感應式電流傳輸的方法與流程

本發明涉及一種借助具有至少一個發送線圈的發送器和電運行設備(如筆記本電腦、智能手機、平板電腦或類似設備)的具有至少一個接收器線圈的接收器進行感應式電流傳輸的方法。

背景技術：

已知了各種各樣的用于例如給用來對電設備進行供應的蓄電池充電的感應式電流傳輸。因此，ep1318260a2公開了一種從固定網絡到隨門扇運動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件，例如桌臺或工作臺，在其中整合有許多針對用于電運行設備(如尤其是筆記本電腦、智能手機、平板電腦或類似設備)的感應式電流傳輸的發送線圈。

在那里的目標是，使任意地擺放在家具構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、平板電腦或類似用電器以電流消耗的不同的功率等級分類。

技術實現要素：

本發明的任務是能夠給這些種裝置提供最佳的供電，并且此外，尤其是在布置于優選面式地延伸的家具構件中的許多發送線圈的情況下選出適用于最佳供電的那些發送線圈或成組的發送線圈。此外需要遵循現有的針對由發送線圈分別傳輸的功率的極限值的規則。

首先，在根據權利要求1的所提到的感應式電流傳輸的方法中設定如下：在發送器中設置了針對待傳輸的功率的調節部，通過調節部在開始進行電流傳輸時由發送器傳輸最小功率，所傳輸的最小功率被測定足夠用于激活電運行設備的接收器的控制器，隨后，控制器通過影響發送線圈的磁場來將包含關于電運行設備的信息的數據包提供至調節部，緊接著由發送器傳輸匹配于設備的功率等級的最佳功率。

根據本發明的方法的第一優點是：設置了針對傳輸的功率的調節部。功率的這種調節可以無級地進行，但也可以不連續地進行。調節在最小功率與最大功率之間進行。最小功率在此以如下方式測定，即，該最小功率對于很小的裝置來說是足夠的，但另一方面要遵循針對發送線圈的感應式電流傳輸的極限值。在本發明中，傳輸的功率的典型的最小值是5瓦特。

然而，該最小功率也足夠用于激活電運行設備的接收器的控制器。該控制器從現在起與發送器相互作用。通過影響發送線圈的磁場，信息被數字式地以數據包形式提供至調節部。由此，發送器例如得到電運行設備的功率等級，從而由發送線圈傳輸匹配于設備的該功率等級的最佳功率。

尤其想到的是，給調節部的信息允許鑒別設備，并且允許將設備以功率等級分類，由發送器傳輸與功率等級相一致的功率，并且在設備中實現對功率的微調。

通過鑒別確保的是，發送器與接收器之間的通信和功率傳輸可以按照根據本發明的方法實現。此外，例如在不連續的功率等級中會需要針對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節發送器功率而被調整，而是進行在該設備內部的這樣的微調。

如果在此，但也在其他情況下出現過電壓狀態，那么被傳輸的功率將下降一個功率等級。此外，當然也可以采取所有另外的已公知的保護措施。

當設置了許多發送線圈時，根據本發明的方法也是適用的。許多發送線圈有規律地例如根據us7,576,514b2以所謂的陣列布置。應理解，為了最佳的能量傳輸，發送線圈和接收器線圈應該直接對置。

為了盡可能確保這一點根據本發明設置的是，通過調節部，分別依次給發送線圈傳輸最小功率，并且調節部接通針對最佳的功率傳輸的如下發送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對發送線圈的電場的影響是最大的。這樣的電場可以例如通過監控發送線圈的開路電壓檢測到，由此可以實現最佳的能量傳輸。

us7,576,514b2此外還公開的是，發送線圈系統也可以在多個平面中并且重疊地布置。

于是適宜地，根據本發明設置的是，通過調節部，分別依次給第一平面的發送線圈傳輸最小功率，通過調節部，分別依次給下一平面的重疊的發送線圈傳輸最小功率，并且調節部接通針對最佳的功率傳輸的如下發送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對發送線圈的電場的影響是最大的。

如果向更大的電運行設備供應電流，那么可以通過調節部在單個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、會議桌或類似物上的筆記本電腦、平板電腦或類似的電運行設備的位置是不持久的。當另外設置，在能預定的時間間隔中，中斷給被接通的發送線圈的最佳的功率傳輸，并且通過調節部依次給與之前接通的發送線圈相鄰的發送線圈和/或與之前接通的發送線圈重疊的發送線圈加載以最小功率，并且調節部接通針對最佳的功率傳輸的如下發送線圈，在其中，與接收器線圈的耦合是最大的，并且/或者在其中，對發送線圈的電場的影響是最大的時，這樣的設備發生空間上的移動是毫無問題的。

正是在會議桌、工作桌或類似物中利用根據本發明的方法的情況下(在會議桌、工作桌或類似物處，人員更長時間地停留)，感應式電流傳輸的極限值應該得到遵循。當更高的功率的待供應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，以便可靠地覆蓋發送線圈或發送線圈的至少大部分時，這樣的方法相對來說是毫無問題的。對被測定為比發送線圈的直徑更小的相對來說較小的基本面的電運行設備的供能是有問題的。

于是設置的是，數據包包含設備的基本面的參數，緊接著由發送器傳輸匹配于電運行設備的基本面的功率。

由此確保了遵循感應式電流傳輸的預定的極限值。

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

尤其是鐵氧體例如作為屏蔽材料提供。

為了傳輸數據包或評估數據包，需要解調對發送線圈的磁場的影響，其中，影響優選是電容調制。

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

這樣的訓練序列例如包含數1或數字組合的傳送。以該訓練序列傳輸的數據包的數量優選是在一個與十個包之間。

附圖說明

本發明借助附圖詳細闡述，在附圖中僅示意性地示出用于執行該方法的設備：

唯一的圖1示出發送器1和電運行設備2。

具體實施方式

發送器1具有許多僅簡略地示出的發送線圈3、4，其在兩個平面中，在例如電路板5的上側和下側重疊地布置。這種線圈系統優選適用于整合到工作臺中、會議桌的桌臺中或類似物中，適用于對根據箭頭6放置的電運行設備2進行供電。

對單個的發送線圈3、4的操控，必要時對發送線圈3、4也以組方式進行的操控通過由微控制器接通的矩陣操控部8根據雙箭頭7，在圖1中向右實現。該矩陣操控部將由功率級9根據箭頭10提供的發送能量經由沒有進一步示出的互連電路11分配到單個的發送線圈3或4上或成組的發送線圈3、4上。

為了進行感應式電流傳輸，電運行設備2具有相應的接收器線圈12。如果設備2根據箭頭6為了進行感應式電流傳輸而被擺放在發送線圈3、4上方，那么功率級9就通過由微控制器控制的調節部13根據箭頭14調整至最小功率輸出。

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

與影響隨之而來的是，關于電運行設備2的信息根據雙箭頭7地，在圖1中向左經由矩陣操控部8根據雙箭頭17傳輸至調節部13。因此發送器1可以鑒別設備2，并且尤其也可以傳輸匹配于設備2的功率等級的最佳功率。

如果例如需要針對最佳的供應的中間值，那么就進行在設備2內部的這樣的微調。在過電壓狀態的情況下，所傳輸的功率下降一個功率等級。

為了進行最佳的功率傳輸，通過調節部13根據雙箭頭17經由矩陣操控部8考慮與接收器線圈9的耦合最大的發送線圈3、4。

因為在實施例中，在兩個平面中設置了許多發送線圈3、4，所以調節部13首先例如給第一平面的發送線圈3分別依次經由矩陣操控部8加載以由功率級9提供的最小功率。然后通過調節部13確定，哪個線圈3得到最大的磁場改變。接著，調節部優選僅再次給下一平面的與第一平面的發送線圈3重疊的發送線圈4經由矩陣操控部8加載以最小功率，以便之后從兩個平面的線圈3、4中選出如下線圈，在其中，電場的改變是最大的。

當接收器線圈12具有相應的面式的延伸時，這樣的方式也可以傳輸到多組發送線圈上。

然而經常地，接收器線圈12的基本面相對來說比較小，經常小于發送線圈3、4的基本面。所傳輸的數據包于是包含設備2的基本面的參數，緊接著，功率級9被調節部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接通到所提到的發送線圈3、4上。因此可以確保最大允許的感應式電流傳輸。

為了讀出電運行設備2的信息或狀態，需要對發送線圈3、4的磁場改變進行解調。為了確保對數據包的在時間上完整的解調而進一步可以設置的是，在傳輸數據包之前存在對訓練序列的傳輸。