專利名稱：安裝在車輛內(nèi)的設(shè)計(jì)為減少電磁干擾的無(wú)線電池充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及車輛，且更具體地涉及車輛內(nèi)實(shí)施的用于對(duì)可再充電電子裝置充電的電池充電系統(tǒng)和裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，由通常被稱為蓄電池的電池提供功率的各種電子裝置是商業(yè)上可得到的。許多這種電池是可再充電的電化學(xué)電池，也稱為可再充電蓄電池。包括這種可再充電的電化學(xué)電池的電子裝置可被稱為可再充電電子裝置。可再充電電子裝置的例子包括現(xiàn)代移動(dòng)通信裝置，如計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、便攜式/移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助手、視頻終端、具有無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的便攜式/移動(dòng)計(jì)算機(jī)、和其它無(wú)線通信裝置。為了以下討論的目的，無(wú)線通信裝置在本領(lǐng)域中還可以稱為用戶裝置、移動(dòng)站、移動(dòng)設(shè)備、步話機(jī)、移動(dòng)用戶、用戶設(shè)備、或任意無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中使用的等同物。有線充電器裝置可以用于為在這種裝置中的電池再充電。例如，蜂窩電話和其它無(wú)線通信裝置通常通過(guò)包括插入式線的有線充電器裝置充電。有線充電器裝置連接到在可再充電電子裝置上的電源插座。電源插座與可再充電電化學(xué)電池的端子有線接觸。有線充電器本身通常由包含降壓變壓器和AC-DC轉(zhuǎn)換器或整流器組成的插盒，其通過(guò)充電線纜有線地連接到連接插頭。當(dāng)使用時(shí)，插盒插入電插座(120V或固定塊240V主插座)或USB端口(如果充電器是USB兼容的)。連接插頭連接到要充電的可再充電電子裝置。存在許多與有線充電器裝置相關(guān)的缺點(diǎn)。有線充電器裝置是攜載起來(lái)體積大的物品，且在裝置和插盒之間的拖線可能不好看。因此如蜂窩電話等的緊湊型便攜式設(shè)備的大部分用戶不隨身攜帶有線充電器。而且，如果勾住或猛拉拖線，則線、連接器、插座、或墻壁可能會(huì)損壞。而且，可再充電電子裝置可能被拖到地上。此外，由于不是所有制造商都使用相同類型的有線充電器，如果用戶忘記或丟失他們的線纜，就總是很難找到替代品。這些只是幾個(gè)通常與這種“有線充電器”相關(guān)的一些缺點(diǎn)或問(wèn)題的例子。目前，感應(yīng)式蓄電池充電器系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展，如Hui在美國(guó)專利號(hào)7，164，255中所描述的系統(tǒng)，其內(nèi)容在此作為參考整體并入。在Hui的系統(tǒng)中，平面感應(yīng)式蓄電池充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為允許電子裝置可以沒(méi)有電線而得到再充電，且因此可稱為無(wú)線電池充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括平面充電模塊。平面充電模塊具有充電表面或充電墊，且至少一個(gè)主線圈或繞組平行于該充電表面，且在一些情況下是主線圈或繞組陣列。平面充電模塊可以插入電功率源(例如，標(biāo)準(zhǔn)插座、或USB端口)。待被再充電的電子裝置放置在充電表面上，然后主線圈可以感應(yīng)地將能量耦接到待被再充電裝置的次線圈。在當(dāng)制造時(shí)不包括次線圈的一些傳統(tǒng)電子裝置中，分離模塊(有時(shí)稱為接收器)可以耦接到傳統(tǒng)的電子裝置以允許其使用無(wú)線充電器工作。接收器具有次線圈，其允許該裝置通過(guò)磁感應(yīng)進(jìn)行充電。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除對(duì)有線充電器的需要，通用汽車(GM)提出將無(wú)線或感應(yīng)充電器集成到車輛中以在車輛內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電池充電系統(tǒng)以無(wú)線地對(duì)可再充電電子裝置充電。這些系統(tǒng)和裝置包括無(wú)線充電模塊，其具有充電表面、和一個(gè)或多個(gè)平行于該充電表面的線圈(例如，平行于充電表面的主線圈陣列)。這將允許乘員(例如，駕駛員和乘客)將他們的可再充電電子裝置放置在車輛內(nèi)的充電表面或“墊”上并且當(dāng)在車輛內(nèi)時(shí)為它們無(wú)線地再充電。無(wú)線充電器例如如上所述的無(wú)線充電器通常在家里或辦公室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，其中用戶可以簡(jiǎn)單地將可再充電電子裝置放置在無(wú)線充電器的表面上以便其停留在該表面上。當(dāng)將無(wú)線充電器集成到車輛以發(fā)展基于車輛的無(wú)線充電系統(tǒng)時(shí)，由于車輛遠(yuǎn)不同于家或辦公室環(huán)境，所以會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。在機(jī)動(dòng)車輛場(chǎng)景下產(chǎn)生的一個(gè)問(wèn)題是它們包括廣泛的一系列電子部件、裝置和設(shè)備。無(wú)線充電器攜載快速變化電流。