DE102006039808B4 - Device for a vehicle for the inductive transmission of energy with a primary coil - Google Patents

Device for a vehicle for the inductive transmission of energy with a primary coil Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (10) für ein Fahrzeug zur induktiven Übertragung von Energie auf zumindest eine Empfangsvorrichtung (20), wobei die Vorrichtung eine Primärspule (80) aufweist, wobei die Vorrichtung (10) ein Abschirmmittel (30) aufweist, wobei mittels des Abschirmmittels (30) ein elektromagnetisch im wesentlich abgeschirmter Raumbereich (100) vorgesehen ist, wobei der Raumbereich allseitig abschirmbar vorgesehen ist und die Primärspule (80) im Raumbereich (100) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung ein Bedienelement (120) zugeordnet ist, wobei durch das Bedienelement (120) eine Ladefunktion zur induktiven Übertragung von Energie zur Aufladung eines Speichers für elektrische und/oder elektrostatische Energie der zumindest einen Empfangsvorrichtung (20) und eine Erwärmfunktion zur induktiven Übertragung von Energie zur Erwärmung der zumindest einen Empfangsvorrichtung (20) einschaltbar und ausschaltbar sind.Device (10) for a vehicle for the inductive transmission of energy to at least one receiving device (20), the device having a primary coil (80), wherein the device (10) comprises a shielding means (30), wherein by means of the shielding means (30) an electromagnetically substantially shielded space area (100) is provided, wherein the space area is provided shielding on all sides and the primary coil (80) in the space area (100) is provided, characterized in that the device is associated with an operating element (120), wherein by the Control element (120) a charging function for the inductive transmission of energy for charging a memory for electrical and / or electrostatic energy of the at least one receiving device (20) and a heating function for the inductive transmission of energy for heating the at least one receiving device (20) can be switched on and off ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Fahrzeug zur induktiven Übertragung von Energie auf eine Empfangsvorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Primärspule aufweist.The present invention relates to a device for a vehicle for the inductive transmission of energy to a receiving device, wherein the device comprises a primary coil.

Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt. In der Druckschrift DE 103 07 081 A1 wird ein Steuergerät mit Ablagefach offenbart, wobei in dem Ablagefach beispielsweise ein Steuerteil eingeführt und der Akkumulator des Steuerteils geladen werden kann. Druckschrift DE 102 18 124 A1 offenbart eine Ladevorrichtung für batteriebetriebene Geräte, wobei ein Abschirmfeld erzeugt wird. Durch das Abschirmfeld sollen Wechselwirkungen über den Ladebereich hinaus zumindest teilweise kompensiert werden. In der Druckschrift DE 197 55 621 A1 wird eine Aufnahmevorrichtung für ein Handy offenbart, wobei der Akkumulator des Handys innerhalb der Aufnahmevorrichtung geladen werden kann. Die Aufnahmevorrichtung weist dabei ein Mikrofon und einen Lautsprecher auf. Druckschrift US 5457378 offenbart eine induktiv ladende Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines elektrischen Fahrzeugs. Beispielsweise ist weiterhin aus der amerikanischen Offenlegungsschrift US 2004/0145343 A1 ein Ladegerät für ein tragbares elektrisches Gerät bekannt, wobei das Ladegerät eine Induktionsspule aufweist. Dieses Ladegerät ist zum Aufladen einer Batterie eines Mobilteils vorgesehen. Nachteilig bei diesem Ladegerät ist die mangelnde elektromagnetische Verträglichkeit dieser induktiven Vorrichtung zu seiner Umgebung. Der Fachmann versteht, dass die zeitliche Änderung des magnetischen Feldes zu einer räumlichen Änderung des elektrischen Feldes und für periodisch wechselnde Felder, diese Effekte zusammen zu einer fortschreitenden Welle führt. Der Fachmann versteht, dass es sich dabei um eine elektromagnetische Welle handelt, die in Wechselwirkung mit anderen Geräten treten kann. So kann es zu Beeinflussungen durch die ausgehenden elektromagnetischen Wellen kommen, welche die Funktionsfähigkeit der sich im Wirkungskreis befindlichen elektrischen Geräte stört. Der Fachmann versteht weiterhin, dass ungewünschte induktive Kopplungen auftreten können, wodurch Störsignale auf andere Geräte induziert werden. Insbesondere bei einem geringen Abstand zu der induktiven Vorrichtung, wie es beispielhaft in Fahrzeugen wegen des geringen Raumangebotes vorliegt, können Störeffekte vermehrt auftreten.Such devices are well known. In the publication DE 103 07 081 A1 a control unit is disclosed with storage compartment, wherein in the storage compartment, for example, introduced a control part and the accumulator of the control part can be loaded. pamphlet DE 102 18 124 A1 discloses a charging device for battery-operated devices, wherein a shielding field is generated. The shielding field should at least partially compensate for interactions beyond the loading area. In the publication DE 197 55 621 A1 discloses a receiving device for a mobile phone, wherein the battery of the mobile phone can be loaded within the receiving device. The recording device has a microphone and a loudspeaker. pamphlet US 5457378 discloses an inductively charging device for charging a battery of an electric vehicle. For example, is still from the American patent application US 2004/0145343 A1 a charger for a portable electrical device, wherein the charger has an induction coil. This charger is designed to charge a battery of a handset. A disadvantage of this charger is the lack of electromagnetic compatibility of this inductive device to its environment. The skilled person understands that the temporal change of the magnetic field to a spatial change of the electric field and for periodically changing fields, these effects together leads to a progressive wave. One skilled in the art will understand that this is an electromagnetic wave that may interact with other devices. Thus, it can lead to interference from the outgoing electromagnetic waves, which interferes with the functioning of the electrical equipment located in the sphere. The person skilled in the art also understands that undesired inductive couplings can occur, which induces interference signals to other devices. In particular, with a small distance to the inductive device, such as is present in vehicles because of the small amount of space available, disruptive effects can occur more often.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung von Energie auf eine Empfangsvorrichtung zu schaffen, welche eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit aufweist, insbesondere für den Fall der Verwendung in einem Fahrzeug, und welche eine Ladefunktion und Erwärmfunktion aufweist. Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.The present invention is therefore an object of the invention to provide a device for the inductive transmission of energy to a receiving device, which has a better electromagnetic compatibility, especially in the case of use in a vehicle, and which has a charging function and heating function. The object is achieved by a device according to claim 1.

