用于电设备的充电站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电设备的充电站，所述电设备具有至少一个接收线圈，其中，所述充电站具有一用于容纳所述电设备的容纳装置和至少一个充电线圈。
【背景技术】
[0002]当今许多不同的电设备均具有蓄能器装置、例如能够无线充电的蓄电池。一相应的充电站具有至少一个充电线圈，能够为所述充电线圈加载交流电流。在此，尤其是产生一随时间变化的磁场。如果在该随时间变化的磁场中布置电设备的一接收线圈，则在该接收线圈中通过改变的磁场会感应产生能够用于为蓄电池充电的电流。能够以这种方式充电的电设备例如可以是移动无线设备、平板电脑、智能手机、MP3播放器或者其他便携式电或电子设备。然而电动汽车和其他电驱动的车辆的电池和蓄电池也能够以这种方式进行充电，从而使得这些车辆也可以理解为本发明意义上的电设备。
[0003]充电站因而可以具有不同的形状和形式。因此，所述充电站可以构造为用于一移动无线设备或者一其他便携式数据处理设备或者通讯设备的支架的形式。而相反的，对于电驱动的车辆，充电站是一相应配备的停车可能性，其中，例如在实际停车场地下方布置所述至少一个充电线圈，所述停车场地在这种情况下形成容纳装置。尤其是对于便携式电子设备或电设备，例如也可以将所述充电站装入到家具、例如桌子表面中。在这种情况下，当在咖啡厅或者餐厅就餐时能够通过将设备放置在桌子的一特定部位处例如为移动电话或者通讯设备进行充电。能够为几乎所有构造用于感应式充电的电设备设计一被本申请涵盖的、相应的充电站。
[0004]例如由文献US 2010/0315039 Al和US 7, 392, 068 B2公开了一种用于移动无线设备的、支架形式的充电站。所述支架具有至少一个充电线圈，所述充电线圈能够如此地与所述移动无线设备的接收线圈共同作用，使得能够无线地例如为所述移动无线设备的蓄电池进行充电。其优点在于，不仅不必将所述移动无线设备精确地定位在所述支架的容纳装置中，另外所述移动无线设备和所述支架的一相应的插座或者插头之间不需要插接连接装置，以便为所述移动无线设备进行充电，所述移动无线设备例如可以是移动电话、智能手机或者其他的移动通讯器。
[0005]由文献DE 10 2012 217 424 Al公开了一种用于电驱动车辆的充电站，其中在待充电的机动车中布置一负载阻抗，以便能够调整所传递的电功率。由此，尤其是要遵守安全规定，这些安全规定例如涉及对布置在充电线圈和接收线圈之间的物体的最大允许升温。
[0006]充电站的所述至少一个充电线圈和电设备的所述至少一个接收线圈共同构成一变压器，通过所述变压器传递功率。然而由于所述两个线圈并未以一定距离相互间隔地定位并且并未围绕一共同的芯进行布置，所以在所述至少一个充电线圈中产生的并且还流动经过电设备的接收线圈的磁通量的比例相对于拥有一个芯的传统变压器是减小的。这样会导致不希望出现的且几乎不可控制的电磁场放射，由此会影响和/或干扰在充电站周围的其他电设备或者电子设备。这尤其是对于在机动车中布置的充电站是成问题的，其原因在于，在此多个其他的电子设备、例如车载收音机或者导航系统紧靠着所述充电站进行布置。对于用于为电驱动车辆充电的充电站来说，所述至少一个充电线圈和所述至少一个接收线圈之间的间距构造得非常大并且此外在所述至少一个接收线圈中可感应产生大电流，以便为车辆的有时候非常大的蓄电器和蓄能器充电。因而必然在所述至少一个充电线圈中产生强电磁场，这导致也沿非期望方向的、增大的电磁场辐射。
【发明内容】
[0007]因而本发明的任务在于，如此地改进用于电设备的充电站，使得减少沿非期望方向放射的电磁辐射。本发明通过根据权利要求1前序部分的充电站来解决所提出的任务，该充电站的特征在于，所述充电站具有至少一个导向线圈，所述导向线圈至少部分地布置在所述容纳装置和所述充电线圈之间。
[0008]例如可以是一由导电材料制成的单个闭合匝的所述至少一个导向线圈减小了沿非期望方向发射的电磁福射的比例。当所述至少一个充电线圈被一交流电流通流时，所述至少一个导向线圈位于所述至少一个充电线圈的电磁场中。导向线圈因此也处在随时间改变的磁场中，从而使得在所述导向线圈内感应产生一电流，通过所述电流引起一磁场，该磁场反作用于通过所述至少一个充电线圈引起的磁场。以这种方式平衡了所述充电线圈的至少一部分磁场并因此减少了放射出的电磁福射。
[0009]所述至少一个导向线圈优选完全地处在所述至少一个充电线圈和所述容纳装置之间，所述电设备能够被容纳到所述容纳装置中。由此使得所述至少一个导向线圈的效应最大化并且减少了所需匝的数量进而减少了用于制造导向线圈所需的能导电材料的量。制造由此变得更加快速、简单且成本低廉。
[0010]有利的是，所述导向线圈具有比所述至少一个充电线圈更少的匝。由于通过所述至少一个导向线圈不必传递功率到所述电设备的所述至少一个接收线圈上，而是应当仅仅平衡沿非期望方向发射且延伸的、干扰性的部分磁场，所以为所述至少一个导向线圈配备比所述至少一个充电线圈更少的匝便已足够。在特定的应用领域中，使用仅仅唯一一个闭合的匝作为导向线圈便已足够。由此进一步地减少了所需能导电材料的量。
[0011]在一种优选的设计方案中，所述至少一个导向线圈与一参考电位电连接、尤其是接地。由此，构成至少一个导向线圈的电导体的放射被限制并且还减少或者说避免了例如在切断被导引通过所述至少一个充电线圈的交流电流后残余的静电电荷和相应的力。
[0012]作为有利的已证实的是，所述至少一个导向线圈的横截面大于所述至少一个充电线圈的横截面。以这种方式确保了，所述至少一个导向线圈对于朝所述电设备的所述至少一个接收线圈方向的所期望的磁通量的影响是尽可能小的并尤其是通过磁场的干扰比例和所发射的电磁辐射在所述至少一个导向线圈中感应产生了电流。更形象地说，在这种情况下，所述至少一个导向线圈未处于这样的场线的区域，这些场线离开所述至少一个充电线圈的并延伸通过所述电设备的所述至少一个接收线圈，而是尤其是阻碍这样的磁场线，这些磁场线也未延伸通过所述接收线圈并由此形成了不希望的、散射的磁场线。
[0013]在一种特别优选的设计方案中，所述至少一个导向线圈是一尤其在一电路板上的印刷电路。以这种方式能够以特别简单且成本低廉以及节省材料的方式制造所述至少一个导向线圈并随后以结构上特别简单的方式安装在充电站中。此外，以这种方式能够例如通过拆卸承载所述至少一个导向线圈的电路板并且通过另一个电路板进行替换来特别简单地实现更换有缺陷的或者受损的导向线圈。
[0014]所述电路板优选是天线耦合部的电路板。该电路板本来便存在在尤其是用于电气或者电子通讯设备的大部分充电站中。通过在将电路板装配在充电站中之前将所述至少一个导向线圈作为印刷电路施加到该已经存在的电路板上，则不需要在充电站中的额外的结构空间，从而使得尽管存在额外的所述至少一个导向线圈却能够在结构上简单且紧凑地实施所述充电站。
[0015]所述至少一个导向线圈优选由至少一种金属性线材制成，所述至少一种金属性线材尤其是由铜、银、镀银金属或者片制成。当然也可以考虑采用另外的导电材料，在这些导电材料中，通过一随时间变化的磁场能够感应产生电流。
[0016]所述至少一个导向线圈优选具有一矩形的或者圆形的横截面。所述至少一个导向线圈的横截面特别有利地具有就像所述至少一个充电线圈的横截面那样的相同几何形状。以这种方式确保了，这两个线圈可以相对彼此同心地进行布置，从而使得所述至少一个导向线圈和相应的所述至少一个充电线圈之间的间距在两个线圈的周边的每个部位上都是恒定的，从而使得所述至少一个导向线圈的阻尼和导向作用在沿着这两个线圈的周边的每个部位上也都是相同大小。
[0017]所述至少一个充电线圈能够构造成相对于容纳装置能移动，以便例如能够考虑对所述电设备并不精确地在容纳装置中进行定位。在这种情况下，所述至少一个导向线圈也有利地构造成能移动并且特别有利地与所述至少一个充电线圈机械式耦合，从而使得两个线圈能够仅共同在一起移动。以这种方式一方面实现了，即便电设备在容纳装置中未进行精确定位时也能够使所述至少一个充电线圈的最大功率被传递到所述至少一个接收线圈上并同时通过所述至少一个导向线圈实现了最佳地屏蔽和导向非期望的磁场线。
[0018]作为有利的已证实的是，所述充电站具有多个充电线圈和多个、尤其是同样多数量的导向线圈。以这种方式确保了，对于所述充电线圈中的每个存在至少一个导向线圈。与是否存在一个或者多个充电线圈无关地，可以有意义地设置用于一充电线圈的多个导向线圈，所述导向线圈例如能够以