BE1032926B1 - Mobilgerät, Induktionseinheit, Energieübertragungssystem, Verfahren zum Betreiben eines Mobilgerätes, und Verfahren zum Betreiben eines Energieübertragungssystems - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mobilgerät (105) mit einer Energiespeichereinrichtung (115), wobei die Energiespeichereinrichtung (115) zumindest eine Induktionsspule (142) zum Aufnehmen von Energie und zum Laden der Energiespeichereinrichtung (115) mit der aufgenommenen Energie umfasst, und einer Signalisierungseinheit (120), die ausgebildet ist, um eine externe Induktionseinheit (110) zu einer Ausgabe von Energie an die Induktionsspule (142) zu aktivieren.

Description

Beschreibung

Mobilgerät, Induktionseinheit, Energieübertragungssystem, Verfahren zum Betreiben eines

Mobilgerätes, und Verfahren zum Betreiben eines Energieübertragungssystems

Die Erfindung betrifft ein Mobilgerät, eine Induktionseinheit, ein Energieübertragungssystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Mobilgerätes, und ein Verfahren zum Betreiben eines

Energieübertragungssystems gemäß den Hauptansprüchen.

Mobilgeräte können drahtlos mit einer Induktionseinheit kommunizieren sowie von einer

Induktionseinheit betrieben werden.

Der hier vorgestellte Ansatz stellt sich die Aufgabe, ein verbessertes ein Mobilgerät, eine verbesserte Induktionseinheit, ein verbessertes Energieübertragungssystem, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Mobilgerätes, und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Energieübertragungssystems zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Mobilgerät, eine Induktionseinheit, ein

Energieübertragungssystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Mobilgerätes, und ein ı5 Verfahren zum Betreiben eines Energieübertragungssystems mit den Merkmalen der

Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht aus einem niedrigeren Energieverbrauch durch Energie-Harvesting.

Ein Mobilgerät kann zumindest eine Induktionsspule zum Aufnahmen und/oder Abgeben von

Energie umfassen. Ferner kann das Mobilgerät eine Signalisierungseinheit umfassen, die ausgebildet ist, um eine externe Induktionseinheit zu einer Ausgabe von Energie an die

Induktionsspule zu aktivieren, wobei das Mobilgerät ausgebildet ist Energie an die

Induktionseinheit zu übertragen, insbesondere wenigstens zeitweise zu übertragen,

Insbesondere wenigstens zeitweise direkt oder indirekt zu übertragen.

Das Mobilgerät kann eine Energiespeichereinrichtung umfassen, wobei die

Energiespeichereinrichtung zumindest die Induktionsspule zum Aufnehmen von Energie und zum Laden der Energiespeichereinrichtung mit der aufgenommenen Energie umfasst.

Das Mobilgerät kann gemäß einer Ausführungsform als ein Kleingerät ausgeformt sein, beispielsweise um Speisen oder andere Lebensmittel darin zuzubereiten. Alternativ kann das

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Mobilgerät auch als ein Großgerät ausgeformt sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die

Energiespeichereinrichtung die Induktionsspule umfassen, welche als eine Harvesting-Spule ausgeformt sein kann. Die Signalisierungseinheit kann gemäß einer Ausführungsform dazu ausgeformt sein, um ein Signal auszugeben. Gemäß einer Ausführungsform kann die externe

Induktionseinheit als eine Arbeitsplatte, oder ein Kochfeld, mit einer integrierten

Induktionsspule ausgeformt sein. Durch das Speichern von Energie in der

Energiespeichereinrichtung an Energie gespart werden.

Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Ausgabe von Energie von dem Mobilgerät an die Induktionsspule diese Energie auch an die Induktionseinheit abgegeben werden kann, sodass die Induktionseinheit durch den Empfang dieser Energie selbst aktiv werden kann. Auf diese Weise kann die externe Induktionseinheit in einen

Tiefschlaf-Modus versetzt werden, bei der entgegen dem anderenfalls erforderlichen Stand- by-Modus keine aktive Energie mehr erforderlich ist, um die externe Induktionseinheit für die

Ausgabe von Energie „aufzuwecken“. Vielmehr kann nun durch die von dem Mobilgerät bzw. ı5 der Signalisierungseinheit ausgegebenen Energie für ein solches „Aufwecken“ verwendet werden, sodass in der externen Induktionseinheit dann eine Überprüfung angestoßen werden kann, ob sich das Mobilgerät oder ein anderes Gerät in einer Reichweite dieser externen

Induktionseinheit befindet und somit eine Energieübertragung von der externen

Induktionseinheit zu der Induktionsspule gestartet oder initialisiert werden soll. Eine solche

Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die externe Induktionseinheit nicht in einem dauerhaften Stand-by-Modus betrieben werden braucht, was sich hinsichtlich der

Energieeffizienz beim Betrieb dieser externen Induktionseinheit vorteilhaft ausweist.

Die Signalisierungseinheit kann als eine Benutzerschnittstelleneinheit ausgebildet sein, um ansprechend auf eine Benutzereingabe eine Übertragung von Energie von der

Energiespeichereinrichtung an eine externe Induktionseinheit zu aktivieren, wobei zum

Aktivieren eine Energie an die externe Induktionseinheit übertragen wird, die aus der

Energiespeichereinrichtung entnommen wird, oder die durch die Benutzereingabe generiert wird. Die Benutzerschnittstelleneinheit kann gemäß einer Ausführungsform als ein Schalter ausgeformt sein. Dadurch kann ein Nutzer genau steuern wann die externe Induktionseinheit aktiviert wird bzw. die Energie für ein solches Starten der externen Induktionseinheit durch eine vorteilhafte Weise bereitstellen.

Die Benutzerschnittstelleneinheit kann dazu ausgebildet sein, um die Übertragung von

Energie mittels der Induktionsspule an die externe Induktionseinheit zu übertragen. Dadurch kann die externe Induktionseinheit in einen energiesparenden tiefen Standby-Modus fallen,

Und erst durch ein Betätigen der Benutzerschnittstelleneinheit durch eine Energieübertragung mittels der bereits vorhandenen Induktionsspule aktiviert werden.

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Die Benutzerschnittstelleneinheit kann mittels einer von der Induktionsspule unabhängigen

Kommunikationsspule ausgebildet ist, um Energie an die externe Induktionseinheit zu übertragen. Die Kommunikationsspule kann gemäß einer Ausführungsform eine

Induktionsspule umfassen. Auf diese Weise kann mit der Kommunikationsspule eine s induktive Übertragungseinheit benutzt werden, die speziell auf die Übertragung einer (geringen) Energie zum aktivieren der Energieausgabe durch die externe Induktionseinheit ausgebildet ist. Hierdurch können spezielle bauliche Gegebenheiten für die Übertragung von geringen Energiemengen vorteilhaft berücksichtigt werden, gegenüber den baulichen

Gegebenheiten für die Übertragung von großen Energiemengen über die Induktionsspule.

Die Benutzerschnittstelleneinheit kann ausgebildet sein, um ansprechend auf eine manuelle

Benutzereingabe die Übertragung von Energie zu aktivieren. Gemäß einer Ausführungsform kann somit die externe Induktionseinheit aktiviert werden, ohne dass die externe

Induktionseinheit dauerhaft sein muss. Somit verbraucht die externe Induktionseinheit keinen

Strom in einem inaktiven Zustand.

Die Signalisierungseinheit kann ausgebildet sein, um ein statisches Magnetfeld auszugeben, insbesondere wobei die Signalisierungseinheit als Permanentmagnet oder als mit der

Energiespeichereinrichtung verbunden Spule ausgebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die Signalisierungseinheit somit die externe Induktionseinheit mit dem statischen

Magnetfeld aktivieren, sobald das Mobilgerät an oder in der Nähe der externen

Induktionseinheit angeordnet ist. Durch die Ausführungsform der Signalisierungseinheit als

Magnet kann auf eine manuelle Eingabe des Nutzers verzichtet werden, und somit eine leichtere Nutzung ermöglicht werden.

