 des externen Ladegerätes 7 aufzunehmen und in einem internen Akkumulator 2 zu speichern. Das mobile Ladegerät 13 ist ferner dazu ausgelegt mittels einer internen Sendeeinheit 6 in dem internen Akkumulator 2 gespeicherte elektrische Energie drahtlos an eine externe Empfangseinheit 52 eines mobilen Endgerätes 5 zu übertragen. Um elektrische Energie übertragen zu können, müssen die Sende- und Empfangseinheiten 71, 3, 6, 52 durch eine zum mobilen Ladegerät 13 gehörige Steuereinheit 62 operativ miteinander verbunden werden. Die Steuereinheit 62 steuert auch die Übertragung der von der internen Empfangseinheit 3 empfangenen elektrischen Energie an den internen Akkumulator 2 sowie vom internen Akkumulator 2 an die interne Sendeeinheit 6.
-
Eine erste Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 ist nachfolgend anhand der 2 erläutert. Die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 ist als Handtasche 1B ausgeführt, in welche ein mobiles Ladegerät 13 umfassend eine interne Empfangseinheit 3, einen internen Akkumulator 2, eine interne Sendeeinheit 6 und eine Aufnahmevorrichtung 4 integriert ist. Das Innere der Tasche bildet ein Behältnis 10 für persönliche Utensilien, wie beispielsweise Geld, Identitätskarten, Geldkarten und Kosmetik, aus. Die interne Empfangseinheit 3 ist in den Boden der Handtasche 1B integriert. An einer Außenseite der Handtasche 1B befindet sich eine Außentasche 4C, die als Aufnahmevorrichtung 4 für ein mobiles Endgerät 5 dient. Bei dem mobilen Endgerät 5 kann es sich beispielsweise um ein Smartphone handeln. Die interne Sendeeinheit 6 ist in einer Innenwand der Außentasche 4C in die Handtasche 1B aufgenommen. Beispielsweise kann die interne Sendeeinheit 6 in die Handtasche 1B eingenäht sein. Die interne Sendeeinheit 6 ist in Richtung der Außentasche 4C ausgerichtet, so dass sie mit einer externen Empfangseinheit 52 des mobilen Endgerätes 5, welches bestimmungsgemäß in die Außentasche 4C geschoben wurde, in eine operative Verbindung treten kann, um elektrische Energie drahtlos an die externe Empfangseinheit 52 zu übertragen. Die interne Sendeeinheit 6 kann auch in die Außenwand der Außentasche 4C integriert sein, wobei die interne Sendeeinheit 6 wiederum in Richtung der Außentasche 4C ausgerichtet ist, um elektrische Energie an ein in der Außentasche 4C befindliches mobiles Endgerät 5 drahtlos zu übertragen. Je nachdem an welcher Wand der Außentasche 4C, Innenwand oder Außenwand, sich die interne Sendeeinheit 6 befindet, muss das mobile Endgerät 5 derart in die Außentasche 4C eingeschoben werden, dass die externe Empfangseinheit 52 in Richtung der internen Sendeeinheit 6 zeigt, so dass elektrische Energie von der internen Sendeeinheit 6 an die externe Empfangseinheit 52 übertragen werden kann.
-
Die in 2A dargestellte erste Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie zeigt eine Variation der Handtasche 1B aus 2 sowie ein externes Ladegerät 7. Die interne Empfangseinheit 3 ist als eine interne Empfangsspule 31 ausgebildet, die sich in einer Seitenwand der Handtasche 1B befindet und nicht im Taschenboden. Das externe Ladegerät 7 verfügt über eine externe Sendeeinheit 71, die durch drei sich teilweise überlagernde externe Sendespulen 711 gebildet wird. Ein externes Signalelement 72 zeigt den Status des externen Ladegerätes 7 an, insbesondere ob es mit einer Stromquelle verbunden ist und elektrische Energie abgeben kann. Wie auch die Handtasche 1B verfügt das externe Ladegerät 7 über einen Henkel 73, an dem das externe Ladegerät 7 an eine Aufhängevorrichtung, wie einen Haken oder eine Stange, gehängt werden kann. Die Handtasche 1B lässt sich an ihren Henkeln ebenfalls an die Aufhängevorrichtung hängen. Die Aufhängevorrichtung stellt einen einfachen Verwahrort dar, an dem die Handtasche 1B aufbewahrt werden kann, wenn sie nicht in Benutzung ist. Die Handtasche 1B und das externe Ladegerät 7 sind so ausgelegt, dass sich die interne Empfangsspule 31 im Wirkungsbereich des externen Sendeeinheit 71 befindet, wenn die Handtasche 1B zum externen Ladegerät 7 an die Aufhängevorrichtung gehängt wird, so dass elektrische Energie drahtlos übertragen werden kann. So lässt sich der interne Akkumulator in der Handtasche 1B automatisch aufladen, sobald die Handtasche 1B an ihrem Verwahrort aufgehängt wird.
-
In 2B ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie für eine Handtasche aus 2A dargestellt. Danach ist die interne Empfangsspule 31 im Boden der Handtasche 1B und nicht in einer Seitenwand angeordnet. Das externe Ladegerät 7 mit seiner externen Sendeeinheit 71 ist in Form einer Ladematte ausgelegt, auf die die Handtasche 1B abzustellen ist, damit elektrische Energie von der externen Sendeeinheit 71 an die interne Empfangsspule 31 übertragen wird und das in die Handtasche 1B integrierte mobile Ladegerät 13 aufgeladen werden kann.
-
2C zeigt beispielhaft die Funktionsweise des Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie nach 2B. Demnach wird die Handtasche 1B auf das externe Ladegerät 7 gestellt, um über die im Boden befindliche interne Empfangsspule 31 elektrische Energie vom externen Ladegerät 7 zu empfangen und in einem internen Akkumulator 2 zu speichern. Benachbart zu einer Außentasche 4C der Handtasche 1B ist eine interne Sendeeinheit 6, welche als eine interne Sendespule 61 ausgelegt ist, vorgesehen. Die Außentasche 4C dient als Aufnahmevorrichtung 4 für ein mobiles Endgerät 5 mit einer externen Empfangseinheit 52, die drahtlos elektrische Energie empfangen kann. Nachdem das mobile Endgerät 5 bestimmungsgemäß in die Außentasche 4C geschoben wurde, befindet sich die externe Empfangseinheit 52 im Wirkungsbereich der internen Sendespule 61. Die interne Sendespule 61 tritt mit der externen Empfangseinheit 52 in eine operative Verbindung, wodurch elektrische Energie von der internen Sendespule 61 an die externe Empfangseinheit 52 übertragen wird. Die externe Empfangseinheit 52 leitet die empfangene Energie an einen externen Akkumulator 51 des mobilen Endgerätes 5 weiter, welcher die empfangene elektrische Energie speichert. Dadurch lässt sich das mobile Endgerät 5 unterwegs aufladen ohne dass man an einen festen Ort gebunden ist. Das aufgeladene mobile Endgerät 5 kann aus der Außentasche 4C entnommen werden und steht zur weiteren Benutzung bereit.
