WO2019137860A1 - Charging device for inductively charging a portable mobile terminal in a motor vehicle, and system, motor vehicle, and method - Google Patents

Charging device for inductively charging a portable mobile terminal in a motor vehicle, and system, motor vehicle, and method Download PDF

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WO2019137860A1
WO2019137860A1 PCT/EP2019/050199 EP2019050199W WO2019137860A1 WO 2019137860 A1 WO2019137860 A1 WO 2019137860A1 EP 2019050199 W EP2019050199 W EP 2019050199W WO 2019137860 A1 WO2019137860 A1 WO 2019137860A1
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terminal
charging
holding
motor vehicle
storage area
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PCT/EP2019/050199
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Inventor
Florian Sutor
Jürgen Kellner
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Continental Automotive Gmbh
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    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/006—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to power outlets
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    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
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    • H04M1/6075—Portable telephones adapted for handsfree use adapted for handsfree use in a vehicle
    • H04M1/6083—Portable telephones adapted for handsfree use adapted for handsfree use in a vehicle by interfacing with the vehicle audio system
    • H04M1/6091—Portable telephones adapted for handsfree use adapted for handsfree use in a vehicle by interfacing with the vehicle audio system including a wireless interface

Definitions

  • the invention relates to a charging device for inductive charging of a portable mobile terminal in a motor vehicle.
  • a mobile terminal may be, for example, a smartphone.
  • a storage area for storing the terminal is provided for the inductive charging.
  • the invention also includes a system with the charging device and a terminal that can interact with the charging device, as well as a motor vehicle with the charging device and a method for operating the charging device.
  • the charging power can be inductively provided in a motor vehicle by means of a so-called primary coil of a vehicle-side charging device by means of a magne tables alternating field in the terminal by means of a so-called secondary coil by magnetic induction in a electrical charging voltage can be converted.
  • a charging device can be provided for example in a center console of the motor vehicle.
  • the user must know or can learn the loading position so that he correctly places the terminal in the loading position in the storage area.
  • the user During a ride It can also happen that due to, for example, a cornering the terminal slips in the storage area from the loading position.
  • the storage area can often not be precisely shaped for a terminal, for example, as a shell, since terminals of different sizes can be provided for the charging device.
  • the invention has for its object to provide istawa in an inductive charging device of a motor vehicle correct storage of a mobile terminal in the intended loading position.
  • the invention provides a charging device for inductive charging of a portable mobile terminal in a motor vehicle.
  • the mobile terminal may be, for example, a smartphone or a tablet PC or a smartwatch.
  • the inductive charging device provides a storage area for storing the terminal for the charging process.
  • Such a storage area can be configured, for example, as a storage area or a storage tray or a storage compartment.
  • An electric primary coil of the charging device is designed to generate a magnetic alternating field in the storage area as a function of an electrical supply current.
  • alternating field is meant that a magnetic flux of the alternating field changes with time, for example periodically fluctuates around an average value.
  • the supply current can be modulated for this purpose in terms of time.
  • a charging voltage is induced in the secondary coil of the terminal, which can be used to charge an electrical energy storage device of the terminal.
  • a control device is finally set up to switch the supply current for the charging process.
  • the control device can have an electronic circuit, by means of which the supply current for the primary coil GE can be switched or controlled.
  • the control device for this purpose have an H-bridge for switching a DC voltage, thereby to generate the supply current with changing or time-varying amplitude.
  • the charging device is adapted to the mobile terminal at least temporarily by means of a different magnetic force of the magnetic field described, additional magnetic force in the storage area in to lead the predetermined loading position and / or to hold in the loading position.
  • additional magnetic force in the storage area in to lead the predetermined loading position and / or to hold in the loading position.
  • the invention provides the advantage that the terminal can be placed without mechanical anchoring in the storage area in the Ladepo position and / or held in the loading position and thus the charging process with optimal coupling or minimized loss between the primary coil of the charging device and the secondary coil of the terminal can be carried out.
  • the additional magnetic force can be generated by means of a magnetic Fel generating device of the charging device.
  • the additional magnetic force can be generated with a magnetic element, for example by means of at least one permanent magnet. Additionally or alternatively, the additional magnetic force can be generated for example by means of the primary coil by the supply current, an additional holding current, for example, a DC current is superimposed. The magnetic element is then the primary coil.
  • the Ladevor direction for generating the magnetic force has an additional, different from the primary coil electric holding coil, which is adapted to produce in the storage area for providing the additional magnetic force, a magnetic holding field in dependence on a holding current.
  • the said magnetic element is thus formed by a holding coil.
  • the control device of the charging device is adapted to generate the holding current as a function of at least one predetermined triggering signal.
  • the holding coil need not be continuously or permanently supplied with the holding current or flowed through. Rather, the holding current can be switched or controlled by the control device as a function of at least one tripping signal.
  • the control device may for this purpose have an electronic circuit, by means of which the holding current for the holding coil can be switched or controlled.
  • An embodiment provides that the holding coil has more turns than the primary coil.
  • a field strength of the holding field can be set greater than a field strength of the alternating field.
  • the holding current is according to one embodiment, a direct current and / or has a lower frequency than the supply current of the primary coil. As a result, the induction of eddy currents in the terminal is advantageously avoided or kept low.
  • An embodiment provides that a detector device is set up to detect the terminal and to signal it by a trigger signal if the terminal is closer than a predetermined maximum distance from the storage area is located.
  • a possible trigger signal thus signals if the terminal is closer than the maximum distance to the storage area away.
  • the holding current is switched on or activated in an advantageous manner only if the holding field can only reach the terminal at all.
  • this trigger signal is generated while the terminal is still brought to the loading position and / or the La deposition has not yet reached. A user can thus feel the magnetic force in his hand during the placement of the terminal and orient themselves to aim at the loading position.
  • the Detektorein device uses an NFC communication device (NFC - near field communication).
  • the detector device is set up to detect the terminal on the basis of NFC communication by means of the NFC communication device.
  • NFC communication device By means of an NFC communication device, communication is possible only within a predetermined range, by which then, for example, also the said one
  • a capacitance sensor can detect a presence of the terminal and / or a Q-factor measurement of a
  • the orientation of the Se kundärspule respect to the primary coil recognize in which case the Q-factor or quality factor of the combination of primary coil and secondary coil can be measured.
  • These detection mechanisms are advantageous examples. It is not a final listing, but it is also another detection mechanism used.
  • control device of the charging device is adapted to the holding current for the Hold coil during the charging process (energy transfer from the primary coil to the terminal by means of the alternating field) only to maintain while at least one of the at least one trigger signal is present.
  • the holding current is switched off by the control device, unless there is at least one trigger signal. This ensures efficient operation.
  • control device is configured to receive at least one motion signal as a possible triggering signal and to determine a predetermined acceleration or acceleration force or centrifugal force acting on the terminal when the terminal is stored in the storage area using the movement signal.
  • This may be, for example, a transverse acceleration, which acts in parallel to a support surface of the support area on which the terminal may be stored.
  • the acceleration is one which is directed away from the loading position.
  • the acceleration or the acceleration force or centrifugal force acts on the terminal such that it can be moved out of the loading position.
  • the control device is configured to activate the Hal testrom if the acceleration or the acceleration force or centrifugal force is greater than a predetermined threshold.
  • the holding coil By activating the holding current, the holding coil is then energized and the additional holding field is generated, whereby the additional magnetic force acts and thus keeps the terminal against the acceleration or the acceleration force or centrifugal force in the loading position or prevents the terminal from slipping. Of course, this only works until the acceleration force or centrifugal force is greater than the additional magnetic force.
  • the Steuerein device is adapted to receive at least one of said at least one movement signal from the terminal.
  • This can advantageously an acceleration sensor or motion sensor of the terminal to be used for switching the holding current.
  • control device is adapted to receive at least one of an acceleration sensor and / or a yaw rate sensor of the motor vehicle from the at least one movement signal.
  • a sensor system of the motor vehicle is used in an advantageous manner, so that the charging device does not have to have its own sensor system for generating a movement signal.
  • a BEWE movement signal of the motor vehicle for example, from a data bus of the motor vehicle, for example, a CAN bus (CAN - controller area network) to be tapped or read.
  • An embodiment provides that the control device is set up to provide the supply current and the holding current from the same source by switching between the primary coil and the holding coil.
  • the source may be, for example, an electrical system of the motor vehicle.
  • the embodiment has the advantage that the same scarf electronic device for operating both the primary coil and the holding coil can be used. It is merely an additional switching device to provide.
  • the terminal In order for the said magnetic force to be effective for guiding and / or holding the terminal, the terminal must be able to be magnetized.
  • the magnetic holding field can act, for example, on a soft magnetic housing of the terminal.
  • the invention also includes a system which comprises an embodiment of the charging device according to the invention and a portable mobile terminal.
  • the terminal has a soft magnetic Fixing element, which is arranged in the terminal at a position which, when stored in a predetermined loading position in the storage area of the loading device terminal a minimum distance from the magnetic element of the charging device, in particular the holding coil described above.
  • the distance of the soft magnetic Fixie relements is the smallest to the holding coil when the terminal is placed correctly in the loading position. Then there is the effect that by moving the terminal from the loading position always results in a magnetic force acting on the fixing and the terminal retracts towards the loading position, ie a restoring force.
  • the soft-magnetic fixing element can also be a ferromagnetic material, for example soft iron.
  • soft magnetic is meant that a magnetic coercive field strength is less than 1000 A / m.
  • the invention also includes a motor vehicle with an imple mentation of the charging device according to the invention.
  • Motor vehicle may be in particular a motor vehicle, for example, a passenger car or truck.
  • the motor vehicle may also be an agricultural machine (agricultural utility vehicle).
