-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinheit für ein mobiles Endgerät gemäß Anspruch 1 und ein System zum Laden eines Energiespeichers eines mobilen Endgeräts nach Anspruch 8.
-
Zum Laden eines Akkumulators eines mobilen Endgeräts, z. B. eines Smartphones, können drahtlose Ladeverfahren genutzt werden, bei denen die Energie über eine resonante induktive Kopplung übertragen wird. Mobile Endgeräte können dabei Empfänger samt Spule, mit dessen Hilfe das mobile Endgerät drahtlos von einem externen Ladegerät geladen werden kann, aufweisen. Das externe Ladegerät enthält einen Transmitter samt Spule und wird von einer Spannungsquelle, die oft an seinem USB-Portangeschlossen wird, mit Energie versorgt. Die erforderliche Spule des im mobilen Endgerät eingebauten Empfängers, die zum Empfang des Energie übertragenden Magnetfeldes dient, befindet sich in der Regel auf der Rückseite des mobilen Endgeräts. Im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit ist es sehr wichtig, dass auch ein in seiner Aufnahmeeinheit eingestecktes mobiles Endgerät von einem externen Ladegerät drahtlos geladen werden kann, ohne die Ladezeit wegen der Benutzung der Aufnahmeeinheit wesentlich zu verlängern. Diese Anforderung wird erfüllt, wenn das vom externen Ladegerät ausgesendete magnetische Feld durch die Aufnahmeeinheit nicht wesentlich gestört wird. Das ist der Fall, wenn die Aufnahmeeinheit aus Kunststoff besteht und im Bereich, der die parallel liegende Fläche der im mobilen Endgerät eingebauten Spule für den dortigen Empfänger abdeckt, kein das Magnetfeld schwächendes Material enthält.
-
Es gibt jedoch Anwendungsfälle, bei denen die KunststoffAufnahmeeinheit selbst einen eingebauten Transmitter samt Spule enthält. Darin wird ein Transmitter samt Spule in die Aufnahmeeinheit eingebaut, um ein in der Aufnahmeeinheit eingestecktes mobiles Endgerät während einer Fahrradfahrt drahtlos laden zu können. Dafür steht dem mobilen Endgerät eine speziell konzipierte Aufnahmeeinheit zur Verfügung, die die Betriebsspannung für den in der Aufnahmeeinheit eingebauten Transmitter von einem externen Gerät über einen elektrischen Kontakt geliefert bekommt. Dabei wird ein Spannungsversorgungseingang der Aufnahmeeinheit mit einem Spannungsversorgungsausgang des externen Geräts verbunden.
-
Die Spulen weisen dabei magnetische Abschirmungen auf, die äußere Magnetfelder, die nicht von der Spule des Senders in der Aufnahmeeinheit ausgesendet werden, von der Spule des Empfängers des mobilen Endgeräts abschirmen. Im Fall der bekannten Aufnahmeeinheit wird ein kontaktloses Laden des in der Aufnahmeeinheit angeordneten mobilen Endgeräts ohne ein externes Gerät mit einem Spannungsversorgungsausgang daher verlangsamt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aufnahmeeinheit bereitzustellen, die ein Abschirmen von äußeren Magnetfeldern vermeidet und mittels eines externen kontaktlosen Ladegeräts ein Laden des in der Aufnahmeeinheit angeordneten mobilen Endgeräts ermöglicht.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Hauptmerkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 und 8 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7 sowie der Beschreibung.
-
Die Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinheit für ein mobiles Endgerät, das eine Ladespule zum kontaktlosen Laden eines Energiespeichers aufweist, wobei die Aufnahmeeinheit einen Spannungsversorgungseingang und eine Sendeeinheit zum Erzeugen einer resonanten induktiven Kopplung mit der Ladespule umfasst, wobei vorgesehen ist, dass die Aufnahmeeinheit eine Schalteinheit und eine Empfängereinheit zum Erzeugen einer resonanten induktiven Kopplung mit einer externen Ladestation zum kontaktlosen Laden eines mobilen Endgeräts aufweist, wobei die Schalteinheit elektrisch mit dem Spannungsversorgungseingang verbunden ist, wobei die Schalteinheit in einem ersten Schaltzustand die Sendeeinheit elektrisch mit dem Spannungsversorgungseingang verbindet und in einem zweiten Schaltzustand die Sendeeinheit elektrisch mit der Empfängereinheit verbindet.
