本發(fā)明涉及一種借助具有至少一個(gè)發(fā)送線圈的發(fā)送器和電運(yùn)行設(shè)備(如筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦或類似設(shè)備)的具有至少一個(gè)接收器線圈的接收器進(jìn)行感應(yīng)式電流傳輸?shù)姆椒ā?/p>

背景技術(shù)：

已知了各種各樣的用于例如給用來對(duì)電設(shè)備進(jìn)行供應(yīng)的蓄電池充電的感應(yīng)式電流傳輸。因此，ep1318260a2公開了一種從固定網(wǎng)絡(luò)到隨門扇運(yùn)動(dòng)的蓄電池的無線電流傳輸。

de102010047579a1公開了另外的使用目的。在那里公開了面式地延伸的家具構(gòu)件，例如桌臺(tái)或工作臺(tái)，在其中整合有許多針對(duì)用于電運(yùn)行設(shè)備(如尤其是筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦或類似設(shè)備)的感應(yīng)式電流傳輸?shù)陌l(fā)送線圈。

在那里的目標(biāo)是，使任意地?cái)[放在家具構(gòu)件上的用電器得到供電。

該用電器，例如筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦或類似用電器以電流消耗的不同的功率等級(jí)分類。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是能夠給這些種裝置提供最佳的供電，并且此外，尤其是在布置于優(yōu)選面式地延伸的家具構(gòu)件中的許多發(fā)送線圈的情況下選出適用于最佳供電的那些發(fā)送線圈或成組的發(fā)送線圈。此外需要遵循現(xiàn)有的針對(duì)由發(fā)送線圈分別傳輸?shù)墓β实臉O限值的規(guī)則。

首先，在根據(jù)權(quán)利要求1的所提到的感應(yīng)式電流傳輸?shù)姆椒ㄖ性O(shè)定如下：在發(fā)送器中設(shè)置了針對(duì)待傳輸?shù)墓β实恼{(diào)節(jié)部，通過調(diào)節(jié)部在開始進(jìn)行電流傳輸時(shí)由發(fā)送器傳輸最小功率，所傳輸?shù)淖钚」β时粶y(cè)定足夠用于激活電運(yùn)行設(shè)備的接收器的控制器，隨后，控制器通過影響發(fā)送線圈的磁場(chǎng)來將包含關(guān)于電運(yùn)行設(shè)備的信息的數(shù)據(jù)包提供至調(diào)節(jié)部，緊接著由發(fā)送器傳輸匹配于設(shè)備的功率等級(jí)的最佳功率。

根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)置了針對(duì)傳輸?shù)墓β实恼{(diào)節(jié)部。功率的這種調(diào)節(jié)可以無級(jí)地進(jìn)行，但也可以不連續(xù)地進(jìn)行。調(diào)節(jié)在最小功率與最大功率之間進(jìn)行。最小功率在此以如下方式測(cè)定，即，該最小功率對(duì)于很小的裝置來說是足夠的，但另一方面要遵循針對(duì)發(fā)送線圈的感應(yīng)式電流傳輸?shù)臉O限值。在本發(fā)明中，傳輸?shù)墓β实牡湫偷淖钚≈凳?瓦特。

然而，該最小功率也足夠用于激活電運(yùn)行設(shè)備的接收器的控制器。該控制器從現(xiàn)在起與發(fā)送器相互作用。通過影響發(fā)送線圈的磁場(chǎng)，信息被數(shù)字式地以數(shù)據(jù)包形式提供至調(diào)節(jié)部。由此，發(fā)送器例如得到電運(yùn)行設(shè)備的功率等級(jí)，從而由發(fā)送線圈傳輸匹配于設(shè)備的該功率等級(jí)的最佳功率。

尤其想到的是，給調(diào)節(jié)部的信息允許鑒別設(shè)備，并且允許將設(shè)備以功率等級(jí)分類，由發(fā)送器傳輸與功率等級(jí)相一致的功率，并且在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的微調(diào)。

通過鑒別確保的是，發(fā)送器與接收器之間的通信和功率傳輸可以按照根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)。此外，例如在不連續(xù)的功率等級(jí)中會(huì)需要針對(duì)最佳的供能的中間值。這樣的中間值如常見的那樣并不通過直接調(diào)節(jié)發(fā)送器功率而被調(diào)整，而是進(jìn)行在該設(shè)備內(nèi)部的這樣的微調(diào)。

如果在此，但也在其他情況下出現(xiàn)過電壓狀態(tài)，那么被傳輸?shù)墓β蕦⑾陆狄粋€(gè)功率等級(jí)。此外，當(dāng)然也可以采取所有另外的已公知的保護(hù)措施。