Eine Induktionseinheit kann eine Empfangseinheit zum Empfangen einer von der

Signalisierungseinheit eines Mobilgerätes ausgegeben Energie, sowie eine

Aktivierungseinheit, zum Aktivieren einer induktiven Ausgabe von Energie durch die

Induktionseinheit an das Mobilgerät aufweisen, wobei die Aktivierungseinheit ausgebildet ist, um für ihren Betrieb eine von der Empfangseinheit bereitgestellte Energie zu verwenden, umfassen. Auch durch eine solche Ausführungsform lassen sich die vorstehend genannten

Vorteile schnell und effizient realisieren.

Dabei kann die Aktivierungseinheit ausgebildet sein, um eine Anwesenheit der

Induktionsspule des Mobilgerätes im Bereich einer Ladespule zu erkennen und hierauf ansprechend eine induktive Energieübertragung von der Ladespule an die Induktionsspule einzuleiten. Hierdurch kann die Induktionseinheit auch in einem Tiefschlaf-Modus, in welchem sie einen geringeren Energiebedarf als in einem Stand-by-Modus aufweist, effizient betreiben werden, da dann auch in diesem Tiefschlaf-Modus ein zeitnahes „Aktivieren“ zur

Energieübertragung an die Induktionsspule des Mobilgerätes ermöglicht wird.

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Ein Energieübertragungssystem kann ein Mobilgerät und einer Induktionseinheit beispielsweise jeweils gemäß einer hier vorgestellten Variante umfassen.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Mobilgerätes kann einen Schritt des Aktivierens einer

Ausgabe von Energie an die Induktionsspule durch eine externe Induktionseinheit umfassen,

Insbesondere wobei das Aktivieren ansprechend auf eine Benutzereingabe eines Benutzers des Mobilgeräts erfolgt. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Betätigen des Schalters erkannt werden, woraufhin eine Energieübertragung von der Energiespeichereinrichtung an ein senderseitige Induktionsspule der externen Induktionseinrichtung stattfindet.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Induktionseinheit kann einen Schritt des Empfangens einer von der Signalisierungseinheit eines Mobilgerätes ausgegeben Energie, und einen

Schritt des Aktivierens einer induktiven Ausgabe von Energie durch die Induktionseinheit an das Mobilgerät umfassen, wobei für das Aktivieren eine von der Empfangseinheit bereitgestellte Energie verwendet wird.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Energieübertragungssystems, kann einen Schritt des ı5 induktiven Ausgebens von Energie durch die Signalisierungseinheit, und einen Schritt des

Abgebens von Energie durch die Induktionseinheit and die Induktionsspule, unter

Verwendung der von der Signalisierungseinheit empfangenen Energie, ausführen.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um die

Schritte einer der Variante der hier vorgestellten Verfahren in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Auch durch diese

Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter

Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein

Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Steuereinheit einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein

Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Steuereinheit bereitgestellt werden kann. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter

Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.

Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit

Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem

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Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer

Steuereinheit ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung,

Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte eines der Verfahren nach einer der hier beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.

Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgeräts beschrieben wird, kann der hier beschriebene Ansatz entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, einem Kleinsterilisator, einem Großraumdesinfektor oder einer

Container-Waschanlage eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines

Energieübertragungssystems;

Figur2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum

Betreiben eines Mobilgerätes;

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum

Betreiben einer Induktionseinheit;

Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum

Betreiben eines Energieübertragungssystems; und

Figur 5 ein weiteres Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Energieübertragungssystems.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines

Energieübertragungssystems 100. Das Energieübertragungssystem 100 umfasst hierbei ein

Mobilgerät 105 und eine Induktionseinheit 110. Das Mobilgerät 105 umfasst eine

Energiespeichereinrichtung 115 und eine Signalisierungseinheit 120, sowie eine

Verbindungsleitung 125 zwischen den beiden. Die Induktionseinheit 110 umfasst eine

Empfangseinheit 130 und eine Aktivierungseinheit 135.

