RU144310U1 - Беспроводное зарядное устройство - Google Patents

Беспроводное зарядное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU144310U1
RU144310U1 RU2014108931/07U RU2014108931U RU144310U1 RU 144310 U1 RU144310 U1 RU 144310U1 RU 2014108931/07 U RU2014108931/07 U RU 2014108931/07U RU 2014108931 U RU2014108931 U RU 2014108931U RU 144310 U1 RU144310 U1 RU 144310U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charging
wireless
wireless charger
protocol
rechargeable device
Prior art date
Application number
RU2014108931/07U
Other languages
English (en)
Inventor
ВИМЕЕРШ Джон Роберт ВАН
Майкл ХРЕЧНЫЙ
Original Assignee
Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК filed Critical Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Application granted granted Critical
Publication of RU144310U1 publication Critical patent/RU144310U1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036—Charger exchanging data with battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

1. Беспроводное зарядное устройство для перезаряжаемого устройства, совместимого с конкретной беспроводной зарядной системой, и имеет принимающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводной прием энергии, которое содержит зарядный блок, имеющий передающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводную передачу энергии на принимающий элемент в соответствии с протоколом питания, выбранным из нескольких протоколов питания, который совместим с конкретной беспроводной системой зарядки.2. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, которое также содержит процессорный блок, выполненный с возможностью определять подходящую беспроводную систему зарядки и соответственно выбирать необходимый протокол зарядки.3. Беспроводное зарядное устройство по п. 2, в котором процессорный блок выполнен с возможностью сообщать информацию о протоколе зарядки контроллеру, который выполнен с возможностью запускать протокол зарядки.4. Беспроводное зарядное устройство по п. 3, которое содержит цепь питания, подключенную к источнику питания и выполненную с возможностью подавать электрическую энергию на контроллер.5. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором зарядный блок также имеет зарядную поверхность, поддерживающую перезаряжаемое устройство, и ограничительное приспособление, фиксирующее перезаряжаемое устройство во время сеанса беспроводной зарядки с возможностью его снятия.6. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором принимающий элемент включает в себя принимающую катушку, а передающий элемент включает в себя несколько передающих катушек, причем по меньшей мере одна из п

Description

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к беспроводному зарядному устройству, в частности к беспроводному зарядному устройству, совместимому с несколькими различными беспроводными системами зарядки.
Уровень техники
Беспроводные зарядные устройства становятся все более популярными, в настоящий момент на выбор представлено несколько различных беспроводных систем зарядки. Пример беспроводной зарядной системы описан в патенте США №8,120,316 от 21.02.2012, которая может быть выбрана в качестве ближайшего аналога полезной модели.
Обычно различные беспроводные зарядные системы несовместимы друг с другом. Например, в беспроводных зарядных системах наиболее часто используют технологии зарядки Qi® и Powermat®. К сожалению, устройства, совместимые с технологией нельзя заряжать с помощью беспроводных зарядных устройств, использующих технологию Powermat ®, и наоборот. Таким образом, пользователям приходится выбирать беспроводную систему зарядки с одной из этих технологией или объединять и подключать друг к другу несколько беспроводных систем зарядки, чтобы выполнить зарядку определенного устройства.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является совместимость беспроводного зарядного устройства с несколькими популярными беспроводными системами зарядки с различными протоколами питания.
Для этого предложено беспроводное зарядное устройство для перезаряжаемого устройства, совместимого с конкретной беспроводной зарядной системой и имеет принимающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводной прием энергии. Зарядное устройство содержит зарядный блок, имеющий передающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводную передачу энергии на принимающий элемент в соответствии с протоколом питания, выбранным из нескольких протоколов питания, который совместим с конкретной беспроводной системой зарядки.
Беспроводное зарядное устройство также содержит процессорный блок, выполненный с возможностью определять подходящую беспроводную систему зарядки и соответственно выбирать необходимый протокол зарядки. Процессорный блок может быть выполнен с возможностью сообщать информацию о протоколе зарядки контроллеру, который выполнен с возможностью запускать протокол зарядки.
Беспроводное зарядное устройство может содержать цепь питания, подключенную к источнику питания и выполненную с возможностью подавать электрическую энергию на контроллер.
Зарядный блок также может иметь зарядную поверхность, поддерживающую перезаряжаемое устройство, и ограничительное приспособление, фиксирующее перезаряжаемое устройство во время сеанса беспроводной зарядки с возможностью его снятия.
Принимающий элемент может включать в себя принимающую катушку, а передающий элемент может включать в себя несколько передающих катушек, причем по меньшей мере одна из передающих катушек выровнена относительно принимающей катушки для обеспечения беспроводной передачи энергии.
Используемая беспроводная система зарядки может использовать либо первую технологию индуктивной зарядки, либо вторую технологию индуктивной зарядки. При этом первый протокол зарядки соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо с первой технологией индуктивной зарядки, а второй протокол зарядки, соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо со второй технологией индуктивной зарядки.