這樣，將無(wú)線充電器集成到車輛可能是有問(wèn)題的，因?yàn)楫?dāng)操作以對(duì)可再充電電子裝置充電時(shí)它放出電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)輻射可能作為相對(duì)于這些裝置的電磁干涉(EMI)(也稱為無(wú)線電頻率干涉或RFI)潛在地被車輛內(nèi)其它的電子裝置所接收。如這里使用的，EMI表示由于從集成在車輛內(nèi)的無(wú)線充電器發(fā)出的電磁感應(yīng)或電磁輻射影響車輛內(nèi)電子裝置的干擾。干擾可中斷、阻隔或另外地降低或限制車輛內(nèi)電子裝置的有效性能。例如，通過(guò)無(wú)線充電器輻射的EMI可以影響AM廣播的接收。本發(fā)明的實(shí)施例涉及無(wú)線電池充電系統(tǒng)和無(wú)線電池充電設(shè)備(這里也稱為“無(wú)線充電裝置”或“無(wú)線充電器”)，其在車輛內(nèi)實(shí)施用于對(duì)可再充電電子裝置無(wú)線地充電。提供一種電磁防護(hù)裝置，用于減少當(dāng)無(wú)線地對(duì)可再充電電子裝置的電池充電時(shí)由車載無(wú)線電池充電裝置引起的電磁干涉。這些實(shí)施例通過(guò)減少或防止與車輛內(nèi)車載電子裝置的電磁干涉允許無(wú)線電池充電系統(tǒng)在車輛內(nèi)實(shí)施。這樣，無(wú)線充電器可以用來(lái)無(wú)線地對(duì)可再充電電子裝置的電池充電而不與車輛內(nèi)的車載電子裝置干涉。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種車輛，其包括安裝在車輛中或車輛上的電子部件，和無(wú)線電池充電系統(tǒng)。該無(wú)線電池充電系統(tǒng)包括安裝在車輛內(nèi)的無(wú)線電池充電裝置，和靜電防護(hù)裝置。無(wú)線電池充電裝置包括能感應(yīng)地耦合磁能量以便無(wú)線地對(duì)可再充電電子裝置充電的主線圈。靜電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)為減少耦合到車輛電力部件的電磁場(chǎng)。本發(fā)明還提供以下解決方案1. 一種車輛，包括安裝在所述車輛中或所述車輛上的電子部件；無(wú)線電池充電系統(tǒng)，包括安裝在所述車輛內(nèi)的無(wú)線電池充電裝置，所述無(wú)線電池充電裝置包括主線圈，其設(shè)計(jì)為感應(yīng)地耦合磁能量以便對(duì)可再充電電子裝置無(wú)線地充電；和靜電防護(hù)裝置，其設(shè)計(jì)為減少來(lái)自被耦合到所述車輛的電子部件的電磁場(chǎng)。2.根據(jù)解決方案I的車輛，其特征在于，所述電子部件包括安裝在所述車輛內(nèi)或所述車輛上的無(wú)線電天線。3.根據(jù)解決方案I的車輛，其特征在于，所述電子部件包括安裝在所述車輛內(nèi)或所述車輛上的電子模塊。4.根據(jù)解決方案I的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括局部法拉第籠裝置，其構(gòu)造為減少?gòu)鸟詈系剿鲭娮硬考挠伤鲋骶€圈輻射的電場(chǎng)并且充分地阻止從所述電子部件接收的由所述主線圈輻射的電磁能量。5.根據(jù)解決方案3的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括在所述無(wú)線電池充電裝置內(nèi)定位成覆蓋在所述主線圈上的導(dǎo)電器。6.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電器構(gòu)造為顯著地減少在所述導(dǎo)電器上方區(qū)域由所述主線圈輻射的電場(chǎng)并阻止從耦合到安裝在車輛內(nèi)或車輛上的電子部件的由所述主線圈輻射的電場(chǎng)，同時(shí)仍然容許磁場(chǎng)能量在所述導(dǎo)電器上方區(qū)域輻射。7.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電器具有比所述主線圈的寬度尺寸更大的寬度尺寸。8.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述主線圈是無(wú)線充電模塊的一部分，且其中所述導(dǎo)電器嵌入到所述無(wú)線充電模塊內(nèi)以便所述導(dǎo)電器布置成覆蓋所述主線圈。9.根據(jù)解決方案8的車輛，其特征在于，所述無(wú)線充電模塊包括位于所述導(dǎo)電器上方的充電表面，且其中所述車輛包括接地基準(zhǔn)，以及其中所述導(dǎo)電器包括防護(hù)部分，并且其中在所述接地基準(zhǔn)和所述導(dǎo)電器的防護(hù)部分之間的電耦合使所述導(dǎo)電器電接地，以削弱由所述主線圈產(chǎn)生的非期望的電場(chǎng)分量以便所述非期望的電場(chǎng)分量不耦合到所述電子部件，同時(shí)容許磁場(chǎng)能量對(duì)駐留在所述充電表面上的可再充電電子裝置充電。10.根據(jù)解決方案9的車輛，其特征在于，所述可再充電電子裝置是無(wú)線通信裝置，和其中傳導(dǎo)的靜電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)為削弱否則會(huì)與所述電子部件干涉的非期望的場(chǎng)分量，同時(shí)允許包括通信傳輸和通信接收信號(hào)的預(yù)期場(chǎng)分量從無(wú)線通信裝置傳遞或通過(guò)無(wú)線通信裝置接收。11.根據(jù)解決方案5的車輛,其特征在于,所述導(dǎo)電器包括導(dǎo)電板。12.根據(jù)解決方案11的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電板包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層。13.根據(jù)解決方案12的車輛，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層包括在金屬層上的鐵氧體材料層。14.