Das Energieübertragungssystem 100 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel aus dem

Mobilgerät 105, welches als Kleingerät ausgeformt ist, und der Induktionseinheit 110 ausgeformt. Dabei ist die Induktionseinheit 110 in einem tiefen Standby-Modus, aus welchem ein Nutzer die Induktionseinheit 110 wecken möchte. die Induktionseinheit 110 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Abstellfläche 140. Gemäß einem

Ausführungsbeispiel ist die Abstellfläche 140 als Arbeitsplatte ausgeformt, alterativ ist die

Abstellfläche 140 auch Kochfeldplatte ausgeformt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird

° BE2024/5601 durch ein Betätigen der Signalisierungseinheit 120 Energie and die

Energiespeichereinrichtung 115 bereitgestellt, wobei die Energiespeichereinrichtung 115 zumindest eine Induktionsspule 142 zum Aufnehmen von Energie umfasst, und zum Laden der Energiespeichereinrichtung 115 mit der aufgenommenen Energie ausgeformt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Energiespeichereinrichtung 115 dabei als eine Energy

Harvesting Spule ausgeformt. Gemäß einem alternativen oder weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Energiespeichereinrichtung 115 auch eine Kommunikationsspule, es kônnen auch mehrere Spulen für Energieaufnahme und Kommunikation vorhanden sein. Die

Signalisierungseinheit 120 ist hierbei als eine Benutzerschnittstelle ausgeformt ist, um die

Übertragung der Energie aus der Energiespeichereinrichtung 115 an die Induktionseinheit 110 zu steuern. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die

Signalisierungseinrichtung auch als eine Elektronik beziehungsweise als eine Ul-Einheit mit

Schalter, inklusive Energy Harvesting ausgeformt. Die Übertragung der Energie wird auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel ansprechend auf eine manuelle Benutzereingabe aktiviert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Energiespeichereinrichtung 115 auch eine Kommunikationsspule, welche die Energie an die Induktionseinheit 110 überträgt, wobei die Kommunikationsspule unabhängig von der Induktionsspule 142 der

Energiespeichereinrichtung 115 ausgeformt ist.

Außerdem ist die die Signalisierungseinheit 120 beispielsweise dazu ausgebildet, um die externe Induktionseinheit 110 durch eine Ausgabe von Energie an die Induktionsspule 142 der Energiespeichereinrichtung 115 zu aktivieren. Dabei wird ein (induktiver) Energiefluss von dem Mobilgerät 105 an die Induktionseinheit 110 bei einem initialen Aktivieren des

Energieübertragungssystems 100 aus dem tiefen Standby-Modus erzeugt. Gemäß einem

Ausführungsbeispiel ist die Signalisierungseinheit 120 als ein Schalter ausgeformt, welcher ein Piezo-Element umfasst, und somit durch Energie-Harvesting, Energie an die

Energiespeichereinrichtung 115 sendet. Die Induktionseinheit 110 wird gemäß einem

Ausführungsbeispiel durch die von der Energiespeichereinrichtung 115 ausgehenden bzw. empfangenen Energie aus einem tiefen Standby-Modus geweckt. Ein Energiefluss von der

Induktionseinheit 110 zu dem Mobilgerät 105 wird bei einem laufenden Betrieb des

Energieübertragungssystems 100 erzeugt oder gestartet.

Um die Energie der Energiespeichereinrichtung 115 aufzunehmen, umfasst die

Induktionseinheit 110 die Empfangseinheit 130 zum Empfangen einer von der

Signalisierungseinheit 120 des Mobilgerätes 105 ausgegeben Energie. Anschließend wird die

Induktionseinheit 110 eingeschaltet, und die Aktivierungseinheit 135 aktiviert beispielsweise eine induktive Ausgabe von Energie durch die Induktionseinheit 110 an das Mobilgerät 105, wobei die Aktivierungseinheit 135 ausgebildet ist, um für ihren Betrieb eine von der

Empfangseinheit 130 bereitgestellte Energie zu verwenden. Gemäß einem

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Ausführungsbeispiel umfasst die Induktionseinheit 110 eine Ladespule 145 welche wiederum die Empfangseinheit 130 und die Aktivierungseinheit 135 umfasst.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Signalisierungseinheit 120 auch als ein Magnet ausgeformt. Dabei gibt die Signalisierungseinheit 120 ein statisches Magnetfeld auf, welches die Induktionseinheit 110 erkennt, sobald die Signalisierungseinheit 120 in den Bereich der

Abstellfläche 140 gestellt wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Magnet dabei al ein

Permanentmagnet ausgeformt. Der Magnet ist gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel als eine Spule ausgeformt, welche mit der Energiespeichereinrichtung 115 verbunden ist. Die

Aktivierungseinheit 135 ist auBerdem dazu ausgeformt um eine Anwesenheit der |nduktionsspule 142 des Mobilgerätes im Bereich der Ladespule 145 zu erkennen und hierauf ansprechend eine induktive Energieübertragung von der Ladespule 145 an die

Induktionsspule 142 einzuleiten.

