DE202011050695U1

DE202011050695U1 - Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart

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Publication number: DE202011050695U1
Application number: DE202011050695U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2011-09-26
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP3170478U; TWM393923U; US20120013294A1

Abstract

Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart, das im Zusammenwirken mit einer eine zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit (21) aufweisenden Auf-/Entladevorrichtung (2) eine Resonanzenergie sendet und empfängt, um einen Entlade-/Aufladevorgang durchzuführen, wobei das bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät Folgendes aufweist: einen Tragkörper (11); eine erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13), die sich im Inneren des Tragkörpers (11) befindet und wenigstens einen Anschluss (136) aufweist, der aus dem Tragkörper (11) herausragt, wobei zwischen der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) und der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit (21) ein gegenseitiges drahtloses Senden und Empfangen einer Resonanzenergie stattfindet, die dann in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei die elektrische Energie über den Anschluss (136) übertragbar ist, während die elektrische Energie in Resonanzenergie umwandelbar und in drahtloser Weise sendbar ist; und einen Umschlag (5), mit dem der Tragkörper (11) so abgedeckt wird, dass ein Positionierabschnitt (14a) zwischen dem Umschlag (5) und dem Tragkörper (11) entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart, insbesondere ein Gerät, das eine Resonanzenergie bidirektional sendet und empfängt, die nach der Umwandlung eine Entladung bzw. eine Aufladung durchführt, wobei das Gerät in tragbaren, elektronischen Produkten unterschiedlicher Bauweise eingesetzt werden kann, um einen praktischen Entlade-/Aufladevorgang durchzuführen sowie eine rechtzeitige Stromversorgung zu ermöglichen.
Mit der fortschreitenden Technologie sind viele tragbare, elektronische Geräte so klein dimensioniert, dass diese in der Handheld-Bauart ausgeführt sind. Diese umfassen Handys, PDAs, Navigationsgeräte, MIDs (MID, Mobile Internet Device), E-Books, usw.
Diese tragbaren, elektronischen Geräte sind zwar einfach mitzuführen und jederzeit zu gebrauchen. Aufgrund der erhöhten Funktionalität und der weiter zunehmenden Verarbeitungsgeschwindigkeit tritt jedoch das Problem der unzureichenden Kapazität des Akkus auf. Um das Problem zu lösen, muss ein entsprechender WS-GS-Adapter neben dem tragbaren, elektronischen Gerät zusätzlich mitgeführt werden, was dem Benutzer Schwierigkeiten und Unannehmlichkeiten bereitet. Darüber hinaus weist jedes der tragbaren, elektronischen Geräte seinen eigenen Adapter auf, der nicht universal verwendet werden kann. Wird das elektronische Handheld-Gerät nicht mehr gebraucht oder durch ein moderneres Produkt ersetzt, wird sein entsprechender Adapter nutzlos und weggeworfen, was zur Umweltverschmutzung führt. Dies ist sehr umweltunfreundlich.
Durch die Erfindung wird ein bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart geschaffen, das zur gemeinsamen Aufladung und Entladung von tragbaren, elektronischen Geräten eingesetzt werden kann, die Handys, PDAs, Navigationsgeräte, MIDs (MID, Mobile Internet Device), E-Books, usw. umfassen. Es erübrigt sich ein Mitführen eines zusätzlichen entsprechenden WS-GS-Adapters. Damit ist eine einwandfreie Anwendbarkeit gewährleistet, wobei eine weitere Umweltverschmutzung verhindert wird.
Außerdem wird durch die Erfindung ein bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart geschaffen, bei dem das tragbare elektronische Gerät in unterschiedlicher Bauweise durch einen Umschlag geschützt bzw. gehalten werden kann.
Ferner wird durch die Erfindung ein bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart geschaffen, bei dem durch den Umschlag der Tragkörper und sogar das auf dem bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegerät positionierte, tragbare elektronische Gerät gehüllt werden kann. Damit sind ein optimaler Schutz und ein ansprechendes Äußeres gewährleistet.
Gemäß der Erfindung wird ein bidirektional, drahtlos auf-/entladbares Gerät bereitgestellt, das im zusammenwirken mit einer eine zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit aufweisenden Auf-/Entladevorrichtung eine Resonanzenergie sendet und empfängt, um einen Entlade-/Aufladevorgang durchzuführen, wobei das bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät einen Tragkörper, eine erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit und einen Umschlag aufweist. Die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit befindet sich im Inneren des Tragkörpers und weist wenigstens einen Anschluss auf, der aus dem Tragkörper herausragt, wobei zwischen der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit und der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit ein gegenseitiges drahtloses Senden und Empfangen einer Resonanzenergie stattfindet, die dann in elektrische Energie umwandelbar ist. Die elektrische Energie ist über den Anschluss übertragbar, während die elektrische Energie in Resonanzenergie umwandelbar und in drahtloser Weise sendbar ist. Mit dem Umschlag wird der Tragkörper so abgedeckt, dass ein Positionierabschnitt zwischen dem Umschlag und dem Tragkörper entsteht.
