用于電設(shè)備的充電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電設(shè)備的充電站，所述電設(shè)備具有至少一個接收線圈，其中，所述充電站具有一用于容納所述電設(shè)備的容納裝置和至少一個充電線圈。
【背景技術(shù)】
[0002]當今許多不同的電設(shè)備均具有蓄能器裝置、例如能夠無線充電的蓄電池。一相應(yīng)的充電站具有至少一個充電線圈，能夠為所述充電線圈加載交流電流。在此，尤其是產(chǎn)生一隨時間變化的磁場。如果在該隨時間變化的磁場中布置電設(shè)備的一接收線圈，則在該接收線圈中通過改變的磁場會感應(yīng)產(chǎn)生能夠用于為蓄電池充電的電流。能夠以這種方式充電的電設(shè)備例如可以是移動無線設(shè)備、平板電腦、智能手機、MP3播放器或者其他便攜式電或電子設(shè)備。然而電動汽車和其他電驅(qū)動的車輛的電池和蓄電池也能夠以這種方式進行充電，從而使得這些車輛也可以理解為本發(fā)明意義上的電設(shè)備。
[0003]充電站因而可以具有不同的形狀和形式。因此，所述充電站可以構(gòu)造為用于一移動無線設(shè)備或者一其他便攜式數(shù)據(jù)處理設(shè)備或者通訊設(shè)備的支架的形式。而相反的，對于電驅(qū)動的車輛，充電站是一相應(yīng)配備的停車可能性，其中，例如在實際停車場地下方布置所述至少一個充電線圈，所述停車場地在這種情況下形成容納裝置。尤其是對于便攜式電子設(shè)備或電設(shè)備，例如也可以將所述充電站裝入到家具、例如桌子表面中。在這種情況下，當在咖啡廳或者餐廳就餐時能夠通過將設(shè)備放置在桌子的一特定部位處例如為移動電話或者通訊設(shè)備進行充電。能夠為幾乎所有構(gòu)造用于感應(yīng)式充電的電設(shè)備設(shè)計一被本申請涵蓋的、相應(yīng)的充電站。
[0004]例如由文獻US 2010/0315039 Al和US 7, 392, 068 B2公開了一種用于移動無線設(shè)備的、支架形式的充電站。所述支架具有至少一個充電線圈，所述充電線圈能夠如此地與所述移動無線設(shè)備的接收線圈共同作用，使得能夠無線地例如為所述移動無線設(shè)備的蓄電池進行充電。其優(yōu)點在于，不僅不必將所述移動無線設(shè)備精確地定位在所述支架的容納裝置中，另外所述移動無線設(shè)備和所述支架的一相應(yīng)的插座或者插頭之間不需要插接連接裝置，以便為所述移動無線設(shè)備進行充電，所述移動無線設(shè)備例如可以是移動電話、智能手機或者其他的移動通訊器。
[0005]由文獻DE 10 2012 217 424 Al公開了一種用于電驅(qū)動車輛的充電站，其中在待充電的機動車中布置一負載阻抗，以便能夠調(diào)整所傳遞的電功率。由此，尤其是要遵守安全規(guī)定，這些安全規(guī)定例如涉及對布置在充電線圈和接收線圈之間的物體的最大允許升溫。
[0006]充電站的所述至少一個充電線圈和電設(shè)備的所述至少一個接收線圈共同構(gòu)成一變壓器，通過所述變壓器傳遞功率。然而由于所述兩個線圈并未以一定距離相互間隔地定位并且并未圍繞一共同的芯進行布置，所以在所述至少一個充電線圈中產(chǎn)生的并且還流動經(jīng)過電設(shè)備的接收線圈的磁通量的比例相對于擁有一個芯的傳統(tǒng)變壓器是減小的。這樣會導(dǎo)致不希望出現(xiàn)的且?guī)缀醪豢煽刂频碾姶艌龇派?，由此會影響?或干擾在充電站周圍的其他電設(shè)備或者電子設(shè)備。這尤其是對于在機動車中布置的充電站是成問題的，其原因在于，在此多個其他的電子設(shè)備、例如車載收音機或者導(dǎo)航系統(tǒng)緊靠著所述充電站進行布置。對于用于為電驅(qū)動車輛充電的充電站來說，所述至少一個充電線圈和所述至少一個接收線圈之間的間距構(gòu)造得非常大并且此外在所述至少一個接收線圈中可感應(yīng)產(chǎn)生大電流，以便為車輛的有時候非常大的蓄電器和蓄能器充電。因而必然在所述至少一個充電線圈中產(chǎn)生強電磁場，這導(dǎo)致也沿非期望方向的、增大的電磁場輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因而本發(fā)明的任務(wù)在于，如此地改進用于電設(shè)備的充電站，使得減少沿非期望方向放射的電磁輻射。本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的充電站來解決所提出的任務(wù)，該充電站的特征在于，所述充電站具有至少一個導(dǎo)向線圈，所述導(dǎo)向線圈至少部分地布置在所述容納裝置和所述充電線圈之間。
[0008]例如可以是一由導(dǎo)電材料制成的單個閉合匝的所述至少一個導(dǎo)向線圈減小了沿非期望方向發(fā)射的電磁福射的比例。當所述至少一個充電線圈被一交流電流通流時，所述至少一個導(dǎo)向線圈位于所述至少一個充電線圈的電磁場中。導(dǎo)向線圈因此也處在隨時間改變的磁場中，從而使得在所述導(dǎo)向線圈內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生一電流，通過所述電流引起一磁場，該磁場反作用于通過所述至少一個充電線圈引起的磁場。以這種方式平衡了所述充電線圈的至少一部分磁場并因此減少了放射出的電磁福射。