Es entsteht hierdurch der Vorteil, dass die elektromagnetische Verträglichkeit erhöht wird. Durch die Unterbringung der Primärspule in dem im Wesentlichen elektromagnetisch abgeschirmten Raumbereich, wird der Austritt der entstehenden elektromagnetischen Wellen verhindert oder abgeschwächt. Des Weiteren sollen jedoch die sich im abgeschirmten Raumbereich befindlichen Empfangsgeräte, durch verschiedene Vorrichtungen betriebsbereit bleiben. Als abgeschirmter Raumbereich im Sinne der Erfindung wird jede Art von Gefäß verstanden, welches mit einem Abschirmmittel versehen ist. Im Sinne der Erfindung wird unter einem Abschirmungsmittel jedes Material verstanden, dass zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen verwendet werden kann. Beispielsweise Aluminium oder leitfähige Polymere.This results in the advantage that the electromagnetic compatibility is increased. By accommodating the primary coil in the substantially electromagnetically shielded spatial area, the escape of the resulting electromagnetic waves is prevented or attenuated. Furthermore, however, the receiving devices located in the shielded spatial area should remain operational by means of various devices. As a shielded space area within the meaning of the invention, any type of vessel is understood, which is provided with a shielding. For the purposes of the invention, a shielding means is understood to be any material that can be used to shield electromagnetic waves. For example, aluminum or conductive polymers.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Raumbereich in dem sich die Vorrichtung befindet, allseitig abschirmbar vorgesehen ist. So können, beispielsweise bei dem Einbau in ein Handschuhfach, sowohl die Innenverkleidung wie auch die Öffnungsvorrichtung oder der Deckel ein Abschirmungsmittel enthalten. Beispielhaft kann die Vorrichtung fest durch ein Schloss oder einen speziellen Schließmechanismus verschlossen werden, wobei die Empfangsgeräte vor dem Zugriff Dritter, wie auch Kinder, gesichert sind. Oder die Vorrichtung ist zusätzlich mit einem Alarm gesichert, der durch unbefugtes Öffnen und/oder Entnahme der Empfangseinrichtung Aufmerksamkeit erzeugt.According to the invention it is provided that the space in which the device is provided is provided on all sides shieldable. Thus, for example, when installed in a glove box, both the interior trim as well as the opening device or the lid may include a shielding agent. By way of example, the device can be firmly closed by a lock or a special locking mechanism, wherein the receiving devices are secured against access by third parties, as well as children. Or the device is additionally secured with an alarm that generates attention by unauthorized opening and / or removal of the receiving device.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, dass sich die Vorrichtung in einem Interiorbauteil eines Fahrzeuges befindet, wodurch neben der Aufbewahrungsfunktion in einem solchen Interiorbauteil erfindungsgemäß auch gleichzeitig eine Energieversorgung der Empfangsvorrichtung, beispielsweise eines Mobiltelefons oder eines Laptops oder einer Digitalkamera, ermöglicht wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindung fallen unter dem Begriff Interiorbauteil alle Bauteile eines Fahrzeuges, in denen Gegenstände eingebaut und/oder verstaut werden können, wie es beispielsweise in der Mittelkonsole, der Fondkonsole, dem Handschuhfach, dem Kofferraum oder dem Türbelag der Fall ist. Neben der Aufbewahrungsfunktion und der Ladefunktion besteht für die Empfangsvorrichtung durch den Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ein Interiorbauteil auch die Möglichkeit, von außerhalb des Fahrzeuges nicht mehr sichtbar zu sein, wodurch ein gewisser Diebstahlschutz erzielt wird.According to the invention, it is particularly preferred that the device is located in an interior component of a vehicle, which, in addition to the storage function in such an interior component according to the invention also simultaneously a power supply to the receiving device, such as a mobile phone or a laptop or a digital camera is enabled. For the purposes of the present invention, the term interior component includes all components of a vehicle in which objects can be installed and / or stowed, as is the case for example in the center console, the rear console, the glove box, the trunk or the door covering. In addition to the storage function and the charging function for the receiving device through the installation of the device according to the invention in an interior component and the ability to be no longer visible from outside the vehicle, creating a certain theft protection is achieved.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung im Raumbereich eine Antenne und/oder ein Mikrofon und/oder einen Lautsprecher aufweist, wodurch die Funktionen der Empfangsgeräte trotz der Abschirmung durch das Abschirmungsmittel erhalten bleiben. Als Empfangsgerät im Sinne der Erfindung wird jedes Gerät bezeichnet, welches, mittels der Vorrichtung, induktive Energie erhält. Empfangsgeräte können beispielsweise Mobiltelefone, MP3-Player, Digitalkameras oder Laptops sein. Ferner kommt erfindungsgemäß beispielsweise eine Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Audioausgabe des Fahrzeugs zur Ausgabe von Audioinformationen in Frage. Des weiteren kommt erfindungsgemäß eine Verbindung zwischen der Vorrichtung und einer Freisprechvorrichtung, beispielsweise mittels Sprachsteuerung, in Frage. Ferner kommt erfindungsgemäß eine Verbindung zwischen der Vorrichtung und weiteren elektrischen Komponenten, wie beispielsweise einem Navigationssystem, in Frage.According to the invention, it is particularly preferred if the device has an antenna and / or a microphone and / or a loudspeaker in the spatial area, as a result of which the functions of the receiving devices are preserved despite the shielding by the shielding means. As a receiving device according to the invention, each device is referred to, which, by means of the device receives inductive energy. Receiving devices may be, for example, mobile phones, MP3 players, digital cameras or laptops. Furthermore, according to the invention, for example, a connection between the device and the audio output of the vehicle for outputting audio information comes into question. Furthermore, according to the invention, a connection between the device and a hands-free device, for example by voice control, in question. Furthermore, according to the invention, a connection between the device and further electrical components, such as a navigation system, in question.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist, wenn die Vorrichtung eine Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung aufweist, beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle.According to the invention, it is particularly preferred if the device has an interface for wireless data transmission, for example a Bluetooth interface.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, wenn die zu übertragende Energie der Vorrichtung zur Aufladung eines Speichers für elektrische und/oder elektrostatische Energie oder zur Erwärmung der Empfangsvorrichtung vorgesehen ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einem Speicher für elektrische und/oder elektrostatische Energie jede Art der Speichermöglichkeit angesehen, wie zum Beispiel bei einem Akkumulator oder einem Kondensator. Eine Empfangsvorrichtung könnte im Sinne der Erfindung auch ein Medium sein, das Wärme aufnehmen kann und/oder speichert. Beispielsweise Behälter mit Flüssigkeiten, die erwärmt werden sollen.According to the invention, it is provided that the energy to be transmitted of the device is provided for charging a memory for electrical and / or electrostatic energy or for heating the receiving device. For the purposes of the present invention, any type of storage option is considered under a memory for electrical and / or electrostatic energy, such as in an accumulator or a capacitor. For the purposes of the invention, a receiving device could also be a medium that can absorb and / or store heat. For example, containers with liquids to be heated.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, wenn der Vorrichtung ein Bedienelement zugeordnet ist, wobei durch das Bedienelement die Ladefunktion und die Bedienfunktion beliebig einschaltbar und ausschaltbar ist. Unter einem Bedienelement im Sinne der Erfindung soll jede Vorrichtung zur Steuerung von Empfangsvorrichtungen verstanden werden. Beispielsweise könnte eine elektronische Steuerung der Funktionen mittels eines entsprechend zur Steuerung ausgelegten Displays verwirklicht sein oder durch eine Bedienkonsole.According to the invention it is provided that the device is associated with an operating element, wherein the charging function and the operating function can be switched on and off as desired by the operating element. An operating element in the context of the invention is intended to be understood as any device for controlling receiving devices. For example, an electronic control of the functions could be realized by means of a control display designed accordingly or by a control panel.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, welche in ein Interiorbauteil eines Fahrzeuges integriert ist, wobei sich zwei Empfangsvorrichtungen im Inneren der Vorrichtung befinden und die Wände der Vorrichtung mit einem Abschirmmittel versehen sind. 1 schematically shows a perspective view of the device, which is integrated into an interior component of a vehicle, wherein two receiving devices are located inside the device and the walls of the device are provided with a shielding means.

2 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung mit verschiedenen Elementen. 2 schematically shows an embodiment of the device with different elements.

3 zeigt schematisch einen Querschnitt der Vorrichtung mit Primärspule und Empfangsvorrichtung in der Vorrichtung und Abschirmmittel an den Seitenwänden der Vorrichtung. 3 shows schematically a cross section of the device with primary coil and receiving device in the device and shielding means on the side walls of the device.

In 1 ist eine schematisch, perspektivische Ansicht der Vorrichtung 10, welche in ein Interiorbauteil 40 eines Fahrzeuges integriert ist, zu sehen. Im dargestellten Beispiel sind in der Vorrichtung zwei Empfangsvorrichtungen 20 abgelegt und die Vorrichtung 10 ist mit einem Abschirmmittel 30 in der Innenverkleidung versehen. Im dargestellten Beispiel ist das Interiorbauteil als Mittelkonsole ausgebildet und im rechten Teil der Zeichnung ist ein Fahrzeugsitz angedeutet.In 1 is a schematic, perspective view of the device 10 which are in an interior component 40 a vehicle is integrated to see. In the illustrated example, two receiving devices are in the device 20 filed and the device 10 is with a shielding agent 30 provided in the interior lining. In the example shown, the interior component is designed as a center console and in the right part of the drawing, a vehicle seat is indicated.

