[发明专利]充电设备和将双模式磁耦合用于汽车车辆的方法

说明书

本发明涉及一种用于用磁耦合对移动终端充电的设备（10），包括被设计成在第一充电频率下形成充电信号的第一充电模块（11）、由一组匝组成的初级线圈（13）、铁磁体（14）、被设计成在高于第一充电频率的第二充电频率下形成充电信号的第二充电模块（12）。此外，所述充电设备包括被设计成向/从第一充电模块（11）和向/从第二充电模块（12）连接/断开初级线圈（13）的第一路由装置（150）、用于调整初级线圈（13）上的匝数的装置（16）和用于在第二充电频率下使铁磁体（14）饱和的装置（19）。本发明还涉及一种充电方法。

技术领域

本发明涉及用于用磁耦合对移动终端充电的设备和方法。本发明在车载地安装在汽车车辆上的充电设备中具有一个特别有利的应用，虽然这绝不是限制性的。

背景技术

使得能够无线地对移动终端（移动电话、膝上计算机、触摸屏平板电脑、数字式照相机等）充电的使用磁耦合的充电设备正在变得越来越普遍。

按照惯例，使用磁耦合的充电设备包括导电线圈，称为“初级线圈”，其被连接到充电模块。当对移动终端充电时，充电模块形成充电信号，其在初级线圈中实现电流流动，该电流的强度随时间而变。这样被供电的初级线圈生成可变磁场。

移动终端包括接收机模块，其包括导电线圈，称为“次级线圈”。当所述次级线圈被放置在由初级线圈形成的可变磁场中时，在所述次级线圈中感应电流。此电流允许对被连接到次级线圈的蓄电器充电，因此向移动终端供应电流。

使已知根据上文所述一般原理操作的使用磁耦合的多个类型的充电设备，特别是由以下各项定义的那些：

· WPC（无线充电联盟）联盟，其定义原则上使用在100和200千赫兹（kHz）范围内的充电频率的充电设备，称为“磁感应”设备，

· A4WP（用于“Alliance for Wireless Power（无线电源联盟）”的缩写）联盟，其定义原则上使用在6和7兆赫兹（MHz）范围内的充电频率的充电设备，称为“磁共振”设备。

为了提供与所有移动终端的互操作性，目前需要使用双模式磁耦合的充电设备，换言之，与由WPC联盟定义的要求且与A4WP联盟定义的要求两者都兼容。

然而，与WPC和A4WP联盟（为了简化起见，在以下部分中，将把其称为WPC初级线圈和A4WP初级线圈）的需要兼容的要求具有非常不同的特性。特别地，WPC初级线圈一般地与铁磁体相关联，其可能与A4WP初级线圈的操作相干扰，使得WPC和A4WP初级线圈不能被容易地共同放置。然后必须将WPC和A4WP充电表面分离，并且因此存在对移动终端的定位的约束，取决于其是装配有WPC还是A4WP接收机模块。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种解决方案来克服现有技术的解决方案的限制中的全部或一部分，特别是上文提出的那些，所述解决方案允许获得使用磁耦合的双模式充电设备，其具有用于WPC和A4WP充电模块的单个充电表面。

出于此目的，并且根据第一方面，本发明涉及一种用于用磁耦合来对移动终端充电的设备，包括被设计成在第一充电频率下形成充电信号的第一充电模块、由一组匝组成的初级线圈、与所述初级线圈相关联的铁磁体、被设计成在高于第一充电频率的第二充电频率下形成充电信号的第二充电模块。此外，充电设备包括：

· 第一路由装置，被设计成向/从第一充电模块和向/从第二充电模块连接/断开初级线圈，

· 用于调整初级线圈上的匝数的装置，被设计成激活/禁用初级线圈上的可去激活匝的子集，

· 用于使铁磁体饱和的装置，被设计成在所述铁磁体内减少当初级线圈被连接到第二充电模块时由初级线圈形成的磁场。

由于第一路由装置，初级线圈在第一充电模块与第二充电模块之间被共享，其方式为可以在同一充电表面上对移动终端充电。