-
2D und 2E zeigen eine erste und eine zweite Variation der Handtasche 1B aus 2. In beiden Variationen ist die Aufnahmevorrichtung 4 für ein mobiles Endgerät 5 als eine Innentasche 4B in einem Innenraum der Handtasche 1B ausgebildet. In 2D erstreckt sich die Innentasche 4B über eine größeren Raum als die Innentasche 4B aus der 2E. In der ersten Variation in 2D ist die interne Sendeeinheit 6 als eine Mehrzahl von Sendespulen 61 ausgebildet. Diese sind in 2D derart dargestellt, dass sie sich teilweise überlagern. Sie können aber auch nebeneinander angeordnet sein. Dagegen ist die interne Sendeeinheit 6 in 2E zu der kleineren Innentasche 4B als eine einzelne Sendespule 61 ausgebildet. Die interne Sendeeinheit 6 mit der Mehrzahl von Sendespulen 61 aus 2D hat einen größeren Wirkungsbereich als die interne Sendeeinheit 6 aus 2E mit nur einer einzelnen Sendespule 61. Durch den größeren Wirkungsbereich wird eine größerer Raum abgedeckt, in dem das mobile Endgerät 5 aufgenommen sein muss, damit es durch die interne Sendeeinheit 6 aufgeladen werden kann. Die internen Sendespulen 61 der internen Sendeeinheit 6 sind derart auszulegen, dass die Innentasche 4B im Wirkungsbereich der internen Sendeeinheit 6 liegt. Damit kann das mobile Endgerät 5 an einer beliebigen Stelle innerhalb der Innentasche 4B aufgenommen sein, um elektrische Energie drahtlos von der internen Sendeeinheit 6 an das mobile Endgerät 5 zu übertragen. Der Wirkungsbereich kann entweder dadurch vergrößert werden, dass die Anzahl der internen Sendespulen 61 vergrößert wird. Der Wirkungsbereich kann aber auch dadurch vergrößert werden, dass die einzelne Sendespule 61 in ihrer Größe vergrößert wird.
-
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie. Es umfasst ein Portemonnaie 1A als eine zweite Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 und ein externes Ladegerät 7. Eine erste Lage 11 umfassend eine erste Hälfte 11A und eine zweite Hälfte 11B, bildet die äußere Hülle des Portemonnaies 1A. Eine nach außen weisende, vom Inneren des Portemonnaies 1A abgewandte Seite der ersten Hälfte 11A bildet eine erste Außenfläche 110A des Portemonnaies 1A. Eine nach außen weisende, vom Inneren des Portemonnaies 1A abgewandte Seite der zweiten Hälfte 11B bildet eine zweite Außenfläche 110B des Portemonnaies 1A. Benachbart zu einer ins Innere des Portemonnaies 1A weisenden Seite der ersten Hälfte 11A des Portemonnaies 1A befindet sich eine interne Empfangsspule 31. An die interne Empfangsspule 31 wird drahtlos elektrische Energie von einer externen Sendeeinheit 71 des externen Ladegerätes 7 übertragen, wenn das Portemonnaie 1A auf das externe Ladegerät 7 gelegt wird, wobei eine erste Außenfläche 110A dem externen Ladegerät 7 zugewandt ist. Die externe Sendeeinheit 71 wird durch drei externe Sendespulen 711 ausgebildet. Da zumindest die erste Hälfte 11A der ersten Lage 11 des Portemonnaies 1A zwischen der externen Sendeeinheit 71 und der internen Empfangsspule 31 liegt, wird ein Abstand a zwischen der externen Sendeeinheit 71 und der internen Empfangsspule 31 durch die Dicke der dazwischen liegenden ersten Hälfte 11A nach unten begrenzt. Benachbart zu einer ins Innere des Portemonnaies 1A weisenden Seite der zweiten Hälfte 11B der ersten Lage 11 des Portemonnaies 1A befindet sich eine interne Sendespule 61. Die zweite Außenfläche 110B bildet eine Aufnahmevorrichtung 4 in Form eines Auflagebereiches 4A für ein mobiles Endgerät 5 aus. Eine optische Markierung 41 auf der zweiten Außenfläche 110B kennzeichnet den Auflagebereich 4A für das mobile Endgerät 5. Von der internen Sendespule 61 wird drahtlos elektrische Energie an eine externe Empfangsspule 521 des mobilen Endgerätes 5 übertragen, wenn das mobile Endgerät 5 auf den optisch markierten Auflagebereich 4A des Portemonnaies 1A gelegt wird. Dabei muss die externe Empfangsspule 521 dem Auflagebereich 4A zugewandt sein. Da zumindest die zweite Hälfte 11A der ersten Lage 11 des Portemonnaies 1A zwischen der internen Sendeeinheit 61 und der externen Empfangsspule 521 liegt, wird ein Abstand a zwischen der internen Sendeeinheit 61 und der externen Empfangsspule 521 durch die Dicke der dazwischen liegenden zweiten Hälfte 11A nach unten begrenzt.
-
Die in 3A noch einmal wiederholte Ausführungsform des Portemonnaies aus 3 lässt sich variieren indem statt nur einer einzelnen internen Sendespule 61 eine Mehrzahl von internen Sendespulen 61 vorgesehen sind, die sich entweder teilweise überlagern, wie es in 3B für den Fall von drei internen Sendespulen 61 gezeigt wird, oder die nebeneinander angeordnet sind.