Auf diese Weise ist eine gemeinsame Aufladung und Entladung von tragbaren, elektronischen Geräten in unterschiedlicher Bauweise gewährleistet. Es erübrigt sich ein Mitführen eines zusätzlichen, entsprechenden WS-GS-Adapters. Damit ist eine einwandfreie Anwendbarkeit gewährleistet, wobei eine weitere Umweltverschmutzung verhindert wird. Des Weiteren ist eine bidirektionale, drahtlose Auf-/Entladung erzielt.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;
2 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung, wobei eine Auf-/Entladevorrichtung und ein tragbares, elektronisches Gerät in einem getrennten Zustand gezeigt sind;
3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in 2;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;
5 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung,
6 eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;
7 einen seitlichen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, wobei eine erste Stromversorgungseinheit zusätzlich vorgesehen ist;
8A und 8B Blockschaltdiagramme des erfindungsgemäßen Geräts; und
9 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Geräts im Zusammenwirken mit einer drahtlosen Auf-/Entladevorrichtung zum Einsatz bei einem tragbaren, elektronischen Gerät.
Die Erfindung betrifft ein bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart, das hauptsächlich eine mit einer zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheitseinheit 21 versehene Auf-/Entladevorrichtung 2 aufweist, mit der sich eine Resonanzenergie 65, 75 bidirektional senden bzw. empfangen lässt. Durch Umwandlung erfolgt die Ent-/Aufladung. Das heißt, dass ein tragbares, elektronisches Gerät, wie zum Beispiel Handy, PDA, Navigationsgerät, MID (MID, Mobile Internet Device), E-Book, usw., das elektrisch an das erfindungsgemäße bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät angeschlossen ist, auf-/entladbar ist.
<Erstes Ausführungsbeispiel>
In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gemäß dem in 1 und 3 gezeigten, bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegerät ist eine entsprechende Auf-/Entladevorrichtung 2 zur bidirektionalen, drahtlosen Übermittlung einer Resonanzenergie vorgesehen [siehe 2]. Der entsprechenden Auf-/Entladevorrichtung 2 ist eine zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 zugeordnet. Ferner besitzt die Auf-/Entladevorrichtung 2 einen elektrisch mit der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 verbundenen Adapter 22, der in eine Netzsteckdose 4 einsteckbar ist, um die elektrische Energie zu erhalten.
Das erfindungsgemäße bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät umfasst einen Tragkörper 11, eine erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 und einen Umschlag 5. Die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 befindet sich im Inneren des Tragkörpers 11 und weist wenigstens einen Anschluss 136 auf, der aus dem Tragkörper 11 herausragt und der elektrischen Verbindung mit einem Gegenanschluss 31 des tragbaren, elektronischen Geräts 3 dient. Zwischen der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 und der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 der Auf-/Entladevorrichtung 2 findet ein gegenseitiges drahtloses Senden und Empfangen einer Resonanzenergie statt, die dann in elektrische Energie umgewandelt wird, wobei die elektrische Energie über den Anschluss 136 und den Gegenanschluss 31 übertragen wird. Umgekehrt kann die elektrische Energie in Resonanzenergie umgewandelt und in drahtloser Weise gesendet werden. Auf diese Weise kann das tragbare, elektronische Gerät 3 durch die erfindungsgemäße Auf-/Entladevorrichtung 2 aufgeladen, entladen und rechtzeitig gespeist werden. Die elektrische Energie des tragbaren, elektronischen Geräts 3 kann auch in umgekehrter Richtung entladen werden, um die Auf-/Entladevorrichtung 2 oder ein anderes elektronisches Gerät zu speisen, das mit der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 versehen ist.
Mit dem Umschlag 5 wird der Tragkörper 11 so abgedeckt, dass sich ein Positionierabschnitt 14a zwischen dem Umschlag 5 und dem Tragkörper 11 ergibt, wodurch das tragbare, elektronische Gerät 3 positionierbar ist. Gleichzeitig wird die Schutzwirkung und ein gutes Aussehen erzielt.