Зарядный блок также может иметь несколько индикаторов состояния, соответствующих по крайней мере одному из протоколов зарядки и состоянию уровня заряда перезаряжаемого устройства.
Беспроводное зарядное устройство также может иметь USB-порт, причем одно перезаряжаемое устройство может заряжаться с помощью подключения к USB-порту, а второе перезаряжаемое устройство может одновременно заряжаться с помощью беспроводной передачи энергии, используя зарядный блок.
Описанное беспроводное зарядное устройство может быть использовано в транспортном средстве. При этом система содержит основной модуль, который подключен через информационную сеть к транспортному средству и по крайней мере одному зарядному блоку. По крайней мере один зарядный блок состоит из нескольких зарядных блоков, управляемых основным модулем.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе блока зарядки;
Фиг. 2 представляет собой вид сверху блока зарядки, где показана одна конфигурация передающего элемента;
Фиг. 3 представляет собой вид сверху блока зарядки, где показан ограничитель в первом положении, в котором он фиксирует перезаряжаемое устройство, имеющее первое значение ширины;
Фиг. 4 представляет собой вид сверху блока зарядки, где показан ограничитель во втором положении, в котором он фиксирует перезаряжаемое устройство, имеющее второе значение ширины;
Фиг. 5 представляет собой схематическое представление системы зарядки для использования в транспортном средстве, в которой блок зарядки работает как автономное устройство;
Фиг. 6 представляет собой схематическое представление системы зарядки для использования в транспортном средстве, в которой блок зарядки работает как вспомогательное устройство, управляемое основным модулем.
Осуществление полезной модели
В качестве примера для облегчения понимания сущности настоящего изобретения в документе описана конструкция для установки в транспортном средстве. Однако следует понимать, что полезная модель подходит и для различных других вариантов установки.
На Фиг. 1 изображен блок 10 зарядки установлен заподлицо с поверхностью 12 внутренней отделки 13 транспортного средства. Предпочтительно, чтобы поверхность 12 была легко доступна и не затрудняла использование других систем транспортного средства. Примером подходящей поверхности 12 может быть центральная консоль транспортного средства. Для установки блока 10 зарядки на поверхность 12 блок 10 зарядки может включать в себя несколько монтажных ушек 14, которые прикреплены к нижней стороне поверхности 12.
Блок 10 зарядки включает в себя корпус 16, который предпочтительно является пластиковым и задает границы внутреннего пространства 18 и зарядной поверхности 20. Зарядная поверхность 20 предпочтительно представляет собой одноцветную поверхность класса А, на которую устанавливается перезаряжаемое устройство 22, например, сотовый телефон или иное портативное электронное устройство, совместимое с блоком 10 зарядки. В описываемом примере внутренние компоненты расположены во внутреннем пространстве 18 в виде многоуровневой конструкции 19. Первый уровень содержит передающий элемент 24, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводную передачу энергии на принимающий элемент 26, который подключен стандартным способом к перезаряжаемому устройству 22 для обеспечения зарядки аккумулятора перезаряжаемого устройства 22. Второй уровень содержит экранирующий элемент 28, например, феррит, который обеспечивает снижение влияния электромагнитного поля (EMF), создаваемого во время беспроводной передачи энергии. Третий уровень содержит теплоотвод 30, который минимизирует рассеивание энергии и предпочтительно изготовлен из алюминия или меди. Четвертый уровень содержит печатную плату 31 (сокращенно, PCB), которая выполнена с возможностью подавать энергию на передающий элемент 24, обеспечивающий беспроводную зарядку перезаряжаемого устройства 22. Питание на PCB 31 поступает от источника питания транспортного средства (не показан), также она может быть электрически подключена к источнику питания транспортного средства с помощью стандартного многожильного кабеля 33 транспортного средства. Для поддержки многоуровневой конструкции 19 могут быть использованы распорные втулки 34, расположенные во внутреннем пространстве 18 между РСВ 31 и нижней поверхностью 35 корпуса 16.
В общем случае передающий элемент 24 и принимающий элемент 26 должны быть точно выровнены, что позволит обеспечить оптимальную эффективность беспроводной зарядки. В частности это касается стандартных беспроводных систем зарядки, использующих технологию питания Qi® или Powermat®, каждая из которых использует уникальный протокол питания для зарядки различных совместимых устройств, оборудованных соответствующими принимающими элементами 26. Следовательно, одной из проблем создания беспроводного зарядного устройства, совместимого с несколькими различными протоколами питания, является упрощение эффективной беспроводной передачи энергии между передающим элементом 24 и принимающим элементом 26 с учетом того, что положение принимающего элемента 26 и/или протокол питания будет меняться в зависимости от самого устройства и/или используемой беспроводной системой зарядки.
