感应充电方法及相关充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了用充电装置对便携式用户设备进行感应充电的充电方法，充电装置包括至少两个发射线圈并且具有能够接收所述设备以对其充电的充电表面，所述充电装置在充电期间周期性地接收来自便携式设备的信号，所述信号包括代表便携式设备所需的充电功率与所述设备接收的充电功率之间的偏差的值，该方法包括以下步骤：a）将便携式设备置于充电表面上并激活第一充电线圈（步骤E0），b）确定充电条件参数（步骤E1），c）如果充电条件参数大于代表充电限制条件的预定阈值（步骤E1），则d）激活与所述充电线圈相邻的线圈同时保持第一线圈激活（步骤E2），e）如果代表所需充电功率与接收功率之间的偏差的值小于第一阈值（步骤E4），则f）停用第一线圈（步骤E5），g）否则，重复前面的步骤。重复前面的步骤。重复前面的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感应充电方法及相关充电装置


[0001]本专利技术是关于机动车领域，并且更具体地涉及对用户设备的电池进行感应充电的方法、以及相关充电装置和包括这样的装置的机动车辆。

技术介绍

[0002]如今，许多机动车辆包括使得能够对移动电话的电池进行再充电的车载充电模块。
[0003]该充电器可以包括连接电话的连接器或将电话置于其上以进行感应再充电的表面。
[0004]在后一种解决方案中，感应充电装置包括至少一个发射天线，并且电话包括接收天线，接收天线采用基本上设置在电话中心的线圈的形式，这尤其是为了使得能够实现电话的良好平衡和足够的充电效率，如在例如WPC（英语为“Wireless Power Consortium”，无线充电联盟）标准中主张的那样。
[0005]为了实现使得能够有效地为电话的电池再充电的感应耦合，电话的接收天线的中心需要与该装置的发射天线之一的中心以大约10mm的容差基本对准。
[0006]此外，当期望覆盖较大的充电表面时，装置需要包括多个天线，这使得装置复杂且昂贵。否则，需要挪动电话以将其接收天线与装置的发射天线对准，这呈现较大缺陷。
[0007]在所有情况下，当车辆行驶时，移动电话可能会发生多次移动，驾驶者于是必须在驾驶时不断将电话与发射天线重新对准，这可以被证实是危险的，因此呈现较大缺陷。
[0008]解决该缺陷的一种已知解决方案涉及使用这样的充电装置：其一个或多个发射天线被机动化以便移位，以增大充电表面并且不再需要手动将电话与发射天线对准。这样的解决方案极其复杂且昂贵，这呈现较大缺陷，尤其是对于入门级车辆。此外，这样的机动化充电装置不一定适用于各种各样的电话尺寸，这呈现较大缺陷。
[0009]现有技术的另一解决方案涉及当电话无法再接收到足够的充电功率时根据电话的移位来切换充电线圈。实际上，当电话相对于被激活的充电线圈偏心时，电话无法再接收到足够的功率并且因此，要么电话停止充电，要么电话向充电装置发送停止充电请求。充电装置于是重新开始用于寻找相对于电话最对准的充电天线（即，最能够有效地为电话充电的天线）的方法。这个过程是通过装置的每个充电天线顺序地发送“数字ping”（即电流脉冲）来实现的，相对于电话最对准的线圈将接收到对该数字ping的响应，并且充电装置将激活用该天线进行充电。
[0010]这种在充电期间切换天线的方法的缺陷在于，它伴随着充电的短暂停止以及在充电停止和充电重新开始时针对用户的声音、视觉或振动通知，这可以被证实对于驾驶车辆时的用户而言非常烦扰。
[0011]本专利技术的目的是提供一种简单、可靠、高效且廉价的再充电解决方案。