[0009]所述至少一個導(dǎo)向線圈優(yōu)選完全地處在所述至少一個充電線圈和所述容納裝置之間，所述電設(shè)備能夠被容納到所述容納裝置中。由此使得所述至少一個導(dǎo)向線圈的效應(yīng)最大化并且減少了所需匝的數(shù)量進而減少了用于制造導(dǎo)向線圈所需的能導(dǎo)電材料的量。制造由此變得更加快速、簡單且成本低廉。
[0010]有利的是，所述導(dǎo)向線圈具有比所述至少一個充電線圈更少的匝。由于通過所述至少一個導(dǎo)向線圈不必傳遞功率到所述電設(shè)備的所述至少一個接收線圈上，而是應(yīng)當僅僅平衡沿非期望方向發(fā)射且延伸的、干擾性的部分磁場，所以為所述至少一個導(dǎo)向線圈配備比所述至少一個充電線圈更少的匝便已足夠。在特定的應(yīng)用領(lǐng)域中，使用僅僅唯一一個閉合的匝作為導(dǎo)向線圈便已足夠。由此進一步地減少了所需能導(dǎo)電材料的量。
[0011]在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述至少一個導(dǎo)向線圈與一參考電位電連接、尤其是接地。由此，構(gòu)成至少一個導(dǎo)向線圈的電導(dǎo)體的放射被限制并且還減少或者說避免了例如在切斷被導(dǎo)引通過所述至少一個充電線圈的交流電流后殘余的靜電電荷和相應(yīng)的力。
[0012]作為有利的已證實的是，所述至少一個導(dǎo)向線圈的橫截面大于所述至少一個充電線圈的橫截面。以這種方式確保了，所述至少一個導(dǎo)向線圈對于朝所述電設(shè)備的所述至少一個接收線圈方向的所期望的磁通量的影響是盡可能小的并尤其是通過磁場的干擾比例和所發(fā)射的電磁輻射在所述至少一個導(dǎo)向線圈中感應(yīng)產(chǎn)生了電流。更形象地說，在這種情況下，所述至少一個導(dǎo)向線圈未處于這樣的場線的區(qū)域，這些場線離開所述至少一個充電線圈的并延伸通過所述電設(shè)備的所述至少一個接收線圈，而是尤其是阻礙這樣的磁場線，這些磁場線也未延伸通過所述接收線圈并由此形成了不希望的、散射的磁場線。
[0013]在一種特別優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述至少一個導(dǎo)向線圈是一尤其在一電路板上的印刷電路。以這種方式能夠以特別簡單且成本低廉以及節(jié)省材料的方式制造所述至少一個導(dǎo)向線圈并隨后以結(jié)構(gòu)上特別簡單的方式安裝在充電站中。此外，以這種方式能夠例如通過拆卸承載所述至少一個導(dǎo)向線圈的電路板并且通過另一個電路板進行替換來特別簡單地實現(xiàn)更換有缺陷的或者受損的導(dǎo)向線圈。
[0014]所述電路板優(yōu)選是天線耦合部的電路板。該電路板本來便存在在尤其是用于電氣或者電子通訊設(shè)備的大部分充電站中。通過在將電路板裝配在充電站中之前將所述至少一個導(dǎo)向線圈作為印刷電路施加到該已經(jīng)存在的電路板上，則不需要在充電站中的額外的結(jié)構(gòu)空間，從而使得盡管存在額外的所述至少一個導(dǎo)向線圈卻能夠在結(jié)構(gòu)上簡單且緊湊地實施所述充電站。
[0015]所述至少一個導(dǎo)向線圈優(yōu)選由至少一種金屬性線材制成，所述至少一種金屬性線材尤其是由銅、銀、鍍銀金屬或者片制成。當然也可以考慮采用另外的導(dǎo)電材料，在這些導(dǎo)電材料中，通過一隨時間變化的磁場能夠感應(yīng)產(chǎn)生電流。
[0016]所述至少一個導(dǎo)向線圈優(yōu)選具有一矩形的或者圓形的橫截面。所述至少一個導(dǎo)向線圈的橫截面特別有利地具有就像所述至少一個充電線圈的橫截面那樣的相同幾何形狀。以這種方式確保了，這兩個線圈可以相對彼此同心地進行布置，從而使得所述至少一個導(dǎo)向線圈和相應(yīng)的所述至少一個充電線圈之間的間距在兩個線圈的周邊的每個部位上都是恒定的，從而使得所述至少一個導(dǎo)向線圈的阻尼和導(dǎo)向作用在沿著這兩個線圈的周邊的每個部位上也都是相同大小。
[0017]所述至少一個充電線圈能夠構(gòu)造成相對于容納裝置能移動，以便例如能夠考慮對所述電設(shè)備并不精確地在容納裝置中進行定位。在這種情況下，所述至少一個導(dǎo)向線圈也有利地構(gòu)造成能移動并且特別有利地與所述至少一個充電線圈機械式耦合，從而使得兩個線圈能夠僅共同在一起移動。以這種方式一方面實現(xiàn)了，即便電設(shè)備在容納裝置中未進行精確定位時也能夠使所述至少一個充電線圈的最大功率被傳遞到所述至少一個接收線圈上并同時通過所述至少一個導(dǎo)向線圈實現(xiàn)了最佳地屏蔽和導(dǎo)向非期望的磁場線。
[0018]作為有利的已證實的是，所述充電站具有多個充電線圈和多個、尤其是同樣多數(shù)量的導(dǎo)向線圈。以這種方式確保了，對于所述充電線圈中的每個存在至少一個導(dǎo)向線圈。與是否存在一個或者多個充電線圈無關(guān)地，可以有意義地設(shè)置用于一充電線圈的多個導(dǎo)向線圈，所述導(dǎo)向線圈例如能夠以