由旨在车载在机动车辆上的可移动设备对移动终端进行充电的方法和相关充电设备技术

本发明专利技术的目的在于一种由旨在车载在机动车辆中的充电设备（D）对移动终端进行充电的方法，充电设备（D）至少包括具有充电频率的“WPC”感应主天线（B1）和具有共振频率（FR）的第二“A4WP”共振主天线（B2），其中共振频率（FR）比充电频率高至少1000倍，铁磁体（C）位于感应主天线下方并与其连成一体，本发明专利技术提出了该方法包括：•预先为铁磁体和感应主天线配备移位装置（100），其能够使铁磁体和所述感应主天线相对于共振主天线移位，•当通过共振主天线对移动终端进行充电时，根据所述共振主天线的共振频率（FR）来相对于共振主天线移位与感应主天线相关联的铁磁体（步骤E1和E1a），以及•当通过感应主天线对移动终端进行充电时，根据感应主天线的充电效率（Q）来移位与感应主天线相关联的铁磁体（步骤E2和E2a）。

A method for charging mobile terminals and related charging devices by mobile devices designed for vehicle mounted on motor vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由旨在车载在机动车辆上的可移动设备对移动终端进行充电的方法和相关充电设备
本专利技术涉及通过磁耦合对移动终端充电的方法和设备。本专利技术特别有利地应用于车载在机动车辆中的充电设备，但绝不限于此。
技术介绍
磁耦合充电设备目前经历飞速发展，其使得能够对移动终端（便携式电话、便携式计算机、触摸式平板电脑、数字式照相机等）进行无线充电。传统上，磁耦合充电设备包括连接到充电模块的称为“主天线”的导电线圈。在对移动终端进行充电的过程中，充电模块形成充电信号，该充电信号使得能够使电流在主天线中流动，该电流的强度随时间而变化。这样馈电的主天线形成可变磁场。移动终端包括接收模块，该接收模块包括称为“次天线”的导电线圈。当所述次天线被置于由主天线形成的可变磁场中时，在所述次天线中感应出电流。该电流使得能够对连接到次天线的蓄电池进行充电，从而向移动终端馈送电流。已知根据上述一般原理运行的几种类型的磁耦合充电设备，特别是由以下组织定义的那些：•WPC联盟（英语表述“WirelessPowerConsortium（无线充电联盟）”的首字母缩写），它定义了称为“磁感应”的充电设备，此类设备使用的充电频率原则上在100到200千赫兹（kHz）之间，•A4WP联盟（英语表述“AllianceforWirelessPower（无线充电联盟）”的首字母缩写），它定义了称为“磁共振”的充电设备，此类设备使用的充电频率原则上在6到7兆赫兹（MHz）之间。为了确保与所有移动终端的互操作性，现在需要双模磁耦合充电设备，也就是说，需要同时兼容WPC联盟定义的需求和A4WP联盟定义的需求的充电设备。然而，与WPC和A4WP联盟的需求兼容的主天线（为简单起见，将在下文中将其称为WPC感应主天线和A4WP共振主天线）具有非常不同的特性。尤其是，WPC主天线通常与能干扰A4WP主天线的操作的铁磁体相关联，使得WPC和A4WP主天线可能难以位于一处。因此，WPC和A4WP充电表面需要相距较远，因此取决于是配备了WPC还是A4WP接收模块而存在定位移动终端的约束。另外，磁共振充电对于A4WP共振主天线的阻抗匹配需要高精度。实际上，A4WP共振主天线附近的移动终端的存在改变了所述天线的电学参数并使其共振频率变化。这种阻抗改变降低了充电效率，因此需要匹配阻抗，以使A4WP共振主天线的共振频率等于最佳共振频率以获得最大充电效率。现有技术的一种解决方案在于使用一种网络，该网络由并联安装的多个电容器和开关构成，并且连接到A4WP共振主天线，并且借助于对应的开关选择一个或多个电容器来获得所述天线的期望阻抗。该解决方案昂贵且需要复杂的开关切换策略。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出一种解决方案来弥补现有技术的解决方案的全部或部分限制（尤其是上文阐述的那些），该解决方案使得能够获得双模磁耦合充电设备，该设备具有用于WPC和A4WP充电模块的单个充电表面，并且还使得能够准确、简单且低成本地匹配A4WP共振主天线的阻抗。