Для решения данной проблемы в одном из вариантов воплощения блок 10 зарядки, изображенный на Фиг. 2, выполнен с возможностью заряжать перезаряжаемое устройство 22, используя индукцию. В данном примере передающий элемент 24 включает в себя одну или несколько передающих катушек 36, выполненных с возможностью с помощью индукции передавать энергию на принимающий элемент 26 устройства, совместимого с протоколом Qi® или Powermat®, который обычно представляет собой принимающую катушку (не показана). Как было сказано выше, место для принимающего элемента 26 в конкретном перезаряжаемом устройстве 22 может быть не всегда определено, что может помешать точно выровнять передающий элемент 24 и принимающий элемент 26. Для того чтобы учесть этот фактор, три передающие катушки 36, предпочтительно с многожильными обмоточными проводами, в данном примере расположены и выполнены таким образом, чтобы практически совпадать с поверхностью 20 зарядки для обеспечения точного выравнивания по крайней мере одной из передающих катушек 36 относительно принимающей катушки, чтобы можно было начать сеанс зарядки.
Во избежание смещения перезаряжаемого устройства 22 и возможной потери выравнивания принимающей катушки относительно передающей катушки (катушек) 36 может быть использован ограничительное устройство 38 или иное подходящее фиксирующее приспособление, как показано на Фиг. 3 и 4. Ограничительное устройство 38 включает в себя первый ограничивающий элемент 38a, расположенный напротив второго ограничивающего элемента 38b, при этом каждый ограничивающий элемент 38a, 38b выполнен с возможностью перемещаться от центра зарядной поверхности 20 так, чтобы между двумя ограничивающими элементами 38a, 38b могло быть вставлено перезаряжаемое устройство 22. Кроме того, ограничивающие элементы 38a, 38b могут быть подпружинены с возможностью перемещения, что позволит вернуть каждый ограничивающий элемент 38a, 38b в центр зарядной поверхности 20. Таким образом, ограничительное устройство 38 создает необходимое удерживающее усилие, которое позволит зафиксировать перезаряжаемые устройства 22 различной ширины с возможностью их снятия с поверхности 20 зарядки так, чтобы обеспечить непрерывную индуктивную зарядку.
На Фиг. 5 и 6 в общем виде изображены две зарядные системы 39, используемые внутри транспортного средства, при этом каждая зарядная система 39 выполнена с возможностью обеспечивать беспроводную зарядку устройств, совместимых с протоколами Qi® и Powermat®, и включает в себя блок 10 зарядки, аналогичный описанному выше.
Как показано на каждом схематическом изображении зарядная система 39 включает в себя первый контроллер 40 и второй контроллер 42, которые являются составными частями зарядного блока 10. Первый и второй контроллеры 40, 42 соединены с передающими катушками 36 и получают питание от цепи 44 питания. Первый контроллер 40 выполнен с возможностью включать беспроводную зарядку, использующую протокол питания Qi®, а второй контроллер 42 выполнен с возможностью включать беспроводную зарядку, использующую протокол питания Powermat®. Необходимо понимать, что первый и второй контроллеры 40, 42 выполнены так, чтобы работать по одному, т.е. во время работы одного из них, другой будет выключен. Также следует отметить, что протоколы питания Qi® и Powermat® имеют различные значения рабочего напряжения. Обычно протокол питания Qi® работает при напряжении около 19 В постоянного тока, а протокол питания Powermat® работает при напряжении около 18 В постоянного тока. Для подачи нужного напряжения на первый и второй контроллеры 40, 42 цепь 44 питания подключены к источнику питания транспортного средства, который обычно создает напряжение 12 В постоянного тока. Цепь 44 питания включает в себя DC-DC преобразователь 45 для преобразования напряжения 12 В постоянного тока в 19 В постоянного тока, тем самым, выполняя требование к напряжению для первого контроллера 40. Для выполнения требования к напряжению второго контроллера 42 можно дополнительно последовательно подключить к цепи 44 питания диод 46 для понижения напряжения с 19 В постоянного тока до 18 В постоянного тока. Специалистам в данной области техники понятно, что для получения различных потенциалов могут быть использованы другие конфигурации цепи.
Дополнительно зарядная система 39 может включать в себя один или более индикатор 48 состояния, выполненный с возможностью выдавать информацию о зарядке пассажиру транспортного средства и размещенный на видимой поверхности блока 10 зарядки. Например, для информирования пассажира транспортного средства о том, какой протокол питания используется в настоящий момент, могут быть использованы первый и второй индикаторы 48a, 48b состояния, соответствующие первому и второму протоколу питания. Также зарядная система 39 может включать в себя третий индикатор 48 с состояния, который используется для информирования пассажира транспортного средства о текущем состоянии уровня заряда перезаряжаемого устройства 22. Предпочтительно, чтобы все индикаторы 48 состояния внешне отличались друг от друга таким образом, чтобы пассажир мог легко понять отображаемую информацию. Например, подходящие первый и второй индикаторы 48a, 48b состояния могут представлять собой лампочки разных цветов и/или подсвечиваемый логотип, соответствующий определенному протоколу питания, при этом третий индикатор 48 с состояния может представлять собой подсвечиваемое изображение аккумулятора, на котором указан процент заряда и/или распределение заряда.