Das Energieübertragungssystem 100 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als eine Wake

Up-Einheit mit einer Energiebereitstellung durch das Mobilgerät 105, im Folgenden auch als

Kleingerät bezeichnet, ausgeformt, wobei durch die Wake Up-Einheit Energie vom dem

Kleingerät an einen Transmitter übertragen wird. Im Folgenden wir die Induktionseinheit 110 auch als Einbaugerät, eingebaute Einheit oder eingebautes Gerät bezeichnet.

Bei Systemen mit einem drahtlos mit Energie versorgten Kleingerät und einer zum Beispiel unter einer Arbeitsplatte unsichtbar eingebauten Energie-bereitstellenden Einheit, welche durch das Kleingerät auf Grundlage der Nutzerinteraktion mit dem Kleingerät gesteuert wird, besteht die Herausforderung, dass an der unsichtbar eingebauten Einheit kein An oder Aus-

Schalter angebracht werden kann. Daher liegt es nahe, die Energie-bereitstellende Einheit dauerhaft empfangsbereit beziehungsweise aktiv nach aufgestellten Kleingeräten suchend zu betreiben. Dies führt aber zu einem relativ hohen Standby-Verbrauch.

Bei den bestehenden Systemen wird durch eine aktive Messung des Energie bereitstellenden

Geräts unter der Arbeitsplatte, oder der Kochfelddeckplatte, beispielsweise durch Aussenden eines Pings und Analyse von Schwingkreisdaten eine Eigenschaftsveränderung des Energie empfangenden Mobilgeräts 105 erfasst. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die

Eigenschaftsveränderung hier eine Impedanz-Änderung. Dies setzt aber eine aktive

Messeinrichtung an dem Energie bereitstellenden Gerät voraus. Dadurch kann der Standby-

Energieverbrauch nicht so weit reduziert werden, wie es wünschenswert wäre.

Im Normalbetrieb wird im Wesentlichen Energie von einem Energie bereitstellenden, fest eingebauten und mit dem Stromnetz verbundenen Gerät auf das induktiv mit Energie versorgte Kleingerät ohne kabelgebundene Stromversorgung übertragen. Davon abweichend

3 BE2024/5601 kann im Wesentlichen nur durch die bidirektionale Kommunikation beispielsweise über NFC ein minimaler Energieübertrag in beide Richtungen erfolgen.

Gemäß einigen in Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispielen, wird für das Aufwecken des eingebauten Geräts aus einem Standby Modus die Richtung des Netto-Energieflusses für einen kurzen Augenblick umgekehrt. Das Kleingerät sendet also für einen kurzen Zeitraum

Energie an das eingebaute Gerät. Diese Energie wird im Wesentlichen nur dafür genutzt, das eingebaute Gerät wenigstens teilweise aus dem Standby Modus aufzuwecken beziehungsweise es in einen weniger tiefen Standby Modus zu versetzen. Dadurch wird es dem eingebauten Gerät ermöglicht, unter Verwendung von Energie aus dem Netzanschluss oder einem Energiespeicher des eingebauten Geräts mit den bekannten Methoden die

Anwesenheit eines Kleingerätes zu detektieren und/oder einen Verbindungsaufbau mit dem

Kleingerät durchzuführen, oder die Energieversorgung für das Kleingerät zu initialisieren.

Die Energie für die Initialisierung kann aus einem Energiespeicher im Kleingerät stammen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Energie im Augenblick des Anschaltens durch Energy Harvesting erzeugt wird, beispielsweise durch eine Energiebereitstellung aus einer Bewegung des

Schalters.