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電器包括導(dǎo)電指狀結(jié)構(gòu)，其包括基部導(dǎo)電器和多個(gè)從所述基部導(dǎo)電器延伸的精細(xì)間距導(dǎo)電指，其中所述多個(gè)精細(xì)間距導(dǎo)電指通過(guò)在每個(gè)精細(xì)間距導(dǎo)電指之間的空氣間隙彼此間隔開。15.根據(jù)解決方案14的車輛，其特征在于，所述車輛包括接地基準(zhǔn)，并且其中所述多個(gè)精細(xì)間距導(dǎo)電指通過(guò)電耦合到所述接地基準(zhǔn)接地。16.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括印刷電路板(PCB)的被蝕刻側(cè)。17.根據(jù)解決方案5的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括具有導(dǎo)電涂層的柔性承載件。18.根據(jù)解決方案3的車輛，其特征在于，所述車輛包括接地基準(zhǔn)，并且其中所述局部法拉第籠裝置包括由導(dǎo)電材料制成的包圍件，其電耦合到所述接地基準(zhǔn)，其中所述包圍件包括孔，所述可再充電電子裝置插入到所述孔，其中所述包圍件包括實(shí)體導(dǎo)電材料或網(wǎng)狀導(dǎo)電材料。19.根據(jù)解決方案18的車輛，其特征在于，所述包圍件包括接地五面體盒，其包括固定在一起的五塊板。20.根據(jù)解決方案18的車輛，其特征在于，所述包圍件圍繞并至少部分包圍所述主線圈，并且其中所述包圍件布置成覆蓋所述主線圈。


本發(fā)明的具體實(shí)施例將在下文中結(jié)合附圖詳細(xì)地描述，其中相同的數(shù)字表示相同的元件，和圖1，3和4是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的地板控制臺(tái)扶手組件的透視圖。圖2是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件的頂視圖。圖5是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的當(dāng)控制臺(tái)蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件的側(cè)視圖。圖6是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的放置在車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件內(nèi)的安裝裝置的頂視圖。圖7是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的無(wú)線充電模塊的頂視圖的框圖。圖8是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的圖7中無(wú)線充電器無(wú)線充電模塊的截面?zhèn)纫晥D的框圖。圖9是根據(jù)一些其它所公開的實(shí)施例的無(wú)線充電模塊的截面?zhèn)纫晥D的框圖。圖1OA是根據(jù)一些其它所公開的實(shí)施例的用來(lái)構(gòu)造圖9中無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件的各種板的視圖。圖1OB是在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件裝配之后和可再充電電子裝置部分插入無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件中后的圖1OA中無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件的概念圖。圖1OC是根據(jù)一些其它所公開的實(shí)施例的在可再充電電子裝置插入傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件中后的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件和無(wú)線充電模塊的截面圖。圖1lA是說(shuō)明在可再充電電子裝置放置在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件內(nèi)和無(wú)線充電模塊的充電表面上之前與無(wú)線充電模塊集成的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件的概念圖。圖1lB是說(shuō)明在可再充電電子裝置放置在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件內(nèi)和無(wú)線充電模塊的充電表面上之后與無(wú)線充電模塊集成的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件的概念圖。
具體實(shí)施例方式如這里所使用的，措辭“示例性”意味著“作為示例、例子或圖示”。以下詳細(xì)說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的且不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。這里作為“示例性”描述的任意實(shí)施例沒(méi)有必要解釋為比其它實(shí)施例更優(yōu)選或有利。在本具體實(shí)施方式
中描述的所有實(shí)施例是提供來(lái)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員制造或使用本發(fā)明并且不限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的示例性實(shí)施例。此外，不意圖受到在前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下的具體實(shí)施方式