Зарядная система 39 может также дополнительно иметь USB-порт 49, чтобы пассажир мог прервать беспроводную зарядку и использовать вместо этого стандартную проводную зарядку перезаряжаемого устройства 22 через USB-порт 49. При наличии USB-порта 49 можно одновременно заряжать по крайней мере два перезаряжаемых устройства 22, при этом одно будет заряжаться с помощью USB-порта 49, а другое - с помощью зарядного блока 10. Также понятно, что для проводной зарядки можно использовать и другие виды соединений.
В зарядных системах 39 может быть использован микроконтроллер 50 или другой подходящий процессорный блок, который выполнен с возможностью подключаться к другим компонентам зарядной системы 39, например, к первому и второму контроллерам 40, 42, используя коммутируемую локальную сеть (LIN) 51, или к сети транспортного средства, используя шину 52 локальной сети контроллеров (CAN). Таким образом, за счет возможности подключения к сети можно получить дополнительные преимущества, которые позволят использовать различные полезные функции при объединении зарядной системы 39 с существующими системами транспортного средства. Например, когда аккумулятор транспортного средства будет сильно разряжен, активный сеанс зарядки может быть выборочно отключен, чтобы аккумулятор транспортного средства мог дольше поддерживать работу других систем транспортного средства. В другом примере передний центральный дисплей и/или аудиосистема транспортного средства могут быть использованы для предоставления полезной информации о зарядке, включая уровень заряда для определенного перезаряжаемого устройства 22, или для оповещения пассажира об обнаружении интерактивной системой транспортного средства несовместимого устройства. В еще одном примере интерактивная система транспортного средства может быть также использована для оповещения пассажира об обнаружении случайного включения «двойной» зарядки, которая может возникнуть при установке перезаряжаемого устройства 22, подключенного к USB-порту 49, на зарядной поверхности 20 для выполнения беспроводной зарядки, поскольку это может привести к повреждению перезаряжаемого устройства 22 и/или зарядной системы 39. Несмотря на то, что выше приведено несколько примеров преимуществ, получаемых за счет возможности подключения к сети транспортного средства, специалистам в данной области техники понятно, что возможны также и другие эффективные системы.
Как показано на Фиг. 5, в зарядном блоке 10 предусмотрены цепь 44 питания и микроконтроллер 50. В данной конфигурации зарядный блок 10 может работать как автономное устройство, в котором есть встроенная зарядная система 39, только при этом он требует наличия внешнего источника питания. Как было сказано выше, зарядный блок 10 может быть встроен в поверхность 12 транспортного средства с помощью монтажных ушек 14 или иного подходящего крепежного приспособления.
На Фиг. 6 показана альтернативная конфигурация, в которой цепь 44 питания и микроконтроллер 48 могут быть установлены в основной модуль 54, расположенный отдельно от зарядного блока 10, и встроены в подходящую конструкцию и/или систему транспортного средства. В данной конфигурации зарядный блок 10 работает как вспомогательное устройство, управляемое основным модулем 54, который запускает сеанс зарядки и подает напряжение на зарядный блок 10, используя встроенные цепь 44 питания и микроконтроллер 50. Благодаря отсутствию цепи 44 питания в зарядном блоке 10, можно уменьшить размеры системы, поскольку обычно цепь 44 питания и соответствующий DC-DC преобразователь 45 занимают больше места, чем другие компоненты системы зарядки. Таким образом, зарядный блок 10 может иметь меньшую толщину, что упрощает его установку в предпочтительных местах, например, в центральной консоли, подлокотниках и/или спинках сидений транспортного средства. Как было сказано выше, возможность подключения компонентов основного модуля 54 и зарядного блока 10 к сети является очень полезной, позволяя таким образом объединить дополнительные зарядные блоки 10 в сеть с основным модулем 54 и позволить пассажирам выполнять зарядку в большем количестве мест внутри транспортного средства.