Für die Übertragung der Energie für das Aufwecken des eingebauten Geräts können wenigstens teilweise die gleichen Bauelemente, zum Beispiel die gleichen Spulen genutzt werden, die auch im Normalbetrieb für die Energieübertragung vom eingebauten Gerät auf das Mobilgerät 105 oder für die Kommunikation zwischen den beiden Geräten genutzt werden.

Die vom beweglichen Kleingerät auf das fest eingebaute Gerät übertragene Energie kann beispielsweise genutzt werden, um ein Schaltelement zu betätigen, welches dafür sorgt, dass bestimmte Recheneinheiten oder Elektronikelemente mit Strom versorgt werden und an bestimmten Eingängen von Elektronikelementen eine Spannung anliegt.

Prinzipiell wäre es natürlich möglich, mit der vom Kleingerät bereitgestellten Energie weitere

Funktionen des eingebauten Geräts, beispielsweise Kommunikation, oder Anzeigen, kurzzeitig mit Energie zu versorgen. Dies ist aber aufgrund der Tatsache, dass das fest eingebaute Element über eine leistungsfähige Energieversorgung verfügt, nicht notwendig.

Während sich eine induktive Energieübertragung auch für die initiale Energieübertragung vom Kleingerät auf die Induktionseinheit 110 anbietet, können prinzipiell auch andere

Ansätze für ein drahtloses Schalten eines Stromes im Einbaugerät genutzt werden, die nicht direkt auf einer Energieübertragung basieren. Ein Beispiel wäre ein vom Kleingerät erzeugtes statisches Magnetfeld, welches einen magnetfeldsensitiven Schalter im Einbaugerät betätigt

9 BE2024/5601 und so die Kleingeräterkennung beziehungsweise Kommunikationseinheit im Einbaugerät aktiviert. Ein extrem niedriger Standby-Energieverbrauch wird für Geräte zur drahtlosen

Energiebereitstellung auch ohne ein für den Nutzer zugängliches Schaltelement, beispielsweise durch einen Einbau unter der Arbeitsplatte, möglich.

Üblicherweise hat ein Ki-Transmitter im „hidden case“ (also im versteckten, nicht-sichtbaren

Fall) keinen Schalter, mit dem das Gerät ein- oder ausgeschaltet werden kann. Die

Bedienung soll über das Kleingerät bzw. Mobilgerät 105 erfolgen. Üblicherweise wird das

Kleingerät vom fest montierten Transmitter mit Energie versorgt. Das bedeutet aber, dass das

Transmitter-Gerät dauerhaft an sein muss, um nach Kleingeräten zu suchen, denen er

Energie bereitstellen kann. Dadurch kann der Standby Verbrauch nicht beliebig reduziert werden. Mechanisch aktiviertes Energy Harvesting ist aufgrund der Einbausituation nicht möglich.

Für das Aufwecken des Systems wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Energiefluss umgedreht und das Kleingerät weckt das Einbaugerät auf, indem es drahtlos Energie ı5 bereitstellt. Dabei kann zum Beispiel eine induktive Energieübertragung von Spule zu Spule erfolgen oder durch das Bewegen eines Magnetfelds mit einer Bewegung des Kleingeräts wird Energie im Einbaugerät induziert. Die induzierte Energie wird beispielsweise genutzt, um eine Energieversorgung für einen Pairing Prozess freizuschalten Es muss nicht der gesamte

Prozess versorgt werden, da ein Stromanschluss vorhanden ist. Es reicht aus, zum Beispiel einen Schalter für die Energieversorgung zu betätigen. Die Energie am Kleingerät kann aus einem Energiespeicher entnommen werden oder durch Energy Harvesting erzeugt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Piezoelement im Schalter angeordnet, welcher einen Stromfluss durch die Spule erzeugt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Permanentmagnet im Kleingerät angeordnet und öffnet durch Magnetfeld einen Schalter

Im Einbaugerät, wodurch dieses aktiviert wird.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zum

Betreiben eines Mobilgerätes. Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 201 des Aktivierens einer Ausgabe von Energie an die Induktionsspule durch eine externe Induktionseinheit, insbesondere wobei das Aktivieren ansprechend auf eine Benutzereingabe eines Benutzers des Mobilgeräts erfolgt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in dem Schritt 201 des

Aktivierens eine Eingabe des Nutzers über die Signalisierungseinheit erfasst, worauf Energie von der Energiespeichereinrichtung an die Induktionseinheit übertragen wird.

Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 300 zum

Betreiben einer Induktionseinheit. Das Verfahren 300 führt einen Schritt 301 des Empfangens einer von der Signalisierungseinheit eines Mobilgerätes ausgegeben Energie aus.

Ansprechend auf den Schritt 301 des Empfangens wird ein Schritt 303 des Aktivierens einer induktiven Ausgabe von Energie durch die Induktionseinheit an das Mobilgerät, wobei für das

Aktivieren eine von der Empfangseinheit bereitgestellte Energie verwendet wird, ausgeführt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird durch den Schritt 303 des Aktivierens die

Induktionseinheit eingeschaltet, und die Induktionsspule betrieben.

Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 400 zum

Betreiben eines Energieübertragungssystems. Das Verfahren führt dabei einen Schritt 401 des induktiven Ausgebens von Energie durch die Signalisierungseinheit, und einen Schritt 403 des Abgebens von Energie durch die Induktionseinheit and die Induktionsspule, unter

Verwendung der von der Signalisierungseinheit empfangenen Energie, aus.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500 zum Betreiben eines Energieübertragungssystems. Das Verfahren 500 umfasst hierbei einen

Schritt 501 des Betätigens des Signalisierungseinheit des Mobilgeräts. Des Weiteren umfasst das Verfahren 500 einen Schritt 503 der Energiegewinnung durch Energy Harvesting der

Energiespeichereinrichtung. Ansprechend auf den Schritt 503 wird ein Schritt 505 der

Energieübertragung von dem Mobilgerät zu der Induktionseinheit ausgeführt. Gemäß einem

Ausführungsbeispiel entspricht der Schritt 505 der Energieübertragung, dem in Figur 3 beschriebenen Schritt 301 des Empfangens. Ferner umfasst das Verfahren 500 einen Schritt 507 des Aktivierens der Energieversorgung einer Elektronikeinheit für Pairing in der

Induktionseinheit. Der Schritt 507 des Aktivierens entspricht gemäß einem

Ausführungsbeispiel dem in Figur 3 beschriebenen Schritt 303 des Aktivierens. Ein Schritt 509 des Pairings und Inbetriebnahme des Energieübertragungssystems durch eine

Energiebereitstellung der Induktionseinheit wird ansprechend auf den Schritt 507 des

Aktivierens der Energieversorgung ausgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel entspricht der Schritt 509 des Pairings und Inbetriebnahme, dem Schritt 403 des Abgebens von

Energie. Gemäß dem Ausführungsbeispiel des in Figur 5 beschriebenen Verfahrens 500 ist die Signalisierungseinheit als ein Schalter, das Mobilgerät als ein Kleingerät, und die

Induktionseinheit als ein Einbaugerät ausgeformt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die die Schritte 201; 301, 303; 401, 403; 501, 503, 505, 507, 509 der in den Figuren 2 bis 5 beschriebenen Verfahren 200; 300; 400; 500 von einer oder mehreren Steuereinheiten in entsprechenden Einheiten ausgeführt oder angesteuert.

Claims (15)

Patentansprüche

1. Mobilgerät (105) mit folgenden Merkmalen: zumindest eine Induktionsspule (142) zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Energie; eine Signalisierungseinheit (120), die ausgebildet ist, um eine externe Induktionseinheit (110) zu einer Ausgabe von Energie an die Induktionsspule (142) zu aktivieren; wobei das Mobilgerät (105) ausgebildet ist, Energie an die externe Induktionseinheit (110) zu übertragen.

2. Mobilgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Mobilgerät (105) weiterhin eine Energiespeichereinrichtung (115) aufweist, welche die Induktionsspule (142) zum Laden der Energiespeichereinrichtung (115) umfasst.

