Die Erfindung betrifft ein Induktionsenergieübertragungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Induktionsenergieübertragungssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Systeme zur induktiven Energieübertragung bekannt. Einerseits sind Induktionsenergieübertragungssysteme in Form klassischer Induktionskochfelder mit einer Versorgungseinheit, umfassend zumindest ein Versorgungsinduktionselement zur induktiven Beheizung von Gargeschirr, seit langem bekannt und weit verbreitet. Versorgungseinheiten modernerer Induktionskochfelder können neben der Beheizung von Gargeschirr zum Teil auch zur induktiven Energieversorgung von Haushaltskleingeräten verwendet werden, wobei für diese Art der induktiven Energieversorgung derzeit der sogenannte Kl-Standard durch das Wireless Power Consortium (WPC) entwickelt wird. Andererseits ist aus dem Stand der Technik der ebenfalls durch das Wireless Power Consortium (WPC) etablierte Qi-Standard zur drahtlosen Energieversorgung von mobilen Endgeräten wie Smartphones und dergleichen bekannt. Der Qi-Standard, welcher für Übertragungsleistungen zwischen 5 W und 15 W ausgelegt ist, und der Kl-Standard, welcher Übertragungsleistungen von bis 2.200 W vorsieht, sind bislang nicht miteinander kompatibel. Ein drahtloses Laden von mobilen Endgeräten über ein Induktionskochfeld ist daher bislang nicht möglich, obwohl eine derartige Anwendung aus Sicht vieler Nutzer wünschenswert wäre. Eine Flexibilität bisher bekannter Induktionsenergieübertragungssysteme ist hierdurch nachteilig stark eingeschränkt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere, aber nicht beschränkt darauf, darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Die Erfindung geht aus von einem Induktionsenergieübertragungssystem, insbesondere Induktionsgarsystem, mit einer Aufstellplatte, mit einer unterhalb der Aufstellplatte angeordneten Versorgungseinheit, welche zumindest ein Versorgungsinduktionselement zur induktiven Bereitstellung von Energie aufweist, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Versorgungseinheit und mit zumindest einem mobilen Endgerät, welches zumindest ein Empfangsinduktionselement zu einem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie und zumindest einen Energiespeicher zur Speicherung der induktiv empfangenen Energie aufweist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die durch das Versorgungsinduktionselement induktiv bereitgestellte Energie anhand zumindest eines drahtlos empfangenen Parameters eines Parametersatzes des mobilen Endgeräts zu steuern.

Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Induktionsenergieübertragungssystem mit einem besonders hohen Maß an Flexibilität und Funktionalität bereitgestellt werden. Es können vorteilhaft ein Bedienkomfort und eine Nutzerfreundlichkeit verbessert werden. Ferner kann vorteilhaft ein Induktionsenergieübertragungssystem mit einem hohen Maß an Sicherheit bereitgestellt werden. Indem die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die durch das Versorgungsinduktionselement induktiv bereitgestellte Energie anhand des zumindest einen drahtlos empfangenen Parameters des Parametersatzes des mobilen Endgeräts zu steuern, kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass eine Energieübertragung durch die Versorgungseinheit nur an mobile Endgeräte erfolgt, welche für einen induktiven Empfang von Energie, beispielsweise nach dem Qi-Standard, ausgelegt sind, während im Falle von auf der Aufstellplatte platzierten inkompatiblen mobilen Endgeräten und/oder metallischen Fremdobjekten, beispielsweise Besteck, eine Bereitstellung von induktiver Energie, wie bei bisher bekannten Induktionsenergieübertragungssystemen, unterbrochen wird. Ferner kann vorteilhaft ein Induktionsenergieübertragungssystem bereitgestellt werden, welches zur drahtlosen Energieübertragung sowohl den Qi-Standard als auch den Kl-Standard unterstützt.

Das Induktionsenergieübertragungssystem weist zumindest eine Hauptfunktionalität in Form einer drahtlosen Energieübertragung auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsgarsystem mit zumindest einer Garfunktion und zumindest einer von einer reinen Garfunktion abweichenden weiteren Hauptfunktion, insbesondere zumindest einer Energieversorgung von mobilen Endgeräten, ausgebildet. Beispielsweise könnte das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsbackofensystem und/oder als ein Induktionsgrillsystem ausgebildet sein. Insbesondere könnte die Versorgungseinheit als Teil eines Induktionsbackofens und/oder als Teil eines Induktionsgrills ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das als Induktionsgarsystem ausgebildete Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionskochfeldsystem ausgebildet. Die Versorgungseinheit ist dann insbesondere als Teil eines Induktionskochfelds ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Küchenenergieversorgungssystem ausgebildet und kann neben einer Energieversorgung von mobilen Endgeräten auch zu einer Energieversorgung und eines Betriebs von Haushaltskleingeräten sowie zur Bereitstellung von Garfunktionen vorgesehen sein.