-
Mit der Erfindung wird mittels der Empfängereinheit eine resonante induktive Kopplung zu einer externen Ladestation aufgebaut. Über die Schalteinheit wird bei Anliegen einer Spannung an der Empfängereinheit eine Verbindung zu der Sendeeinheit hergestellt, die eine resonante induktive Kopplung zu einer Ladespule eines mobilen Endgeräts aufbaut. Eine Abschirmung kann damit mittels der Empfängereinheit überbrückt bzw. umgangen werden, so dass ein kontaktloses Laden über eine Sendespule eines externen Ladegeräts ermöglicht wird. Wenn ein externes Ladegerät die Spannung über einen Spannungsversorgungsausgang über einen elektrischen Kontakt bereitstellt, kann die Schalteinheit eine Verbindung zwischen dem Spannungsversorgungseingang und der Sendeeinheit herstellen. Die Sendeeinheit wird dann über den Spannungsversorgungseingang mit Spannung versorgt. Damit wird eine Aufnahmeeinheit bereitgestellt, die ein Abschirmen von äußeren Magnetfeldern vermeidet und mittels eines externen kontaktlosen Ladegeräts ein Laden des in der Aufnahmeeinheit angeordneten mobilen Endgeräts ermöglicht.
-
Gemäß einer näheren Ausgestaltung geht die Schalteinheit bei Anliegen von elektrischer Spannung am Spannungsversorgungseingang oberhalb eines ersten vordefinierten Schwellenwertes in den ersten Schaltzustand über.
-
Der erste vordefinierte Schwellenwert kann z.B. zwischen 2 Volt und 12 Volt, vorzugsweise zwischen 3 Volt und 10 Volt, weiter vorzugsweise 5 Volt betragen. Damit wird vermieden, dass Kleinstspannungen einen Übergang der Schalteinheit in den ersten Schaltzustand bewirken. Weiter wird damit ermöglicht, dass die Schalteinheit in den ersten Schaltzustand übergeht, wenn eine ausreichende Versorgungsspannung an dem Spannungsversorgungseingang anliegt, um ein Laden des mobilen Endgeräts in der Aufnahmeeinheit durchzuführen.
-
Weiter kann die Schalteinheit bei Anliegen von elektrischer Spannung an der Empfängereinheit oberhalb eines zweiten vordefinierten Schwellenwertes in den zweiten Schaltzustand übergehen.
-
Der zweite vordefinierte Schwellenwert kann ebenfalls z.B. zwischen 2 Volt und 12 Volt, vorzugsweise zwischen 3 Volt und 10 Volt, weiter vorzugsweise 5 Volt betragen. Damit wird vermieden, dass Kleinstspannungen einen Übergang der Schalteinheit in den zweiten Schaltzustand bewirken. Weiter wird damit ermöglicht, dass die Schalteinheit in den zweiten Schaltzustand übergeht, wenn die Empfängereinheit eine ausreichende Spannung bereitstellt, d. h. ausreichend Energie von einem externen kontaktlosen Ladegerät erhält, um ein Laden des mobilen Endgeräts in der Aufnahmeeinheit durchzuführen.
-
Weiterhin ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Aufnahmeeinheit eine Sendespule, eine Empfangsspule und ein mit der Sendespule verbundenes magnetisches Abschirmelement, das zwischen der Sendespule und der Empfangsspule angeordnet ist, aufweist, wobei die Sendespule mit der Sendeeinheit elektrisch verbunden ist und die Empfangsspule elektrisch mit der Empfängereinheit verbunden ist.
-
Die Sendespule ist dabei zwischen dem magnetischen Abschirmelement und dem mobilen Endgerät angeordnet. Das magnetische Abschirmelement bewirkt eine Konzentration des von der Sendespule erzeugten Magnetfelds. Dies erhöht die Effektivität der Energieübertragung zu dem mobilen Endgerät. Mit dem magnetischen Abschirmelement wird weiter das von der Sendespule emittierte Magnetfeld, bzw. die emittierte elektromagnetische Strahlung, in einer von dem mobilen Endgerät weg gerichteten Orientierung abgeschirmt. Die Empfangsspule ist auf der von dem mobilen Endgerät weg gerichteten Seite des magnetischen Abschirmelements angeordnet. Damit kann die Empfangsspule Energie aus Magnetfeldern, die von einem externen kontaktlosen Ladegerät erzeugt werden, erhalten. Über von der Schalteinheit erzeugten Verbindung zwischen der Empfangsspule und der Sendespule wird damit das magnetische Abschirmelement überbrückt bzw. umgangen.
-
Dabei kann die Empfangsspule mit dem magnetischen Abschirmelement verbunden sein.
-
Die Empfangsspule und die Sendespule nutzen damit dasselbe magnetische Abschirmelement. Das magnetische Abschirmelement bewirkt eine Konzentration der von der Empfangsspule empfangenen Magnetfelder und erhöht die Effektivität der Energieübertragung zwischen einem externen kontaktlosen Ladegerät und der Empfangsspule.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann die Aufnahmeeinheit ein zweites magnetisches Abschirmelement zwischen der Empfangsspule und dem magnetischen Abschirmelement aufweisen, wobei das zweite magnetische Abschirmelement mit der Empfangsspule verbunden ist.
-
Damit wird vermieden, dass bei sehr dünn ausgebildeten magnetischen Abschirmelementen ein magnetischer Kurzschluss durch das magnetische Abschirmelement erzeugt wird, wenn sowohl an der Empfangsspule als auch an der Sendespule starke Magnetfelder vorliegen.
-
Dabei kann zwischen dem magnetischen Abschirmelement und dem zweiten magnetischen Abschirmelement mindestens ein Abstandshalter mit niedriger magnetischer Permeabilität angeordnet sein.
-
Damit wird zwischen den beiden magnetischen Abschirmelementen ein Luftspalt generiert, der die Wahrscheinlichkeit eines magnetischen Kurzschlusses vermindert. Weiter bewirken die Abstandshalter mit ihrer niedrigen magnetischen Permeabilität eine Verminderung dieser Wahrscheinlichkeit.
-
Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Laden eines Energiespeichers eines mobilen Endgeräts, wobei das System eine Aufnahmeeinheit nach der vorhergehenden Beschreibung und eine Lade-Halterung für eine Aufnahmeeinheit aufweist, wobei die Lade-Halterung einen Spannungsversorgungsausgang aufweist, wobei die Aufnahmeeinheit in der Lade-Halterung angeordnet ist und der Spannungsversorgungseingang elektrisch mit dem Spannungsversorgungsausgang verbunden ist.
-
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Systems ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Aufnahmeeinheit. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
-
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Steuern einer Schalteinheit einer Aufnahmeeinheit für ein mobiles Endgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Verbinden einer Sendeeinheit der Aufnahmeeinheit mit einer Empfängereinheit der Aufnahmeeinheit, wenn eine Empfängereinheit mit einer externen Ladestation resonant induktiv gekoppelt ist; und Verbinden einer Sendeeinheit mit einem Spannungsversorgungseingang der Aufnahmeeinheit, wenn eine Versorgungsspannung an dem Spannungsversorgungseingang anliegt.
-
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Aufnahmeeinheit. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
-
Das Verfahren kann weiter die folgenden Schritte aufweisen: Trennen der Sendeeinheit von der Empfängereinheit, wenn die Empfängereinheit nicht mit einer externen Ladestation resonant induktiv gekoppelt ist; und Trennen der Sendeeinheit von dem Spannungsversorgungseingang, wenn keine Versorgungsspannung an dem Spannungsversorgungseingang anliegt.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Aufnahmeeinheit;
- 2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Schaltkreises der Schalteinheit;
- 3a, b eine schematische Darstellung verschiedener Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels;
- 4a, b eine schematische Darstellung des Systems und der Aufnahmeeinheit; und
- 5 ein Flussdiagramm des Verfahrens.
-
1a zeigt die Aufnahmeeinheit 10, die zwischen einem mobilen Endgerät 12 und einem externen kontaktlosen Ladegerät 24 angeordnet ist. Das mobile Endgerät 12 kann z.B. ein Smartphone oder ein Tablet mit Qi-Ladefunktion für einen Energiespeicher 26 sein und eine Ladespule 14 mit einem Abschirmelement 38 aufweisen. Das externe kontaktlose Ladegerät 24 kann z.B. ein Qi-Ladegerät mit einem Abschirmelement 44 und einer Sendespule 42 sein.
-
Die Aufnahmeeinheit 10 kann aus Kunststoff bestehen und weist einen Spannungsversorgungseingang 16 und eine Sendeeinheit 18 zum Erzeugen einer resonanten induktiven Kopplung mit der Ladespule 14 des mobilen Endgeräts 12 auf. Weiter weist die Aufnahmeeinheit 10 eine Schalteinheit 20 und eine Empfängereinheit 22 zum Erzeugen einer resonanten induktiven Kopplung mit einer externen Ladestation 24 zum kontaktlosen Laden eines mobilen Endgeräts 12 auf.
-
Weiter umfasst die Aufnahmeeinheit 10 eine Sendespule 28, eine Empfangsspule 30 und ein mit der Sendespule 28 verbundenes magnetisches Abschirmelement 32, das zwischen der Sendespule 28 und der Empfangsspule 30 angeordnet ist, auf. Dabei ist die Sendespule 28 mit der Sendeeinheit 18 elektrisch verbunden ist und die Empfangsspule 30 elektrisch mit der Empfängereinheit 22 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Sendespule 28 und die Empfangsspule 30 beide mit dem magnetischen Abschirmelement 32 verbunden.
-
Das magnetische Abschirmelement 32 kann Ferrit aufweisen.
-
An die Schalteinheit 20 sind Erdungsanschlüsse 46, 50, 54 und Gleichspannungsanschlüsse 48, 52, 56 angeschlossen. Der Massenanschluss 50 und der Gleichspannungsanschluss 52 verbinden die Schalteinheit 20 mit der Sendeeinheit 18. Der Massenanschluss 54 und der Gleichspannungsanschluss 56 verbinden die Schalteinheit 20 mit dem Spannungsversorgungseingang 16. Der Massenanschluss 46 und der Gleichspannungsanschluss 48 verbinden die Schalteinheit 20 mit der Empfängereinheit 22.
-
Dabei kann der Gleichspannungsanschluss 56 eine positive Gleichspannung, z.B. 5V, gegenüber der Massenanschluss 54 aufweisen, wenn der Spannungsversorgungseingang 16 mit einem Spannungsversorgungsausgang eines funktionierenden externen Ladegeräts verbunden ist.
-
Dabei verbindet die Schalteinheit 20 in einem ersten Schaltzustand die Sendeeinheit 18 elektrisch mit dem Spannungsversorgungseingang 16 und in einem zweiten Schaltzustand verbindet die Schalteinheit 20 die Sendeeinheit 18 elektrisch mit der Empfängereinheit 22.
-
Die Schalteinheit 20 ermöglicht, dass seine beiden Anschlüsse 50und 52, die die Betriebsspannung für die eingebaute Sendeeinheit liefern, mit den Anschlüssen 54 bzw. 56 und/oder mit den Anschlüssen 46 bzw. 48 verbunden bzw. nicht verbunden sind, wobei die Massenanschlüsse 46, 50, 54 stets miteinander verbunden sind. Der Gleichspannungsanschluss 52 wird immer mit dem Gleichspannungsanschluss 48 oder 56 verbunden, wenn die Spannung an dem Gleichspannungsanschluss 48 oder 56 eine ersten bzw. zweiten vordefinierten Schwellenwert überschritten hat.
-
Prinzipiell können auch beide Gleichspannungsanschlüsse 48 und 56 gleichzeitig mit dem Gleichspannungsanschluss 52 verbunden werden. Jedoch müsste dazu gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Spannungsversorgungseingang 16 und einem Spannungsversorgungsausgang eines externen Ladegeräts und eine Sendespule an der Empfangsspule 30 bereitgestellt werden. In der Praxis wird dies jedoch nicht gleichzeitig geschehen, da ein externes Ladegerät mit einem Spannungsversorgungsausgang und ein externes kontaktloses Ladegerät sich aus Platzgründen gegenseitig ausschließen.
-
Mit der so definierten Schaltlogik in der Schalteinheit 20 wird realisiert, dass die in der Aufnahmeeinheit 10 eingebettete Sendeinheit 18 entweder mit der vom externen Ladegerät mit Spannungsversorgungsausgang gelieferten Spannung über die Anschlüsse 54 und 56 oder mit der von dem in der Aufnahmeeinheit eingebauten Empfängereinheit 22 gelieferten Spannung über die Anschlüsse 46 und 48 betrieben wird, wobei die Spannung an den Anschlüssen 46 und 48 wiederum aus dem von einem externen kontaktlosen Ladegerät ausgesendeten Magnetfeld generiert wird. In dieser Realisierung wird das mobile Endgerät 12 stets durch die eingebaute Sendeeinheit 18 samt seiner mit dem magnetischen Abschirmelement 32 verbundenen Sendespule 28 drahtlos geladen, unabhängig davon, ob die ursprüngliche Ladeenergie aus einen externen Ladegerät mit Spannungsversorgungsausgang oder von einem externen kontaktlosen Ladegerät stammt.
-
In 2 ist beispielhaft die Realisierung der Schalteinheit 20 als elektronischen Schalter mit zwei identischen Komplementär-Darlington-Schaltungen dargestellt. Die Elemente 62 und 68 sind zwei identische NPN-Transistoren, die Elemente 60 und 66 zwei identische PNP-Transistoren. Transistor 62 und Transistor 60 bzw. Transistor 68 und Transistor 66 sind gemäß der Komplementär-Darlington-Schaltung verbunden. Durch den Widerstand 58 bzw. 64 wird sichergestellt, dass Transistor 60 bzw. Transistor 66 immer leitend ist, falls an dem Gleichspannungsanschluss 56 bzw. 48 eine Betriebsspannung für die jeweilige Komplementär-Darlington-Schaltung angelegt wird. Herrscht an Gleichspannungsanschluss 56 bzw. 48 keine Betriebsspannung vor, d.h. dass der Gleichspannungsanschluss 56 bzw. 48 spannungsfrei in der Luft hängt, ist Transistor 60 bzw. Transistor 66 gesperrt. Ein leitender oder gesperrter Transistor 60 bzw. Transistor 66 macht Transistor 62 bzw. Transistor 68 ebenfalls leitend oder gesperrt. Seien B1 der Verstärkungsfaktor der zwei NPN-Transistoren und B2 der Verstärkungsfaktor der zwei PNP-Transistoren. Wird der Widerstand 58 bzw. 64 so gewählt, dass durch die Basis von Transistor 60 bzw. Transistor 66 ein Strom von Ib2 fließt, wenn Transistor 60 bzw. Transistor 66 leitend ist, dann fließt durch eine an den Anschlüssen 52 und 50 angeschlossene Last näherungsweise ein Strom von Ib2 x B1 x B2. D.h., dass der Strom, der durch die Last an 52 und 50 fließt, um B1 x B2-fach größer als Ib2 ist. Da gemäß Bild 3 diese Last genau die in der Aufnahmeeinheit 10 eingebaute Sendeeinheit 18 samt Sendespule 28 ist, stellt die Komplementär-Darlington-Schaltung einen genügend großen Ladestrom der in der Aufnahmeeinheit 10 eingebauten Sendeeinheit 18 sicher. Wird beispielhaft an dem Gleichspannungsanschluss 56 eine Spannung von 5 V angelegt, der Widerstand 58 mit 10 kΩ und B1=B2=50 angenommen, fließt durch den Widerstand 58 ein Strom von ca. (5 V-0,65 V) / 10 kΩ = 0,435 mA. Nach der Verstärkung durch Transistor 60 und Transistor 62 fließt ein Strom von 1,0875 A durch die an 52 und 50 angeschlossene Last. Dieser Strom liegt im Bereich des typischen Eingangsstroms einer Sendeeinheit 18, die z. B. als Qi-Transmitter ausgebildet ist. Die maximale Verbrauchsleistung der in der Aufnahmeeinheit 10 eingebauten Sendeeinheit 18 wäre dann ca. (5 V-0.2 V) x 1,0875 A = 5,22 W.
-
Wird an den Gleichspannungsanschlüssen 48 bzw. 56 keine Betriebsspannung angelegt, ist deren Spannung gegenüber der Masse Null. In diesem Fall hat die zugeordnete Komplementär-Darlington-Schaltung keine Auswirkung auf die andere Komplementär-Darlington-Schaltung, da Transistor 68 bzw. Transistor 62 gesperrt ist. Falls sowohl an Gleichspannungsanschluss 48 als auch an Gleichspannungsanschlüssen 56 eine Betriebsspannung angelegt wird, die nicht unbedingt identisch sind, sind sowohl Transistor 68 als auch Transistor 62 leitend. Durch die an 52 und 50 angeschlossene Last fließt dann die Summe der Kollektor-Emitter-Ströme von Transistor 62 und Transistor 68. Die beiden Kollektor- Emitter-Ströme stellen sich automatisch so ein, dass eine mögliche Spannungsdifferenz zwischen den Gleichspannungsanschlüssen 56 und 48 durch unterschiedliche Kollektor-Emitter-Spannungen von Transistor 62 und Transistor 68 kompensiert wird. Es gilt stets Spannung an Gleichspannungsanschluss 56 abzüglich der Kollektor-Emitter-Spannung von Transistor 62 ist gleich Spannung an Gleichspannungsanschluss 48 abzüglich der Kollektor-Emitter-Spannung von Transistor 68.