В каждой из описанных конфигураций микроконтроллер 50 предназначен для запуска сеанса зарядки при обнаружении перезаряжаемого устройства 22 на зарядной поверхности 20 зарядного блока 10. Перезаряжаемое устройство 22 может быть обнаружено с помощью любого известного способа, например, измерения емкости, инфракрасных камер, Bluetooth®-устройств, датчика обнаружения по прерыванию луча и/или реле давления. В начале сеанса зарядки микроконтроллер 50 сначала определяет, с каким протоколом питания совместимо перезаряжаемое устройство 22 - Qi® или Powermat®. Для этого микроконтроллер 50 посылает начальный запрос в виде ping-команды на приемник (не показан) перезаряжаемого устройства 22 с данными о последнем активном протоколе питания для определения совместимости. Обычно приемник предназначен для работы с конкретным протоколом питания и поставляется с соответствующими установленными принимающим элементом 26 и цепью питания, которые обычно встроены в перезаряжаемое устройство 22 или вставляются в держатель перезаряжаемого устройства 22. При обнаружении совместимости между микроконтроллером 50 и приемником происходит квитирование установления связи, при этом приемник сообщает о своем присутствии микроконтроллеру 50 с помощью передачи данных об уровне принимаемого сигнала или контрольных данных. В противном случае квитирования установления связи между микроконтроллером 50 и приемником 26 не происходит, в результате чего микроконтроллер 50. переходит к запросу следующего по очередности протокола питания и начинает подачу другого начального запроса. Таким образом, можно использовать несколько выбранных протоколов питания и проверять их описанным образом до тех пор, пока не будет выполнено квитирование установления связи. При отсутствии совместимых приемников по окончании перебора всех выдаваемых начальных запросов пассажир может быть оповещен о том, что было обнаружено несовместимое устройство.
Для системы 39 зарядки с Фиг. 5 и 6 последним активным протоколом питания является протокол Qi® или Powermat®, который обычно сохраняется в памяти микроконтроллера 44. При отсутствии активного протокола питания протокол питания Qi® или Powermat® может быть установлен в качестве протокола питания по умолчанию, и он будет использован в первом начальном запросе.
Когда нужный протокол питания будет определен, процесс беспроводной зарядки начнется после того, как по крайней мере одна передающая катушка 36 будет точно выровнена относительно принимающей катушки. В настоящее время протокол питания Qi® может работать, используя одну и более передающих катушек 36, а протокол питания Powermat® работает с использованием только одной передающей катушки 36. Таким образом, при зарядке устройства, совместимого с протоколом Powermat®, необходимо выполнить процедуру определения того, какая из передающих катушек 36 наиболее точно выровнена относительно принимающей катушки, а затем подать сигнал второму контроллеру 42 на включение протокола питания Powermat®, используя только выбранную передающую катушку 36 для наиболее эффективной беспроводной передачи энергии на принимающую катушку. Один из возможных способов включает в себя выполнение микроконтроллера 50 с возможностью выборочного подключения каждой передающей катушки 36 по одной к цепи 44 питания и выбор для зарядки принимающей катушки той передающей катушки 36, которая имеет наиболее высокое значение мощности нагрузки, а, следовательно, наиболее точное выравнивание, при этом остальные катушки остаются отключенными от цепи 44 питания. Подобный способ описан в патенте США №8,120,316 B2 на изобретение «Система беспроводной зарядки» на имя Kim-Yeung, все содержание данного патента включено в настоящее описание посредством ссылки.
Для зарядки устройства, совместимого с протоколом Qi®, микроконтроллер 50 может также выбрать передающую катушку 36 в соответствии со способом, описанным для протокола питания Powermat®, и передать сигнал первому контроллеру 40 о необходимости включения протокола питания Qi®. Что касается устройств, совместимых с протоколом Qi®, при необходимости достижения большей универсальности можно выполнить микроконтроллер 50 таким образом, чтобы он мог выбирать более одной передающей катушки 36 для обеспечения более эффективной зарядки устройства, совместимого с протоколом Qi®, в системах, где принимающая катушка по крайней мере частично выровнена относительно более чем одной передающей катушки 36. Например, если обнаружено два самых высоких значения мощности нагрузки, которые практически равны, микроконтроллер 50 может попытаться использовать обе соответствующие передающие катушки 36 для зарядки устройства, совместимого с протоколом Qi®, вместо выбора передающей катушки 36, имеющей одно самое высокое значение мощности нагрузки.
После выполнения зарядки в соответствии с выбранным протоколом питания или при преждевременном снятии перезаряжаемого устройства пассажиром микроконтроллер 50 сохраняет выбранный протокол питания в памяти, чтобы использовать его в качестве последнего активного протокола питания во время следующего сеанса зарядки.
Соответственно, в настоящем документе раскрыто беспроводное зарядное устройство, совместимое с несколькими различными протоколами. Беспроводное зарядное устройство может эффективно выполнять зарядку перезаряжаемых устройств, сконфигурированных таким образом, чтобы работать с различными протоколами питания, например, устройств, совместимых с протоколами Qi® и Powermat®, и может быть специально адаптировано для использования в транспортном средстве и подключаться к сети транспортного средства.

Claims (19)

1. Беспроводное зарядное устройство для перезаряжаемого устройства, совместимого с конкретной беспроводной зарядной системой, и имеет принимающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводной прием энергии, которое содержит зарядный блок, имеющий передающий элемент, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводную передачу энергии на принимающий элемент в соответствии с протоколом питания, выбранным из нескольких протоколов питания, который совместим с конкретной беспроводной системой зарядки.
2. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, которое также содержит процессорный блок, выполненный с возможностью определять подходящую беспроводную систему зарядки и соответственно выбирать необходимый протокол зарядки.