3. Mobilgerät (105) gemäß Anspruch 2, wobei die Signalisierungseinheit (120) als eine Benutzerschnittstelleneinheit ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Benutzereingabe eine Übertragung von Energie von der Energiespeichereinrichtung (115) an eine externe Induktionseinheit (110) zu aktivieren, wobei zum Aktivieren eine Energie an die externe Induktionseinheit (110) übertragen wird, die aus der Energiespeichereinrichtung (115) entnommen wird, oder die durch die Benutzereingabe generiert wird.

4. Mobilgerät (105) gemäß Anspruch 3, wobei die Benutzerschnittstelleneinheit ausgebildet ist, um die Übertragung von Energie mittels der Induktionsspule (142) an die externe Induktionseinheit (110) zu übertragen.

5. Mobilgerät (105) gemäß Anspruch 3, wobei die Benutzerschnittstelleneinheit ausgebildet ist, um mittels einer von der Induktionsspule (142) unabhängigen Kommunikationsspule Energie an die externe Induktionseinheit (110) zu übertragen.

6. Mobilgerät (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 5, wobei die Benutzerschnittstelleneinheit ausgebildet ist, um ansprechend auf eine manuelle Benutzereingabe die Übertragung von Energie zu aktivieren.

7. Mobilgerät (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Signalisierungseinheit (120) ausgebildet ist, um ein statisches Magnetfeld auszugeben, insbesondere wobei die Signalisierungseinheit (120) als Permanentmagnet oder als mit der Energiespeichereinrichtung (115) verbunden Spule ausgebildet ist.

8. Induktionseinheit (110) mit den folgenden Merkmalen: eine Empfangseinheit (130) zum Empfangen einer von der Signalisierungseinheit (120) eines Mobilgerätes (105) gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 ausgegeben Energie; und eine Aktivierungseinheit (135), zum Aktivieren einer induktiven Ausgabe von Energie durch die Induktionseinheit (110) an das Mobilgerät (105), wobei die Aktivierungseinheit (135) ausgebildet ist, um für ihren Betrieb eine von der Empfangseinheit (130) bereitgestellte Energie zu verwenden.

9. Induktionseinheit (110) gemäß Anspruch 8, wobei die Aktivierungseinheit (135) ausgebildet ist, um eine Anwesenheit der Induktionsspule (142) des Mobilgerätes (105) im Bereich einer Ladespule (142) zu erkennen und hierauf ansprechend eine induktive Energieübertragung von der Ladespule (142) an die Induktionsspule (142) einzuleiten.

10. Energieübertragungssystem (100) mit einem Mobilgerät (105) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer Induktionseinheit (110) gemäß einem der Ansprüche 8 oder

9.

11. Verfahren (200) zum Betreiben eines Mobilgerätes (105) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren (200) den folgenden Schritt umfasst: Aktivieren (201) einer Ausgabe von Energie an die Induktionsspule (142) durch eine externe Induktionseinheit (110), insbesondere wobei das Aktivieren ansprechend auf eine Benutzereingabe eines Benutzers des Mobilgeräts (105) erfolgt.

12. Verfahren (300) zum Betreiben einer Induktionseinheit (110) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte aufweist: Empfangen (301) einer von der Signalisierungseinheit (120) eines Mobilgerätes (105) gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 ausgegeben Energie; und Aktivieren (303) einer induktiven Ausgabe von Energie durch die Induktionseinheit (110) an das Mobilgerät (105), wobei für das Aktivieren eine von der Empfangseinheit (130) bereitgestellte Energie verwendet wird.

13. Verfahren (400) zum Betreiben eines Energieübertragungssystems (100) gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte umfasst: Induktives (401) Ausgeben von Energie durch die Signalisierungseinheit (120); und

Abgeben (403) von Energie durch die Induktionseinheit (110) and die Induktionsspule (142), unter Verwendung der von der Signalisierungseinheit (120) empfangenen Energie.

14. Steuereinheit, die ausgebildet ist, um die Schritte (201; 301, 303; 401, 403) eines der Verfahren (200; 300; 400) gemäß einem der Ansprüche 11, 12, oder 13 in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.

15. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte (201; 301, 303; 401, 403) eines der Verfahren (200; 300; 400) nach einem der Ansprüche 11, 12, oder 13, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Steuereinheit gemäß Anspruch 14 ausgeführt wird.