本专利技术提出了一种由旨在车载在机动车辆中的充电设备对移动终端进行充电的方法，所述充电设备至少包括称为感应充电天线或“WPC”感应主天线的具有充电频率的第一充电天线以及称为共振充电天线或“A4WP”共振主天线的具有共振频率的第二充电天线，其中所述共振频率比所述充电频率高至少1000倍，铁磁体位于感应主天线下方并与其连成一体，该充电方法的特征在于其包括：•预先为铁磁体和感应主天线配备移位装置，所述移位装置能够使铁磁体和所述感应主天线相对于共振主天线移位，•检测充电表面上的移动终端，•确定充电设备和移动终端之间的充电类型以触发通过感应主天线的充电或通过共振主天线的充电，•当通过共振主天线对移动终端进行充电时，根据所述共振主天线的共振频率来相对于共振主天线移位与感应主天线连成一体的铁磁体，以及•当通过感应主天线对移动终端进行充电时，根据感应主天线的充电效率来移位与感应主天线连成一体的铁磁体。更具体地说：•检测步骤和确定步骤是藉由共振主天线实现的，并且•确定步骤包括共振主天线向移动终端发送识别码请求消息，-如果共振主天线从移动终端接收到兼容的识别码作为返回，则藉由共振主天线对移动终端进行充电，-否则，藉由感应主天线对移动终端进行充电。在优选实施例中：•当通过共振主天线对移动终端进行充电时，仅在共振频率落入具有预定值的窗口内的情况下停止对与感应主天线连成一体的铁磁体的移位，并且•当通过感应主天线对移动终端进行充电时，仅在感应主天线的充电效率高于或等于预定阈值的情况下停止对与感应主天线连成一体的铁磁体的移位。在优选实施例中，感应主天线和铁氧体在平行于充电表面的平面中移位。本专利技术还涉及一种旨在车载在机动车辆中的移动终端充电设备，所述充电设备至少包括称为感应充电天线或“WPC”感应主天线的具有充电频率的第一充电天线以及称为共振充电天线或“A4WP”共振主天线的具有共振频率的第二充电天线，其中所述共振频率比所述充电频率高至少1000倍，铁磁体位于感应主天线下方并与其连成一体，该充电设备（D）的特征在于其包括：•与感应主天线连成一体的铁磁体的移位装置，其能够使铁磁体和感应主天线移位，•检测装置，其用于检测充电表面上的移动终端的存在，•确定装置，其用于确定充电类型，•第一测量装置，其用于测量共振主天线的共振频率，•第二测量装置，其用于测量感应主天线的充电效率，•第一控制装置，其用于根据共振频率来控制移位装置，•第二控制装置，其用于根据充电效率来控制移位装置，•第一比较装置，其用于比较共振主天线的共振频率与具有预定值的窗口的最小值和最大值，•第二比较装置，其用于比较感应主天线的充电效率与预定阈值。在优选实施例中，充电表面包括在中心相交的纵轴和横轴，共振主天线位于充电表面的端部，并且铁磁体和感应主天线能够沿着纵轴从初始位置向最终位置移位，在所述初始位置处，感应主天线或铁氧体的中心与充电表面的中心重合，在所述最终位置处，感应主天线或铁氧体位于在充电表面端部处的共振主天线附近。优选地，共振主天线完全或部分地环绕感应主天线。有利地，感应主天线和铁氧体在平行于充电表面的平面中移位，并且移位装置包括：•电动机，其连接到•传动系统，其包括至少两个滑轮，围绕它们进行传动以使与铁磁体连成一体的皮带（tapis）移位。本专利技术还适用于包括根据前文列举的任一特征的充电设备的任何机动车辆。附图说明通过阅读作为非限制性示例且考虑附图的以下描述，本专利技术的其他目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：-图1示意性地示出了根据本专利技术的充电设备D的剖视俯视图，-图2示意性地示出了根据本专利技术的充电设备D的剖视侧视图，-图3以曲线图示出了中心为O的A4WP共振主天线相对于中心为O'的WPC感应主天线的位置的电感变化，-图4是曲线图，其图示了当WPC感应主天线接近A4WP共振主天线的中心时A4WP共振主天线的共振频率的降低，-图5是曲线图，其图示了当WPC感应主天线接近充电设备D的端部Ext1、Ext2时、即当所述WPC感应主天线接近A4WP共振主天线时A4WP主天线的共振频率的增大，-图6是示出根据本专利技术的充电方法的逻辑图，-图7示意性地示出了根据本专利技术的充电设备D的优选实施例的详细剖视侧视图。