3. Беспроводное зарядное устройство по п. 2, в котором процессорный блок выполнен с возможностью сообщать информацию о протоколе зарядки контроллеру, который выполнен с возможностью запускать протокол зарядки.
4. Беспроводное зарядное устройство по п. 3, которое содержит цепь питания, подключенную к источнику питания и выполненную с возможностью подавать электрическую энергию на контроллер.
5. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором зарядный блок также имеет зарядную поверхность, поддерживающую перезаряжаемое устройство, и ограничительное приспособление, фиксирующее перезаряжаемое устройство во время сеанса беспроводной зарядки с возможностью его снятия.
6. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором принимающий элемент включает в себя принимающую катушку, а передающий элемент включает в себя несколько передающих катушек, причем по меньшей мере одна из передающих катушек выровнена относительно принимающей катушки для обеспечения беспроводной передачи энергии.
7. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором используемая беспроводная система зарядки использует либо первую технологию индуктивной зарядки, либо вторую технологию индуктивной зарядки.
8. Беспроводное зарядное устройство по п. 7, в котором первый протокол зарядки соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо с первой технологией индуктивной зарядки, а второй протокол зарядки соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо со второй технологией индуктивной зарядки.
9. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, в котором зарядный блок также содержит несколько индикаторов состояния, соответствующих по крайней мере одному из протоколов зарядки и состоянию уровня заряда перезаряжаемого устройства.
10. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, которое также содержит USB-порт, причем одно перезаряжаемое устройство может заряжаться с помощью подключения к USB-порту, а второе перезаряжаемое устройство может одновременно заряжаться с помощью беспроводной передачи энергии, используя зарядный блок.
11. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, предназначенное для использования в транспортном средстве.
12. Беспроводное зарядное устройство по п. 11, которое содержит процессорный блок, выполненный с возможностью определять конкретную беспроводную систему зарядки и выбирать протокол зарядки, основанный на ней.
13. Беспроводное зарядное устройство по п. 12, в котором процессорный блок выполнен с возможностью сообщать информацию о выбранном протоколе зарядки контроллеру, который является частью одного зарядного блока и выполнен с возможностью запускать протокола зарядки.
14. Беспроводное зарядное устройство по п. 13, которое содержит цепь питания, подключенную к источнику питания и выполненную с возможностью подавать электрическую энергию на контроллер.
15. Беспроводное зарядное устройство по п. 14, в котором процессорный блок и цепь питания встроены в основной модуль, при этом основной модуль расположен отдельно от по крайней мере одного блока зарядки.
16. Беспроводное зарядное устройство по п. 11, в котором используемая беспроводная система зарядки использует либо первую технологию индуктивной зарядки, либо вторую технологию индуктивной зарядки.
17. Беспроводное зарядное устройство по п. 16, в котором первый протокол зарядки соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо с первой технологией индуктивной зарядки, а второй протокол зарядки, соответствует индуктивной зарядке такого перезаряжаемого устройства, которое совместимо со второй технологией индуктивной зарядки.
18. Беспроводное зарядное устройство по п. 12, которое содержит основной модуль, подключенный через информационную сеть к транспортному средству и по крайней мере одному зарядному блоку.
19. Беспроводное зарядное устройство по п. 18, в котором по крайней мере один зарядный блок состоит из нескольких зарядных блоков, управляемых основным модулем.
Figure 00000001
RU2014108931/07U 2013-03-07 2014-03-07 Беспроводное зарядное устройство RU144310U1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/788,461 US9197094B2 (en) 2013-03-07 2013-03-07 Wireless charger and charging system with multi-compatibility
US13/788,461 2013-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU144310U1 true RU144310U1 (ru) 2014-08-20

Family

ID=51384950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014108931/07U RU144310U1 (ru) 2013-03-07 2014-03-07 Беспроводное зарядное устройство

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9197094B2 (ru)
CN (1) CN104037952A (ru)
DE (1) DE102014203933A1 (ru)
RU (1) RU144310U1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650881C1 (ru) * 2015-12-09 2018-04-18 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
RU178756U1 (ru) * 2017-06-14 2018-04-18 Олег Семёнович Пермяков Портативный аккумулятор для мобильных устройств с накопителем информации
RU2680890C1 (ru) * 2017-09-28 2019-02-28 Людмила Владимировна Вылугина Средство учета, контроля местонахождения оружия и его применения