技术实现思路

[0012]本专利技术提出了一种用充电装置对便携式用户设备进行感应充电的充电方法，该充电装置包括至少两个发射线圈并且具有能够接收所述设备以对其充电的充电表面，所述充电装置在充电期间周期性地接收来自便携式设备的信号，所述信号包括代表便携式设备所需的充电功率与所述设备接收的充电功率之间的偏差的值，该方法的特征在于其包括以下步骤：
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将便携式设备置于充电表面上并激活第一充电线圈（步骤E0），
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确定充电条件参数（步骤E1），
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如果充电条件参数大于代表充电限制条件的预定阈值（步骤E1），则
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激活与所述充电线圈相邻的线圈同时保持第一线圈激活（步骤E2），
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如果代表所需充电功率与接收功率之间的偏差的值小于第一阈值（步骤E4），则
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停用第一线圈（步骤E5），
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否则，重复前面的步骤。
[0013]根据本专利技术的方法，充电条件参数是基于以下值计算的：连接到第一充电线圈的交流直流转换器的输入端的直流电压的值、所述转换器的输入端的直流电流的值、在第一充电线圈中流动的交流电流的值、所述第一充电线圈两端的交流电压的值、以及便携式用户设备接收到的功率的值。
[0014]本专利技术还涉及一种用于为便携式用户设备充电的充电装置，该充电装置旨在车载在车辆中，该充电装置包括至少两个发射线圈并且具有能够接收所述设备以对其充电的充电表面，所述充电装置在充电期间周期性地接收来自便携式设备的信号，所述信号包括代表便携式设备所需的充电功率与所述设备接收的充电功率之间的偏差的值，该充电装置的特征在于其包括：
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用于计算充电条件参数并将所述参数与代表充电限制条件的预定阈值进行比较的部件，
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用于根据所述比较的结果同时激活相邻的至少一个充电线圈的部件，
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第一比较部件，其用于将代表便携式设备所需的充电功率与所述设备接收的充电功率之间的偏差的值与第一阈值（TH1）进行比较，
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用于根据所述比较的结果停用和激活相邻的至少一个充电线圈的部件。
[0015]优选地，用于确定充电条件参数并将所述参数与代表充电限制条件的预定阈值进行比较的部件、用于根据所述比较的结果同时激活相邻的充电线圈的部件、用于将代表便携式设备所需的充电功率与所述设备接收的充电功率之间的偏差的值与第一阈值进行比较的第一比较部件、以及用于根据所述比较的结果停用和激活相邻的充电线圈中的至少一个的部件采用包含在微控制器中的软件的形式。
[0016]本专利技术还涉及一种计算机程序产品，其特征在于其包括一组程序代码指令，当所述程序代码指令由一个或多个处理器执行时将该一个或多个处理器配置为实施根据上述特征中任一项的充电方法。
[0017]最后，本专利技术适用于包括根据前述特征中的任一项的充电装置的任何机动车辆。
附图说明
[0018]通过阅读接下来的描述，本专利技术的其他特征和优点将进一步显现。该描述纯粹是例证性的，并且应参考附图来阅读，其中：图1示意性地示出了便携式用户设备置于其上的充电装置，设备的接收线圈与充电装置的发射线圈B1对准，图2示意性地示出了便携式用户设备置于其上的充电装置，设备的接收线圈未与装置的发射线圈B1、B2、B3中的任何一个对准，图3是根据本专利技术的充电方法的流程图。图4示出了根据本专利技术的充电装置的交直流电压转换器、以及用于确定充电条件参数的测量。
具体实施方式
[0019]图1示出了旨在车载在机动车辆中并且包括充电表面S的充电装置D，例如移动电话P的便携式用户设备置于充电表面S上。充电装置包括三个发射线圈，第一线圈B1、第二线圈B2和第三线圈B3。第一线圈B1相对于充电装置D居中并且在上平面中，即比其他两个线圈B2、B3所在的平面更靠近充电表面S。这种布置仅用于例示性目的，因此三个线圈可以并置于同一平面内，也可以有三个以上的线圈。
[0020]在图1中，移动电话P的接收线圈A1与充电装置D的第一线圈B1或上线圈B1对准。由于两个线圈对准，因此装置D的第一线圈B1对电话P进行的感应充电具有最佳效率。在预先步骤中，充电装置D利用位于第一线圈B1对面的接收线圈A1检测到了移动电话P在充电表面S上的位置，并且通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用充电装置（D）对便携式用户设备（P）进行感应充电的充电方法，充电装置（D）包括至少两个发射线圈（B1、B2、B3）并且具有能够接收所述设备（P）以对其充电的充电表面（S），所述充电装置（D）在充电期间周期性地接收来自便携式设备（P）的信号，所述信号包括代表便携式设备（P）所需的充电功率与所述设备（P）接收的充电功率之间的偏差的值（“控制误差”），该方法的特征在于其包括以下步骤：a）将便携式设备（P）置于充电表面（S）上并激活第一充电线圈（B1）（步骤E0），b）基于充电装置（D）的测量来确定充电条件参数（Pc）（步骤E1），c）如果充电条件参数（Pc）大于代表充电限制条件的预定阈值（Pth），所述充电限制条件意味着充电不是最优的（步骤E1），则d）激活与所述充电线圈（B1）相邻的线圈（B2）同时保持第一线圈（B1）激活（步骤E2），e）如果代表所需充电功率与接收功率之间的偏差的值（“控制误差”）小于第一阈值（TH1）（步骤E4），则f）停用第一线圈（B1）（步骤E5），g）否则，重复前面的步骤。2.根据前一权利要求所述的充电方法，其特征在于，充电条件参数（Pc）是基于以下值计算的：连接到第一充电线圈（B1）的交流直流转换器的输入端的直流电压的值（VDC）、所述转换器的输入端的直流电流的值（IDC）、在第一充电线圈（B1）中流动的交流电流的值（IAC）、所述第一充电线圈（B1）两端的交流电压的值（VAC）、以及便携式用户设备（P）接收到的功率的值（RPP）。3.用于为便携式用户设备（P）充电的充电装置（D），充电装置（D）旨在车载在车辆中，充电装置（D）包括至少两个发射线圈（B1、B2、B3）并且具有能够接收所述设备（P）以对其充电的充电表面（...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：