  • the invention also includes a method for loading driving an embodiment of the invention Ladevor direction to load a portable mobile terminal in a motor vehicle by means of an inductive charging.
  • charging the terminal it is meant that an electrical energy storage of the terminal is charged with energy.
  • a control device switches a supply current in a primary coil for the charging process. This can be provided or carried out in a manner known per se.
  • the charging device the mobile terminal at least temporarily (ie either consistently or only for individual different ge separated time intervals) by means of a magnetic force of the magnetic alternating field of the primary coil of the charging device different magnetic force in the storage area in a before - certain loading position leads and / or holds in the loading position.
  • the temporary provision or activation of the magnetic force is obtained in the manner described, for example, whenever the holding current for the holding coil is activated as a function of the tripping signal.
  • the leading to the loading position results when the terminal is held by a user in the hand, for example, and in the vicinity of the loading position (distance smaller than the
  • the magnetic field is generated for example by means of a permanent magnet or the primary coil or the holding coil and thereby the terminal is referred to the loading position.
  • the invention also includes embodiments of the inventions to the invention process, which have features as they have already been described in connection with the developments of the charging device according to the invention. For this reason, the corresponding embodiments of the method according to the invention are not described again here.
  • the invention also includes the combinations of the described embodiments.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with an embodiment of the inventive system of charging device and mobile terminal.
  • Fig. 2 is a Flußschaudiagramm to an embodiment of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 10, which may be a motor vehicle, for example, a passenger car or a truck, or an agricultural machine.
  • the motor vehicle 10 may be a motor vehicle, for example, a passenger car or a truck, or an agricultural machine.
  • Motor vehicle 10 may have a charging device 11, by means of which a mobile terminal 12, for example a smartphone, can be charged by means of an inductive charging process.
  • the loading device 11 can for this purpose have a storage area 13 for storing the terminal 12 for the charging process.
  • the storage area 13 may be formed by a storage tray or depression or a storage compartment.
  • an electric primary coil 14 can be provided for generating an alternating magnetic field 15, wherein the alternating field 15 can be generated by switching a supply current 16 of the primary coil 16 in a manner known per se.
  • the supply current 16 can be switched or controlled by a control device 17 of the charging device 11.
  • the La devorraum 11 can be connected to a source 18, for example, an electrical system of the motor vehicle, connected to receive electrical energy to generate the alternating field 15 to emp.
  • the terminal 12 may include an electrical secondary coil 19 for receiving and converting the alternating field 15.
  • the ge converted alternating field 15 can generate a charging voltage 20 by means of a charging electronics 21 in a conventional manner in a DC voltage for charging an electrical energy storage 22 of the terminal 12 can be converted.
  • the energy storage 22 may be an electrical accumulator.
  • the terminal 12 must be arranged in the storage area 13 in a predetermined loading position 23.
  • a user of the terminal 12 can be supported by the charging device 11.
  • the terminal 12 may include a soft magnetic fixing member 24, which may be, for example, a part of a housing of the terminal 12 or additionally in example in the form of a plate or a cube or a cuboid or a cylinder in the terminal 12 may be installed.
  • the loading device 11 can exert a magnetic force 25 on the fixing element 24, through which the terminal 12 is guided or pulled into the loading position 23 and / or held there.
  • the magnetic force 25 can be generated by means of an additional magnetic holding field 26 that in the charging device 11 by a different from the primary coil 14 additional electrical holding coil 27 can be generated.
  • a holding current 29 flowing through the holding coil 27 to generate the holding field 26 may be switched by the controller 17. If the terminal 12 is correctly in the loading position 23, a distance 30 between the fixing member 24 and the holding coil 27 may be the lowest. If the terminal 12 is then moved out of the loading position 23 when the holding field 26 is activated, for example laterally or laterally along the support area 13, a restoring force 31 results, which the terminal 12 holds in the loading position 23 or pulls it back there.
  • the restoring force 31 is also a magnetic force.
  • the holding current 29 should preferably not flow permanently, but be turned on only when needed.
  • the control device 17 before storage or approach of the terminal 12th to the storage area 13, first leave the holding current 29 off and activate the holding current 29 only after detecting the terminal 12 within a predetermined maximum distance 32.
  • NFC communication device 34 Use NFC communication device 34. Upon successful NFC communication 35, it can be assumed that the terminal 12 is within the maximum distance 32 and the holding current 29 can be activated. For the NFC communication 35, the communication device 34 with a
  • NFC communication unit 36 of the terminal 12 communicate.
  • a capacitance sensor system may detect a presence of the terminal 12 and / or a Q-factor measurement of an RF field, e.g. of the alternating field 15, to detect the orientation of the secondary coil 19 with respect to the primary coil 14, wherein the Q-factor Q of the system of primary coil 14 and secondary coil 19 can be measured.
  • the holding current 29 can first be switched off. If, during travel of the motor vehicle 10, a centrifugal force or acceleration 37 then arises, for example due to cornering, then the holding current 29 can be temporarily activated by the control device 17 and thus the restoring force 31 generated, which can counteract the centrifugal force 37.
  • the detection device 33 may receive for example from an acceleration sensor 38 of the terminal 12 as a trigger signal 39, a motion signal 40 of the accelerometer Be 38 and in the event that a centrifugal force or acceleration 37 greater than a Threshold 41 is detected, the holding current 29 is activated or turned on.
  • the movement signal 39 can be transmitted, for example, by means of a Bluetooth radio link 42 from the terminal 12 to the charging device 11.
  • the motion signal 43 may be received from the acceleration sensor and / or yaw rate sensor 44 via a communication bus 45, for example a CAN bus.
  • the control device 17 may have a microcontroller 46 for evaluating the triggering signals 39.
  • the detection device 33 may then be at least partially re-alised on the basis of a program code for the microcontroller 36.
  • a microcontroller 36 instead of a microcontroller 36, another processor device or a switching logic can be provided.
  • FIG. 2 again illustrates how a charging process in the motor vehicle 10 of FIG. 1 can be carried out.
  • the terminal 12 can be guided into the loading position 23 by means of the magnetic force 25.
  • a user who holds the terminal 12 in the hand feels the magnetic force 25 and recognizes it, in which loading position 23, he has to put the terminal 12 in the storage area 13 from.
  • After placing the holding current 29 can be switched off.
  • the depositing can be detected, for example, by means of the primary coil by the inductance value is monitored in a known manner.
  • the supply current 16 can then be activated, so that when the terminal 12 is in the charging position 23, the energy store 22 of the terminal 12 is charged by the inductive charging process.
  • the switched off holding current 29 can be switched on in a step S12 and thereby the holding field 26 are generated. This generates the restoring force 31, with which the centrifugal force or acceleration 37 can be counteracted. It may be provided here, to switch between the primary coil 14 and the holding coil 27, that is, it flows either the supply current 16 or the holding current 29. This allows the same electronic circuit for Supplying or operating both the primary coil 14 and the holding coil 27 are used.
  • an additional electrical coil the holding coil 27, can be provided.
  • the holding coil 27 may be configured as an electromechanical relay, so have a core 28, which is surrounded by the electrical holding coil 27.
  • the number of turns of the holding coil 27 is greater than the turns of the primary coil 14, which is provided for the actual inductive charging. In particular, the number of turns is five times larger, preferably ten times larger.
  • the holding coil 27 can be operated by the same driver electronics or the same circuit of the control device 17 as the primary coil 14, since the inductive charging during the time can be interrupted, when the magnetic force is required and the holding current 29 must be provided.
  • the terminal 12 may comprise a ferromagnetic material, in particular the soft-magnetic fixing element 24.
  • the holding field 26 can be defined or designed or generated so that the user can feel the correct position position 23 or haptic or tactile experiences where the terminal 12 must be stored.
  • the example shows how can be fixed by a magnetic force during a ka beleless charging in a motor vehicle by the invention, a mobile terminal.

Abstract

The invention relates to a charging device (11) for inductively charging a portable mobile terminal (12) in a motor vehicle (10), having a storage region (13) for storing the terminal (12) for a charging process, an electric primary coil (14) which is designed to generate a magnetic alternating field (15) in the storage region (13) on the basis of an electric supply current (16), and a controller (17) which is designed to switch the supply current (16) for the charging process. According to the invention, the charging device (11) is designed to guide the terminal (12) into a specified charging position (23) and/or hold the terminal in the charging position (23) at least temporarily by means of an additional magnetic force (25, 31) which differs from the magnetic force of the magnetic alternating field (15) in the storage region (13).

Description

Beschreibung description
Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines portablen mobilen Endgeräts in einem Kraftfahrzeug sowie System, Kraftfahrzeug und Verfahren Charging device for inductive charging of a portable mobile terminal in a motor vehicle and system, motor vehicle and method
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines portablen mobilen Endgeräts in einem Kraftfahrzeug. Ein solches mobiles Endgerät kann beispielsweise ein Smartphone sein. In dem Kraftfahrzeug ist für das induktive Laden ein Ablagebereich zum Ablegen des Endgeräts vorgesehen. Zu der Erfindung gehören auch ein System mit der Ladevorrichtung und einem Endgerät, das mit der Ladevorrichtung Zusammenwirken kann, sowie ein Kraftfahrzeug mit der Ladevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Ladevorrichtung. The invention relates to a charging device for inductive charging of a portable mobile terminal in a motor vehicle. Such a mobile terminal may be, for example, a smartphone. In the motor vehicle, a storage area for storing the terminal is provided for the inductive charging. The invention also includes a system with the charging device and a terminal that can interact with the charging device, as well as a motor vehicle with the charging device and a method for operating the charging device.