RU2698307C1 (ru) * 2018-09-11 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) Беспроводная зарядная система
RU2724645C1 (ru) * 2017-04-07 2020-06-25 Гуандун Оппо Мобайл Телекоммьюникейшнс Корп., Лтд. Беспроводное зарядное устройство, заряжаемое устройство и способ управления ими
RU2772899C1 (ru) * 2021-10-14 2022-05-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Велтер" Беспроводное зарядное устройство с функцией ультразвукового подавления звукозаписывающего тракта заряжаемого мобильного устройства

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101969754B1 (ko) * 2012-11-12 2019-04-17 삼성전자주식회사 무선충전장치
US9197094B2 (en) * 2013-03-07 2015-11-24 Ford Global Technologies, Llc Wireless charger and charging system with multi-compatibility
CN104348208B (zh) * 2013-08-09 2018-09-25 全亿大科技（佛山）有限公司 充电装置
JP6446477B2 (ja) * 2014-03-26 2018-12-26 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． 誘導充電システムのための温度管理
US9548622B2 (en) * 2014-06-16 2017-01-17 Wistron Corporation Wirelessly charging a mobile device and utilizing the mobile device as a power source
DE102015211026A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Laden, insbesondere mit WPC nach NFC in einem Kraftfahrzeug
CN106329685A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 上汽通用汽车有限公司 车载无线充电系统
EP3329573A4 (en) * 2015-07-29 2019-01-02 Powermat Technologies Ltd. System and methods for using a wireless power modem for control of wireless power transfer
US10291071B2 (en) * 2016-01-19 2019-05-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wireless power and data transfer for unmanned vehicles
US10083553B2 (en) 2016-02-22 2018-09-25 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle supply equipment diagnostic method and assembly
US9969282B2 (en) * 2016-03-25 2018-05-15 Qualcomm Incorporated Systems and methods for thermal management in wireless power transfer
US10086715B2 (en) * 2016-04-05 2018-10-02 Hyundai America Technical Center, Inc. EV wireless charging adjustable flux angle charger
WO2018022062A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wireless charging devices
US10084337B1 (en) 2017-04-20 2018-09-25 Lew Electric Fittings Company Spill proof electrical charger
US10651663B2 (en) * 2017-06-16 2020-05-12 Nxp B.V. Charging system and method
US10566822B2 (en) 2017-07-28 2020-02-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Providing a movable charging coil
WO2019104193A1 (en) 2017-11-21 2019-05-31 North Carolina Agricultural And Technical State University Wireless charge/discharge energy storage device
CN107947394A (zh) * 2017-12-31 2018-04-20 天津市新策电子设备科技有限公司 一种兼容多种充电协议的无线充电设备
US20190286414A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Geoffrey Langos Voice activated visual communication system
CN108494808A (zh) * 2018-05-30 2018-09-04 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 充电机通信协议检测装置
CN110797927B (zh) * 2018-08-02 2022-04-01 Oppo广东移动通信有限公司 无线充电控制方法及充电设备
KR102477853B1 (ko) 2018-08-06 2022-12-15 삼성전자주식회사 디스플레이를 통해 외부 장치의 배터리의 충전을 제공하기 위해 어포던스를 표시하는 전자 장치 및 방법
US11063146B2 (en) * 2019-01-10 2021-07-13 Texas Instruments Incorporated Back-to-back power field-effect transistors with associated current sensors
US11128156B2 (en) * 2019-03-29 2021-09-21 Sadeq Albakri Transfer power charger
US11133698B2 (en) 2019-09-01 2021-09-28 Wen Cai Wireless charging systems and methods for controlling the same
TW202142309A (zh) * 2020-02-03 2021-11-16 美商庫利根國際公司 具有專用動力水龍頭的逆滲透飲用水系統
KR20210109916A (ko) 2020-02-28 2021-09-07 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법
DE102020207730A1 (de) 2020-06-22 2021-12-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Gefahrenminderung bei einer Fahrerablenkung durch ein mobiles Informations- und/oder Kommunikationsgerät im Fahrzeug
US20220285990A1 (en) * 2021-03-02 2022-09-08 Cypress Semiconductor Corporation System and method for wireless charging and magnetic communication
US11964064B2 (en) 2021-03-29 2024-04-23 Ford Global Technologies, Llc Vehicle receptacle for recharging and sanitizing mobile electronics
CN113178905A (zh) * 2021-04-13 2021-07-27 北京小米移动软件有限公司 充电装置及充电发射端
CN113178906A (zh) * 2021-04-13 2021-07-27 北京小米移动软件有限公司 充电方法、装置、电子设备及存储介质
US11565594B2 (en) * 2021-05-27 2023-01-31 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and battery charging system for a vehicle

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959433A (en) 1997-08-22 1999-09-28 Centurion Intl., Inc. Universal inductive battery charger system
US7612528B2 (en) 1999-06-21 2009-11-03 Access Business Group International Llc Vehicle interface
JP2003011734A (ja) 2001-04-26 2003-01-15 Denso Corp 車両用電気機器取付構造
DE10393604T5 (de) 2002-10-28 2005-11-03 Splashpower Ltd. Verbesserungen bei der berührungslosen Leistungsübertragung
DE202006000382U1 (de) * 2006-01-07 2006-04-20 Mastnak, Wolfgang Richard Handy-Ladestation für Schutzkontakt-Steckdosen
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