當(dāng)設(shè)置了許多發(fā)送線圈時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法也是適用的。許多發(fā)送線圈有規(guī)律地例如根據(jù)us7,576,514b2以所謂的陣列布置。應(yīng)理解，為了最佳的能量傳輸，發(fā)送線圈和接收器線圈應(yīng)該直接對(duì)置。

為了盡可能確保這一點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，通過調(diào)節(jié)部，分別依次給發(fā)送線圈傳輸最小功率，并且調(diào)節(jié)部接通針對(duì)最佳的功率傳輸?shù)娜缦掳l(fā)送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對(duì)發(fā)送線圈的電場(chǎng)的影響是最大的。這樣的電場(chǎng)可以例如通過監(jiān)控發(fā)送線圈的開路電壓檢測(cè)到，由此可以實(shí)現(xiàn)最佳的能量傳輸。

us7,576,514b2此外還公開的是，發(fā)送線圈系統(tǒng)也可以在多個(gè)平面中并且重疊地布置。

于是適宜地，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，通過調(diào)節(jié)部，分別依次給第一平面的發(fā)送線圈傳輸最小功率，通過調(diào)節(jié)部，分別依次給下一平面的重疊的發(fā)送線圈傳輸最小功率，并且調(diào)節(jié)部接通針對(duì)最佳的功率傳輸?shù)娜缦掳l(fā)送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對(duì)發(fā)送線圈的電場(chǎng)的影響是最大的。

如果向更大的電運(yùn)行設(shè)備供應(yīng)電流，那么可以通過調(diào)節(jié)部在單個(gè)線圈旁邊還接通成組的尤其是相鄰的或重疊的線圈，如上面闡述的那樣。

放置在工作臺(tái)、會(huì)議桌或類似物上的筆記本電腦、平板電腦或類似的電運(yùn)行設(shè)備的位置是不持久的。當(dāng)另外設(shè)置，在能預(yù)定的時(shí)間間隔中，中斷給被接通的發(fā)送線圈的最佳的功率傳輸，并且通過調(diào)節(jié)部依次給與之前接通的發(fā)送線圈相鄰的發(fā)送線圈和/或與之前接通的發(fā)送線圈重疊的發(fā)送線圈加載以最小功率，并且調(diào)節(jié)部接通針對(duì)最佳的功率傳輸?shù)娜缦掳l(fā)送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對(duì)發(fā)送線圈的電場(chǎng)的影響是最大的時(shí)，這樣的設(shè)備發(fā)生空間上的移動(dòng)是毫無問題的。

正是在會(huì)議桌、工作桌或類似物中利用根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下(在會(huì)議桌、工作桌或類似物處，人員更長時(shí)間地停留)，感應(yīng)式電流傳輸?shù)臉O限值應(yīng)該得到遵循。當(dāng)更高的功率的待供應(yīng)的裝置具有足夠大的安放面，或者更確切地說具有接收器線圈的足夠大的基本面，以便可靠地覆蓋發(fā)送線圈或發(fā)送線圈的至少大部分時(shí)，這樣的方法相對(duì)來說是毫無問題的。對(duì)被測(cè)定為比發(fā)送線圈的直徑更小的相對(duì)來說較小的基本面的電運(yùn)行設(shè)備的供能是有問題的。

于是設(shè)置的是，數(shù)據(jù)包包含設(shè)備的基本面的參數(shù)，緊接著由發(fā)送器傳輸匹配于電運(yùn)行設(shè)備的基本面的功率。

由此確保了遵循感應(yīng)式電流傳輸?shù)念A(yù)定的極限值。

替選地或附加地可以設(shè)置的是，在具有接收器線圈(其基本面被測(cè)定為小于發(fā)送線圈的基本面)的設(shè)備中，電運(yùn)行設(shè)備的基本面通過屏蔽材料來增大超過發(fā)送線圈的尺寸。

尤其是鐵氧體例如作為屏蔽材料提供。

為了傳輸數(shù)據(jù)包或評(píng)估數(shù)據(jù)包，需要解調(diào)對(duì)發(fā)送線圈的磁場(chǎng)的影響，其中，影響優(yōu)選是電容調(diào)制。

為此需要的解調(diào)器通常沒有立即為了數(shù)據(jù)傳輸而起振。在該背景下可以適宜的是，在傳輸數(shù)據(jù)包之前存在至少一個(gè)訓(xùn)練序列(trainingssequenz)。由于該措施確保了解調(diào)器的可靠的起振。

這樣的訓(xùn)練序列例如包含數(shù)1或數(shù)字組合的傳送。以該訓(xùn)練序列傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的數(shù)量優(yōu)選是在一個(gè)與十個(gè)包之間。