具体实施方式在图1、2和7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由旨在车载在机动车辆中的充电设备（D）对移动终端进行充电的方法，所述充电设备（D）至少包括称为感应充电天线或“WPC”感应主天线（B1）的具有充电频率的第一充电天线以及称为共振充电天线或“A4WP”共振主天线（B2）的具有共振频率（FR）的第二充电天线，其中所述共振频率（FR）比所述充电频率高至少1000倍，铁磁体（C）位于感应主天线（B1）下方并与其连成一体，该充电方法的特征在于其包括：• 预先为铁磁体（C）和感应主天线（B1）配备移位装置（100），所述移位装置（100）能够使铁磁体（C）和所述感应主天线（B1）相对于共振主天线（B2）移位，• 检测（步骤S）充电表面（10）上的移动终端，• 确定（步骤E0）充电设备（D）和移动终端之间的充电类型以触发通过感应主天线（B1）的充电或通过共振主天线（B2）的充电，• 当通过共振主天线（B2）对移动终端进行充电时，根据所述共振主天线（B2）的共振频率（FR）来相对于共振主天线（B2）移位与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）（步骤E1和E1a），以及• 当通过感应主天线（B1）对移动终端进行充电时，根据感应主天线（B1）的充电效率（Q）来移位与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）（步骤E2和E2a）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 FR 16623551.由旨在车载在机动车辆中的充电设备（D）对移动终端进行充电的方法，所述充电设备（D）至少包括称为感应充电天线或“WPC”感应主天线（B1）的具有充电频率的第一充电天线以及称为共振充电天线或“A4WP”共振主天线（B2）的具有共振频率（FR）的第二充电天线，其中所述共振频率（FR）比所述充电频率高至少1000倍，铁磁体（C）位于感应主天线（B1）下方并与其连成一体，该充电方法的特征在于其包括：•预先为铁磁体（C）和感应主天线（B1）配备移位装置（100），所述移位装置（100）能够使铁磁体（C）和所述感应主天线（B1）相对于共振主天线（B2）移位，•检测（步骤S）充电表面（10）上的移动终端，•确定（步骤E0）充电设备（D）和移动终端之间的充电类型以触发通过感应主天线（B1）的充电或通过共振主天线（B2）的充电，•当通过共振主天线（B2）对移动终端进行充电时，根据所述共振主天线（B2）的共振频率（FR）来相对于共振主天线（B2）移位与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）（步骤E1和E1a），以及•当通过感应主天线（B1）对移动终端进行充电时，根据感应主天线（B1）的充电效率（Q）来移位与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）（步骤E2和E2a）。2.根据前一权利要求所述的充电方法，其特征在于：•检测步骤（步骤S）和确定步骤（步骤E0）是藉由共振主天线（B2）实现的，并且•确定步骤（步骤E0）包括共振主天线（B2）向移动终端发送识别码请求消息，-如果共振主天线（B2）从移动终端接收到兼容的识别码作为返回，则藉由共振主天线（B2）对移动终端进行充电，-否则，藉由感应主天线（B1）对移动终端进行充电。3.根据前述权利要求中的任一项所述的充电方法，其特征在于，•当通过共振主天线（B2）对移动终端进行充电时，仅在共振频率（FR）落入具有预定值的窗口（R）内的情况下停止对与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）的移位，并且•当通过感应主天线（B1）对移动终端进行充电时，仅在感应主天线（B1）的充电效率（Q）高于或等于预定阈值（Qmin）的情况下停止对与感应主天线（B1）连成一体的铁磁体（C）的移位。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，感应主天线（B1）和铁氧体（C）在平行于充电表面（10）的平面（P）中移位。5.旨在车载在机动车辆中的移动终端充电设备（D），所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y瓦西列夫，M谢克，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR