用于聽力設(shè)備的無線充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對可充電的聽力設(shè)備進(jìn)行無線諧振充電的充電裝置，其中，聽力設(shè)備應(yīng)可自由地定位在充電裝置內(nèi)以便充電，充電裝置具有發(fā)送天線設(shè)備、用于控制發(fā)送天線設(shè)備的發(fā)送放大器和布置在充電裝置內(nèi)的充電空間。發(fā)送天線設(shè)備具有至少兩個饋電點，所述饋電點相對于充電空間在空間上布置為使得因此可在充電空間內(nèi)產(chǎn)生圓極化的電磁場。發(fā)送放大器為此設(shè)計為相應(yīng)地控制天線以在充電空間內(nèi)產(chǎn)生圓極化的電磁場。線圈設(shè)備在此產(chǎn)生了圓極化的高頻場。由此，即使對于傾斜的聽力設(shè)備，即對于聽力設(shè)備的接收線圈的未預(yù)先確定的且不可預(yù)計的定向和位置，也可實現(xiàn)很好的諧振耦合。由此，在充電裝置內(nèi)激勵了三維空間作為在充電墊的情況中的二維面的替代。
【專利說明】用于聽力設(shè)備的無線充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于可充電的聽力設(shè)備的無線諧振充電的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聽力設(shè)備可例如構(gòu)造為助聽器。助聽器用于為聽力受損的人員提供以聲學(xué)環(huán)境信號，所述聲學(xué)環(huán)境信號為補償或治療相應(yīng)的聽力損傷而被處理且放大。原理上，助聽器包括一個或多個輸入變換器，信號處理裝置，放大裝置和輸出變換器。輸入變換器通常是聲音接收器，例如麥克風(fēng)，和/或電磁接收器，例如感應(yīng)線圈。輸出變換器通常實現(xiàn)為電聲變換器，例如微型揚聲器，或?qū)崿F(xiàn)為機電變換器，例如骨傳導(dǎo)耳機。這也稱為耳機或接收器。輸出變換器產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號被傳導(dǎo)到患者的聽覺器官且應(yīng)在患者處產(chǎn)生聲感。放大器通常集成在信號處理裝置內(nèi)。助聽器的供電通過整合在助聽器殼體內(nèi)的電池實現(xiàn)。助聽器的關(guān)鍵的部件通常布置在作為電路載體的印刷電路板上或與之連接。
[0003]聽力設(shè)備此外作為助聽器也可構(gòu)造為所謂的耳鳴罩。耳鳴罩用于治療耳鳴患者。耳鳴罩產(chǎn)生取決于各自的聽覺損傷且根據(jù)工作原理也取決于環(huán)境噪聲的聲學(xué)輸出信號,所述輸出信號可用于降低干擾感覺的耳鳴或其它耳部噪聲。
[0004]聽力設(shè)備也可構(gòu)造為電話、手機、耳機、聽筒、MP3播放器或其它的通信或娛樂電子器件系統(tǒng)。
[0005]在下文中，概念聽力設(shè)備應(yīng)理解為助聽器，以及耳鳴罩、可比較的此類裝置，以及通信和娛樂電子器件系統(tǒng)。
[0006]聽力設(shè)備通常以電池驅(qū)動。電池使用壽命在此根據(jù)電池的能量容量和聽力設(shè)備的要求而受到時間限制。考慮到小型化的一般趨勢，帶有更小的結(jié)構(gòu)尺寸的電池是優(yōu)選的，但這此外限制了所述電池的能量容量。
[0007]為避免頻繁地替換用過的電池，聽力設(shè)備可以以可充電電池(蓄電池)驅(qū)動。廣泛使用的例如是NiMH蓄電池，而更新的廣泛使用的電池技術(shù)是鋰離子蓄電池。
[0008]聽力設(shè)備的蓄電池通常通過金屬觸點在裝置上充電。由于法規(guī)的原因，在越來越多的國家中，醫(yī)療產(chǎn)品不應(yīng)具有開放的導(dǎo)電位置。此外，濕氣、汗液和另外的含電解質(zhì)的液體和污物導(dǎo)致金屬觸點的腐蝕。鋰離子蓄電池具有比NiMH蓄電池更高的運行電壓，這使法規(guī)方面和腐蝕方面的問題惡化。
[0009]為避免金屬電觸點，可使用無線充電系統(tǒng)。文章“Wireless PowerMinimizes Interconnection Prob I ems，，，Sam Davis, Power Elec-tronicsTechnology, July2011, S.1Off解釋了基于磁感應(yīng)的無線充電系統(tǒng)的物理和電動力學(xué)方面的基礎(chǔ)。對于耦合的高效率，在發(fā)送天線和接收天線之間的小距離和盡可能精確的定向是關(guān)鍵的。此外，天線在其磁特征方面的高質(zhì)量以及整個系統(tǒng)的盡可能好的對外的磁屏蔽是重要的。此外，整個系統(tǒng)的頻率行為是具有意義的，其中效率基本上隨感應(yīng)場的交變頻率升高，至少直至至少IOOkHz的范圍內(nèi)。
[0010]從文獻(xiàn)US2011/0254503A1中已知一種用于通過磁感應(yīng)對于汽車進(jìn)行無線充電的系統(tǒng)。車輛裝配有接收天線。發(fā)送天線裝入在地面內(nèi)，例如在停車場的區(qū)域內(nèi)的地面內(nèi)。發(fā)送天線和接收天線基本上平面地相對。以圓極化的磁場和時間參考信號工作的定位系統(tǒng)有助于保證天線相互間的盡可能精確的定向和盡可能小的距離。
[0011]從文獻(xiàn)US2009/0285426A1中已知一種用于為聽力設(shè)備進(jìn)行無線充電的系統(tǒng)。聽力設(shè)備和充電裝置裝配有各一個線圈。為傳輸數(shù)據(jù)和能量，線圈感性地耦合。為實現(xiàn)良好的耦合，聽力設(shè)備必須在充電裝置內(nèi)精確地定位在為之提供的位置處。
[0012]為在盡管良好的耦合下實現(xiàn)更靈活的定位，對于移動電話已知了所謂的“充電墊”(見以上所述的文章Power Electronics Technology, July2011, S.1Off )。所述充電墊具有平面線圈的陣列，所述平面線圈可單獨地接通和關(guān)閉。通過所述平面線圈可在充電墊上在任何位置上實現(xiàn)耦合。合適的移動電話也具有平面線圈。線圈在所設(shè)置的移動電話內(nèi)由于無線電話的平面形狀而具有預(yù)先確定的相對于支承面的定向。因此，此移動電話可在充電墊上自由地定位，且可在任何位置上產(chǎn)生與充電墊的耦合。
[0013]與移動電話相比，助聽器并非形成為平面的而是具有不規(guī)則的圓角。助聽器可根據(jù)聽力損失而具有小的或更大的耳機。助聽器可作為ITE裝置而各自不同地成形。因此，接收天線在所設(shè)置的聽力設(shè)備內(nèi)不一定具有相對于支承面的預(yù)先確定的定向。因此，無法可靠地保證用于助聽器的發(fā)送和接收線圈在充電墊上的精確的定向，使得用于實現(xiàn)充電電壓的功率可能傳輸?shù)貌怀浞帧?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于聽力設(shè)備的無線充電的充電系統(tǒng)，其中聽力設(shè)備應(yīng)可自由地定位在充電裝置內(nèi)以用于充電。
[0015]本發(fā)明的基本構(gòu)思在于一種用于為聽力設(shè)備進(jìn)行無線充電的充電裝置，其中充電裝置具有發(fā)送天線設(shè)備、用于控制發(fā)送天線設(shè)備的發(fā)送放大器和布置在充電裝置內(nèi)的充電空間。發(fā)送天線設(shè)備具有至少兩個饋電點且發(fā)送天線設(shè)備和饋電點相對于充電空間在空間上布置為使得因此可在充電空間內(nèi)產(chǎn)生圓極化的電磁場。發(fā)送放大器為此設(shè)計為相應(yīng)地控制天線以便在充電空間內(nèi)產(chǎn)生圓極化的電磁場。
[0016]發(fā)送天線設(shè)備在此產(chǎn)生了圓極化的高頻場。發(fā)送天線設(shè)備基本上為此僅需要具有天線。例如，所述天線可構(gòu)造為鳥籠天線。如果提供了多個天線，則此天線可具有最為不同的構(gòu)造，例如構(gòu)造為遠(yuǎn)程身體陣列(Remote Body Array)。用于為饋電點供電的饋電網(wǎng)絡(luò)因此僅需要構(gòu)造為使得饋電點處的功率和相位可變化。饋電網(wǎng)絡(luò)為此將發(fā)送信號分為至少兩個帶有可調(diào)節(jié)的相位差Df和幅值A(chǔ)l和A2的路徑。對于圓形的圓極化場，例如必須選擇A1=A2且Df=90°。通過圓極化場，即使對于傾斜的聽力設(shè)備，即對于聽力設(shè)備的接收線圈的未預(yù)先確定的且不可預(yù)計的定向和位置，也可實現(xiàn)良好的諧振耦合。
[0017]在充電空間內(nèi)的高頻場可以是均勻的，但可替代地也是非均勻的。例如，在聽力設(shè)備的優(yōu)選位置上，所述高頻場可聚焦在充電空間內(nèi)，且通過接通和關(guān)閉發(fā)送設(shè)備內(nèi)的線圈元件、改變各發(fā)送功率的比例或改變各個線圈的相互相位來聚焦。為此，可作為相同的幅值的替代設(shè)定不同的幅值。此外，可調(diào)節(jié)不同于90°的相位，以便例如激勵橢圓體積。
[0018]為此，與例如在充電墊內(nèi)的二維面不同，在充電裝置內(nèi)激勵三維體積?；诼犃υO(shè)備的可能的傾斜，此外有意義的是將充電空間不構(gòu)造為平面的支承面，而是構(gòu)造為具有三維充電殼體的形狀。
[0019]這種基本構(gòu)思的一種有利擴展在于使充電空間的壁包括電磁屏蔽。以此，發(fā)送天線設(shè)備和處于充電空間內(nèi)的接收天線設(shè)備之間的諧振耦合被放大。
[0020]本發(fā)明的另外的有利擴展在于，發(fā)送天線設(shè)備包括多個天線。以此，實現(xiàn)了充電裝置的結(jié)構(gòu)成本和圓極化的磁場的可實現(xiàn)的效率之間的良好的折中。
[0021]這種基本構(gòu)思的另外一種有利擴展在于將天線構(gòu)造為線圈。線圈形天線允許圓極化磁場的良好控制和有效形成。
[0022]本發(fā)明的另外一種基本構(gòu)思在于可無線充電的聽力設(shè)備，所述聽力設(shè)備具有:可充電電池、設(shè)計為諧振地接收功率的接收天線設(shè)備、用于將由接收天線設(shè)備接收的信號轉(zhuǎn)化為充電信號以通過提供充電信號對電池充電且設(shè)計為控制充電過程的充電裝置、和設(shè)計為向充電裝置發(fā)送取決于功率諧振接收的充電參數(shù)值的發(fā)送裝置。充電裝置此外包括檢測裝置，所述檢測裝置構(gòu)造為檢測充電參數(shù)值。
[0023]關(guān)鍵的是，與已知的設(shè)備(耦合的單個線圈，充電墊)相比，充電系統(tǒng)構(gòu)造為諧振的。充電系統(tǒng)的個別的諧振頻率取決于各聽力設(shè)備，這由于聽力設(shè)備內(nèi)的接收器的諧振頻率的偏差、制造和部件誤差所導(dǎo)致。諧振頻率進(jìn)一步取決于聽力設(shè)備在充電裝置內(nèi)的位置和定向。如果磁場維持諧振頻率，則產(chǎn)生從發(fā)送天線設(shè)備到接收天線設(shè)備的特別有效的功率傳輸。由此，在諧振頻率下形成特別高的充電功率。相反，對于相應(yīng)的充電參數(shù)值的獲知則相應(yīng)地允許反推是否維持諧振頻率。
[0024]為在聽力設(shè)備的接收內(nèi)維持盡可能低的復(fù)雜性，在充電裝置內(nèi)進(jìn)行與個別的諧振頻率的匹配(調(diào)諧)。調(diào)諧可例如使用DDS (Direct Digital Synthesis直接數(shù)字合成)數(shù)字地進(jìn)行，或例如借助于變?nèi)荻O管模擬地進(jìn)行。借助于聽力設(shè)備和充電裝置之間的無線通信接口，可傳輸與調(diào)諧有關(guān)的充電參數(shù)值，例如感應(yīng)充電電壓或感應(yīng)充電電流。充電裝置可改變發(fā)送頻率直至實現(xiàn)充電參數(shù)值的最大值。尤其是改變發(fā)送頻率。
[0025]因此，聽力設(shè)備內(nèi)的相應(yīng)的充電參數(shù)值的檢測和向充電裝置的傳輸實現(xiàn)了通過充電裝置的到諧振頻率的調(diào)諧。
[0026]這種基本構(gòu)思的有利擴展在于，使用由于功率的諧振接收所產(chǎn)生的充電電壓和/或充電電流作為充電參數(shù)。充電電壓和充電電流是可簡單檢測的量，所述充電電壓和充電電流此外允許對于充電功率的直接反推。
[0027]借助于聽力設(shè)備和充電裝置之間的無線通信接口，此外可傳輸另外的對于充電過程相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如蓄電池的充電狀態(tài)、蓄電池系統(tǒng)的類型(例如，NiMH還是鋰離子蓄電池系統(tǒng))或蓄電池的容量。
[0028]本發(fā)明的另外的基本構(gòu)思在于充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括如前所述的充電裝置和聽力設(shè)備，其中充電裝置具有調(diào)節(jié)裝置。調(diào)節(jié)裝置設(shè)計為用于從聽力設(shè)備的發(fā)送裝置接收充電參數(shù)值，且發(fā)送放大器根據(jù)充電參數(shù)值控制發(fā)送放大器。
[0029]由此提供了基于充電參數(shù)值作為輸入量與個別的情況(聽力設(shè)備類型、部件偏差、聽力設(shè)備在充電空間內(nèi)的位置和定向等)相匹配地調(diào)節(jié)充電裝置從而可優(yōu)化諧振耦合或功率傳輸效率的基本條件。
[0030]這種基本構(gòu)思的有利擴展在于，發(fā)送放大器以根據(jù)充電參數(shù)值調(diào)節(jié)的頻率控制發(fā)送天線設(shè)備。[0031]關(guān)鍵的是與已知的設(shè)備(耦合的單獨線圈、充電墊)相比，充電系統(tǒng)構(gòu)造為諧振的充電系統(tǒng)。充電系統(tǒng)的個別的諧振頻率取決于各聽力設(shè)備且可能受到聽力設(shè)備內(nèi)的接收器的諧振頻率偏差、制造和部件誤差的影響。諧振頻率進(jìn)一步取決于聽力設(shè)備在充電裝置內(nèi)的位置和定向。如前所解釋，對于合適的充電參數(shù)值的獲知允許對于諧振頻率維持的推斷。因此，充電裝置內(nèi)的發(fā)送器基于充電參數(shù)值作為輸入量與個別的諧振頻率相匹配地調(diào)節(jié)發(fā)送頻率，以可在充電裝置和聽力設(shè)備之間產(chǎn)生諧振耦合。
[0032]為在聽力設(shè)備的接收器內(nèi)維持盡可能低的復(fù)雜性，在充電裝置內(nèi)進(jìn)行與個別的諧振頻率的匹配(調(diào)諧)。調(diào)諧可例如使用DDS (Direct Digital Synthesis直接數(shù)字合成)數(shù)字地進(jìn)行，或例如借助于變?nèi)荻O管模擬地進(jìn)行。借助于聽力設(shè)備和充電裝置之間的無線通信接口，可傳輸與調(diào)諧有關(guān)的充電參數(shù)值，例如感應(yīng)充電電壓或感應(yīng)充電電流。充電裝置可改變發(fā)送頻率直至實現(xiàn)充電參數(shù)值的最大值。特別地，如果充電電流或充電電壓過低，則改變發(fā)送頻率。
[0033]這種基本構(gòu)思的另外一種有利的擴展在于，發(fā)送放大器以根據(jù)充電參數(shù)值調(diào)節(jié)的發(fā)送功率和/或相位個別地控制天線。
[0034]通過改變各發(fā)送功率的比例或改變個別的線圈的相互相位，且進(jìn)一步也通過接通和關(guān)閉發(fā)送設(shè)備內(nèi)的線圈元件，可調(diào)制天線的圓極化高頻場。例如，可產(chǎn)生均勻場。也可產(chǎn)生在聽力設(shè)備的優(yōu)選位置上在充電裝置內(nèi)聚焦的場。
[0035]場的聚焦以及發(fā)送頻率可通過改變由發(fā)送線圈所產(chǎn)生的場的焦點來優(yōu)化。為此，充電裝置通過接通和關(guān)閉發(fā)送設(shè)備內(nèi)的線圈元件、通過改變各發(fā)送功率的比例或改變各個線圈的相互相位來改變焦點，直至達(dá)到根據(jù)充電參數(shù)值所確定的充電裝置和聽力設(shè)備之間的最優(yōu)諧振耦合。
[0036]有利地，也可同時將兩個或多個聽力設(shè)備以前述構(gòu)造的充電裝置或充電系統(tǒng)充電。在此，僅應(yīng)注意在接收線圈內(nèi)維持低的交變電流，因為線圈主要通過由于充電交變電流所產(chǎn)生的B場而相互耦合。電流強度為此可在接收線圈內(nèi)通過接收線圈的補償來調(diào)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]本發(fā)明的有利的構(gòu)造和優(yōu)點從下文的對于實施例的描述中根據(jù)附圖得到。各圖為:
[0038]圖1以透視圖示出了充電裝置，
[0039]圖2以俯視圖示出了充電裝置，
[0040]圖3不出了充電裝置電子器件，
[0041]圖4示出了聽力設(shè)備，
[0042]圖5以俯視圖示出了充電裝置，和
[0043]圖6示出了發(fā)送天線設(shè)備。
【具體實施方式】
[0044]在圖1中在透視圖中示出了充電裝置I。所述充電裝置I包括殼體2以及蓋3。在殼體2內(nèi)布置了充電空間5，在所述充電空間5內(nèi)，在附圖中未圖示的聽力設(shè)備可被充電。充電空間5不構(gòu)造為帶有平的底部，而是使得底部構(gòu)造為充電殼體4。放入在充電空間5內(nèi)的待充電的聽力設(shè)備通?？商幱诔潆姎んw4的最低點處。
[0045]充電裝置I構(gòu)造為用于對所放入的聽力設(shè)備進(jìn)行無線充電。通過在充電空間5內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，磁諧振用于無線功率傳輸。為改進(jìn)放入在充電空間5內(nèi)的聽力設(shè)備與交變磁場以及與發(fā)送天線設(shè)備(在附圖中未圖示)之間的諧振耦合，將充電裝置I電磁屏蔽。這通過集成在蓋3內(nèi)的電磁屏蔽件7以及通過集成在殼體2的殼體壁內(nèi)的電磁屏蔽件6實現(xiàn)。電磁屏蔽件6、7構(gòu)造為使得在關(guān)閉蓋3時充電空間5被完全屏蔽。屏蔽元件可例如由金屬制成。
[0046]在圖2中在俯視圖中圖示了充電裝置I。蓋3打開且可見充電空間5的內(nèi)部。在充電空間5下方具有在附圖中僅示意性地給出的以虛線圖示的充電裝置I的充電電子器件。也僅示意性地圖示的以虛線示意的發(fā)送天線設(shè)備的天線8、9、10、11處在殼體2的壁內(nèi)。天線8、9、10、11的每個具有至少一個饋電點，使得由此形成的天線設(shè)備包括多個饋電點。
[0047]天線8、9、10、11布置為可產(chǎn)生分別大致垂直于殼體2的壁定向的磁場。因此，天線實現(xiàn)了在充電裝置I的平面(圖面)的所有四個正交的空間方向內(nèi)產(chǎn)生磁場。此布置實現(xiàn)了在以相同的頻率和不同的相位控制各饋電點時在充電空間5內(nèi)產(chǎn)生圓極化磁場。
[0048]在附圖中未圖示的殼體2和蓋3的電磁屏蔽在此有助于抑制充電空間5內(nèi)的可能由于外部影響所導(dǎo)致的磁場不均勻性。此外，電磁屏蔽提高了充電空間5內(nèi)的場密度，且因此實現(xiàn)了充電功率的有效傳輸。
[0049]如果天線8、9、10、11的饋電點分別以不同的功率控制，則在充電空間5內(nèi)可產(chǎn)生不均勻的磁場。不均勻性可進(jìn)一步也通過以分別不同的相位控制來實現(xiàn)，以及也通過各控制信號的不同的調(diào)制實現(xiàn)。此外，天線8、9、10、11可分別由多個天線元件構(gòu)成。優(yōu)選地，天線元件構(gòu)造為線圈，所述線圈此外可包括多個線圈元件。這允許調(diào)制磁場的不均勻性的另外的可能性，其中不同地控制以及接通和關(guān)閉各個線圈元件。在充電空間5內(nèi)的不均勻的磁場優(yōu)選地聚焦在充電殼體4的最低的中心點處。
[0050]充電裝置I的充電電子器件包括發(fā)送放大器12、電源14以及調(diào)節(jié)裝置13。發(fā)送放大器12從電源14獲取其運行能量，且根據(jù)調(diào)節(jié)裝置13的控制指令控制天線8、9、10、11。電源14可例如是電池、可充電電池或電網(wǎng)部件。
[0051]調(diào)節(jié)裝置13在此設(shè)計為調(diào)節(jié)發(fā)送放大器12，使得產(chǎn)生均勻或不均勻的磁場。此夕卜，調(diào)節(jié)裝置13可影響不均勻磁場的調(diào)制。此外，充電電子器件可基于下文將解釋的輸入量調(diào)節(jié)磁場的頻率和不均勻性，以例如優(yōu)化與待充電的裝置的諧振耦合。
[0052]在圖3中示意性地圖示了充電裝置I的充電電子器件。電源14為充電電子器件供能。調(diào)節(jié)裝置13規(guī)定了用于發(fā)送放大器12的控制指令。發(fā)送放大器12個別地控制天線8、9、10、11的饋電點。如果天線8、9、10、11由多個天線元件,例如由線圈元件組成,貝Ij發(fā)送放大器12也個別地控制天線元件的饋電點。
[0053]調(diào)節(jié)裝置13和發(fā)送放大器12可分別以模擬和數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)。在模擬電路技術(shù)中，例如可借助于變?nèi)荻O管實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)。但優(yōu)選地使用數(shù)字電路技術(shù)。輸出信號的控制可例如以DDS技術(shù)(Direct Digital Synthesis直接數(shù)字合成)通過數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)。
[0054]發(fā)送放大器12從調(diào)節(jié)裝置13獲得控制指令作為輸入量。調(diào)節(jié)裝置13此外用于充電空間5內(nèi)的磁場與各自諧振頻率的頻率匹配。各自的諧振頻率主要取決于放入的聽力設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其接收天線設(shè)備。此外，聽力設(shè)備以及聽力設(shè)備的接收天線設(shè)備在充電空間5內(nèi)的位置和定向是關(guān)鍵的。
[0055]因此通過所放入的設(shè)備及其位置所確定的在由充電裝置I和所放入的設(shè)備所形成的充電系統(tǒng)內(nèi)的諧振頻率是在充電裝置I和所放入的設(shè)備之間出現(xiàn)最優(yōu)諧振耦合時的磁場頻率。調(diào)節(jié)裝置13此外用于調(diào)節(jié)磁場頻率，以調(diào)節(jié)和維持諧振頻率。
[0056]作為調(diào)節(jié)輸入量，可優(yōu)選地考慮實際上傳輸?shù)酱潆娧b置的信號的參數(shù)值。為此目的，調(diào)節(jié)裝置13設(shè)計為可接收放入到充電裝置I內(nèi)的聽力設(shè)備的相應(yīng)的參數(shù)值。優(yōu)選地，參數(shù)值無線地傳輸。由于此接收的作為輸入量的參數(shù)值，調(diào)節(jié)裝置13可改變磁場的磁場頻率，直至根據(jù)所接收的參數(shù)值的最大值確定了最優(yōu)磁場。以相同的方式，例如也可優(yōu)化磁場的不均勻性。