Für einen kabellosen Ladevorgang eines mobilen Endgeräts, zum Beispiel eines Smartphones, kann in einem Kraftfahrzeug die Ladeenergie induktiv mittels einer so genannten Primärspule einer fahrzeugseitigen Ladevorrichtung mittels eines magne tischen Wechselfelds bereitgestellt werden, das in dem Endgerät mittels einer so genannten Sekundärspule durch magnetische Induktion in eine elektrische Ladespannung gewandelt werden kann. Eine solche Ladevorrichtung kann beispielsweise in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs bereitgestellt sein. Dort kann ein Ablagebereich zum Ablegen des Endgeräts vorgesehen sein, wo sich dann das Endgerät in einer Ladeposition befinden muss, in welcher die Sekundärspule des Endgeräts derart bezüglich der Primärspule der Ladevorrichtung angeordnet ist, dass eine Kopplung der beiden Spulen maximal ist oder, anders herum ausgedrückt, Streuverluste minimiert sind. Es ist wichtig, das Endgerät in einer solchen korrekten Ladeposition zu platzieren, um die größte Effizienz bei der Übertragung von Energie während des Ladevorgangs zu erhalten. For a wireless charging of a mobile device, such as a smartphone, the charging power can be inductively provided in a motor vehicle by means of a so-called primary coil of a vehicle-side charging device by means of a magne tables alternating field in the terminal by means of a so-called secondary coil by magnetic induction in a electrical charging voltage can be converted. Such a charging device can be provided for example in a center console of the motor vehicle. There may be provided a storage area for storing the terminal, where then the terminal must be in a loading position in which the secondary coil of the terminal is arranged with respect to the primary coil of the charging device, that a coupling of the two coils is maximum or, in other words , Leakage losses are minimized. It is important to place the terminal in such a correct loading position in order to obtain the greatest efficiency in the transfer of energy during the charging process.
Hierzu muss zum einen der Benutzer die Ladeposition kennen oder in Erfahrung bringen können, damit er das Endgerät korrekt in der Ladeposition im Ablagebereich platziert. Während einer Fahrt kann es zudem dazu kommen, dass aufgrund beispielsweise einer Kurvenfahrt das Endgerät im Ablagebereich aus der Ladeposition rutscht. Denn der Ablagebereich kann oftmals nicht passgenau für ein Endgerät geformt sein, beispielsweise als eine Schale, da Endgeräte unterschiedlicher Größe für die Ladevorrichtung vorgesehen sein können. For this purpose, on the one hand, the user must know or can learn the loading position so that he correctly places the terminal in the loading position in the storage area. During a ride It can also happen that due to, for example, a cornering the terminal slips in the storage area from the loading position. Because the storage area can often not be precisely shaped for a terminal, for example, as a shell, since terminals of different sizes can be provided for the charging device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer induktiven Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeugs eine korrekte Ablage eines mobilen Endgeräts in der vorgesehenen Ladeposition sicherzu stellen . The invention has for its object to provide sicherzu in an inductive charging device of a motor vehicle correct storage of a mobile terminal in the intended loading position.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Er findung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben. The object is achieved by the subjects of the independent Pa tentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are He described by the dependent claims, the following description and the figure.
Durch die Erfindung ist eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines portablen mobilen Endgeräts in einem Kraftfahrzeug be- reitgestellt . Bei dem mobilen Endgerät kann es sich zum Beispiel um eine Smartphone oder ein Tablet-PC oder eine Smartwatch handeln. Die induktive Ladevorrichtung sieht einen Ablagebereich zum Ablegen des Endgeräts für den Ladevorgang vor. Ein solcher Ablagebereich kann beispielsweise als eine Ablagefläche oder eine Ablageschale oder ein Ablagefach ausgestaltet sein. Eine elektrische Primärspule der Ladevorrichtung ist dazu einge richtet, in Abhängigkeit von einem elektrischen Versorgungsstrom ein magnetisches Wechselfeld im Ablagebereich zu erzeugen. Mit Wechselfeld ist gemeint, dass sich ein magnetischer Fluss des Wechselfelds mit der Zeit verändert, beispielsweise periodisch um einen Mittelwert schwankt. Der Versorgungsstrom kann hierzu entsprechend zeitlich moduliert sein. Durch das Wechselfeld wird in der Sekundärspule des Endgeräts eine Ladespannung induziert, die zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Endgeräts verwendet werden kann. Bei der Ladevorrichtung ist schließlich eine Steuereinrichtung dazu eingerichtet, den Versorgungsstrom für den Ladevorgang zu schalten. Die Steu ereinrichtung kann eine elektronische Schaltung aufweisen, mittels welcher der Versorgungsstrom für die Primärspule ge schaltet oder gesteuert werden kann. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung hierzu eine H-Brücke zum Schalten einer Gleichspannung aufweisen, um hierdurch den Versorgungsstrom mit wechselnder oder zeitlich veränderlicher Amplitude zu erzeugen. The invention provides a charging device for inductive charging of a portable mobile terminal in a motor vehicle. The mobile terminal may be, for example, a smartphone or a tablet PC or a smartwatch. The inductive charging device provides a storage area for storing the terminal for the charging process. Such a storage area can be configured, for example, as a storage area or a storage tray or a storage compartment. An electric primary coil of the charging device is designed to generate a magnetic alternating field in the storage area as a function of an electrical supply current. By alternating field is meant that a magnetic flux of the alternating field changes with time, for example periodically fluctuates around an average value. The supply current can be modulated for this purpose in terms of time. Through the alternating field, a charging voltage is induced in the secondary coil of the terminal, which can be used to charge an electrical energy storage device of the terminal. In the case of the charging device, a control device is finally set up to switch the supply current for the charging process. The control device can have an electronic circuit, by means of which the supply current for the primary coil GE can be switched or controlled. For example, the control device for this purpose have an H-bridge for switching a DC voltage, thereby to generate the supply current with changing or time-varying amplitude.
Um nun sicherzustellen, dass das Endgerät korrekt in einer vorbestimmten Ladeposition positioniert ist oder zumindest beim Ablegen dort positioniert wird, ist die Ladevorrichtung dazu eingerichtet, das mobile Endgerät zumindest zeitweise mittels einer von einer Magnetkraft des beschriebenen magnetischen Wechselfelds verschiedenen, zusätzlichen Magnetkraft in dem Ablagebereich in die vorbestimmte Ladeposition zu führen und/oder in der Ladeposition zu halten. Mit anderen Worten kann beim Ablegen des Endgeräts mittels der zusätzlichen Magnetkraft dafür gesorgt werden, dass das Endgerät in die Ladeposition gleitet oder geführt wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann bei bereits in der Ladeposition abgelegtem Endgerät mittels der zusätzlichen Magnetkraft dafür gesorgt werden, dass das Endgerät in der Ladeposition gehalten wird, selbst wenn es z.B. zu einer Kurvenfahrt kommt. In order to ensure that the terminal is correctly positioned in a predetermined loading position or at least positioned there when depositing, the charging device is adapted to the mobile terminal at least temporarily by means of a different magnetic force of the magnetic field described, additional magnetic force in the storage area in to lead the predetermined loading position and / or to hold in the loading position. In other words, when placing the terminal by means of the additional magnetic force it can be ensured that the terminal slides or is guided into the loading position. Additionally or alternatively, in the case of a terminal already placed in the loading position, it can be ensured by means of the additional magnetic force that the terminal is held in the loading position, even if it is e.g. comes to a cornering.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass das Endgerät ohne mechanische Verankerung im Ablagebereich in die Ladepo sition gebracht und/oder in der Ladeposition gehalten werden kann und somit der Ladevorgang mit optimaler Kopplung oder minimiertem Verlust zwischen der Primärspule der Ladevorrichtung und der Sekundärspule des Endgeräts durchgeführt werden kann. Die zusätzliche Magnetkraft kann mittels einer magnetischen Fel derzeugungseinrichtung der Ladevorrichtung erzeugt werden. Die zusätzliche Magnetkraft kann mit einem Magnetelement, bei spielsweise mittels zumindest eines Permanentmagneten, erzeugt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die zusätzliche Magnetkraft beispielsweise mittels der Primärspule erzeugt werden, indem dem Versorgungsstrom ein zusätzlicher Haltestrom, beispielsweise ein Gleichstrom, überlagert wird. Das Magne telement ist dann also die Primärspule. Eine Ausführungsform sieht allerdings vor, dass die Ladevor richtung zum Erzeugen der Magnetkraft eine zusätzliche, von der Primärspule verschiedene elektrische Haltespule aufweist, die dazu eingerichtet ist, in dem Ablagebereich zum Bereitstellen der zusätzlichen Magnetkraft ein magnetisches Haltefeld in Ab hängigkeit von einem Haltestrom zu erzeugen. Das besagte Magnetelement ist also durch eine Haltespule gebildet. Durch Bestromen der Haltespule mit dem Haltestrom wird das magnetische Haltefeld erzeugt, welches die zusätzliche Magnetkraft zum Führen und/oder Halten des Endgeräts hervorruft. Die Steuer einrichtung der Ladevorrichtung ist dazu eingerichtet, den Haltestrom in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten Auslösesignal zu erzeugen. Mit anderen Worten muss die Haltespule nicht durchgehend oder dauerhaft mit dem Haltestrom versorgt oder durchflossen sein. Vielmehr kann der Haltestrom durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von zumindest einem Auslö sesignal geschaltet oder gesteuert sein. Die Steuereinrichtung kann hierzu eine elektronische Schaltung aufweisen, mittels welcher der Haltestrom für die Haltespule geschaltet oder gesteuert werden kann. The invention provides the advantage that the terminal can be placed without mechanical anchoring in the storage area in the Ladepo position and / or held in the loading position and thus the charging process with optimal coupling or minimized loss between the primary coil of the charging device and the secondary coil of the terminal can be carried out. The additional magnetic force can be generated by means of a magnetic Fel generating device of the charging device. The additional magnetic force can be generated with a magnetic element, for example by means of at least one permanent magnet. Additionally or alternatively, the additional magnetic force can be generated for example by means of the primary coil by the supply current, an additional holding current, for example, a DC current is superimposed. The magnetic element is then the primary coil. However, an embodiment provides that the Ladevor direction for generating the magnetic force has an additional, different from the primary coil electric holding coil, which is adapted to produce in the storage area for providing the additional magnetic force, a magnetic holding field in dependence on a holding current. The said magnetic element is thus formed by a holding coil. By energizing the holding coil with the holding current, the magnetic holding field is generated, which causes the additional magnetic force for guiding and / or holding the terminal. The control device of the charging device is adapted to generate the holding current as a function of at least one predetermined triggering signal. In other words, the holding coil need not be continuously or permanently supplied with the holding current or flowed through. Rather, the holding current can be switched or controlled by the control device as a function of at least one tripping signal. The control device may for this purpose have an electronic circuit, by means of which the holding current for the holding coil can be switched or controlled.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Haltespule mehr Windungen als die Primärspule aufweist. Hierzu kann eine Feldstärke des Haltefelds größer eingestellt werden als eine Feldstärke des Wechselfelds. An embodiment provides that the holding coil has more turns than the primary coil. For this purpose, a field strength of the holding field can be set greater than a field strength of the alternating field.
Der Haltestrom ist gemäß einer Ausführungsform ein Gleichstrom und/oder weist eine geringere Frequenz als der Versorgungsstrom der Primärspule auf. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Induktion von Wirbelströmen in dem Endgerät vermieden oder gering gehalten . The holding current is according to one embodiment, a direct current and / or has a lower frequency than the supply current of the primary coil. As a result, the induction of eddy currents in the terminal is advantageously avoided or kept low.
Mehrere Ausführungsformen beschäftigen sich mit dem zumindest einen Auslösesignal für den Haltestrom. Several embodiments are concerned with the at least one trigger signal for the holding current.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Detektoreinrichtung dazu eingerichtet ist, das Endgerät zu detektieren und durch ein Auslösesignal zu signalisieren, falls sich das Endgerät näher als ein vorbestimmter Höchstabstand von dem Ablagebereich entfernt befindet. Ein mögliches Auslösesignal signalisiert also, falls sich das Endgerät näher als der Höchstabstand zu dem Ablage bereich entfernt befindet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise der Haltestrom nur dann eingeschaltet oder aktiviert, falls das Haltefeld das Endgerät überhaupt nur erreichen kann. Insbe sondere wird dieses Auslösesignal erzeugt, während das Endgerät noch an die Ladeposition herangeführt wird und/oder die La deposition noch nicht erreicht hat. Ein Benutzer kann somit während des Ablegens des Endgeräts die Magnetkraft in seiner Hand spüren und sich daran orientieren, um die Ladeposition anzu peilen . An embodiment provides that a detector device is set up to detect the terminal and to signal it by a trigger signal if the terminal is closer than a predetermined maximum distance from the storage area is located. A possible trigger signal thus signals if the terminal is closer than the maximum distance to the storage area away. As a result, the holding current is switched on or activated in an advantageous manner only if the holding field can only reach the terminal at all. In particular special this trigger signal is generated while the terminal is still brought to the loading position and / or the La deposition has not yet reached. A user can thus feel the magnetic force in his hand during the placement of the terminal and orient themselves to aim at the loading position.
Eine Ausführungsform hierzu sieht vor, dass die Detektorein richtung eine NFC-Kommunikationseinrichtung nutzt (NFC - near field communication) . Die Detektoreinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, mittels der NFC-Kommunikationseinrichtung das Endgerät auf der Grundlage einer NFC-Kommunikation zu detek- tieren. Durch eine NFC-Kommunikationseinrichtung ist eine Kommunikation nur innerhalb einer vorbestimmten Reichweite möglich, durch die dann beispielsweise auch der besagte An embodiment for this provides that the Detektorein device uses an NFC communication device (NFC - near field communication). In this case, the detector device is set up to detect the terminal on the basis of NFC communication by means of the NFC communication device. By means of an NFC communication device, communication is possible only within a predetermined range, by which then, for example, also the said one
Höchstabstand definiert ist. Kommt eine NFC-Kommunikation erfolgreich zustande, so bedeutet dies, dass sich das Endgerät innerhalb der Reichweite der NFC-Kommunikationseinrichtung befindet. Die Reichweite kann in einem Bereich von 5 Zentimeter bis 20 Zentimeter liegen. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise eine Kapazitätssensorik eine Gegenwart des Endgeräts erkennen und/oder eine Q-Faktor-Messung eines Maximum distance is defined. If an NFC communication is successful, this means that the terminal is within range of the NFC communication device. The range can range from 5 centimeters to 20 centimeters. Additionally or alternatively, for example, a capacitance sensor can detect a presence of the terminal and / or a Q-factor measurement of a
RF-Feldes, z.B. des Wechselfelds 15, die Ausrichtung der Se kundärspule bezüglich der Primärspule erkennen, wobei dann der Q-Faktor oder Gütefaktor der Kombination aus Primärspule und Sekundärspule gemessen werden kann. Diese Detektionsmechanismen sind vorteilhafte Beispiele. Es handelt sich aber nicht um eine abschließende Auflistung, sondern es ist auch ein anderer Detektionsmechanismus verwendbar . RF field, e.g. of the alternating field 15, the orientation of the Se kundärspule respect to the primary coil recognize, in which case the Q-factor or quality factor of the combination of primary coil and secondary coil can be measured. These detection mechanisms are advantageous examples. It is not a final listing, but it is also another detection mechanism used.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinrichtung der Ladevorrichtung dazu eingerichtet ist, den Haltestrom für die Haltespule während des Ladevorgangs (Energieübertragung von der Primärspule zum Endgerät mittels des Wechselfelds) nur aufrecht zu erhalten, während zumindest eines von dem zumindest einen Auslösesignal vorliegt. Mit anderen Worten wird der Haltestrom durch die Steuereinrichtung abgeschaltet, es sei denn, es liegt zumindest ein Auslösesignal vor. Dies sorgt für einen effizienten Betrieb . An embodiment provides that the control device of the charging device is adapted to the holding current for the Hold coil during the charging process (energy transfer from the primary coil to the terminal by means of the alternating field) only to maintain while at least one of the at least one trigger signal is present. In other words, the holding current is switched off by the control device, unless there is at least one trigger signal. This ensures efficient operation.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, als ein mögliches Auslösesignal zumindest ein Bewegungssignal zu empfangen und bei im Ablagebereich abgelegtem Endgerät anhand des Bewegungssignals eine auf das Endgerät wirkende vorbestimmte Beschleunigung oder Beschleunigungskraft oder Fliehkraft zu ermitteln. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Querbeschleunigung handeln, die parallel zu einer Auflagefläche des Auflagebereichs wirkt, auf welcher das Endgerät abgelegt sein kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass es sich bei der Beschleunigung um eine solche handelt, welche von der Ladeposition weggerichtet ist. Mit anderen Worten wirkt die Beschleunigung oder die Beschleunigungskraft oder Fliehkraft auf das Endgerät derart, dass es aus der Ladeposition bewegt werden kann. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Hal testrom zu aktivieren, falls die Beschleunigung oder die Be schleunigungskraft oder Fliehkraft größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist . Durch Aktivieren des Haltestroms wird dann die Haltespule bestromt und das zusätzliche Haltefeld erzeugt, wodurch die zusätzliche Magnetkraft wirkt und sie damit das Endgerät gegen die Beschleunigung oder die Beschleunigungskraft oder Fliehkraft in der Ladeposition hält oder das Endgerät am Verrutschen hindert. Dies wirkt natürlich nur so lange, bis die Beschleunigungskraft oder Fliehkraft größer als die zusätzliche Magnetkraft ist. An embodiment provides that the control device is configured to receive at least one motion signal as a possible triggering signal and to determine a predetermined acceleration or acceleration force or centrifugal force acting on the terminal when the terminal is stored in the storage area using the movement signal. This may be, for example, a transverse acceleration, which acts in parallel to a support surface of the support area on which the terminal may be stored. In particular, it is provided that the acceleration is one which is directed away from the loading position. In other words, the acceleration or the acceleration force or centrifugal force acts on the terminal such that it can be moved out of the loading position. The control device is configured to activate the Hal testrom if the acceleration or the acceleration force or centrifugal force is greater than a predetermined threshold. By activating the holding current, the holding coil is then energized and the additional holding field is generated, whereby the additional magnetic force acts and thus keeps the terminal against the acceleration or the acceleration force or centrifugal force in the loading position or prevents the terminal from slipping. Of course, this only works until the acceleration force or centrifugal force is greater than the additional magnetic force.