Bevorzugt ist, dass der Tragkörper 11 eine Rückplatte 111 und einen mit dem Boden der Rückplatte 111 verbundenen Sockel 112 aufweist. Auf der Rückplatte 111 stehen zwei gegenüberliegende Halteleisten 12 zur Verfügung. Bei der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 sind alle Bauteile außer der ersten Resonanzschaltungseinheit 131 im Inneren des Sockels 112 vorgesehen. Wie aus 3 ersichtlich, befindet sich die erste Resonanzschaltungseinheit 131 im Inneren der Rückplatte 111. Der Anschluss 136 der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 steht vorspringend auf der oberen Seite 112a des Sockels 112. Gemäß 1 und 2 ist der Umschlag 5 aus Leder hergestellt, wobei der Umschlag 5 einen Grundabschnitt 51 und einen an diesen angrenzenden Abdeckabschnitt 52 aufweist. Auf dem Grundabschnitt 51 des Umschlags 5 ist der Tragkörper 11 vorgesehen. An der Innenseite 510 des Grundabschnitts 51 sind zwei an die beiden Halteleisten 12 angepasste, erste Schlitze 511 und eine an den Sockel 112 angepasste Öffnung 512 ausgebildet. Die beiden Halteleisten 12 greifen in die jeweiligen Schlitze 511 ein und ragen außerhalb des Umschlags 5 heraus, während der Sockel 112 durch die Öffnung 512 hindurch verläuft und außerhalb des Umschlags 5 freiliegt. Auf diese Weise ergibt sich der Positionierabschnitt 14a zwischen den beiden Halteleisten 12, dem Sockel 112 und der Innenseite 510 des Umschlags 5.
Ferner weist der Umschlag 5 ein Abstandsstück 53 auf, das die gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts 51 und des Abdeckabschnitts 52 so verbindet, dass eine dem tragbaren, elektronischen Gerät 3 passende Dicke entsteht, nachdem der Umschlag 5 dieses umschließt.
Es wird dann auf 2 Bezug genommen. Beim Aufladen des tragbaren, elektronischen Geräts 3 braucht das tragbare, elektronische Gerät 3 lediglich auf dem Positionierabschnitt 14a des erfindungsgemäßen bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegeräts gehaltert zu werden, wodurch der Gegenanschluss 31 und der Anschluss 136 elektrisch miteinander verbindbar sind. Danach nähern oder verbinden sich das bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät und die gespeiste Auf-/Entladevorrichtung 2, sodass ein drahtloses Senden sowie ein drahtloser Empfang einer Resonanzenergie zwischen der ersten und der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13, 21 stattfinden können. Die Resonanzenergie wird in elektrische Energie umgewandelt, die dann über den Anschluss 136 und den Gegenanschluss 31 übermittelt wird. Gleichzeitig kann die elektrische Energie in Resonanzenergie zum drahtlosen Senden umgewandelt werden. Auf diese Weise kann das tragbare, elektronische Gerät 3 aufgeladen, entladen und rechtzeitig gespeist werden.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
4 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Geräts, das vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel ist wie im ersten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, dass der Umschlag 8 unterschiedlich ausgestaltet ist. Außerdem fehlen die Halteleisten 12 auf dem Tragkörper 11.
Wie gezeigt, ist der Umschlag 8 als Hülle ausgeführt, die innen hohl ausgebildet ist und an ihrer Stirnseite 83 mit einer Öffnung 831 versehen ist. Bei dem Tragkörper 11 weist der Sockel 112 eine obere Seite 112a auf, während die Rückplatte 111 ferner eine Stirnseite 111a besitzt. Wie aus 6 ersichtlich, entsteht der Positionierabschnitt 14b zwischen den Rändern 81, 82 des Umschlags 8 und der Stirnseite 111a und der oberen Seite 112a des Tragkörpers 11, wobei die Öffnung 831 des Umschlags 8 mit dem Positionierabschnitt 14b kommuniziert, was die Positionierung des tragbaren, elektronischen Geräts 3 im Positionierabschnitt 14b begünstigt. Außerdem ist der Umschlag 8 aus weichem Kunststoffmaterial oder Leder hergestellt.
Beim Positionieren des tragbaren, elektronischen Geräts 3 im Positionierabschnitt 14b gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegeräts erfolgt die elektrische Verbindung des Gegenanschlusses 31 mit dem Anschluss 136. Auf diese Weise ist eine bidirektionale, drahtlose Auf-/Entladung gewährleistet.