US7868585B2 (en) 2006-10-03 2011-01-11 Visteon Global Technologies, Inc. Wireless charging device
US20110050164A1 (en) * 2008-05-07 2011-03-03 Afshin Partovi System and methods for inductive charging, and improvements and uses thereof
US20100198428A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Delphi Technologies, Inc. Multi-purpose fob system
US9407327B2 (en) * 2009-02-13 2016-08-02 Qualcomm Incorporated Wireless power for chargeable and charging devices
CN101860085A (zh) 2009-04-08 2010-10-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 无线供电器
US8310200B2 (en) 2009-04-15 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Inductive chargers and inductive charging systems for portable electronic devices
WO2011063108A2 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Access Business Group International Llc Multiple use wireless power systems
EP2519424A2 (en) 2009-12-28 2012-11-07 Toyoda Gosei Co., Ltd. Recharging or connection tray for portable electronic devices
WO2011156768A2 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Mojo Mobility, Inc. System for wireless power transfer that supports interoperability, and multi-pole magnets for use therewith
KR20130099028A (ko) * 2010-08-04 2013-09-05 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 자동차들을 위한 공용 무선 충전 시스템
US9178369B2 (en) * 2011-01-18 2015-11-03 Mojo Mobility, Inc. Systems and methods for providing positioning freedom, and support of different voltages, protocols, and power levels in a wireless power system
US9805890B2 (en) * 2011-11-07 2017-10-31 Cooper Technologies Company Electronic device state detection for zero power charger control, systems and methods
US9544075B2 (en) * 2012-02-22 2017-01-10 Qualcomm Incorporated Platform for wireless identity transmitter and system using short range wireless broadcast
US9142978B2 (en) * 2012-11-06 2015-09-22 EV Connect, Inc. Queue prioritization for electric vehicle charging stations
US9197094B2 (en) * 2013-03-07 2015-11-24 Ford Global Technologies, Llc Wireless charger and charging system with multi-compatibility

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650881C1 (ru) * 2015-12-09 2018-04-18 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
RU2724645C1 (ru) * 2017-04-07 2020-06-25 Гуандун Оппо Мобайл Телекоммьюникейшнс Корп., Лтд. Беспроводное зарядное устройство, заряжаемое устройство и способ управления ими
US11437848B2 (en) 2017-04-07 2022-09-06 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Wireless charging device, device to-be-charged, and method for controlling charging
RU178756U1 (ru) * 2017-06-14 2018-04-18 Олег Семёнович Пермяков Портативный аккумулятор для мобильных устройств с накопителем информации
RU2680890C1 (ru) * 2017-09-28 2019-02-28 Людмила Владимировна Вылугина Средство учета, контроля местонахождения оружия и его применения
RU2698307C1 (ru) * 2018-09-11 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) Беспроводная зарядная система
RU2772899C1 (ru) * 2021-10-14 2022-05-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Велтер" Беспроводное зарядное устройство с функцией ультразвукового подавления звукозаписывающего тракта заряжаемого мобильного устройства

Also Published As

Publication number Publication date
CN104037952A (zh) 2014-09-10
DE102014203933A1 (de) 2014-09-11
US20140253025A1 (en) 2014-09-11
US9197094B2 (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU144310U1 (ru) Беспроводное зарядное устройство
US9878628B2 (en) Power supply device, vehicle and non-contact power supply system
US9570937B2 (en) Wireless power transmission device
US9559533B2 (en) Detachable charging system for a vehicle
KR101243587B1 (ko) 무접점 충전 장치, 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법
ES2814026T3 (es) Transmisor de energía inalámbrico, receptor de energía inalámbrico y procedimientos de control de los mismos
US20140300321A1 (en) Method for controlling charging of electronic device, and electronic device and charging device supporting the same
US20130049675A1 (en) Output connector equipped battery pack, battery-pack-and-battery-driven-device system, and charging method by using battery pack
US9509155B2 (en) Remotely monitorable multi-port charging device
US20160099576A1 (en) Wireless power transmission device
US8725907B2 (en) Electronic device and electronic device system
KR102099791B1 (ko) 차량
KR20130021752A (ko) 차량용 무접점충전기
JP2022103582A (ja) 電力変換装置、および、それを備えた電力伝送システム
US20120091812A1 (en) Power switching device
JP2008236887A (ja) 携帯装置用充電装置、携帯装置用充電装置の充電制御方法およびプログラム
EP2902252A2 (en) Non-contact electric power transmission system and charging station
JP2009065749A (ja) 携帯型電子機器、携帯型電子機器の充電方法、及び携帯型電子機器の充電プログラム
KR20140066010A (ko) 차량용 무접점충전기
JP2006211858A (ja) 充電装置
JP2017108577A (ja) 車両
CN210536337U (zh) 一种多孔输出电源适配器
JP2014197939A (ja) 給電装置
US9762080B2 (en) Electronic apparatus, system and charging method thereof
US20150303725A1 (en) Charging and discharging system among two portable devices