-
Eine erste Detailsicht auf das Portemonnaie aus 3A wird nachfolgend anhand der 4A erläutert. 4A zeigt einen ersten möglichen inneren Aufbau des Portemonnaies 1A, in das ein mobiles Ladegerät 13 integriert ist. Das Äußere des Portemonnaies wird durch eine erste Lage 11 gebildet, die beispielsweise aus Leder oder aus Kunstleder gefertigt ist, wie es auch bei einem herkömmlichen Portemonnaie der Fall ist. Die erste Lage 11 bildet einen Schutzmantel, der das Innere des Portemonnaies 1A vor Einwirkung durch Außen schützt. Die erste Lage 11 umfasst eine erste Hälfte 11A. An der dem Inneren des Portemonnaies 1A zugewandten Seite der ersten Hälfte 11A liegt eine interne Empfangsspule 31 an. Die erste Lage 11 umfasst auch eine zweite Hälfte 11B mit einer Aussparung für ein Gehäuse 64. In das Gehäuse 64 ist eine interne Sendespule 61 aufgenommen. Das Gehäuse 64 und/oder ein Gehäusedeckel 63 sind aus einem Kunststoff gefertigt, beispielsweise aus PMA, PE, PP, PS oder PET. In der in 4A gezeigten Ausführungsform bildet die interne Sendespule 61 mit einer umgebenden Fläche des Gehäuses 64 eine Ebene, die vorgesehen ist, in die Aussparung der zweiten Hälfte 11B aufgenommen zu werden und die dem Inneren des Portemonnaies 1A zugewandten Seite der zweiten Hälfte 11B zu berühren. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann die interne Sendespule 61 aber auch vollständig in das Innere des Gehäuses 64 aufgenommen sein. Im zweiten Fall muss das Material des Gehäuses 64 derart beschaffen sein, dass es die Übertragung von elektrischer Energie durch magnetische Induktion von der internen Sendespule 61 an eine außerhalb des Portemonnaies 1A auf einem Auflagebereich 4A gelegene externe Empfangseinheit 52 nicht behindert. Zumindest ein Teil der nach außen weisenden, vom Inneren des Portemonnaies 1A abgewandten Seite 110B der zweiten Hälfte 11B bildet den Auflagebereich 4A aus. Das Gehäuse 64 mit der internen Sendespule 61 ist derart in der Aussparung untergebracht, dass die interne Sendespule 61 in Richtung der zweiten Hälfte 11B weist. Auf der von der ersten Hälfte 11B abgewandten Seite des Gehäuses 64 sind ein interner Akkumulator 2 sowie eine Steuereinheit 62 in das Gehäuse 64 aufgenommen. Das Gehäuse 64 wird durch einen Gehäusedeckel 63 verschlossen. Das Gehäuse 63 mit dem Gehäusedeckel 64 schützt die darin aufgenommenen Komponenten, den internen Akkumulator 2, die Steuereinheit 62 und zumindest teilweise auch die interne Sendespule 61, beispielsweise vor mechanischer Einwirkung und/oder vor Nässe und/oder vor weiteren äußeren Einwirkungen. Die interne Empfangsspule 31, der interne Akkumulator 2 und die interne Sendespule 61 sind mit der Steuereinheit 63 verbunden. Gemeinsam mit dem Auflagebereich 4A bilden sie ein mobiles Ladegerät 13. Die Kapazität des internen Akkumulators 2 liegt im Bereich von 1.000 mAh bis 2.000 mAh. Das Portemonnaie 1A verfügt über eine zweite Lage 12, die dazu vorgesehen ist mit der ersten Lage 11 verbunden zu werden, so dass das mobile Ladegerät 13 mit dem Gehäuse 64 und dem Gehäusedeckel 63 zwischen der ersten Lage 11 und der zweiten Lage 12 fixiert wird. An der vom mobilen Ladegerät 13 abgewandten Seite der zweiten Lage 12 befindet sich ein in der 4A nicht gezeigtes Behältnis 10 zur Aufnahme von persönlichen Gegenständen, wie beispielsweise Geld, Kredit- und Identitätskarten. Das Behältnis 10 wird beispielsweise durch ein Fach für Münzen 10A und/oder durch ein oder mehrere Fächer 10B zur Aufbewahrung von Kredit- und Identitätskarten gebildet.
-
4B zeigt eine zweite Detaillierung des Portemonnaies 1A aus 3A. Neben den bereits aus der ersten Detaillierung auf 4A bekannten Komponenten, sind weitere Lagen 10A, 10B dargestellt, die an der vom mobilen Ladegerät 13 abgewandten Seite der zweiten Lage 12 angeordnet sind und das Behältnis 10 bilden. Dazu gehören ein Münzfach 10A und eine Mehrzahl von Einsteckfächern 10B für Kredit- und Identitätskarten. Zwischen der zweiten Lage 12 und einer der weiteren Lagen 10B ist eine erste Folie 8A angeordnet. Zwischen den weiteren Lagen 10B ist eine zweite Folie 8B angeordnet. Die erste und die zweite Folie 8A, 8B wirken abschirmend gegenüber elektromagnetischer Strahlung. Die erste und die zweite Folie 8A, 8B weisen zumindest die Ausmaße der zwischen ihnen gelegenen weiteren Lagen 10B auf. Dadurch sind die Fächer, die durch die zwischen der ersten und zweiten Folie 8A, 8B gelegenen weiteren Lagen 10B gebildet werden, gegen elektromagnetische Strahlung geschützt. Die Folien 8A, 8B wirken also als ein Abschirmmittel 8. Die in diesen Fächern befindlichen Karten und/oder RFID-Transponder sind gegenüber elektromagnetischer Strahlung geschützt. Insbesondere sind sie auch gegenüber der beim Auf- und Entladen des mobilen Ladegerätes 13 emittierten Strahlung geschützt. Sie sind aber auch gegenüber elektromagnetischer Strahlung von außen geschützt. Das Abschirmmittel 8 stellt damit sicher, dass die auf den Karten beispielsweise mittels eines RFID-Transponders gespeicherten Informationen nicht von außen ausgelesen, verändert oder gelöscht werden können. Die Ausmaße der ersten und/oder der zweiten Folie 8A, 8B sind auch hinreichend groß, dass sie für das Portemonnaie 1A im zugeklappten Zustand ein Abschirmmittel 8 bilden, welches die interne Empfangsspule 31 von der internen Sendespule 61 abschirmt. Zwar ist vorgesehen, dass die interne Sendespule 61 elektrische Energie in Richtung der zweiten Hälfte 11B des Portemonnaies 1A und damit in Richtung der Fläche aussendet, die als Auflagebereich 4A für das mobile Endgerät 5 vorgesehen ist, um das mobile Endgerät 5 drahtlos aufzuladen. Es ist aber nicht völlig auszuschließen, dass ein Teil der elektromagnetischen Strahlung, die die interne Sendespule 61 aussendet und die die elektrische Energie transportiert, in das Innere des Portemonnaies 1A gelangt. Das Abschirmmittel 8 verhindert insbesondere, dass in Richtung des Inneres des Portemonnaies 1A emittierte elektrische Energie nicht zu der internen Empfangsspule 31 gelangt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich das mobile Ladegerät 13 durch Ladeverluste bei einem zirkulären Austausch elektrischer Energie zwischen interner Sendespule 61 und interner Empfangsspule 31 selbst entlädt.