Eine Ausführungsform hierzu sieht vor, dass die Steuerein richtung dazu eingerichtet ist, von dem zumindest einen besagten Bewegungssignal zumindest eines aus dem Endgerät zu empfangen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein Beschleunigungssensor oder Bewegungssensor des Endgeräts zum Schalten des Haltestroms genutzt werden. An embodiment for this provides that the Steuerein device is adapted to receive at least one of said at least one movement signal from the terminal. This can advantageously an acceleration sensor or motion sensor of the terminal to be used for switching the holding current.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, von dem zumindest einen Bewegungssignal zumindest eines aus einem Beschleunigungssensor und/oder aus einem Gierratensensor des Kraftfahrzeugs zu empfangen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Sensorik des Kraftfahrzeugs genutzt, sodass die Ladevorrichtung keine eigene Sensorik zum Erzeugen eines Bewegungssignals aufweisen muss. Ein Bewe gungssignal des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise aus einem Datenbus des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem CAN-Bus (CAN - Controller area network) abgegriffen oder ausgelesen werden. An embodiment provides that the control device is adapted to receive at least one of an acceleration sensor and / or a yaw rate sensor of the motor vehicle from the at least one movement signal. As a result, a sensor system of the motor vehicle is used in an advantageous manner, so that the charging device does not have to have its own sensor system for generating a movement signal. A BEWE movement signal of the motor vehicle, for example, from a data bus of the motor vehicle, for example, a CAN bus (CAN - controller area network) to be tapped or read.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, durch Umschalten zwischen der Primärspule und der Haltespule den Versorgungsstrom und den Haltestrom aus derselben Quelle bereitzustellen. Mit anderen Worten wird zum Bestromen der Haltespule mit dem Haltestrom zunächst der La devorgang unterbrochen, während dann der Haltestrom fließen kann. Anschließend kann nach Unterbrechen des Haltestroms und Einschalten des Versorgungsstroms der Ladevorgang weiter durchgeführt werden. Bei der Quelle kann es sich beispielsweise um ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs handeln. Die Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass dieselbe Schal tungselektronik zum Betreiben sowohl der Primärspule als auch der Haltespule genutzt werden kann. Es ist lediglich eine Um- schalteinrichtung zusätzlich bereitzustellen. An embodiment provides that the control device is set up to provide the supply current and the holding current from the same source by switching between the primary coil and the holding coil. In other words, to energize the holding coil with the holding current, first the La devorgang is interrupted, while then the holding current can flow. Subsequently, after interrupting the holding current and switching on the supply current, the charging process can be continued. The source may be, for example, an electrical system of the motor vehicle. The embodiment has the advantage that the same scarf electronic device for operating both the primary coil and the holding coil can be used. It is merely an additional switching device to provide.
Um die besagte Magnetkraft zum Führen und/oder Halten des Endgeräts wirksam werden zu lassen, muss das Endgerät magne tisierbar sein. Das magnetische Haltefeld kann beispielsweise auf ein weichmagnetisches Gehäuse des Endgeräts einwirken. In order for the said magnetic force to be effective for guiding and / or holding the terminal, the terminal must be able to be magnetized. The magnetic holding field can act, for example, on a soft magnetic housing of the terminal.
Für eine gezielte Erzeugung der Magnetkraft umfasst die Erfindung aber auch ein System, welches eine Ausführungsform der er findungsgemäßen Ladevorrichtung und ein portables mobiles Endgerät umfasst. Das Endgerät weist ein weichmagnetisches Fixierelement auf, welches in dem Endgerät an einer Position angeordnet ist, die bei in einer vorbestimmten Ladeposition in dem Ablagebereich der Ladevorrichtung abgelegtem Endgerät einen minimalen Abstand zu dem eingangs beschriebenen Magnetelement der Ladevorrichtung, insbesondere der Haltespule, aufweist. Mit anderen Worten ist der Abstand des weichmagnetischen Fixie relements zu der Haltespule am geringsten, wenn das Endgerät korrekt in der Ladeposition angeordnet ist. Sodann ergibt sich der Effekt, dass durch Bewegen des Endgeräts aus der Ladeposition sich stets eine Magnetkraft ergibt, die auf das Fixierelement wirkt und das Endgerät in Richtung zur Ladeposition zurückzieht, also eine Rückstellkraft. Das weichmagnetische Fixierelement kann auch einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Weicheisen, sein. Mit „weichmagnetisch" ist gemeint, dass eine magnetische Koerzitivfeidstärke kleiner als 1000 A/m ist. For a specific generation of the magnetic force, however, the invention also includes a system which comprises an embodiment of the charging device according to the invention and a portable mobile terminal. The terminal has a soft magnetic Fixing element, which is arranged in the terminal at a position which, when stored in a predetermined loading position in the storage area of the loading device terminal a minimum distance from the magnetic element of the charging device, in particular the holding coil described above. In other words, the distance of the soft magnetic Fixie relements is the smallest to the holding coil when the terminal is placed correctly in the loading position. Then there is the effect that by moving the terminal from the loading position always results in a magnetic force acting on the fixing and the terminal retracts towards the loading position, ie a restoring force. The soft-magnetic fixing element can also be a ferromagnetic material, for example soft iron. By "soft magnetic" is meant that a magnetic coercive field strength is less than 1000 A / m.
Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit einer Aus führungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. Das The invention also includes a motor vehicle with an imple mentation of the charging device according to the invention. The
Kraftfahrzeug kann insbesondere ein Kraftwagen sein, bei spielsweise ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. Das Kraftfahrzeug kann auch eine Landmaschine (landwirtschaftliches Nutzfahrzeug) sein. Motor vehicle may be in particular a motor vehicle, for example, a passenger car or truck. The motor vehicle may also be an agricultural machine (agricultural utility vehicle).
Die Erfindung umfasst schließlich auch ein Verfahren zum Be treiben einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevor richtung, um ein portables mobiles Endgerät in einem Kraft fahrzeug mittels eines induktiven Ladevorgangs zu laden. Mit Laden des Endgeräts ist gemeint, dass ein elektrischer Ener giespeichers des Endgeräts mit Energie aufgeladen wird. Bei dem Verfahren schaltet eine Steuereinrichtung einen Versorgungs strom in einer Primärspule für den Ladevorgang. Dies kann in an sich bekannter Weise vorgesehen oder durchgeführt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zudem vorgesehen, dass die Ladevorrichtung das mobile Endgerät zumindest zeitweise (also entweder durchgängig oder nur für einzelne verschiedene, ge trennte Zeitintervalle) mittels einer von einer Magnetkraft des magnetischen Wechselfelds der Primärspule der Ladevorrichtung verschiedenen Magnetkraft in dem Ablagebereich in eine vor- bestimmte Ladeposition führt und/oder in der Ladeposition hält. Dies kann mittels einer magnetischen Felderzeugungseinrichtung durchgeführt werden. Das zeitweise Bereitstellen oder Aktivieren der Magnetkraft ergibt sich in der beschriebenen Weise bei spielsweise immer dann, wenn in Abhängigkeit von dem Auslö- sesignal der Haltestrom für die Haltespule aktiviert wird. Das Führen in die Ladeposition ergibt sich, wenn das Endgerät beispielsweise von einem Benutzer in der Hand gehalten wird und in die Nähe der Ladeposition (Abstand kleiner als der Finally, the invention also includes a method for loading driving an embodiment of the invention Ladevor direction to load a portable mobile terminal in a motor vehicle by means of an inductive charging. By charging the terminal, it is meant that an electrical energy storage of the terminal is charged with energy. In the method, a control device switches a supply current in a primary coil for the charging process. This can be provided or carried out in a manner known per se. In the method according to the invention is also provided that the charging device, the mobile terminal at least temporarily (ie either consistently or only for individual different ge separated time intervals) by means of a magnetic force of the magnetic alternating field of the primary coil of the charging device different magnetic force in the storage area in a before - certain loading position leads and / or holds in the loading position. This can be done by means of a magnetic field generating device. The temporary provision or activation of the magnetic force is obtained in the manner described, for example, whenever the holding current for the holding coil is activated as a function of the tripping signal. The leading to the loading position results when the terminal is held by a user in the hand, for example, and in the vicinity of the loading position (distance smaller than the
Höchstabstand) gebracht wird und das Magnetfeld beispielsweise mittels eines Permanentmagneten oder der Primärspule oder der Haltespule erzeugt wird und hierdurch das Endgerät in die Ladeposition bezogen wird. Maximum distance) is brought and the magnetic field is generated for example by means of a permanent magnet or the primary coil or the holding coil and thereby the terminal is referred to the loading position.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen des erfin dungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. The invention also includes embodiments of the inventions to the invention process, which have features as they have already been described in connection with the developments of the charging device according to the invention. For this reason, the corresponding embodiments of the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen . The invention also includes the combinations of the described embodiments.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung be schrieben. Hierzu zeigt: In the following, an embodiment of the invention will be described. This shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems aus Ladevorrichtung und mobilem Endgerät; und Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with an embodiment of the inventive system of charging device and mobile terminal. and
Fig. 2 ein Flussschaudiagramm zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a Flußschaudiagramm to an embodiment of the method according to the invention.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the embodiment, the described components of the Embodiment in each case individually, independently of each other to be considered features of the invention, which each further independently develop the invention and thus individually or in any other than the combination shown to be regarded as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, zum Beispiel einen Personenkraftwagen oder Last kraftwagen, oder um eine Landmaschine handeln kann. Das Fig. 1 shows a motor vehicle 10, which may be a motor vehicle, for example, a passenger car or a truck, or an agricultural machine. The
Kraftfahrzeug 10 kann eine Ladevorrichtung 11 aufweisen, mittels welcher ein mobiles Endgerät 12, beispielsweise ein Smartphone, mittels eines induktiven Ladevorgangs aufgeladen werden kann. Die Ladevorrichtung 11 kann hierzu einen Ablagebereich 13 zum Ablegen des Endgeräts 12 für den Ladevorgang aufweisen. Der Ablagebereich 13 kann durch eine Ablageschale oder Vertiefung oder ein Ablagefach gebildet sein. Motor vehicle 10 may have a charging device 11, by means of which a mobile terminal 12, for example a smartphone, can be charged by means of an inductive charging process. The loading device 11 can for this purpose have a storage area 13 for storing the terminal 12 for the charging process. The storage area 13 may be formed by a storage tray or depression or a storage compartment.