In der 2 ist schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit einem Bedienelement 120, einem Lautsprecher 110, einer Antenne 50, einer Schnittstelle 70 und einem Mikrofon 60 dargestellt.In the 2 is schematically an embodiment of the device 10 with a control 120 , a speaker 110 , an antenna 50 , an interface 70 and a microphone 60 shown.

Die 3 stellt schematisch einen Querschnitt der Vorrichtung 10 mit einer Primärspule 80 und der Empfangsvorrichtung 20 in der Vorrichtung 10 und einem Abschirmmittel 30 an den Seitenwänden, im Boden und im Deckel der Vorrichtung 10, dar. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass sich die Primärspule im Inneren des abgeschirmten Raumbereichs 100 befindet und elektromagnetische Wellen durch das Abschirmungsmittel 30 im Wesentlichen am Austreten gehindert werden.The 3 schematically illustrates a cross section of the device 10 with a primary coil 80 and the receiving device 20 in the device 10 and a shielding agent 30 on the side walls, in the bottom and in the lid of the device 10 , Is particularly preferably provided according to the invention that the primary coil in the interior of the shielded space area 100 and electromagnetic waves through the shielding means 30 essentially be prevented from leaving.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
2020
Empfangsvorrichtungreceiving device
3030
Abschirmmittelscreening
4040
InterriorbauteilInterriorbauteil
5050
Antenneantenna
6060
Mikrofonmicrophone
7070
Schnittstelleinterface
8080
Primärspuleprimary coil
9090
Empfangsgerätreceiving set
100100
abgeschirmter RaumbereichShielded room area
110110
Lautsprecherspeaker
120120
Bedienelementoperating element

Claims (4)

Vorrichtung (10) für ein Fahrzeug zur induktiven Übertragung von Energie auf zumindest eine Empfangsvorrichtung (20), wobei die Vorrichtung eine Primärspule (80) aufweist, wobei die Vorrichtung (10) ein Abschirmmittel (30) aufweist, wobei mittels des Abschirmmittels (30) ein elektromagnetisch im wesentlich abgeschirmter Raumbereich (100) vorgesehen ist, wobei der Raumbereich allseitig abschirmbar vorgesehen ist und die Primärspule (80) im Raumbereich (100) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung ein Bedienelement (120) zugeordnet ist, wobei durch das Bedienelement (120) eine Ladefunktion zur induktiven Übertragung von Energie zur Aufladung eines Speichers für elektrische und/oder elektrostatische Energie der zumindest einen Empfangsvorrichtung (20) und eine Erwärmfunktion zur induktiven Übertragung von Energie zur Erwärmung der zumindest einen Empfangsvorrichtung (20) einschaltbar und ausschaltbar sind.Contraption ( 10 ) for a vehicle for inductive transmission of energy to at least one receiving device ( 20 ), the device comprising a primary coil ( 80 ), the device ( 10 ) a shielding agent ( 30 ), wherein by means of the shielding means ( 30 ) an electromagnetically substantially shielded space area ( 100 ) is provided, wherein the space area is provided on all sides shieldable and the primary coil ( 80 ) in the spatial area ( 100 ), characterized in that the device has a control element ( 120 ) is assigned, whereby by the operating element ( 120 ) a charging function for the inductive transfer of energy for charging an accumulator for electrical and / or electrostatic energy of the at least one receiving device ( 20 ) and a heating function for inductive transmission of energy for heating the at least one receiving device ( 20 ) are switched on and off. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) in ein Interiorbauteil (40) des Fahrzeuges einbaubar ist.Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 10 ) in an interior component ( 40 ) of the vehicle can be installed. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raumbereich (100) eine Antenne (50) und/oder ein Mikrofon (60) und/oder ein Lautsprecher (110) vorgesehen ist.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the spatial area ( 100 ) an antenna ( 50 ) and / or a microphone ( 60 ) and / or a loudspeaker ( 110 ) is provided. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raumbereich (100) eine Schnittstelle (70) zur drahtlosen Datenübertragung, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle, vorgesehen ist.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the spatial area ( 100 ) an interface ( 70 ) is provided for wireless data transmission, in particular a Bluetooth interface.
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