-
Die zu 4B ausgeführte Idee, ein Abschirmmittel 8 einzusetzen, um die im Behältnis 10 aufbewahrten persönlichen Utensilien vor Strahlung zu schützen, insbesondere im Behältnis 10 aufbewahrte RFID-Transponder vor einem Auslesen, Verändern und/oder Löschen zu schützen, lässt sich auch auf die anderen in dieser Schrift genannten Ausführungsformen einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D anwenden. Auch hier kann eine oder mehrere Folien 8A, 8B, beispielsweise aus Cryptalloy oder auch Alufolie, eingesetzt werden, um zumindest einen Teil des Behältnisses 10 vor elektromagnetischer Strahlung zu schützen. Der Schutz wirkt insbesondere auch dann, wenn durch das Aufladen des mobilen Ladegerätes 13, welches in die Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D integriert ist, durch ein externen Ladegerät 7 oder durch das Aufladen eines mobilen Endgerätes 5 durch das mobile Ladegerät 13 elektromagnetische Strahlung zur Übertragung elektrischer Energie erzeugt wird, welchem die im Behältnis aufbewahrten persönlichen Utensilien ohne Abschirmmittel 8 ausgesetzt wären.
-
4C und 4D zeigen eine erste und eine zweite Sicht auf eine dritte Detaillierung des Portemonnaies 1A aus 3A. Die dritte Detaillierung unterscheidet sich von der in 4A gezeigten ersten Detailsicht insbesondere durch die nachfolgend genannten Merkmale. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass die interne Sendespule 61 in einer Aussparung im Inneren der Steuervorrichtung 62 enthalten ist und nicht separat in das Gehäuse 43 integriert ist. Insbesondere sind die Steuervorrichtung 62 und die interne Sendespule 61 auf derselben Leiterplatte angeordnet. Durch diese Anordnung wird Platz gespart. Der gesparte Platz kann dazu genutzt werden den internen Akkumulator 2 größer als in der ersten Detaillierung nach 4A vorzusehen. Der interne Akkumulator 2 dehnt sich im Wesentlichen über den gesamten Gehäusequerschnitt aus. Dadurch kann die Kapazität des internen Akkumulators 2 vorzugsweise auf 1.000 bis 4.000 mAh erhöht werden. Die im Folgenden zu den 4C und 4D beschriebenen Merkmale stellen optionale Merkmale dar. Die interne Sendespule 61 zeichnet sich dadurch aus, dass die Spulenwicklung auf eine ferromagnetische Platte aufgebacht ist und/oder sich im Kern der Spule 61 ein ferromagnetisches Material, vorzugsweise Ferrit, befindet. An dem ferromagnetischen Material im Kern der Spule 61 kann ein erstes magnetisches Element 42B vorgesehen sein. Das erste magnetische Element 42B ist beispielsweise ein Dauermagnet aus Neodym. Das erste magnetische Element 42B kann auch als Elektromagnet ausgelegt sein, der seine magnetischen Eigenschaften entfaltet, wenn die interne Sendespule 61 mit einer externen Empfangsspule 521 operativ verbunden ist, um elektrische Energie zu übertragen. Die Haftkraft des ersten magnetischen Elementes 42B liegt im Bereich von 1 bis 200 Newton. Das erste magnetische Element 42B hat einen Durchmesser im Bereich 3 bis 20 mm. Das erste magnetische Element 42B hat eine Dicke im Bereich von 2 bis 6 mm. Das erste magnetische Element 42B ist dazu ausgelegt mit einem zweiten magnetischen Element 42B des mobilen Endgerätes 5 zusammenzuwirken, wenn das mobile Endgerät 5 auf den Auflagebereich 4A gelegt wird. Das erste und zweite magnetische Element 42B sorgen für eine Fixierung des mobilen Endgerätes 5 auf dem Auflagebereich 4A, so dass elektrische Energie drahtlos von der internen Sendespule 61 an das mobile Endgerät 5 übertragen werden kann. Desweiteren kann eine Trägereinheit 32 vorgesehen sein, die die interne Empfangsspule 31 aufnimmt, so dass die Trägereinheit 32 mit der internen Empfangsspule 31 auf einer Innenseite der ersten Hälfte 11A der erste Lage 11 fixierbar ist. Außerdem können die Abschirmfolien 8A, 8B nicht innerhalb des Behältnis 10 vorgesehen sein, wie in 4A, sondern zwischen der zweiten Lage 12 des Portemonnaies 1A und der internen Empfangs- bzw. Sendespule 31, 61 angeordnet sein.
-
Die zu den 4A bis 4D beschriebenen Detaillierungen des Portemonnaies 1A können auch miteinander kombiniert werden, so dass sich durch andere Kombinationen der offenbarte Merkmale weitere Ausführungsformen ergeben.
-
5A zeigt eine erste Ausführungsform eines Auflagebereichs 4A für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 am Beispiel eines Portemonnaies 1A. Eine äußere Seite 110B des Portemonnaies 1A enthält den Auflagebereich 4A für ein mobiles Endgerät 5. Der Auflagebereich 4A kann optisch markiert sein, damit für einen Nutzer einfach ersichtlich ist, welche der beiden äußeren Seiten des Portemonnaies 1A den Auflagebereich 4A umfasst. In 5A ist der gesamte Auflagebereich 4A markiert, indem er sich in Farbe und/oder Material oder in anderer Weise von den übrigen Äußeren des Portemonnaies 1A absetzt. 5B zeigt eine zweite Ausführungsform eines Auflagebereiches 4A, welcher eine Markierung im Zentrum des Auflagebereiches 4A trägt, beispielsweise ein genähtes Stichmuster wie ein Kreuz, um diesen optisch zu markieren. Wird das Portemonnaie 1A mit dem Auflagebereich 4A nach oben gerichtet abgelegt und wird darauf ein mobiles Endgerät 5 gelegt, so lässt sich das mobile Endgerät 5 durch das mobile Ladegerät 13 im Portemonnaie 1A aufladen.
-
Um das Portemonnaie 1A noch besser auf dem Auflagebereich 4A zu befestigen, zeigen 7A und 7B eine erste und eine zweite Ausführungsform eines Befestigungsmittels 42 zur Fixierung des mobilen Endgerätes 5 auf dem Auflagebereich 4A. In 7A dient ein an der zweiten Außenfläche 110B angebrachtes elastisches Befestigungsmittel 42A der Fixierung des mobilen Endgerätes 5. In 7B ist ein Paar von magnetischen Elementen 42B vorgesehen, um das mobile Endgerät 5 auf dem Auflagebereich 4A zu fixieren. Ein erstes magnetisches Element 42B ist nahe der zweiten Außenfläche 110B vorgesehen. Beispielsweise kann das erste magnetische Element 42B im Inneren der internen Sendespule 61 angeordnet sein. Das erste magnetische Element 42B kann aber auch in einer ersten Lage 11, welche die äußere Fläche des Portemonnaies 1A bildet, eingearbeitet sein. Das erste magnetische Element 42B kann auch direkt auf der zweiten Außenfläche 110B angebracht sein. Das zweite magnetische Element 42B, welches mit dem ersten magnetischen Element 42B zusammenwirkt, indem beide Elemente 42B sich gegenseitig anziehen, ist an dem mobilen Endgerät 5 angeordnet. Beispielsweise kann eine Folie, die das zweite magnetische Element 42B trägt, an einer Außenseite des mobilen Endgerätes 5 fixiert werden, wobei die externe Empfangsspule 521 des mobilen Endgerätes 5 in Richtung dieser Außenseite gerichtet ist. Dazu kann das zweite magnetische Element 42B beispielsweise in eine Hülle oder Schale 53 für ein mobiles Endgerät 5 gelegt werden. Durch das Einbringen des mobilen Endgerätes 5 in die um das zweite magnetische Element 42B ergänzte Hülle oder Schale 53, wird das zweite magnetische Element 42B zwischen der Hülle oder Schale 53 und der Außenseite des mobilen Endgerätes 5 fixiert. Wird das umhüllte mobile Endgerät 5 auf den Auflagebereich 4A gelegt, so ziehen sich erstes und zweites magnetisches Element 42B an. Das erste und das zweite magnetische Element 42B können so angeordnet sein, dass ihre gegenseitige Anziehung das mobile Endgerät 5 in eine bevorzugte Position bewegt, in der sich die interne Sendespule 61 und die externe Empfangsspule 521 besonders nahe kommen. Dadurch wird der Aufbau einer operativen Verbindung zur Übertragung von elektrischer Energie weiter begünstigt. Das elastische Befestigungsmittel 42A und das magnetische Befestigungsmittel 42B fixieren das mobile Endgerät 5 auch dann auf dem Auflagebereich 4A, wenn das Portemonnaie 1A gemeinsam mit dem mobilen Endgerät 5 horizontal bewegt und/oder gedreht wird.
-
6A zeigt ein Damenportemonnaie 1A als eine dritte Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1. 6D zeigt eine dritte Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie umfassend das Damenportemonnaie 1A und ein externes Ladegerät 7. Eine interne Empfangsspule 31 des Damenportemonnaies 1A liegt an einer ersten Außenfläche 110A des Damenportemonnaies 1A an. Die interne Empfangsspule 31 empfängt elektrische Energie, wenn die erste Außenfläche 110A des Damenportemonnaies 1A auf ein externes Ladegerät 7 gelegt wird, so dass eine der Mehrzahl der externen Sendespulen 711 der externen Sendeeinheit 71 operativ mit der internen Empfangsspule 31 verbunden ist. Das Damenportemonnaie 1A umfasst eine Mehrzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten internen Sendespulen 61, welche ausgelegt sind in Richtung einer zweiten Außenfläche 110B des Damenportemonnaies 1A elektrische Energie zu übertragen. Durch Auflegen eines mobilen Endgerätes 5 auf die zweite Außenfläche 110B, wobei zumindest eine externe Empfangsspule 521 in Richtung der zweiten Außenfläche 110B weist, kann zumindest eine der internen Sendespulen 61 operativ mit zumindest einer der externen Empfangsspulen 521 des mobilen Endgerätes 5 verbunden werden, um elektrische Energie zu übertragen.
-
6B und 6C stellen eine erste und eine zweite Variation des Damenportemonnaies aus 6A dar. In 6B ist eine Mehrzahl von drei internen Sendespulen 61 so angeordnet, dass sie in das Innere des Damenportemonnaies 1A weisen. Wird ein mobiles Endgerät 5, welches beispielsweise ebenfalls drei externe Empfangsspulen 521 aufweist, derart in ein Fach in einem Innenraum 4B des Damenportemonnaies 1A gelegt, dass die externen Empfangsspulen 521 in Richtung der internen Sendespulen 61 weisen und jeder der internen Sendespulen 61 jeweils eine andere der externen Empfangsspulen 521 am nächsten liegt, so kann jede der drei internen Sendespulen 61 operativ mit genau einer der externen Empfangsspulen 521 verbunden werden, so dass von jeder der drei internen Sendespulen 61 elektrische Energie an eine andere externe Empfangsspule 521 übertragen wird.
-
6C weist an einer Außenfläche 110B eine Außentasche 4C auf, welche benachbart zu einer Mehrzahl von internen Sendespulen 61 angeordnet ist. Wie im Falle von 6B kann die Mehrzahl der internen Sendespulen 61 operativ mit einer Mehrzahl von externen Empfangsspulen 521 eines mobilen Endgerätes 5 verbunden werden, wenn ein mobiles Endgerät 5 derart in die Außentasche 4C geschoben wird, dass die externen Empfangsspulen 521 in Richtung der internen Sendespulen 61 weisen.