Des Weiteren kann eine elektrische Primärspule 14 zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfelds 15 vorgesehen sein, wobei das Wechselfeld 15 durch Schalten eines Versorgungsstroms 16 der Primärspule 16 in an sich bekannter Weise erzeugt werden kann. Der Versorgungsstrom 16 kann durch eine Steuereinrichtung 17 der Ladevorrichtung 11 geschaltet oder gesteuert werden. Die La devorrichtung 11 kann dabei an eine Quelle 18, beispielsweise ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs, angeschlossen sein, um elektrische Energie zum Erzeugen des Wechselfelds 15 zu emp fangen . Furthermore, an electric primary coil 14 can be provided for generating an alternating magnetic field 15, wherein the alternating field 15 can be generated by switching a supply current 16 of the primary coil 16 in a manner known per se. The supply current 16 can be switched or controlled by a control device 17 of the charging device 11. The La devorrichtung 11 can be connected to a source 18, for example, an electrical system of the motor vehicle, connected to receive electrical energy to generate the alternating field 15 to emp.
Das Endgerät 12 kann eine elektrische Sekundärspule 19 zum Empfangen und Wandeln des Wechselfelds 15 aufweisen. Das ge wandelte Wechselfeld 15 kann eine Ladespannung 20 erzeugen, die mittels einer Ladeelektronik 21 in an sich bekannter Weise in eine Gleichspannung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers 22 des Endgeräts 12 umgewandelt werden kann. Der Energiespeicher 22 kann ein elektrischer Akkumulator sein. The terminal 12 may include an electrical secondary coil 19 for receiving and converting the alternating field 15. The ge converted alternating field 15 can generate a charging voltage 20 by means of a charging electronics 21 in a conventional manner in a DC voltage for charging an electrical energy storage 22 of the terminal 12 can be converted. The energy storage 22 may be an electrical accumulator.
Damit die Primärspule 14 und die Sekundärspule 19 magnetisch gekoppelt sind, muss das Endgerät 12 in dem Ablagebereich 13 in einer vorbestimmten Ladeposition 23 angeordnet werden. Hierfür kann ein Benutzer des Endgeräts 12 durch die Ladevorrichtung 11 unterstützt werden. Das Endgerät 12 kann ein weichmagnetisches Fixierelement 24 aufweisen, das beispielsweise ein Teil eines Gehäuses des Endgeräts 12 sein kann oder zusätzlich bei spielsweise in Form einer Platte oder eines Kubus oder eines Quaders oder eines Zylinders in dem Endgerät 12 eingebaut sein kann. Die Ladevorrichtung 11 kann eine Magnetkraft 25 auf das Fixierelement 24 ausüben, durch welche das Endgerät 12 in die Ladeposition 23 geführt oder gezogen wird und/oder dort gehalten wird. Die Magnetkraft 25 kann mittels eines zusätzlichen magnetischen Haltefelds 26 erzeugt werden, dass in der Lade vorrichtung 11 durch eine von der Primärspule 14 verschiedene zusätzliche elektrische Haltespule 27 erzeugt werden kann. So that the primary coil 14 and the secondary coil 19 are magnetically coupled, the terminal 12 must be arranged in the storage area 13 in a predetermined loading position 23. For this purpose, a user of the terminal 12 can be supported by the charging device 11. The terminal 12 may include a soft magnetic fixing member 24, which may be, for example, a part of a housing of the terminal 12 or additionally in example in the form of a plate or a cube or a cuboid or a cylinder in the terminal 12 may be installed. The loading device 11 can exert a magnetic force 25 on the fixing element 24, through which the terminal 12 is guided or pulled into the loading position 23 and / or held there. The magnetic force 25 can be generated by means of an additional magnetic holding field 26 that in the charging device 11 by a different from the primary coil 14 additional electrical holding coil 27 can be generated.
Dargestellt ist eine Haltespule 27, die mehr Windungen als sie die Primärspule 14 aufweist. Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass ein weichmagnetischer Kern 28 zum Führen und/oder Kon zentrieren des Haltefelds 26 vorgesehen ist. Ein Haltestrom 29, der durch die Haltespule 27 fließt, um das Haltefeld 26 zu erzeugen, kann durch die Steuereinrichtung 17 geschaltet sein. Falls sich das Endgerät 12 korrekt in der Ladeposition 23 befindet, kann ein Abstand 30 zwischen dem Fixierelement 24 und der Haltespule 27 am geringsten sein. Wird dann das Endgerät 12 bei aktiviertem Haltefeld 26 aus der Ladeposition 23 bewegt, beispielsweise seitlich oder lateral entlang des Auflagebereichs 13, so ergibt sich eine Rückstellkraft 31, welche das Endgerät 12 in der Ladeposition 23 hält oder es dorthin zurückzieht. Die Rückstellkraft 31 ist ebenfalls eine Magnetkraft. Shown is a holding coil 27, which has more turns than they have the primary coil 14. It may additionally be provided that a soft magnetic core 28 for guiding and / or con centering of the holding field 26 is provided. A holding current 29 flowing through the holding coil 27 to generate the holding field 26 may be switched by the controller 17. If the terminal 12 is correctly in the loading position 23, a distance 30 between the fixing member 24 and the holding coil 27 may be the lowest. If the terminal 12 is then moved out of the loading position 23 when the holding field 26 is activated, for example laterally or laterally along the support area 13, a restoring force 31 results, which the terminal 12 holds in the loading position 23 or pulls it back there. The restoring force 31 is also a magnetic force.
Der Haltestrom 29 soll aber bevorzugt nicht dauerhaft fließen, sondern nur bei Bedarf eingeschaltet sein. Hierzu kann die Steuereinrichtung 17 vor Ablage oder Annäherung des Endgeräts 12 an den Ablagebereich 13 zunächst den Haltestrom 29 ausgeschaltet lassen und erst nach Detektieren des Endgeräts 12 innerhalb eines vorbestimmten Höchstabstands 32 den Haltestrom 29 aktivieren. Für das Detektieren kann eine Detektionseinrichtung 33 der Steuereinrichtung 17 beispielsweise eine However, the holding current 29 should preferably not flow permanently, but be turned on only when needed. For this purpose, the control device 17 before storage or approach of the terminal 12th to the storage area 13, first leave the holding current 29 off and activate the holding current 29 only after detecting the terminal 12 within a predetermined maximum distance 32. For detection, a detection device 33 of the control device 17, for example, a
NFC-Kommunikationseinrichtung 34 nutzen. Bei erfolgreicher NFC-Kommunikation 35 kann angenommen werden, dass sich das Endgerät 12 innerhalb des Höchstabstands 32 befindet und es kann der Haltestrom 29 aktiviert werden. Für die NFC-Kommunikation 35 kann die Kommunikationseinrichtung 34 mit einer  Use NFC communication device 34. Upon successful NFC communication 35, it can be assumed that the terminal 12 is within the maximum distance 32 and the holding current 29 can be activated. For the NFC communication 35, the communication device 34 with a
NFC-Kommunikationseinheit 36 des Endgeräts 12 kommunizieren. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise eine Kapazi tätssensorik eine Gegenwart des Endgeräts 12 erkennen und/oder eine Q-Faktor-Messung eines RF-Feldes, z.B. des Wechselfelds 15, die Ausrichtung der Sekundärspule 19 bezüglich der Primärspule 14 erkennen, wobei der Q-Faktor Q des Systems aus Primärspule 14 und Sekundärspule 19 gemessen werden kann. NFC communication unit 36 of the terminal 12 communicate. Additionally or alternatively, for example, a capacitance sensor system may detect a presence of the terminal 12 and / or a Q-factor measurement of an RF field, e.g. of the alternating field 15, to detect the orientation of the secondary coil 19 with respect to the primary coil 14, wherein the Q-factor Q of the system of primary coil 14 and secondary coil 19 can be measured.
Ist das Endgerät 12 dann in der Ladeposition 23 angeordnet, kann der Haltestrom 29 zunächst abgeschaltet werden. Ergibt sich dann während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 eine Fliehkraft oder Beschleunigung 37 , beispielsweise aufgrund einer Kurvenfahrt, so kann der Haltestrom 29 durch die Steuereinrichtung 17 zeitweise aktiviert werden und hierdurch die Rückstellkraft 31 erzeugt werden, welche der Fliehkraft 37 entgegenwirken kann. Zum Detektieren dieser Situation mit wirkender Fliehkraft oder Beschleunigung 37, kann die Detektionseinrichtung 33 bei spielsweise aus einem Beschleunigungssensor 38 des Endgeräts 12 als ein Auslösesignal 39 ein Bewegungssignal 40 des Be schleunigungssensors 38 empfangen und für den Fall, dass eine Fliehkraft oder Beschleunigung 37 größer als ein Schwellenwert 41 detektiert wird, der Haltestrom 29 aktiviert oder einge schaltet werden. Das Bewegungssignal 39 kann beispielsweise mittels einer Bluetooth-Funkverbindung 42 von dem Endgerät 12 zur Ladevorrichtung 11 übertragen werden. If the terminal 12 is then arranged in the loading position 23, the holding current 29 can first be switched off. If, during travel of the motor vehicle 10, a centrifugal force or acceleration 37 then arises, for example due to cornering, then the holding current 29 can be temporarily activated by the control device 17 and thus the restoring force 31 generated, which can counteract the centrifugal force 37. To detect this situation with acting centrifugal force or acceleration 37, the detection device 33 may receive for example from an acceleration sensor 38 of the terminal 12 as a trigger signal 39, a motion signal 40 of the accelerometer Be 38 and in the event that a centrifugal force or acceleration 37 greater than a Threshold 41 is detected, the holding current 29 is activated or turned on. The movement signal 39 can be transmitted, for example, by means of a Bluetooth radio link 42 from the terminal 12 to the charging device 11.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Auslösesignal 39 in Form eines Bewegungssignals 43 aus einem Beschleunigungssensor und/oder Gierratensensor 44 des Kraftfahrzeugs 10 empfangen werden. Beispielsweise kann das Bewegungssignal 43 aus dem Beschleunigungssensor und/oder Gierratensensor 44 über einen Kommunikationsbus 45, zum Beispiel einen CAN-Bus, empfangen werden . Additionally or alternatively, a trigger signal 39 in the form of a motion signal 43 from an acceleration sensor and / or yaw rate sensor 44 of the motor vehicle 10. For example, the motion signal 43 may be received from the acceleration sensor and / or yaw rate sensor 44 via a communication bus 45, for example a CAN bus.