-
Die 3a und 3b zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Sendespule 28, des magnetischen Abschirmelements 32 und der Empfangsspule 30.
-
Anstelle eines magnetischen Abschirmelement 32 für die beiden Spulen 28, 30, ist die Empfangsspule 30 mit einem zweiten magnetischen Abschirmelement 34 verbunden. Dabei können die beiden magnetischen Abschirmelemente 32, 34 ein rundes Ferrit mit hoher magnetischer Permeabilität aufweisen. Zwischen den beiden magnetischen Abschirmelementen 32, 34 wird mittels mindestens einen Abstandhalter 36 ein Luftspalt generiert. Da die Luft eine magnetische Permeabilität von ungefähr 1 hat, ist sie deutlich weniger magnetisch leitend als die beiden magnetischen Abschirmelemente 32, 34, deren Permeabilität zwischen 300 und 300.000 liegt, wenn sie aus Ferrit bestehen. Damit beschränken sich die magnetischen Flüsse für die Sendeeinheit 18 und die Empfängereinheit 20 auf das magnetische Abschirmelement 32 bzw. das zweite magnetische Abschirmelement 34. Der Luftspalt kann realisiert werden, indem die beiden magnetischen Abschirmelemente 32, 34 zentrisch von beispielsweise drei Abstandshaltern 36 beabstandet werden, wie in 3b dargestellt. Die Abstandshalter 36 können aus Kunststoffmaterial mit niedriger magnetischer Permeabilität bestehen.
-
In 4a wird ein System zum Laden eines Energiespeichers 26 eines mobilen Endgeräts 12 dargestellt. Dabei umfasst das System eine Aufnahmeeinheit 10 und eine Lade-Halterung 70 für eine Aufnahmeeinheit 10. Die Lade-Halterung 70 weist einen Spannungsversorgungsausgang 76 auf, wobei die Aufnahmeeinheit 10 in der Lade-Halterung 70 angeordnet ist und der Spannungsversorgungseingang 16 elektrisch mit dem Spannungsversorgungsausgang 76 verbunden ist.
-
Die Lade-Halterung 70 kann z. B. mit einem Lenker 74 eines E-Bikes verbunden sein und das mobile Endgerät 12 daran befestigen. Der Spannungsversorgungsausgang 76 kann dabei eine Spannung von einer Steuereinheit des E-Bikes zum Laden des mobilen Endgeräts 12 in der Aufnahmeeinheit 10 bereitstellen. Dabei kann eine Abdeckung 72 vorgesehen sein, um das mobile Endgerät 12 vor Witterungseinflüssen zu schützen.
-
Über den Spannungsversorgungseingang 16, der in 4b näher dargestellt ist, kann die Aufnahmeeinheit 10 mit einem Spannungsversorgungsausgang 76 der Lade-Halterung 70 angeschlossen werden, die eine elektrisch leitende Verbindung für die Energieübertragung zur Aufnahmeeinheit 10 benötigt. Dabei wird die Schalteinheit 20 in den ersten Schaltzustand versetzt.
-
5 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 100 zum Steuern einer Schalteinheit einer Aufnahmeeinheit für ein mobiles Endgerät nach der vorangegangenen Beschreibung. Die dargestellten Schritte 102 bis 108 können dabei in beliebiger logisch sinnvoller Reihenfolge oder auch entsprechend gleichzeitig durchgeführt werden.
-
Im Schritt 102 wird eine Sendeeinheit der Aufnahmeeinheit mit einer Empfängereinheit der Aufnahmeeinheit verbunden, wenn eine Empfängereinheit mit einer externen Ladestation resonant induktiv gekoppelt ist.
-
Im Schritt 104 wird die Sendeeinheit von der Empfängereinheit getrennt, wenn die Empfängereinheit nicht mit einer externen Ladestation resonant induktiv gekoppelt ist.
-
Im Schritt 106 wird eine Sendeeinheit mit einem Spannungsversorgungseingang der Aufnahmeeinheit verbunden, wenn eine Versorgungsspannung an dem Spannungsversorgungseingang anliegt.
-
Im Schritt 108 wird die Sendeeinheit von dem Spannungsversorgungseingang getrennt, wenn keine Versorgungsspannung an dem Spannungsversorgungseingang anliegt.