[0057]在圖4中示意性地圖示了 BTE助聽器(耳后助聽器)15。耳后助聽器包括BTE殼體16以及管17和耳件18。聽力設(shè)備15具有用于供電的電池19，所述電池19構(gòu)造為可充電電池。電池可例如是鋰離子蓄電池。可充電電池19與充電裝置20連接，所述充電裝置為電池19充電且控制充電過程。
[0058]只要通過外部磁場在所述接收天線設(shè)備21內(nèi)感應(yīng)出功率，充電裝置20就被接收天線設(shè)備21供電。充電裝置20包括檢測充電參數(shù)值的檢測裝置。充電參數(shù)可例如是充電電壓、充電電流或充電功率。在此情況中，檢測裝置包括電壓測量器和/或電流測量器。充電參數(shù)值主要取決于充電裝置20從接收天線設(shè)備21獲得的信號和功率。因此，參數(shù)值主要取決于接收天線設(shè)備21與外部磁場或外部發(fā)送天線設(shè)備的諧振耦合的品質(zhì)和效率。
[0059]所檢測的充電參數(shù)值通過發(fā)送裝置22優(yōu)選地?zé)o線地發(fā)送。發(fā)送裝置22和前文中解釋的調(diào)節(jié)裝置13相互協(xié)調(diào)，使得調(diào)節(jié)裝置13可接收由發(fā)送裝置22發(fā)送的充電參數(shù)值。聽力設(shè)備15因此通過充電裝置20以及發(fā)送裝置22確定充電參數(shù)值，所述充電參數(shù)值可被考慮為輸入量，以用于通過前文中解釋的充電裝置I調(diào)節(jié)外部磁場。以此方式，可根據(jù)作為輸出量的充電參數(shù)值調(diào)節(jié)且改變外部磁場的參數(shù)，直至達(dá)到充電參數(shù)值的最大值。
[0060]在圖5中示意性地以俯視圖圖示了充電裝置23的改變的變體。充電裝置23包括蓋24以及殼體25。充電裝置23也具有電池屏蔽，但所述電磁屏蔽在附圖中未圖示。
[0061]以虛線示意的電源29也向以虛線示意的發(fā)送放大器30供能。發(fā)送放大器30也分別個別地控制各虛線示意的天線26、27、28的饋電點。天線26、27、28可分別由多個天線元件組成，所述天線元件的饋電點可被發(fā)送放大器30分別個別地控制以及接通和關(guān)閉。天線26、27、28可例如構(gòu)造為線圈，所述線圈可分別由多個線圈元件組裝成。
[0062]天線26、27、28布置在殼體25的壁內(nèi)，使得天線可分別產(chǎn)生大致垂直于壁定向的磁場。通過以相互不同的相位控制，可在充電裝置23的充電空間的平面(圖面內(nèi))內(nèi)產(chǎn)生圓極化的磁場。充電裝置23的帶有三個而非四個天線26、27、28的構(gòu)造也允許產(chǎn)生圓極化的磁場，但其中更小數(shù)量的天線僅實現(xiàn)了更低的磁場均勻性。
[0063]在圖6中示意性地圖示了帶有饋電網(wǎng)絡(luò)43的發(fā)送天線設(shè)備40。發(fā)送天線設(shè)備40示意性地圖示為鳥籠設(shè)備。發(fā)送天線設(shè)備40包括在兩個饋電點42處被提供以發(fā)送功率的天線41。發(fā)送功率從饋電網(wǎng)絡(luò)43饋入。饋電網(wǎng)絡(luò)43為此具有兩個功率輸出44、45，通過所述功率輸出將分別在幅值和相位上可調(diào)節(jié)的功率信號提供到饋電點42上。各功率信號的幅值A(chǔ)1、A2以及各相位Phl、Ph2或兩個功率信號之間的相位差Df可通過饋電網(wǎng)絡(luò)43調(diào)節(jié)。對于圓形的圓極化場，必須例如選擇為A1=A2，且Df=90°。