Wird anhand der Auslösesignale 39 erkannt, dass keine Rück stellkraft 31 mehr benötigt wird, kann der Haltestrom 29 wieder abgeschaltet werden. Die Steuereinrichtung 17 kann zum Auswerten der Auslösesignale 39 einen Mikrocontroller 46 aufweisen. Die Detektionseinrichtung 33 kann dann zumindest teilweise auf der Grundlage eines Programmcodes für den Mikrocontroller 36 re alisiert sein. Anstelle eines Mikrocontrollers 36 kann auch eine andere Prozessoreinrichtung oder eine Schaltlogik vorgesehen sein . Is detected on the basis of the trigger signals 39 that no restoring force 31 more is needed, the holding current 29 can be switched off again. The control device 17 may have a microcontroller 46 for evaluating the triggering signals 39. The detection device 33 may then be at least partially re-alised on the basis of a program code for the microcontroller 36. Instead of a microcontroller 36, another processor device or a switching logic can be provided.
Fig. 2 veranschaulicht nochmals, wie ein Ladevorgang in dem Kraftfahrzeug 10 von Fig. 1 durchgeführt werden kann. In einem Schritt S10 kann das Endgerät 12 mittels der Magnetkraft 25 in die Ladeposition 23 geführt werden. Ein Benutzer, der das Endgerät 12 in der Hand hält, spürt die Magnetkraft 25 und erkennt daran, in welcher Ladeposition 23 er das Endgerät 12 im Ab lagebereich 13 ablegen muss . Nach dem Ablegen kann der Haltestrom 29 abgeschaltet werden. Das Ablegen kann z.B. mittels der Primärspule erkannt werden, indem deren Induktivitätswert in bekannter Weise überwacht wird. In einem Schritt Sil kann dann der Versorgungsstrom 16 aktiviert werden, sodass bei in der Ladeposition 23 angeordneten Endgerät 12 der Energiespeicher 22 des Endgeräts 12 durch den induktiven Ladevorgang geladen wird. Falls durch die Steuereinrichtung 17 erkannt wird, dass ein Auslösesignal 39 vorliegt, kann in einem Schritt S12 der ab geschaltete Haltestrom 29 eingeschaltet und hierdurch das Haltefeld 26 erzeugt werden. Dies erzeugt die Rückstellkraft 31, mit welcher der Fliehkraft oder Beschleunigung 37 entgegen gewirkt werden kann. Es kann hierbei vorgesehen sein, zwischen der Primärspule 14 und der Haltespule 27 umzuschalten, das heißt es fließt entweder der Versorgungsstrom 16 oder der Haltestrom 29. Hierdurch kann die gleiche elektronische Schaltung zum Versorgen oder Betreiben sowohl der Primärspule 14 als auch der Haltespule 27 verwendet werden. FIG. 2 again illustrates how a charging process in the motor vehicle 10 of FIG. 1 can be carried out. In a step S10, the terminal 12 can be guided into the loading position 23 by means of the magnetic force 25. A user who holds the terminal 12 in the hand, feels the magnetic force 25 and recognizes it, in which loading position 23, he has to put the terminal 12 in the storage area 13 from. After placing the holding current 29 can be switched off. The depositing can be detected, for example, by means of the primary coil by the inductance value is monitored in a known manner. In a step Sil, the supply current 16 can then be activated, so that when the terminal 12 is in the charging position 23, the energy store 22 of the terminal 12 is charged by the inductive charging process. If it is detected by the control device 17 that a trigger signal 39 is present, the switched off holding current 29 can be switched on in a step S12 and thereby the holding field 26 are generated. This generates the restoring force 31, with which the centrifugal force or acceleration 37 can be counteracted. It may be provided here, to switch between the primary coil 14 and the holding coil 27, that is, it flows either the supply current 16 or the holding current 29. This allows the same electronic circuit for Supplying or operating both the primary coil 14 and the holding coil 27 are used.
Es wird also zum Halten des Endgeräts 12 in der Ladeposition 23 eine Magnetkraft verwendet, die von der Ladevorrichtung 11 erzeugt wird. Thus, in order to hold the terminal 12 in the loading position 23, a magnetic force generated by the charging device 11 is used.
Um diese gewünschte Magnetkraft zu erzeugen, kann eine zu sätzliche elektrische Spule, die Haltespule 27, bereitgestellt werden. Natürlich kann auch mehr als eine einzelne Haltespule 27 vorgesehen sein. Die Haltespule 27 kann wie ein elektrome chanisches Relais ausgestaltet sein, also einen Kern 28 auf weisen, der von der elektrischen Haltespule 27 umgeben ist. Die Anzahl der Windungen der Haltespule 27 ist größer als die Windungen der Primärspule 14, die für das eigentliche induktive Laden vorgesehen ist. Insbesondere ist die Anzahl der Windungen fünfmal größer, bevorzugt zehnmal größer. Dennoch kann die Haltespule 27 von derselben Treiberelektronik oder derselben Schaltung der Steuereinrichtung 17 betrieben werden wie die Primärspule 14, da das induktive Laden während der Zeit un terbrochen werden kann, wenn die Magnetkraft benötigt wird und der Haltestrom 29 bereitgestellt werden muss . Um eine ausreichend große Magnetkraft sicherzustellen, kann das Endgerät 12 ein ferromagnetisches Material, insbesondere das weichmagnetische Fixierelement 24, aufweisen. To generate this desired magnetic force, an additional electrical coil, the holding coil 27, can be provided. Of course, more than a single holding coil 27 may be provided. The holding coil 27 may be configured as an electromechanical relay, so have a core 28, which is surrounded by the electrical holding coil 27. The number of turns of the holding coil 27 is greater than the turns of the primary coil 14, which is provided for the actual inductive charging. In particular, the number of turns is five times larger, preferably ten times larger. Nevertheless, the holding coil 27 can be operated by the same driver electronics or the same circuit of the control device 17 as the primary coil 14, since the inductive charging during the time can be interrupted, when the magnetic force is required and the holding current 29 must be provided. In order to ensure a sufficiently large magnetic force, the terminal 12 may comprise a ferromagnetic material, in particular the soft-magnetic fixing element 24.
Zwei Funktionen können mit diesem Ansatz realisiert werden. Während des Ablegens des Endgeräts 12 auf dem Ablagebereich 13, kann das Haltefeld 26 derart definiert oder ausgelegt oder erzeugt werden, dass der Benutzer die korrekte Lageposition 23 erfühlen kann oder haptisch oder taktil erfährt, wo das Endgerät 12 abgelegt werden muss. Two functions can be realized with this approach. During the placement of the terminal 12 on the storage area 13, the holding field 26 can be defined or designed or generated so that the user can feel the correct position position 23 or haptic or tactile experiences where the terminal 12 must be stored.
Während des Ladevorgangs kann ein Verrutschen des Endgeräts 12 aus der Ladeposition 23 verhindert werden. Ein Beschleuni gungssensor des Endgeräts 12 und/oder ein Beschleunigungssensor und/oder Gierratensensor des Kraftfahrzeugs 10 kann hierfür verwendet werden. Falls eine Fliehkraft oder eine Beschleunigung einen vorbestimmten Schwellenwert 41 überschreitet, kann die Magnetkraft erzeugt werden, um das Endgerät 12 in der korrekten Ladeposition 23 zu halten. Es ist keine optische Markierung der Ladeposition notwendig. Es ist auch keine mechanische Fixierung des Endgeräts 12 in der Ladeposition nötig. Dennoch kann sichergestellt werden, dass die optimale Ladeposition 23 von dem Endgerät 12 eingenommen wird. Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein mobiles Endgerät mittels einer magnetischen Kraft während eines ka bellosen Ladevorgangs in einem Kraftfahrzeug fixiert werden kann . During the loading process, slippage of the terminal 12 from the loading position 23 can be prevented. An acceleration sensor of the terminal 12 and / or an acceleration sensor and / or yaw rate sensor of the motor vehicle 10 can be used for this purpose. If a centrifugal force or an acceleration exceeds a predetermined threshold 41, the magnetic force can be generated to hold the terminal 12 in the correct loading position 23. There is no optical marking of the loading position necessary. There is also no mechanical fixation of the terminal 12 in the loading position necessary. Nevertheless, it can be ensured that the optimal loading position 23 is taken up by the terminal 12. Overall, the example shows how can be fixed by a magnetic force during a ka beleless charging in a motor vehicle by the invention, a mobile terminal.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Kraftfahrzeug 10 motor vehicle
11 Ladevorrichtung  11 loader
12 Mobiles Endgerät  12 Mobile terminal
13 Ablagebereich  13 storage area
14 Primärspule  14 primary coil
15 Magnetisches Wechselfeld  15 magnetic alternating field
16 Versorgungsstrom  16 supply current
17 Steuereinrichtung  17 control device
18 Quelle  18 Source
19 Sekundärspule  19 secondary coil
20 Ladespannung  20 charging voltage
21 Elektronik  21 electronics
22 Energiespeicher  22 energy storage
23 Ladeposition  23 loading position
24 Fixierelement  24 fixing element
25 Magnetkraft  25 magnetic force
26 Magnetisches Haltefeld  26 Magnetic holding field
27 Haltespule  27 holding coil
28 Kern  28 core
29 Haltestrom  29 holding current
30 Abstand  30 distance
31 Rückstellkraft  31 restoring force
32 Höchstabstand  32 maximum distance
33 Detektionseinrichtung  33 detection device
34 NFC-Kommunikationseinrichtung  34 NFC communication device
35 NFC-Kommunikation  35 NFC communication
36 NFC-Kommunikationseinheit  36 NFC communication unit
37 Fliehkraft  37 centrifugal force
38 Beschleunigungssensor  38 acceleration sensor
39 Auslösesignal  39 trigger signal
40 Bewegungssignal  40 motion signal
41 Schwellenwert  41 Threshold
42 Bluetooth-Funkverbindung  42 Bluetooth radio connection
43 Bewegungssignal  43 motion signal
44 Beschleunigungs- und/oder Gierratensensor 44 acceleration and / or yaw rate sensor
45 Datenbus Verfahrensschritt Verfahrensschritt Verfahrensschritt 45 data bus Process step Process step Process step

Claims

Patentansprüche claims
1. Ladevorrichtung (11) zum induktiven Laden eines portablen mobilen Endgeräts (12) in einem Kraftfahrzeug (10), auf weisend 1. charging device (11) for inductively charging a portable mobile terminal (12) in a motor vehicle (10), pointing to
- einen Ablagebereich (13) zum Ablegen des Endgeräts (12) für einen Ladevorgang,  a storage area (13) for storing the terminal (12) for a charging process,
- eine elektrische Primärspule (14), die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem elektrischen Versorgungsstrom (16) ein magnetisches Wechselfeld (15) im Ablagebereich (13) zu erzeugen, und  - An electric primary coil (14) which is adapted to generate in response to an electrical supply current (16) an alternating magnetic field (15) in the storage area (13), and
- eine Steuereinrichtung (17) , die dazu eingerichtet ist, den Versorgungsstrom (16) für den Ladevorgang zu schalten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ladevorrichtung (11) dazu eingerichtet ist, das Endgerät (12) zumindest zeitweise mittels einer von einer Magnetkraft des magnetischen Wechselfelds (15) verschiedenen, zu sätzlichen Magnetkraft (25, 31) in dem Ablagebereich (13) in eine vorbestimmte Ladeposition (23) zu führen und/oder in der Ladeposition (23) zu halten.  - A control device (17) which is adapted to switch the supply current (16) for the charging process, characterized in that the charging device (11) is adapted to the terminal (12) at least temporarily by means of a magnetic force of the alternating magnetic field (15) different, to additional magnetic force (25, 31) in the storage area (13) to lead in a predetermined loading position (23) and / or to keep in the loading position (23).
2. Ladevorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die Ladevor richtung zum Erzeugen der Magnetkraft (25, 31) eine elektrische Haltespule (27) aufweist, die dazu eingerichtet ist, in dem Ablagebereich (13) zum Bereitstellen der zu sätzlichen Magnetkraft (25, 31) ein magnetisches Haltefeld2. Loading device (11) according to claim 1, wherein the loading device for generating the magnetic force (25, 31) has an electrical holding coil (27) which is adapted to in the storage area (13) for providing the additional magnetic force (25 , 31) a magnetic holding field
(26) in Abhängigkeit von einem elektrischen Haltestrom (29) zu erzeugen, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu ein gerichtet ist, den Haltestrom (29) in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten Auslösesignal (39) zu er zeugen . (26) in response to an electrical holding current (29) to generate, wherein the control device (17) is adapted to the holding current (29) in response to at least one predetermined trigger signal (39) to testify he.
3. Ladevorrichtung (11) nach Anspruch 2, wobei die Haltespule3. Loading device (11) according to claim 2, wherein the holding coil
(27) mehr Windungen als die Primärspule (14) aufweist. (27) has more turns than the primary coil (14).
4. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Haltestrom (29) ein Gleichstrom ist und/oder eine geringere Frequenz als der Versorgungsstrom (16) der Primärspule (14) aufweist. 4. charging device (11) according to any one of claims 2 or 3, wherein the holding current (29) is a direct current and / or a Lower frequency than the supply current (16) of the primary coil (14).
5. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine Detektoreinrichtung (33) dazu eingerichtet ist, das Endgerät (12) zu detektieren und durch ein Auslösesignal zu signalisieren, falls sich dieses näher als ein vorbestimmter Höchstabstand (32) von dem Ablagebereich (13) entfernt befindet . 5. Loading device (11) according to one of claims 2 to 4, wherein a detector device (33) is adapted to detect the terminal (12) and to signal by a trigger signal, if this closer than a predetermined maximum distance (32) of the storage area (13) located away.
6. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Detektoreinrichtung (33) dazu eingerichtet ist, mittels einer NFC-Kommunikationseinrichtung (34) das Endgerät (12) auf der Grundlage einer NFC-Kommunikation (35) und/oder mittels einer Kapazitätssensorik und/oder mittels einer Q-Faktor-Messung zu detektieren. 6. charging device (11) according to any one of claims 2 to 5, wherein the detector device (33) is adapted, by means of an NFC communication device (34), the terminal (12) based on an NFC communication (35) and / or to detect by means of a capacitance sensor and / or by means of a Q-factor measurement.
7. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, den Haltestrom (29) während des Ladevorgangs nur aufrecht zu erhalten, während zumindest ein von dem zumindest einen Auslösesignal (39) vorliegt. 7. Loading device (11) according to one of claims 2 to 6, wherein the control device (17) is adapted to maintain the holding current (29) during the charging process, while at least one of the at least one trigger signal (39) is present.
8. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, als ein Auslösesignal (39) zumindest ein Bewegungssignal (40, 41) zu empfangen und bei im Ablagebereich (13) abgelegtem Endgerät (12) anhand des Bewegungssignals (40, 41) eine auf das Endgerät (12) wirkende vorbestimmte Beschleunigung (37) zu ermitteln, welche von der Ladeposition (23) weggerichtet ist, und den Haltestrom (29) zu aktivieren, falls die Beschleunigung (37) größer als ein vorbestimmter Schwel lenwert (41) ist. 8. Loading device (11) according to one of claims 2 to 7, wherein the control device (17) is adapted to receive as a trigger signal (39) at least one motion signal (40, 41) and stored in the storage area (13) terminal ( 12) on the basis of the movement signal (40, 41) to determine a terminal (12) acting predetermined acceleration (37), which is directed away from the loading position (23), and to activate the holding current (29) if the acceleration (37 ) is greater than a predetermined threshold value (41).
9. Ladevorrichtung (11) nach Anspruch 8, wobei die Steuer einrichtung (17) dazu eingerichtet ist, von dem zumindest einen Bewegungssignal (40) zumindest eines aus dem Endgerät (12) zu empfangen. 9. Loading device (11) according to claim 8, wherein the control device (17) is adapted to receive at least one of the at least one movement signal (40) from the terminal (12).
10. Ladevorrichtung (11) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, von dem zumindest einen Bewegungssignal (41) zumindest eines aus einem Beschleunigungssensor und/oder aus einem Gierra tensensor (44) des Kraftfahrzeugs (10) zu empfangen. 10. Loading device (11) according to claim 8 or 9, wherein the control device (17) is adapted from the at least one movement signal (41) at least one of an acceleration sensor and / or from a yaw rate sensor (44) of the motor vehicle (10). to recieve.
11. Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, durch Umschalten zwischen der Primärspule (14) und der Haltespule (27) den Versorgungsstrom (16) und den Haltestrom (29) aus derselben Quelle (18) bereitzustellen. 11. Charging device (11) according to one of claims 2 to 10, wherein the control device (17) is arranged by switching between the primary coil (14) and the holding coil (27) from the supply current (16) and the holding current (29) to provide the same source (18).
12. System aus einer Ladevorrichtung (11) gemäß einem der 12. System of a loading device (11) according to one of
Ansprüche 2 bis 11 und mit einem portablen mobilen Endgerät (12), wobei das Endgerät (12) ein weichmagnetisches Fi xierelement (24) aufweist, welches in dem Endgerät (12) an einer Position angeordnet ist, die bei in einer vorbestimmten Ladeposition (23) in einem Ablagebereich (13) der Lade vorrichtung (11) abgelegtem Endgerät (12) einen minimalen Abstand (30) zu einer Haltespule (27) der Ladevorrichtung Claims 2 to 11 and with a portable mobile terminal (12), wherein the terminal (12) has a soft magnetic Fi xierelement (24), which is arranged in the terminal (12) at a position which in at a predetermined loading position (23 ) in a storage area (13) of the charging device (11) stored terminal (12) has a minimum distance (30) to a holding coil (27) of the charging device
(11) aufweist. (11).
13. Kraftfahrzeug (10) mit einer Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 13. Motor vehicle (10) with a charging device (11) according to one of claims 1 to 11.
14. Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum induktiven Laden eines portablen mobilen Endgeräts (12) in einem Kraftfahrzeug (10), wobei eine Steuereinrichtung (17) einen Versor gungsstrom (16) in einer Primärspule (14) für einen La devorgang schaltet, d a d u r c h g e k e n n 14. A method for operating a charging device (11) according to one of claims 1 to 11 for inductively charging a portable mobile terminal (12) in a motor vehicle (10), wherein a control device (17) supply current (16) in a primary coil (16) 14) switches for a La devorgang, dadurchgekenn
z e i c h n e t , dass die Ladevorrichtung (11) das Endgerät That is, the charging device (11) is the terminal device
(12) zumindest zeitweise mittels einer von einer Magnetkraft eines magnetischen Wechselfelds (15) einer Primärspule (14) der Ladevorrichtung (11) verschiedenen Magnetkraft (25, 31) in einem Ablagebereich (13) in eine vorbestimmte Ladepo sition (23) führt und/oder in der Ladeposition (23) hält. (12) at least temporarily by means of one of a magnetic force of an alternating magnetic field (15) of a primary coil (14) of the charging device (11) different magnetic force (25, 31) in a storage area (13) leads to a predetermined Ladepo position (23) and / / or in the loading position (23) stops.
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