中提出的任何明確的或暗示的理論的約束。圖1，3和4是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的地板(或落地式)控制臺(tái)(floorconsole)扶手組件10的示意圖，圖2是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件10的頂視圖。圖1-4示出了當(dāng)?shù)匕蹇刂婆_(tái)扶手組件10的控制臺(tái)蓋子21處于打開位置時(shí)的地板控制臺(tái)扶手組件10。圖5是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件10的側(cè)視圖。圖5示出了當(dāng)控制臺(tái)蓋子21處于關(guān)閉位置時(shí)的地板控制臺(tái)扶手組件10。地板控制臺(tái)扶手組件10包括控制臺(tái)基部14和控制臺(tái)蓋子21?？刂婆_(tái)蓋子21通過(guò)鉸鏈16連接到控制臺(tái)基部14?？刂婆_(tái)基部14包括儲(chǔ)存艙18和如杯架19的其它特征。許多其它特征可以包括在該組件10上或該組件內(nèi)而不脫離本發(fā)明的范圍，但是為了清楚的目的沒(méi)有示出。根據(jù)一些所公開的實(shí)施例，控制臺(tái)蓋子21包括下表面23，其上具有固定塊24，并且在地板控制臺(tái)扶手組件10的儲(chǔ)存艙18內(nèi)提供具有托盤37的安裝裝置36。根據(jù)一些所公開的實(shí)施例，無(wú)線充電模塊30可以安裝到安裝裝置36的下側(cè)，且因此在安裝裝置36下駐留在艙18內(nèi)。安裝裝置36將無(wú)線充電模塊30保持在儲(chǔ)存艙18內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢谩８鶕?jù)一些所公開的實(shí)施例，固定裝置包括固定塊24和安裝裝置36。如下所說(shuō)明的，當(dāng)控制臺(tái)蓋子21移動(dòng)到關(guān)閉位置(圖5)時(shí)，固定塊24和安裝裝置36合作以將可再充電電子裝置40相對(duì)于無(wú)線充電模塊30的充電表面32保持在固定位置中，并且將可再充電電子裝置40固定在儲(chǔ)存艙18內(nèi)的固定位置中。圖6是根據(jù)一些所公開實(shí)施例的位于車輛控制臺(tái)地板控制臺(tái)扶手組件10內(nèi)的安裝裝置36和托盤37的頂視圖。固定塊24直接或間接地固定或附接到控制臺(tái)蓋子21的下側(cè)，且可以是任意合適的材料，其提供界面給可再充電電子裝置40，該界面在控制臺(tái)蓋子21處于關(guān)閉位置時(shí)具有足夠的剛度以將可再充電電子裝置40相對(duì)于充電器表面32保持在固定位置，但是當(dāng)控制臺(tái)蓋子21處于關(guān)閉位置時(shí)不損壞可再充電電子裝置。在一些實(shí)施例中，固定塊24可以由輕型蜂窩工程材料如實(shí)體泡沫材料制成。在一些實(shí)施例中，固定塊24可以由開孔結(jié)構(gòu)化泡沫材料(也稱為網(wǎng)狀泡沫)制成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，開孔結(jié)構(gòu)化泡沫包含彼此連接的孔并形成相當(dāng)軟的互連網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，固定塊24可以由基于聚合體的開孔泡沫材料如基于聚亞安酯的泡沫材料制成。固定塊24可以具有當(dāng)控制臺(tái)蓋子21關(guān)閉時(shí)允許其接觸裝置40并保持裝置40在固定位置的任意形狀或幾何特征。例如，固定塊24可以是由柔軟開孔泡沫材料制成的塊狀結(jié)構(gòu)。無(wú)線充電模塊30可以安裝到安裝裝置36的下側(cè)(未示出)以便安裝裝置36將無(wú)線充電模塊30保持在地板控制臺(tái)扶手組件10的儲(chǔ)存艙18內(nèi)的合適位置。在一個(gè)實(shí)施例中，安裝裝置36具有由控制臺(tái)基部14的唇緣支撐的邊緣部分38-A、38-B(鄰近并圍繞托盤37的周邊)。當(dāng)控制臺(tái)蓋子21處于關(guān)閉位置時(shí)，托盤37可以具有與固定塊24對(duì)準(zhǔn)的剪切部分(位于托盤37的中心和在托盤37內(nèi)居中)。剪切部分暴露無(wú)線充電模塊30的充電器表面32的至少一部分。當(dāng)控制臺(tái)蓋子21朝向其關(guān)閉位置向下移動(dòng)時(shí)，鉸鏈16縮回進(jìn)地板控制臺(tái)扶手組件10內(nèi)且控制臺(tái)蓋子21向下移動(dòng)直到其最終到達(dá)關(guān)閉位置，如圖5所示。當(dāng)控制臺(tái)蓋子21處于關(guān)閉位置時(shí)，固定塊24壓抵可再充電電子裝置40并和充電器表面32的暴露部分相對(duì)于無(wú)線充電模塊30的充電器表面32將可再充電裝置40保持在固定位置，使得可再充電電子裝置40相對(duì)于無(wú)線充電模塊30的充電器表面32固定或保持在固定位置。如下所述，可再充電裝置40可以放置在無(wú)線充電模塊30的充電器表面32的暴露部分上以便可再充電電子裝置40可以被充電或再充電。無(wú)線充電模塊圖7是根據(jù)一些所公開實(shí)施例的圖1-4中無(wú)線充電模塊30的頂視圖的框圖。圖8是根據(jù)一些所公開實(shí)施例的圖7中無(wú)線充電器無(wú)線充電模塊30的截面?zhèn)纫晥D的框圖。根據(jù)所公開實(shí)施例，無(wú)線充電模塊30包括嵌入無(wú)線充電模塊30內(nèi)的主感應(yīng)充電線圈38、充電器表面32和驅(qū)動(dòng)器模塊33。驅(qū)動(dòng)器模塊33包括通過(guò)線連接到車輛電源如電池(未示出)的驅(qū)動(dòng)器電子裝置。驅(qū)動(dòng)器模塊33使用車輛電源(未示出)以施加越過(guò)主感應(yīng)充電線圈38的振蕩電勢(shì)。主感應(yīng)充電線圈38作為電感耦合器的主線圈?？稍俪潆婋娮友b置40包括具有次線圈(在圖7未示出)的接收器模塊(未示出)。當(dāng)振蕩電勢(shì)被施加越過(guò)主線圈38時(shí)，產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)，在可再充電電子裝置40的次線圈靠近主感應(yīng)充電線圈38，所述磁場(chǎng)繼而在可再充電電子裝置40的次線圈(未示出)中感應(yīng)振蕩電流。這樣，電能通過(guò)電磁感應(yīng)從主感應(yīng)充電線圈38傳輸?shù)酱尉€圈而無(wú)需這兩個(gè)線圈傳導(dǎo)地連接。當(dāng)電能從主感應(yīng)充電線圈38傳輸?shù)酱尉€圈時(shí)，這一對(duì)稱為感應(yīng)耦合。當(dāng)次線圈感應(yīng)地耦合到主感應(yīng)充電線圈38時(shí)，有線地(S卩，平行地)越過(guò)次線圈的電負(fù)荷(例如，可再充電電子裝置40的電池)可從電源抽取能量。因此，在可再充電電子裝置40的主感應(yīng)充電線圈38和次線圈之間的感應(yīng)耦合允許能量從電源(未示出)傳輸?shù)诫娯?fù)荷(例如，可再充電電子裝置40的電池)而無(wú)需任何導(dǎo)電路徑(例如，連接線)。無(wú)線充電模塊30允許車輛乘員將他們的可再充電電子裝置40放置到無(wú)線充電模塊30的 暴露的充電表面32以提供簡(jiǎn)單、快速和有效的方式以保持可再充電電子裝置40充電而沒(méi)有與需要線纜的有線充電器相關(guān)的缺陷。無(wú)線充電模塊30還包括各種其他特征。例如，可再充電電子裝置40的接收器模塊和無(wú)線充電模塊30之間的磁引力確保可再充電電子裝置40的主感應(yīng)充電線圈38和次線圈之間的調(diào)整是精確的并且有效的充電將發(fā)生。這幫助確?？稍俪潆婋娮友b置40可以與使用有線充電器一樣快地充電或比其更快。此外，可再充電電子裝置40的接收器模塊和無(wú)線充電模塊30可以例如通過(guò)RFID彼此通信以允許無(wú)線充電模塊30將準(zhǔn)確的功率量傳遞給可再充電電子裝置40合適的時(shí)間長(zhǎng)度以便功率的傳輸是安全的和有效的且沒(méi)有能量浪費(fèi)。無(wú)線充電模塊30還可以包括提供音頻和視頻指示器給用戶的硬件(例如，揚(yáng)聲器、LED等)。例如，在一些實(shí)施例中，獨(dú)特的聲音告訴用戶在無(wú)線充電模塊30和可再充電電子裝置40之間已經(jīng)建立了可靠的感應(yīng)連接和可再充電電子裝置40正在充電。在其它實(shí)施例中，相應(yīng)的光指示器(例如，通過(guò)LED)告知用戶無(wú)線充電正在發(fā)生。當(dāng)可再充電電子裝置40從無(wú)線充電模塊30的充電器表面32移除時(shí)，發(fā)出另一獨(dú)特的聲音。當(dāng)可再充電電子裝置40達(dá)到滿電荷時(shí)，關(guān)閉到可再充電電子裝置40的功率。這不僅節(jié)省能量，而且還防止裝置電池的過(guò)度充電，過(guò)度充電可以縮短電池壽命。一旦達(dá)到滿功率且關(guān)閉發(fā)生，可再充電電子裝置40將繼續(xù)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)。如果電池沒(méi)有完全充電，則無(wú)線充電模塊30可以初始化并恢復(fù)充電直到電池完全充電。局部法拉第籠裝置無(wú)線充電模塊30使用耦合磁場(chǎng)為可再充電電子裝置40充電。為了進(jìn)一步說(shuō)明，越過(guò)主感應(yīng)充電線圈38(或“主充電回路”)的時(shí)間變化電壓(Dv/dt)產(chǎn)生電場(chǎng)，其可非有意地連接到車輛內(nèi)鄰近的電子裝置模塊或AM/FM天線。例如，這可以使得無(wú)線充電模塊30產(chǎn)生的電噪聲無(wú)意地連接到車輛AM/FM天線系統(tǒng)并干涉AM/FM廣播接收。為了解決這些問(wèn)題，根據(jù)所公開的實(shí)施例，無(wú)線充電模塊30還可包括設(shè)計(jì)為減少由無(wú)線充電模塊30輻射的電場(chǎng)的局部法拉第籠裝置。局部法拉第籠裝置的兩個(gè)例子將參考圖7至IlB在下面說(shuō)明。靜電防護(hù)實(shí)施例在圖7和圖8示出的一個(gè)實(shí)施例中，局部法拉第籠裝置是傳導(dǎo)的靜電防護(hù)裝置50，其設(shè)計(jì)為主要減少防護(hù)裝置50上方的無(wú)線充電模塊30所輻射的電場(chǎng)并因此防止它們與車輛內(nèi)其它電子裝置模塊耦合，同時(shí)仍然允許在防護(hù)裝置50上方區(qū)域磁場(chǎng)能量得到輻射以便無(wú)線充電模塊30仍然可以充電感應(yīng)地耦合到無(wú)線充電模塊30的主線圈的負(fù)荷。傳導(dǎo)的靜電防護(hù)裝置50嵌入無(wú)線充電模塊30內(nèi)，使得其直接布置成覆蓋在無(wú)線充電模塊30的主感應(yīng)充電線圈38上。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50延伸越過(guò)主感應(yīng)充電線圈38的物理或幾何尺寸。為了適當(dāng)工作，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50必須接地，且在圖7和圖8所示的一個(gè)實(shí)施例中，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50通過(guò)防護(hù)導(dǎo)體34電連接到車輛接地基準(zhǔn)39以便傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50電接地。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，防護(hù)導(dǎo)體34的防護(hù)罩可以電連接到車輛內(nèi)電子裝置的電接地件，其也電連接到車輛的接地基準(zhǔn)39。接地的防護(hù)罩能提供電場(chǎng)(由于由主感應(yīng)充電線圈38攜載的充電電流的切換所產(chǎn)生)的終止。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50可具有允許其作用為有效靜電防護(hù)裝置(例如，局部法拉第籠或防護(hù)裝置)的任意形狀或幾何特征以便其能減少或防止從無(wú)線充電模塊30輻射的電場(chǎng)使得它們不與鄰近無(wú)線充電模塊30或在無(wú)線充電模塊30附近的車輛電子裝置或天線耦合。同時(shí)，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50仍然允許磁場(chǎng)能量為位于傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50上方的充電表面32上的可再充電電子裝置40的預(yù)期負(fù)荷充電。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50設(shè)計(jì)為削弱低頻場(chǎng)分量，同時(shí)允許高頻場(chǎng)分量到達(dá)并從可再充電電子裝置40發(fā)射以便允許預(yù)期的信號(hào)從正在充電的可再充電電子裝置40發(fā)射/發(fā)射到正在充電的可再充電電子裝置40。例如，當(dāng)可再充電電子裝置40是無(wú)線通信裝置如蜂窩電話時(shí)，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50設(shè)計(jì)為削弱可能干涉天線和其它電子裝置的低頻場(chǎng)分量，同時(shí)允許較高頻傳輸和接收從無(wú)線通信裝置傳輸或由無(wú)線通信裝置接收的信號(hào)。在圖7和圖8所示的一個(gè)實(shí)施例中，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50包括導(dǎo)電板。導(dǎo)電板可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層(例如在金屬如銅或鋁層上的鐵氧體材料層)。導(dǎo)電板可以形成為包括多個(gè)精細(xì)間距(fine-pitch)導(dǎo)電指，其彼此分開，并且在每個(gè)導(dǎo)電指之間具有空氣間隙形成指狀結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50可以是印刷電路板(PCB)的被蝕刻側(cè)。在另一個(gè)實(shí)施例中，傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50可以是具有導(dǎo)電涂層的柔性承載件。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50的導(dǎo)電指通過(guò)電耦合器34接地到車輛的接地基準(zhǔn)39。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50的導(dǎo)電指彼此幾何地分隔開(例如，除了在基部導(dǎo)電器52處，不互連)。在傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50的導(dǎo)電指之間提供合適的精細(xì)間距縫隙或空氣間隙。在傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50的導(dǎo)電指之間的空氣間隙的存在減少了導(dǎo)電表面面積，且還確保了導(dǎo)電指不彼此接觸，其避免了會(huì)影響感應(yīng)充電的任意不利的短路。空氣間隙減少了傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50產(chǎn)生會(huì)實(shí)質(zhì)減少感應(yīng)充電過(guò)程有效性的渦電流的能力。傳導(dǎo)靜電防護(hù)裝置50可以減少或消除否則會(huì)潛在地由鄰近的電子裝置模塊或車輛的AM/FM天線接收的電磁干擾(EMI)。這可以防止與電子裝置模塊的干涉和AM/FM廣播的退化。傳導(dǎo)法拉第籠包圍件實(shí)施例在圖9到IlB所示的其它實(shí)施例中，局部法拉第籠裝置是傳導(dǎo)性局部法拉第籠包圍件60。通常，傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件可以由實(shí)體導(dǎo)電材料或網(wǎng)狀導(dǎo)電材料制成。在圖9至IlB所示的示例性實(shí)施例中，傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60實(shí)施為接地五面體盒，其可以用來(lái)產(chǎn)生“局部法拉第籠”。圖9是根據(jù)一些其它所公開實(shí)施例的無(wú)線充電模塊的截面?zhèn)纫晥D的框圖。圖9中的許多特征相對(duì)于圖7和8在上面描述，并且為了簡(jiǎn)明，這些特征的說(shuō)明不再重復(fù)。在這個(gè)實(shí)施例中，防護(hù)裝置50可以由傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60替代。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是在一些實(shí)施例中(未示出)防護(hù)裝置50和傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60可以一起使用來(lái)提供甚至更好的EMI保護(hù)。傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60至少部分地包圍和覆蓋在主感應(yīng)充電線圈38上，且包圍由主感應(yīng)充電線圈38占有的區(qū)域。類似圖7和8的防護(hù)裝置50，傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60設(shè)計(jì)為實(shí)質(zhì)減少傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60上的無(wú)線充電模塊30輻射的電場(chǎng)且因此防止它們與車輛的其它電子設(shè)備模塊或天線耦合，同時(shí)仍然允許磁場(chǎng)能量在無(wú)線充電模塊30和再充電電子裝置40之間的區(qū)域被輻射以便無(wú)線充電模塊30可以仍然為被感應(yīng)地耦合到無(wú)線充電模塊30的主線圈38的負(fù)荷充電。傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60可以減少或消除否則會(huì)潛在地由鄰近的車輛電子設(shè)備模塊或AM/FM天線接收的電磁干涉(EMI)。這可以防止與電子裝置模塊干涉和AM/FM廣播接收的退化。許多不同的五面體防護(hù)盒可以結(jié)合所公開的實(shí)施例實(shí)施。在一些實(shí)施例中，傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60由可以緊固在一起的部件(例如，面板或平板)裝配。例如，圖1OA是根據(jù)一些所公開的實(shí)施例的可用來(lái)構(gòu)成圖9中無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60的各種板62、63、65、67、68的圖。圖1OB是在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60裝配之后和可再充電電子裝置40部分插入無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60中后的圖1OA中無(wú)線充電模塊的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60的概念圖。圖1OB的各種特征相對(duì)于圖1OA在上面描述，因此為了簡(jiǎn)明對(duì)它們不再重復(fù)描述。圖1OC是根據(jù)一些其它所公開的實(shí)施例的在可再充電電子裝置40插入傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60中后的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60和無(wú)線充電模塊30的截面圖。如圖1OA至IOC所示，無(wú)線充電模塊30可以布置在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60內(nèi)。傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60包括前端面板61，其具有限定在其中的孔62 ;后端面板68 ;側(cè)面板63、67 ;底面板65 ;和頂面板66，其具有限定在其中的開口 64。底面板65具有電流(galvanic)連接器35以便連接到接地導(dǎo)線34，其將與車輛接地基準(zhǔn)電連接。無(wú)線充電模塊30可以安裝在底面板65上，因此，底面板65具有容納在驅(qū)動(dòng)器電子裝置33和無(wú)線充電模塊30的主線圈38之間的電連接器36的開孔31。在一些實(shí)施例中，頂面板66包括允許在裝置40上觀察屏幕的開口 64。在一個(gè)實(shí)施例中，在頂面板66中的開口 64可以選擇地由網(wǎng)式過(guò)濾器(未示出)覆蓋以過(guò)濾高頻。可以包括各種其它特征。例如，內(nèi)部絕緣襯可以包括在傳導(dǎo)法拉第籠包圍件60的各種面板上以防止包圍件60不利地影響在一些裝置40上的天線設(shè)計(jì)如無(wú)線通信裝置。一旦裝配好傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60，可再充電電子裝置40可以插入傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60以便其定位成覆蓋無(wú)線充電模塊30，如圖9、10B、10C所示。在圖1lA和IlB中示出例子。圖1lA示出在可再充電電子裝置40放置在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60內(nèi)和到無(wú)線充電模塊30的充電表面32上之前的具有集成無(wú)線充電模塊30的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60，和圖1lB示出了在可再充電電子裝置40放置在傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60內(nèi)和到無(wú)線充電模塊30的充電表面32上之后的具有集成無(wú)線充電模塊30的傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60。傳導(dǎo)局部法拉第籠包圍件60的這種實(shí)施具有額外的好處，在于其幫助防止當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)可再充電電子裝置40的運(yùn)動(dòng)。在本文中，相關(guān)術(shù)語(yǔ)如第一和第二等用來(lái)單獨(dú)區(qū)別一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作而沒(méi)有必要要求或意味著在這些實(shí)體或動(dòng)作之間的任意實(shí)際這種關(guān)系或順序。數(shù)值順序如“第一”、“第二”、“第三”等僅表示多個(gè)中不同的個(gè)體并且不意味著任意順序或次序，除非由權(quán)利要求語(yǔ)言所具體地限定。在任意權(quán)利要求中的文本順序不意味著過(guò)程步驟必須根據(jù)這些順序以時(shí)間或邏輯順序執(zhí)行，除非由權(quán)利要求語(yǔ)言所具體地限定。過(guò)程步驟可以以任意順序交換而不脫離本發(fā)明的范圍，只要這一交換不與權(quán)利要求語(yǔ)言矛盾且不是邏輯上不科學(xué)的。此外，取決于上下文，用來(lái)描述不同元件之間關(guān)系的術(shù)語(yǔ)如“連接”或“耦合”不意味著在這些元件之間必須做出直接的物理連接。例如,兩個(gè)元件可以彼此物理地、電地、邏輯地或以任意其它方式通過(guò)一個(gè)或多個(gè)額外的元件連接。盡管至少一個(gè)示范性實(shí)施例已經(jīng)在前面詳細(xì)說(shuō)明中描述，但可以意識(shí)到大量的變化存在。還可以意識(shí)到一個(gè)示范性實(shí)施例或多個(gè)示范性實(shí)施例僅僅是例子，不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或結(jié)構(gòu)。相反，前面詳細(xì)說(shuō)明將給本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)施所述一個(gè)示范性實(shí)施例或多個(gè)示范性實(shí)施例的方便的路線圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在元件的功能和布置上作出各種變化而不脫離在隨附權(quán)利要求和其合法的等同物中所闡述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車輛,包括 安裝在所述車輛中或所述車輛上的電子部件； 無(wú)線電池充電系統(tǒng)，包括 安裝在所述車輛內(nèi)的無(wú)線電池充電裝置，所述無(wú)線電池充電裝置包括主線圈，其設(shè)計(jì)為感應(yīng)地耦合磁能量以便對(duì)可再充電電子裝置無(wú)線地充電；和 靜電防護(hù)裝置，其設(shè)計(jì)為減少來(lái)自被耦合到所述車輛的電子部件的電磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛，其特征在于，所述電子部件包括安裝在所述車輛內(nèi)或所述車輛上的無(wú)線電天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛，其特征在于，所述電子部件包括安裝在所述車輛內(nèi)或所述車輛上的電子模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括局部法拉第籠裝置，其構(gòu)造為減少?gòu)鸟詈系剿鲭娮硬考挠伤鲋骶€圈輻射的電場(chǎng)并且充分地阻止從所述電子部件接收的由所述主線圈輻射的電磁能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的車輛，其特征在于，所述靜電防護(hù)裝置包括在所述無(wú)線電池充電裝置內(nèi)定位成覆蓋在所述主線圈上的導(dǎo)電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電器構(gòu)造為顯著地減少在所述導(dǎo)電器上方區(qū)域由所述主線圈輻射的電場(chǎng)并阻止從耦合到安裝在車輛內(nèi)或車輛上的電子部件的由所述主線圈輻射的電場(chǎng)，同時(shí)仍然容許磁場(chǎng)能量在所述導(dǎo)電器上方區(qū)域輻射。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的車輛，其特征在于，所述導(dǎo)電器具有比所述主線圈的寬度尺寸更大的寬度尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的車輛，其特征在于，所述主線圈是無(wú)線充電模塊的一部分，且其中所述導(dǎo)電器嵌入到所述無(wú)線充電模塊內(nèi)以便所述導(dǎo)電器布置成覆蓋所述主線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的車輛，其特征在于，所述無(wú)線充電模塊包括位于所述導(dǎo)電器上方的充電表面，且其中所述車輛包括接地基準(zhǔn)，以及 其中所述導(dǎo)電器包括防護(hù)部分，并且其中在所述接地基準(zhǔn)和所述導(dǎo)電器的防護(hù)部分之間的電耦合使所述導(dǎo)電器電接地，以削弱由所述主線圈產(chǎn)生的非期望的電場(chǎng)分量以便所述非期望的電場(chǎng)分量不耦合到所述電子部件，同時(shí)容許磁場(chǎng)能量對(duì)駐留在所述充電表面上的可再充電電子裝置充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的車輛，其特征在于，所述可再充電電子裝置是無(wú)線通信裝置，和其中傳導(dǎo)的靜電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)為削弱否則會(huì)與所述電子部件干涉的非期望的場(chǎng)分量，同時(shí)允許包括通信傳輸和通信接收信號(hào)的預(yù)期場(chǎng)分量從無(wú)線通信裝置傳遞或通過(guò)無(wú)線通信裝置接收。
全文摘要
本發(fā)明涉及安裝在車輛內(nèi)的設(shè)計(jì)為減少電磁干擾的無(wú)線電池充電裝置，具體地，提供一種車輛，其具有安裝在所述車輛內(nèi)的無(wú)線電池充電器和用于減少由無(wú)線電池充電器輻射的電磁干涉的靜電防護(hù)裝置。
文檔編號(hào)B60R16/02GK103051015SQ20121033420
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者D·R·塞爾勒, H·E·肯達(dá)爾, L·L·鮑爾, D·J·特日欽斯基 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司