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為聽力設(shè)備(15)無線充電的充電裝置(1、23)，其中充電裝置(1、23)具有: -發(fā)送天線設(shè)備(40)， -用于控制發(fā)送天線設(shè)備(40)的發(fā)送放大器(12、30)， -布置在充電裝置(1、23)內(nèi)的充電空間(5)， 其特征在于， 發(fā)送天線設(shè)備(40)具有至少兩個饋電點(42)且發(fā)送天線設(shè)備(40)和各饋電點(42)相對于充電空間(5)在空間上布置為使得因此可在充電空間(5)內(nèi)產(chǎn)生圓極化的電磁場，且發(fā)送放大器(12、30 )為此設(shè)計為相應(yīng)地控制饋電點(42 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電裝置(1、23)，其特征在于，充電空間(5 )的壁包括電磁屏蔽件(6、7)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的充電裝置(1、23)，其特征在于，發(fā)送天線設(shè)備(40)包括多個天線(8、9、10、11、26、27、28、41)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的充電裝置(1、23)，其特征在于，天線(8、9、10、11、26、27、28、41)構(gòu)造為線圈。
5.一種可無線充電的聽力設(shè)備(15)，其中所述聽力設(shè)備(15)具有: -可充電電池(19)， -設(shè)計為諧振地接收功率的接收天線設(shè)備(21)， -設(shè)計用于將由接收天線設(shè)備(21)接收的信號轉(zhuǎn)化為充電信號、通過提供充電信號對電池充電(19)且控制充電過程的充電裝置(20)，和 -設(shè)計用于向充電裝置(1、23)發(fā)送取決于功率諧振接收的充電參數(shù)值的發(fā)送裝置(22)， 其特征在于， 充電裝置(20)包括檢測裝置，所述檢測裝置設(shè)計為檢測充電參數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聽力設(shè)備(15)，其特征在于，充電參數(shù)是根據(jù)功率諧振接收產(chǎn)生的充電電壓和/或充電電流。
7.一種充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項所述的充電裝置(1、23)和根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的聽力設(shè)備(15)，其中充電裝置(1、23)具有調(diào)節(jié)裝置(13)， 其特征在于， 調(diào)節(jié)裝置(13 )設(shè)計用于從發(fā)送裝置(22 )接收充電參數(shù)值，且 發(fā)送放大器(40 )根據(jù)充電參數(shù)值控制發(fā)送放大器(12、30 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送放大器(12、30)以根據(jù)充電參數(shù)值調(diào)節(jié)的頻率控制發(fā)送天線設(shè)備(40 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送放大器(12、30)以根據(jù)充電參數(shù)值調(diào)節(jié)的發(fā)送功率個別地控制天線(8、9、10、11、26、27、28、41)。
【文檔編號】H02J17/00GK104009511SQ201410061679
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】S.馬蒂爾斯, B.賽維爾洛 申請人:西門子公司