-
Eine Schutzhülle 1C für ein mobiles Endgerät 5, wie beispielsweise ein Laptop, als eine vierte Ausführungsform einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 offenbaren 8A und 8B. 8D zeigt außerdem eine vierte Ausführungsform eines Systems zur bidirektionalen drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie umfassend die Schutzhülle 1C sowie ein externes Ladegerät 7 mit einer externen Sendeeinheit 71 umfassend eine Mehrzahl von externen Sendespulen 711. Die Schutzhülle 1C weist genau eine interne Empfangsspule 31 auf, welche an einer ersten Außenfläche 110A angeordnet ist. Durch Auflegen der Schutzhülle 1C auf das externe Ladegerät 7, wobei die interne Empfangsspule 31 in Richtung der externen Sendespulen 711 weist, kann elektrische Energie von einer der externen Sendespulen 711, welche der internen Empfangsspule 31 am nächsten liegt, an die interne Empfangsspule 31 übertragen werden. Im Gegensatz zu 6A, in der die Mehrzahl der internen Sendespulen 61 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, weist die Schutzhülle 1C an einer zweiten Außenfläche 110B eine Mehrzahl von flächig angeordneten internen Sendespulen 61 auf. Durch die flächige Anordnung kann eine Fläche mit Spulen überlagert werden, wobei die zu überlagernde Fläche sowohl in der Länge wie der Breite den Durchmesser von einer einzigen Spule übersteigt und in Länge wie Breite zumindest zwei ggf. teilweise überlagerte Spulen aufnehmen kann. Die internen Sendespulen 61 weisen in Richtung einer Innentasche 4B der Schutzhülle 1C, die für das mobile Endgerät 5 vorgesehen ist. Das mobile Endgerät 5 weist zumindest eine externe Empfangsspule 521 auf. Wird das mobile Endgerät 5 derart in die Schutzhülle 1C geschoben, dass die zumindest eine externe Empfangsspule 521 in Richtung der Mehrzahl des internen Sendespulen 61 weist, so ist zumindest eine der internen Sendespulen 61 mit der zumindest einen externen Empfangsspule 521 operativ verbindbar, um elektrische Energie zu übertragen. Vorzugsweise weist auch das mobile Endgerät 5 eine Mehrzahl von flächig angeordneten externen Empfangsspulen 521 auf, so dass sich mehrere der internen Sendespulen 61 mit jeweils genau einer der externen Empfangsspulen 521 operativ verbinden kann. Durch das parallele operative Verbinden von mehreren Sende-Empfangspaaren, wobei ein Sende-Empfangspaar aus genau einer internen Sendespule und genau einer externen Empfangsspule besteht, kann mehr elektrische Energie pro Zeiteinheit übertragen werden als bei einer operativen Verbindung von nur einem einzigen Sende-Empfangspaar. Durch das parallele operative Verbinden von mehreren Sende-Empfangspaaren kann das mobile Endgerät 5 schneller aufgeladen werden. Zusätzlich kann die Schutzhülle 1C eine weiteres Fach aufweisen, beispielsweise eine zweite Innentasche oder eine Außentasche, die an einer äußeren Fläche der Schutzhülle 1C angeordnet ist, die als Behältnis 10 für weitere persönliche Utensilien dient.
-
Die 9A bis 9j zeigen verschiedene Spulenanordnungen für Spulen mit runder Wicklung. Die offenbarten Spulenanordnungen finden insbesondere beim Design von internen Sendeeinheiten 6 für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 Anwendung, wobei eine Mehrzahl von internen Sendespulen 61 vorgesehen ist. Eine Mehrzahl von internen Sendespulen 61 weisen einen größeren Wirkungsbereich auf als eine einzelne interne Sendespule 61. Eine externe Empfangseinheit 52 eines mobilen Endgerätes 5 muss in dem Wirkungsbereich angeordnet sein, damit elektrische Energie von der internen Sendeeinheit 6 an die externe Empfangseinheit 52 übertragen werden kann. Eine interne Sendespule 61 kann zu einem Zeitpunkt nur an genau eine externe Empfangsspule 521 elektrische Energie übertragen. Und eine externe Empfangsspule 521 kann zu einem Zeitpunkt nur elektrische Energie von genau einer internen Sendespule 61 empfangen. Damit elektrische Energie übertragen werden kann, wird eine operative Verbindung zwischen einer ersten internen Sendespule 61 und der externen Empfangsspule 521 aufgebaut, welche im Wirkungsbereich der ersten internen Sendespule 61 liegt und den geringsten Abstand zur ersten internen Sendespule 61 aufweist. Die operativ verbundenen Spulen bilden ein Sende-Empfangs-Spulenpaar. Verfügt auch die externe Empfangseinheit 52 über eine Mehrzahl von externen Empfangsspulen 521, so können bei geeigneter Anordnung der externen Empfangsspulen 521 zu den internen Sendespulen 61 mehrere Sende-Empfangs-Spulenpaare gebildet werden. Ist beispielsweise eine erste interne Sendespule 61 mit einer ersten externen Empfangsspule 521 operativ verbunden und existiert eine zweite von der ersten verschiedene externe Empfangsspule 521, welche im Wirkungsbereich einer zweiten von der ersten verschiedenen internen Sendespule 61 liegt, dann erlaubt die Anordnung den Aufbau von zumindest zwei parallelen Sende-Empfangs-Spulenpaaren. Es kann dann elektrische Energie über mehrere Sende-Empfangs-Spulenpaare parallel übertragen werden. Durch eine parallele Übertragung verringert sich die Zeit, die benötigt wird, um einen externen Akkumulator 51 des mobilen Endgerätes 5 aufzuladen.
-
Die Wahl der geeigneten Spulenanordnung der internen Sendespulen 61 hängt von der Größe und den Maßen einer Aufnahmevorrichtung 4 der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 ab, welche das mobile Endgerät 5 aufnehmen soll. Außerdem hängt die Wahl der Spulenanordnung vom Design der externen Empfangseinheit 52, mit der die interne Sendeeinheit 6 zusammenarbeiten soll, um elektrische Energie zu übertragen.
-
9A zeigt eine Draufsicht einer ersten Spulenanordnung mit zwei internen Sendespulen 61. Jede der beiden Spulen weist in ihrer Mitte ein erstes magnetisches Element 42B auf. 9B und 9C zeigen eine zweite und eine dritte Spulenanordnung mit jeweils drei Spulen 61 mit magnetischen Elementen 42B. In 9B sind die drei Spulen 61 symmetrisch um einen Mittelpunkt angeordnet. In 9C sind die drei Spulen 61 in einer Reihe nebeneinander angeordnet. 9B zeigt eine Anordnung ohne Überlagerung der Spulen 61. 9C zeigt eine Anordnung mit teilweiser Überlagerung der Spulen 61. Die zweite Spulenanordnung aus der 6B kann variiert werden, indem die Spulen 61 überlagert werden. Die dritte Spulenanordnung aus der 6C kann variiert werden, indem die Spulen 61 nicht überlagert werden. Werden die Spulen 61 nicht überlagert, dann können sie auf einer gemeinsamen Unterlage in einer einzigen Ebene angeordnet sein. Sind die Spulen 61 teilweise überlagert, so ist dies nicht mehr möglich. Stattdessen müssen die sich teilweise überlagernden Spulen 61 in verschiedenen Ebenen liegen. 9D zeigt einen Querschnitt zu der dritten Spulenanordnung aus 9C. Die beiden äußeren Spulen 61 sind auf einer Unterlage angeordnet und liegen in einer gemeinsamen Ebene. Die mittlere Spule 61, die die beiden anderen Spulen 61 teilweise überlagert, liegt in einer zweiten, von der Unterlage beabstandeten Ebene. Die magnetischen Elemente 42B sind jeweils in der Mitte der Spulen 61 angeordnet, die keine Spulenwicklung aufweist. 9E zeigt den Querschnitt für eine stärkere Überlagerung der Spulen 61, in der sich die beiden äußeren Spulen berühren. Die oben beschriebene Variation der zweiten Spulenanordnung aus 9B mit teilweiser Überlagerung führt zu ähnlichen Querschnitten, wie den in 9D und 9E dargestellten.
-
In allen offenbarten Spulenanordnungen kann zumindest eines der ersten magnetischen Elemente 42B zur Fixierung eines mobilen Endgerätes 5 dienen. Hierzu ist im mobilen Endgerät 5 ein zweites magnetisches Element 42B vorzusehen, welches mit einem der ersten magnetischen Elemente 42B zusammenwirkt, um das mobile Endgerät 5 derart auf der Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 zu fixieren, dass die externe Empfangseinheit 52 des mobilen Endgerätes 5 im Wirkungsbereich der internen Sendeeinheit 6 liegt. In einer alternativen Ausführung genügt es, wenn das zweite magnetische Element 42B nicht selbst magnetisch ist sondern magnetisierbar ist, so dass es von einem der ersten magnetischen Elemente 42B angezogen wird. Alternativ genügt es auch, wenn die ersten magnetischen Elemente 42B nicht selbst magnetisch sondern magnetisierbar sind, so dass eines der magnetisierbaren Elemente 42B vom zweiten magnetischen Element 42B angezogen wird. Ein magnetisierbares Element ist beispielsweise ein Element, welches Ferrit oder ein Metall wie Eisen umfasst. Ein magnetisches Element 42B ist ein Element, welches selbst ein magnetisches Feld erzeugt, welches eine Kraftwirkung auf ein anderes magnetisches Element oder auf ein magnetisierbares Element ausübt.
-
9F zeigt eine perspektivische Draufsicht einer vierten Spulenanordnung mit einem zentralen Spulenelement 61 und symmetrisch darum herum angeordneten weiteren Spulenelementen 61. Benachbarte Spulenelemente 61 überlagern sich teilweise. 9G zeigt eine Variation der vierten Spulenanordnung, die zusätzlich noch magnetische Elemente 42B aufweist, in einer schematischen Sicht. Wie man der perspektivischen Sicht aus 9F entnehmen kann, sind die Spulenelemente 61 wegen der teilweisen Überlagerung in drei verschiedenen Ebenen angeordnet. 9H zeigt eine erste Ebene der Spulenanordnung aus 9G mit den Spulen 61, die auf einer Unterlage der Spulenanordnung aufgebracht sind. 91 zeigt eine zweite Ebene der Spulenanordnung, welche benachbart zur ersten Ebene liegt und von der Unterlage beabstandet ist. 9J zeigt eine dritte zur zweiten benachbarten Ebene der Spulenanordnung mit dem zentralen Spulenelement 61.
-
Die erste und dritte Spulenanordnung aus 9A und 9C weisen in einer Reihe nebeneinander angeordnete Spulen 61 mit zwei bzw. drei Spulen 61 auf. Die Reihe kann auch für eine größere Anzahl von Spulen 61 fortgeführt werden. Derartige Spulenanordnungen eignen sich, wenn die Aufnahmevorrichtung 4 in einer Längsrichtung viel ausgedehnter ist als in einer Querrichtung.
-
Die zweite und die vierte Spulenanordnung aus 9B, 9F und 9G weisen dagegen um einen zentralen Punkt herum angeordnete Spulenanordnungen auf. Die zweite Spulenanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass alle Spulenmittelpunkte, markiert durch die magnetischen Elementen 42B, den gleichen Abstand zu dem zentralen Punkt der Anordnung aufweisen. Das heißt, alle Spulenmittelpunkte 42B liegen auf einer gemeinsamen Kreislinie, deren Mittelpunkt der zentrale Punkt bildet. Hier wäre auch eine Anordnung mit vier oder mehr Spulen 61 denkbar, deren Mittelpunkte alle den gleichen Abstand zu einem zentralen Punkte aufweisen bzw. auf einer gemeinsamen Kreislinie um den zentralen Punkt liegen. Dabei können sich die Spulen 61 benachbart sein ohne sich zu überlagern oder sich teilweise überlagern. Durch eine teileweise Überlagerung verringert sich die Fläche, die die Spulenanordnung beansprucht. Gleichzeitig verringern sich die Flächenanteile innerhalb der Spulenanordnung, die von einer Spule 61 unbedeckt bleiben. Die vierte Spulenanordnung aus 9G enthält zusätzlich zu den um einen zentralen Punkt in einem ersten Kreis angeordneten Spulen 61, deren Mittelpunkte auf einer gemeinsamen ersten Kreislinie liegen, noch eine zentrale Spule 61, deren Mittelpunkt mit dem zentralen Punkt zusammenfällt. Die Anzahl der Spulen 61 in dem ersten Kreis, die die zentrale Spule 61 umgeben, kann dabei variieren. Die vierte Spulenanordnung kann weiterentwickelt werden, indem eine zweiter Kreis von Spulen 61, um den ersten Kreis angeordnet wird, so dass die Mittelpunkte des zweiten Kreises von Spulen auf einer zweiten Kreislinie um den zentralen Punkt liegen, wobei der Radius der zweiten Kreislinie größer ist als der Radius der ersten Kreislinie. Auf diese Weise können überlagernde Spulenanordnung beliebiger Größe gebildet werden. Die um einen zentralen Punkt herum angeordnete zweite und vierte Spulenanordnung eignen sich für flächige Aufnahmevorrichtungen 4. Dies sind beispielsweise Aufnahmevorrichtungen 4, welche in einer Längsrichtung und in einer Querrichtung in wesentlichen gleich ausgedehnt sind. Durch die flächige Anordnung kann eine Fläche mit Spulen überlagert werden, wobei die zu überlagernde Fläche sowohl in der Längsrichtung wie in der Querrichtung den Durchmesser von einer einzigen Spule übersteigt und in Längsrichtung wie in Querrichtung zumindest zwei ggf. teilweise überlagerte Spulen aufnehmen kann.
-
Die in den 9A bis 9J für interne Sendespulen 61 beschriebenen Spulenanordnungen mit magnetischen Elementen 42B können auch ohne magnetische Elemente ausgeführt sein. Die offenbarten Spulenanordnungen mit und ohne magnetische Elemente 42B können ebenso für interne Empfangsspulen 31 einer Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 sowie für externe Empfangsspulen 521 in einer Schale 53 für ein mobiles Endgerät 5 Verwendung finden.
-
Die in 10A und 10B gezeigte fünfte und sechste Spulenanordnung für eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 verwendet Spulen mit rechteckigen Spulenwicklungen. 10A zeigt eine Tasche als Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung 1 mit einer Anordnung aus drei sich nicht überlagernden Spulen 31, 61. Dagegen zeigt 10B eine Tasche 1 mit einer Spulenanordnung mit vier sich teilweise überlagernden Spulen 31, 61. Die Pfeile deuten an, wie die Spulen 31, 61 zu überlagern sind, um die gezeigte Anordnung zu erhalten. Spulen mit rechteckiger Wicklung können vorteilhaft zu Anordnungen zusammengesetzt werden, die eine rechteckige Fläche überlagern. Die gezeigten Spulenanordnungen können sowohl zur Anordnung von einer Mehrzahl von internen Empfangsspulen 31 als auch von internen Sendespulen 61 Verwendung finden.
-
11 offenbart eine Schale 53 für ein mobiles Endgerät 5. Die Schale erweitert das mobile Endgerät 5. Die Schale 53 enthält ein magnetisches Element 42B oder ein magnetisierbares Element. Das magnetische Element 42B kann beispielsweise in eine Folie integriert sein, die in der Schale 53 liegt. Die Schale 53 kann auch eine magnetische oder magnetisierbare Platte aufweisen, beispielsweise eine Ferritplatte. Die Schale 53 kann auch aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material gefertigt sein oder eine Schicht aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material aufweisen. Zusätzlich weist die Schale 53 eine externe Empfangseinheit 52, beispielsweise eine externe Empfangsspule 521 oder eine Mehrzahl von Empfangsspulen 521, auf. Die externe Empfangseinheit 52 kann etwa auf eine Ferritplatte aufgebracht sein, welche in die Schale 53 integriert ist. Beispiele für mögliche Spulenanordnungen sind auf den 9A bis 9J und aus 10A und 10B ersichtlich. Die Schale 53 ist mit einem mobilen Endgerät 5 verbindbar. Dazu weist die Schale 53 einen Adapter 54 auf, der über einen Konnektor, beispielsweise ein Kabel, mit der externen Empfangseinheit 52 elektrisch verbunden ist. Der Adapter 54 kann außerdem mit einem Anschluss des mobilen Endgerätes 5, über den das mobile Endgerät 5 elektrische Energie empfangen kann, beispielsweise einen Micro-USB-Anschluss, elektrisch verbunden werden. Ist das mobile Endgerät 5 über den Adapter 54 mit der Schale 53 verbunden, so kann die von der externen Empfangseinheit 52 empfangene elektrische Energie zur Speicherung an den externen Akkumulator 51 des mobilen Endgerätes 5 weitergeleitet werden.
-
Die Schale
53 mit der externen Empfangseinheit
52 ist in ihren Maßen auf das mobile Endgerät
5 abgestimmt. Die Schale
53 ist dazu vorgesehen das mobile Endgerät
5 mit einer externen Empfangseinheit
52 auszustatten, wobei die externe Empfangseinheit
52 derart beschaffen ist, dass sie mit einer internen Sendeeinheit
6 eines mobilen Ladegerätes
13 zusammenarbeitet, welche in eine Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung
1 der in dieser Schrift offenbarten Art integriert ist. Vorzugsweise verfügen sowohl die interne Sendeeinheit
6 als auch die externe Empfangseinheit
52 über zumindest eine Spule um elektrische Energie per magnetischer Induktion drahtlos zu übertragen. Die interne Sendeeinheit
6 und die externe Empfangseinheit
52 können auch über eine Mehrzahl von internen Sendespulen
61 bzw. über eine Mehrzahl von externen Empfangsspulen
521 verfügen. Die Anordnung der Mehrzahl von externen Empfangsspulen
521 kann der Anordnung der Mehrzahl der internen Sendespulen
61 nachempfunden sein. Folgt beispielsweise die Anordnung der internen Sendespulen
61 der in
9C dargestellten Anordnung, dann können auch die externen Empfangsspulen
521 in derselben Weise angeordnet sein. Bezugszeichenliste:
| 1 | Transport- und Aufbewahrungsvorrichtung |
| 1A | Portemonnaie |
| 1B | Handtasche |
| 1C | Schutzhülle für ein mobiles Endgerät |
| 1D | Rucksack |
| 10 | Geldfach |
| 10A | Behältnis |
| 10B | Kartenfach |
| 11 | Erste Lage |
| 11A | Erste Hälfte |
| 110A | Erste Außenfläche |
| 11B | Zweite Hälfte |
| 110B | Zweite Außenfläche |
| 12 | Zweite Lage |
| 13 | Mobiles Ladegerät |
| 2 | Interner Akkumulator |
| 3 | Interne Empfangseinheit |
| 31 | Interne Empfangsspule |
| 32 | Trägereinheit |
| 4 | Aufnahmevorrichtung |
| 4A | Auflagebereich |
| 4B | Fach in einem Innenraum |
| 4C | Fach an einer Außenseite |
| 41 | Optische Markierung des Auflagebereichs |
| 42 | Befestigungsmittel |
| 42A | Elastisches Befestigungsmittel |
| 42B | Magnetisches Element |
| 5 | Mobiles Endgerät |
| 51 | Externer Akkumulator |
| 52 | Externe Empfangseinheit |
| 521 | Externe Empfangsspule |
| 53 | Schale für ein mobiles Endgerät |
| 54 | Adapter |
| 6 | Interne Sendeeinheit |
| 61 | Interne Sendespule |
| 62 | Steuereinheit |
| 63 | Gehäusedeckel |
| 64 | Gehäuse |
| 7 | Externes Ladegerät |
| 71 | Externe Sendeeinheit |
| 711 | Externe Sendespule |
| 72 | Externes Signalelement |
| 73 | Henkel |
| a | Abstand |
| 8 | Abschirmmittel |
| 8A | Erste Folie |
| 8B | Zweite Folie |
| 91 | Startelement |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