Gemäß 7 ist die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 im zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegeräts mit einer ersten Stromversorgungseinheit 135 bzw. einem Akku versehen, die/der an der Rückplatte 111 des Tragkörpers 11 angebracht ist. Dabei kann die erste Stromversorgungseinheit 135 unmittelbar in die Rückplatte 111 eingebettet sein [nicht gezeigt]. Als Alternative dazu kann die Rückplatte 111 mit einer Halterung 15 versehen sein, in der sich die erste Stromversorgungseinheit 135 befindet, um eine elektrische Verbindung mit der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 zu ermöglichen. Die umgewandelte elektrische Energie durchfließt die erste Stromversorgungseinheit 135 und den Anschluss 136.
<Schaltung der erfindungsgemäßen bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegeräts>
Gemäß 8A weist die erfindungsgemäße bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladeschaltung eine im bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegerät angeordnete, erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 und eine in der Auf-/Entladevorrichtung 2 angeordneten, zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 auf. Die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 weist einen ersten Stromspeicher/-versorger 130 und eine erste Resonanzschaltung 131 auf. Der erste Stromspeicher/-versorger 130 liefert eine erste elektrische Energie 61 und wandelt diese in ein erstes frequenzmoduliertes Signal 64 um. Bevorzugt ist, dass der erste Stromspeicher/-versorger 130 eine erste Steuerschaltungseinheit 132, eine erste Oszillationsschaltungseinheit 133 und eine erste Antriebsschaltungseinheit 134 aufweist. Durch die erste Stromversorgungseinheit 135 bzw. den Akku des ersten Stromspeicher/-versorgers 130 wird die erste elektrische Energie 61 bereitgestellt, die dann durch die Steuerschaltung 132 in ein erstes Gleichstrom-Signal 62 umgewandelt wird. Die erste Oszillationsschaltungseinheit 133 und die erste Steuerschaltungseinheit 132 sind elektrisch verbunden, wobei die erste Oszillationsschaltungseinheit 133 das erste Gleichstrom-Signal 62 empfängt und dieses in ein erstes Wechselstrom-Signal 63 umwandelt. Die erste Antriebsschaltungseinheit 134 und die erste Oszillationsschaltungseinheit 133 sind elektrisch verbunden, wobei die erste Oszillationsschaltungseinheit 133 das erste Wechselstrom-Signal 63 empfängt und dieses in ein frequenzmoduliertes Signal 64 umwandelt.
In 8B ist eine Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die erste Resonanzschaltungseinheit 131 und die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 aneinander angepasst angeordnet sind. Außerdem ist der oben erwähnte Anschluss 136 elektrisch mit dem ersten Stromspeicher/-versorger 130 verbunden.
Die erste Resonanzschaltungseinheit 131 ist elektrisch mit dem Stromspeicher/-versorger 130 verbunden. Bevorzugt ist, dass die erste Resonanzschaltungseinheit 131 wenigstens zwei Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren 1311 aufweist, die elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Halbbrücken-Leistungsschaltung zu bilden. Befindet sich die erste Resonanzschaltungseinheit 131 in einem eingeschalteten Zustand, das heißt, dass wenigstens ein Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor 1311 betätigt wird, dann handelt es sich um einen Sendezustand der ersten Resonanzschaltungseinheit 131. In diesem Fall empfängt die erste Resonanzschaltungseinheit 131 das frequenzmodulierte Signal 64 und wandelt dieses in eine Resonanzenergie 65 um.
Die zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 und die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13 sind aneinander angepasst angeordnet. Die zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21 weist eine zweite Resonanzschaltungseinheit 211 und einen zweiten Stromspeicher/-versorger 210 auf. Bevorzugt ist, dass die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 wenigstens zwei Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren 2111 aufweist, die elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Halbbrücken-Leistungsschaltung zu bilden. Befindet sich die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 in einem ausgeschaltet Zustand, das heißt, dass alle Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren 2111 deaktiviert werden, dann handelt es sich um einen Empfangszustand der zweiten Resonanzschaltungseinheit 211. In diesem Fall empfängt die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 die Resonanzenergie 65 und wandelt dieses in ein drittes frequenzmoduliertes Signal 66 um. Der zweite Stromspeicher/-versorger 210 ist elektrisch mit der zweiten Resonanzschaltungseinheit 211 verbunden, wobei der zweite Stromspeicher/-versorger 210 das dritte frequenzmodulierte Signal 66 empfangen und diese in eine dritte elektrische Energie 69 zur Speicherung umwandeln kann.
Bevorzugt ist, dass der zweite Stromspeicher/-versorger 210 ferner eine zweite Antriebsschaltungseinheit 214, eine zweite Oszillationsschaltungseinheit 213 und eine zweite Steuerschaltungseinheit 212 aufweist. Die zweite Antriebsschaltungseinheit 214 und die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 sind elektrisch miteinander verbunden. Die zweite Antriebsschaltungseinheit 214 empfängt das dritte frequenzmodulierte Signal 66 und wandelt dieses in ein drittes Wechselstrom-Signal 67 um. Die zweite Oszillationsschaltungseinheit 213 und die zweite Antriebsschaltungseinheit 214 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die zweite Oszillationsschaltungseinheit 213 das dritte Wechselstrom-Signal 67 empfängt und dieses in ein drittes Gleichstrom-Signal 68 umwandelt. Die zweite Steuerschaltungseinheit 212 und die zweite Oszillationsschaltungseinheit 213 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die zweite Steuerschaltungseinheit 212 das dritte Gleichstrom-Signal 68 empfängt und dieses in die dritte elektrische Energie 69 umwandelt. Die dritte elektrische Energie 69 wird in einer zweiten Stromversorgungseinheit 215 wie zum Beispiel in einem Akku gespeichert.
Befindet sich die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 in einem eingeschalteten Zustand, das heißt, dass wenigstens ein Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor 2111 betätigt wird, dann handelt es sich um einen Sendezustand der zweiten Resonanzschaltungseinheit 211. Befindet sich die erste Resonanzschaltungseinheit 131 in einem ausgeschalteten Zustand, das heißt, dass alle Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren 1311 deaktiviert werden, dann handelt es sich um einen Empfangszustand der ersten Resonanzschaltungseinheit 131. In diesem Fall wird eine zweite elektrische Energie 71 von der zweiten Stromversorgungseinheit 215 des zweiten Stromspeicher/-versorgers 210 geliefert und von der zweiten Steuerschaltungseinheit 212 in ein zweites Gleichstrom-Signal 72 umgewandelt. Die zweite Oszillationsschaltungseinheit 213 empfängt das zweite Gleichstrom-Signal 72 und wandelt dieses in ein zweites Wechselstrom-Signal 73 um. Die zweite Antriebsschaltungseinheit 214 empfängt das zweite Wechselstrom-Signal 73 und wandelt dieses in ein zweites frequenzmoduliertes Signal 74 um. Die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 befindet sich in einem Sendezustand. Die zweite Resonanzschaltungseinheit 211 empfängt das zweite frequenzmodulierte Signal 74 und wandelt dieses in eine zweite Resonanzenergie 75 um. Die erste Resonanzschaltungseinheit 131 befindet sich in einem Empfangszustand, wobei die erste Resonanzschaltungseinheit 131 die zweite Resonanzenergie 75 empfängt und diese in ein viertes frequenzmoduliertes Signal 76 umwandelt. Die erste Antriebsschaltungseinheit 134 empfängt das vierte frequenzmodulierte Signal 76 und wandelt dieses in ein viertes Wechselstrom-Signal 77 um. Die erste Oszillationsschaltungseinheit 133 empfängt das vierte Wechselstrom-Signal 77 und wandelt dieses in ein viertes Gleichstrom-Signal 78 um. Die erste Steuerschaltungseinheit 132 empfängt das vierte Gleichstrom-Signal 78 und wandelt dieses in eine vierte elektrische Energie 79 um. Die vierte elektrische Energie 79 wird in einer ersten Stromversorgungseinheit 135 gespeichert. Auf diese Weise kann das elektronische Gerät bidirektional und drahtlos aufgeladen/entladen werden.
Die in den 8A und 8B gezeigten Blockschaltdiagramme gelten sowohl für das erste Ausführungsbeispiel als auch für das zweite Ausführungsbeispiel.
Wie in 9 gezeigt, kann das bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel mit der Auf-/Entladevorrichtung 2 in unterschiedlicher Bauart zusammenwirken. Wie gezeigt, ist der kabelgebundene Adapter 22 der Auf-/Entladevorrichtung 2 durch einen drahtlosen Adapter 22 ersetzt. In diesem Fall ist die zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit 21' zusätzlich vorgesehen. Die Auf-/Entladevorrichtung 2 weist ferner eine erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit 13' auf, die mit einer ersten Stromversorgungseinheit 135' bzw. einem Akku versehen ist. Damit kann die Resonanzenergie zwischen der Auf-/Entladevorrichtung 2 und dem Adapter 22 in drahtloser Weise gesendet, woraufhin die Resonanzenergie in elektrische Energie umgewandelt wird, die in der ersten Stromversorgungseinheit 135' bzw. im Akku gespeichert wird.
Das erfindungsgemäße bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart kann zur gemeinsamen Aufladung und Entladung von tragbaren, elektronischen Geräten 3 eingesetzt werden, die Handys, PDAs, Navigationsgeräte, MIDs, E-Books, usw. umfassen. Es erübrigt sich ein Mitführen eines zusätzlichen, entsprechenden WS-GS-Adapters. Damit ist eine einwandfreie Anwendbarkeit gewährleistet, wobei eine weitere Umweltverschmutzung verhindert wird, da die WS-GS-Adapter weniger benötigt bzw. weggeworfen werden. Durch den Umschlag 5, 8 kann das tragbare, elektronische Gerät 3 unterschiedlicher Bauweise geschützt und gehalten werden. Durch den Umschlag 5, 8 kann der Tragkörper 11 und das auf dem bidirektionalen, drahtlosen Lade-/Entladegerät positionierte, tragbare elektronische Gerät 3 gehüllt werden. Damit sind ein optimaler Schutz und ein ansprechendes Äußeres gewährleistet. Dadurch, dass die Resonanzenergie durch eine Resonanzschaltungseinheit im eingeschalteten Zustand gesendet und hingegen durch eine weitere entsprechende Resonanzschaltungseinheit im ausgeschalteten Zustand empfangen wird, kann das elektronische Gerät bidirektional aufgeladen und entladen werden. Die ersten Stromversorgungseinheiten 135, 135' und die zweite Stromversorgungseinheit 215 können als dünne flexible Batterie ausgeführt sein, wodurch eine erhöhte Anwendbarkeit gewährleistet ist.
Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

11: Tragkörper
111: Rückplatte
111a: Stirnseite
112: Sockel
112a: obere Seite
12: Halteleiste
13, 13': erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit
130: erster Stromspeicher/-versorger
2111: Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor
131: erste Resonanzschaltungseinheit
1311: Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor
132: erste Steuerschaltungseinheit
133: erste Oszillationsschaltungseinheit
134: erste Antriebsschaltungseinheit
135: erste Stromversorgungseinheit
136: Anschluss
135': erste Stromversorgungseinheit
14a, 14b: Positionierabschnitt
15: Halterung
2: Auf-/Entladevorrichtung
21, 21': zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit
210: zweiter Stromspeicher/-versorger
211: zweite Resonanzschaltungseinheit
212: zweite Steuerschaltungseinheit
213: zweite Oszillationsschaltungseinheit
214: zweite Antriebsschaltungseinheit
215: zweite Stromversorgungseinheit
22: Adapter
61: erste elektrische Energie
62: erstes Gleichstrom-Signal
63: erstes Wechselstrom-Signal
64: erstes frequenzmoduliertes Signal
65: Resonanzenergie
66: drittes frequenzmoduliertes Signal
67: drittes Wechselstrom-Signal
68: drittes Gleichstrom-Signal
69: dritte elektrische Energie
71: zweite elektrische Energie
72: zweites Gleichstrom-Signal
73: zweites Wechselstrom-Signal
74: zweites frequenzmoduliertes Signal
75: zweite Resonanzenergie
76: viertes frequenzmoduliertes Signal
77: viertes Wechselstrom-Signal
78: viertes Gleichstrom-Signal
79: vierte elektrische Energie
3: tragbares, elektronisches Gerät
31: Gegenanschluss
4: Netzsteckdose
5: Umschlag
51: Grundabschnitt
510: Innenseite
511: Schlitz
512: Öffnung
52: Abdeckabschnitt
53: Abstandsstück
8: Umschlag
81, 82: Ränder
83: Stirnseite
831: Öffnung

Claims

Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart, das im Zusammenwirken mit einer eine zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit (21) aufweisenden Auf-/Entladevorrichtung (2) eine Resonanzenergie sendet und empfängt, um einen Entlade-/Aufladevorgang durchzuführen, wobei das bidirektionale, drahtlose Lade-/Entladegerät Folgendes aufweist: einen Tragkörper (11); eine erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13), die sich im Inneren des Tragkörpers (11) befindet und wenigstens einen Anschluss (136) aufweist, der aus dem Tragkörper (11) herausragt, wobei zwischen der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) und der zweiten Sende-/Empfangsschaltungseinheit (21) ein gegenseitiges drahtloses Senden und Empfangen einer Resonanzenergie stattfindet, die dann in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei die elektrische Energie über den Anschluss (136) übertragbar ist, während die elektrische Energie in Resonanzenergie umwandelbar und in drahtloser Weise sendbar ist; und einen Umschlag (5), mit dem der Tragkörper (11) so abgedeckt wird, dass ein Positionierabschnitt (14a) zwischen dem Umschlag (5) und dem Tragkörper (11) entsteht.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlag (5) aus Ledermaterial hergestellt ist, wobei der Umschlag (5) einen Grundabschnitt (51) und einen mit einer Seite des Grundabschnitts (51) verbundenen Abdeckabschnitts (52) aufweist, und wobei auf dem Grundabschnitt (51) des Umschlags (5) der Tragkörper (11) vorgesehen ist.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass der Tragkörper (11) eine Rückplatte (111) und einen mit dem Boden der Rückplatte (111) verbundenen Sockel (112) aufweist, wobei auf der Rückplatte (111) zwei gegenüberliegende Halteleisten (12) zur Verfügung stehen, und wobei der Anschluss (136) der ersten Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) vorspringend auf der oberen Seite (112a) des Sockels (112) steht; – dass an der Innenseite (510) des Grundabschnitts (51) zwei an die beiden Halteleisten (12) angepasste, erste Schlitze (511) und eine an den Sockel (112) angepasste Öffnung (512) ausgebildet sind, wobei die beiden Halteleisten (12) in die jeweiligen Schlitze (511) eingreifen und außerhalb des Umschlags (5) herausragen, während der Sockel (112) durch die Öffnung (512) hindurch verläuft und außerhalb des Umschlags (5) freiliegt; und – dass sich der Positionierabschnitt (14a) zwischen den beiden Halteleisten (12), dem Sockel (112) des Tragkörpers (11) und der Innenseite (510) des Umschlags (5) ergibt.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlag (5) ferner ein Abstandsstück (53) aufweist, das die gegenüberliegenden Seiten des Grundabschnitts (51) und des Abdeckabschnitts (52) verbindet.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlag (8) als Hülle ausgeführt ist, die innen hohl ausgebildet ist und an ihrer Stirnseite (83) mit einer Öffnung (831) versehen ist, wobei der Positionierabschnitt (14b) zwischen den Rändern (81, 82) des Umschlags (8) und dem gehüllten Tragkörpern (11) entsteht, und wobei die Öffnung (831) des Umschlags (8) mit dem Positionierabschnitt (14b) kommuniziert.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (11) eine Rückplatte (111) und einen mit dem Boden der Rückplatte (111) verbundenen Sockel (112) aufweist, wobei der Positionierabschnitt (14b) zwischen den Rändern (81, 82) des Umschlags (8) und der Stirnseite (111a) der Rückplatte (111) des gehüllten Tragkörpers (11) und der oberen Seite (112a) des Sockels (112) entsteht.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) ferner eine erste Stromversorgungseinheit (135) aufweist, die an der Rückplatte (111) des Tragkörpers (11) angebracht ist, wobei die elektrische Energie die erste Stromversorgungseinheit (135) und den Anschluss (136) durchfließt.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Tragkörpers (11) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die weiches Gummi oder Leder aufweist.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) einen ersten Stromspeicher/-versorger (130) und eine erste Resonanzschaltung (131) aufweist, wobei die zweite Sende-/Empfangsschaltungseinheit (21) angepasst an die erste Sende-/Empfangsschaltungseinheit (13) angeordnet ist und ferner eine zweite Resonanzschaltungseinheit (211) und einen zweiten Stromspeicher/-versorger (210) aufweist; – dass der erste Stromspeicher/-versorger (130) eine erste elektrische Energie (61) liefert und diese in ein erstes frequenzmoduliertes Signal (64) umwandelt, wobei der erste Stromspeicher/-versorger (130) ein viertes frequenzmoduliertes Signal (76) empfängt und dieses in eine vierte elektrische Energie (79) zur Speicherung umwandelt, und wobei der Anschluss (136) elektrisch mit dem ersten Stromspeicher/-versorger (130) verbunden ist; – dass die erste Resonanzschaltungseinheit (131) elektrisch mit dem ersten Stromspeicher/-versorger (130) verbunden ist, wobei die erste Resonanzschaltungseinheit (131) in einem eingeschalteten Zustand das erste frequenzmodulierte Signal (64) empfängt und dieses in eine Resonanzenergie (65) umwandelt, während diese in einem ausgeschalteten Zustand die zweite Resonanzenergie (75) empfängt und diese in das vierte frequenzmodulierte Signal (76) umwandelt; – dass die zweite Resonanzschaltungseinheit (211) angepasst an die erste Resonanzschaltungseinheit (131) angeordnet ist, wobei die zweite Resonanzschaltungseinheit (211) in einem ausgeschalteten Zustand die Resonanzenergie (65) empfängt und diese in ein drittes frequenzmoduliertes Signal (66) umwandelt, während die zweite Resonanzschaltungseinheit (211) in einem eingeschalteten Zustand das zweite frequenzmodulierte Signal (74) empfängt und dieses in eine zweite Resonanzenergie (75) umwandelt; und – dass der zweite Stromspeicher/-versorger (210) elektrisch mit der zweiten Resonanzschaltungseinheit (211) verbunden ist, wobei der zweite Stromspeicher/-versorger (210) das dritte frequenzmodulierte Signal (66) empfängt und dieses in eine dritte elektrische Energie (69) zur Speicherung umwandelt, und wobei der zweite Stromspeicher/-versorger (210) die zweite elektrische Energie (71) liefert und diese in ein zweites frequenzmoduliertes Signal (74) umwandelt.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromspeicher/-versorger (130) ferner Folgendes aufweist: eine erste Steuerschaltungseinheit (132), mit welcher sich die erste elektrische Energie (61) in ein erstes Gleichstrom-Signal (62) umwandeln lässt, wobei die erste Steuerschaltungseinheit (132) ein viertes Gleichstrom-Signal (78) empfängt und dieses in eine vierte elektrische Energie (79) zur Speicherung umwandelt; eine erste Oszillationsschaltungseinheit (133), die elektrisch mit der ersten Steuerschaltungseinheit (132) verbunden ist, wobei die erste Oszillationsschaltungseinheit (133) das erste Gleichstrom-Signal (62) empfängt und dieses in ein erstes Wechselstrom-Signal (63) umwandelt, und wobei die erste Oszillationsschaltungseinheit (133) ein viertes Wechselstrom-Signal (77) empfängt und dieses in ein viertes Gleichstrom-Signal (78) umwandelt; und eine erste Antriebsschaltungseinheit (134), die elektrisch mit der ersten Oszillationsschaltungseinheit (133) verbunden ist, wobei die erste Antriebsschaltungseinheit (134) das erste Gleichstrom-Signal (62) empfängt und dieses in das erste frequenzmodulierte Signal (64) umwandelt, und wobei die erste Antriebsschaltungseinheit (134) das vierte frequenzmodulierte Signal (76) empfängt und dieses in das vierte Wechselstrom-Signal (77) umwandelt.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromspeicher/-versorger (130) ferner eine erste Stromversorgungseinheit (135) aufweist, die elektrisch mit der ersten Steuerschaltungseinheit (132) verbunden ist.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Resonanzschaltungseinheit (131) wenigstens zwei Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren (1311) aufweist.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem eingeschalteten Zustand darum handelt, dass wenigstens ein Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor (1311) betätigt wird.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ausgeschalteten Zustand darum handelt, dass alle Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren (1311) deaktiviert werden.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromspeicher/-versorger (210) Folgendes aufweist: eine zweite Antriebsschaltungseinheit (214), die elektrisch mit der zweiten Resonanzschaltungseinheit (211) verbunden ist, wobei die zweite Antriebsschaltungseinheit (214) das dritte frequenzmodulierte Signal (66) empfängt und dieses in ein drittes Wechselstrom-Signal (67) umwandelt, und wobei die zweite Antriebsschaltungseinheit (214) das zweite Wechselstrom-Signal (73) empfängt und dieses in das zweite frequenzmodulierte Signal (74) umwandelt; eine zweite Oszillationsschaltungseinheit (213), die elektrisch mit der zweiten Antriebsschaltungseinheit (214) verbunden ist, wobei die zweite Oszillationsschaltungseinheit (213) das dritte Wechselstrom-Signal (67) empfängt und dieses in ein drittes Gleichstrom-Signal (68) umwandelt, und wobei die zweite Oszillationsschaltungseinheit (213) ein zweites Gleichstrom-Signal (72) empfängt und dieses in das zweite Wechselstrom-Signal (73) umwandelt; und eine zweite Steuerschaltungseinheit (212), die elektrisch mit der zweiten Oszillationsschaltungseinheit (213) verbunden ist, wobei die zweite Steuerschaltungseinheit (212) das dritte Gleichstrom-Signal (68) empfängt und dieses in die dritte elektrische Energie (69) zur Speicherung umwandelt, und wobei die zweite Steuerschaltungseinheit (212) die zweite elektrische Energie (71) empfängt und diese in das zweite Gleichstrom-Signal (72) umwandelt.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Resonanzschaltungseinheit (211) wenigstens zwei Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren (2111) aufweist.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem eingeschalteten Zustand darum handelt, dass wenigstens ein Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor (2111) betätigt wird.
Bidirektionales, drahtloses Lade-/Entladegerät in eingeschlossener Bauart nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ausgeschalteten Zustand darum handelt, dass alle Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren (2111) deaktiviert werden.