附圖說明

本發(fā)明借助附圖詳細(xì)闡述，在附圖中僅示意性地示出用于執(zhí)行該方法的設(shè)備：

唯一的圖1示出發(fā)送器1和電運(yùn)行設(shè)備2。

具體實(shí)施方式

發(fā)送器1具有許多僅簡略地示出的發(fā)送線圈3、4，其在兩個(gè)平面中，在例如電路板5的上側(cè)和下側(cè)重疊地布置。這種線圈系統(tǒng)優(yōu)選適用于整合到工作臺(tái)中、會(huì)議桌的桌臺(tái)中或類似物中，適用于對(duì)根據(jù)箭頭6放置的電運(yùn)行設(shè)備2進(jìn)行供電。

對(duì)單個(gè)的發(fā)送線圈3、4的操控，必要時(shí)對(duì)發(fā)送線圈3、4也以組方式進(jìn)行的操控通過由微控制器接通的矩陣操控部8根據(jù)雙箭頭7，在圖1中向右實(shí)現(xiàn)。該矩陣操控部將由功率級(jí)9根據(jù)箭頭10提供的發(fā)送能量經(jīng)由沒有進(jìn)一步示出的互連電路11分配到單個(gè)的發(fā)送線圈3或4上或成組的發(fā)送線圈3、4上。

為了進(jìn)行感應(yīng)式電流傳輸，電運(yùn)行設(shè)備2具有相應(yīng)的接收器線圈12。如果設(shè)備2根據(jù)箭頭6為了進(jìn)行感應(yīng)式電流傳輸而被擺放在發(fā)送線圈3、4上方，那么功率級(jí)9就通過由微控制器控制的調(diào)節(jié)部13根據(jù)箭頭14調(diào)整至最小功率輸出。

原則上于是依次給發(fā)送線圈3、4分別施布以最小功率。最小功率輸出足夠用于經(jīng)由具有附屬的接收器15的設(shè)備2的接收器線圈12激活控制器16，通過控制器影響發(fā)送線圈3、4的磁場(chǎng)。

與影響隨之而來的是，關(guān)于電運(yùn)行設(shè)備2的信息根據(jù)雙箭頭7地，在圖1中向左經(jīng)由矩陣操控部8根據(jù)雙箭頭17傳輸至調(diào)節(jié)部13。因此發(fā)送器1可以鑒別設(shè)備2，并且尤其也可以傳輸匹配于設(shè)備2的功率等級(jí)的最佳功率。

如果例如需要針對(duì)最佳的供應(yīng)的中間值，那么就進(jìn)行在設(shè)備2內(nèi)部的這樣的微調(diào)。在過電壓狀態(tài)的情況下，所傳輸?shù)墓β氏陆狄粋€(gè)功率等級(jí)。

為了進(jìn)行最佳的功率傳輸，通過調(diào)節(jié)部13根據(jù)雙箭頭17經(jīng)由矩陣操控部8考慮與接收器線圈9的耦合最大的發(fā)送線圈3、4。

因?yàn)樵趯?shí)施例中，在兩個(gè)平面中設(shè)置了許多發(fā)送線圈3、4，所以調(diào)節(jié)部13首先例如給第一平面的發(fā)送線圈3分別依次經(jīng)由矩陣操控部8加載以由功率級(jí)9提供的最小功率。然后通過調(diào)節(jié)部13確定，哪個(gè)線圈3得到最大的磁場(chǎng)改變。接著，調(diào)節(jié)部優(yōu)選僅再次給下一平面的與第一平面的發(fā)送線圈3重疊的發(fā)送線圈4經(jīng)由矩陣操控部8加載以最小功率，以便之后從兩個(gè)平面的線圈3、4中選出如下線圈，在其中，電場(chǎng)的改變是最大的。

當(dāng)接收器線圈12具有相應(yīng)的面式的延伸時(shí)，這樣的方式也可以傳輸?shù)蕉嘟M發(fā)送線圈上。

然而經(jīng)常地，接收器線圈12的基本面相對(duì)來說比較小，經(jīng)常小于發(fā)送線圈3、4的基本面。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包于是包含設(shè)備2的基本面的參數(shù)，緊接著，功率級(jí)9被調(diào)節(jié)部13接通到最小功率輸出，然后，最小功率輸出由矩陣控制部8接通到所提到的發(fā)送線圈3、4上。因此可以確保最大允許的感應(yīng)式電流傳輸。

為了讀出電運(yùn)行設(shè)備2的信息或狀態(tài)，需要對(duì)發(fā)送線圈3、4的磁場(chǎng)改變進(jìn)行解調(diào)。為了確保對(duì)數(shù)據(jù)包的在時(shí)間上完整的解調(diào)而進(jìn)一步可以設(shè)置的是，在傳輸數(shù)據(jù)包之前存在對(duì)訓(xùn)練序列的傳輸。