Unter einer „Aufstellplatte“ soll zumindest eine, insbesondere plattenartige, Einheit verstanden werden, welche in wenigstens einem Betriebszustand zu einem Aufstellen wenigstens eines Gargeschirrs und/oder zu einem Auflegen wenigstens eines Garguts zum Zweck einer Beheizung vorgesehen ist. Die Aufstellplatte könnte als eine Kochfeldplatte ausgebildet sein. Die als Kochfeldplatte ausgebildete Aufstell platte könnte insbesondere zumindest einen Teil eines Kochfeldaußengehäuses ausbilden und insbesondere gemeinsam mit zumindest einer Außengehäuseeinheit, mit welcher die als Kochfeldplatte ausgebildete Aufstell platte in wenigstens einem montierten Zustand verbunden sein könnte, das Kochfeldaußengehäuse wenigstens zu einem Großteil ausbilden. Vorzugsweise ist die Aufstellplatte als eine Arbeitsplatte oder als ein Teilbereich zumindest einer Arbeitsplatte, insbesondere zumindest einer Küchenarbeitsplatte, insbesondere des Induktionsenergieübertragungssystems, ausgebildet. Im Falle einer als Küchenarbeitsplatte ausgebildeten Aufstellplatte kann das Induktionsenergieübertragungssystem ein unsichtbares Kochfeld aufweisen. Die Aufstellplatte könnte beispielsweise wenigstens zu einem Großteil aus Glas und/oder aus Glaskeramik und/oder aus Neolith und/oder aus Dekton und/oder aus Holz und/oder aus Marmor und/oder aus Stein, insbesondere aus Naturstein, und/oder aus Schichtstoff und/oder aus Metall und/oder aus Kunststoff und/oder aus Keramik gebildet sein.

Unter einer „Versorgungseinheit“ soll eine Einheit verstanden werden, welche in wenigstens einem Betriebszustand induktiv Energie bereitstellt und welche insbesondere eine Hauptfunktionalität in Form einer Energiebereitstellung aufweist. Zu der Bereitstellung von Energie weist die Versorgungseinheit zumindest ein Versorgungsinduktionselement auf, welches insbesondere zumindest eine Spule, insbesondere zumindest eine Primärspule, aufweist und/oder als eine Spule ausgebildet ist und welches insbesondere in dem Betriebszustand induktiv Energie bereitstellt. Die Versorgungseinheit könnte zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, besonders vorteilhaft zumindest fünf, vorzugsweise zumindest acht und besonders bevorzugt mehrere Versorgungsinduktionselemente aufweisen, welche in dem Betriebszustand jeweils induktiv Energie bereitstellen könnten, und zwar insbesondere an ein einziges Empfangsinduktionselement oder an zumindest zwei oder mehrere Empfangsinduktionselemente des mobilen Endgeräts und/oder zumindest eines weiteren mobilen Endgeräts. Zumindest ein Teil der Versorgungsinduktionselemente könnten in einem Nahbereich zueinander angeordnet beispielsweise in einer Reihe und/oder in Form einer Matrix angeordnet sein. Vorzugsweise weist die Versorgungseinheit zumindest eine Wechselrichtereinheit auf. Vorzugsweise führt die Wechselrichtereinheit in dem Betriebszustand eine Frequenzwandlung durch und wandelt insbesondere eine eingangsseitige niederfrequente Wechselspannung in eine ausgangsseitige hochfrequente Wechselspannung um. Vorzugsweise weist die niederfrequente Wechselspannung eine Frequenz von höchstens 100 Hz auf. Vorzugsweise weist die hochfrequente Wechselspannung eine Frequenz von mindestens 1000 Hz auf. Die Wechselrichtereinheit ist mit der Steuereinheit verbunden und durch die Steuereinheit mittels Steuersignalen steuerbar. Vorzugsweise ist die Wechselrichtereinheit dazu vorgesehen, die Einstellung der durch das zumindest eine Versorgungsinduktionselement induktiv bereitgestellten Energie durch Einstellung der hochfrequenten Wechselspannung vorzunehmen. Vorzugsweise umfasst die Versorgungseinheit zumindest einen Gleichrichter. Vorzugsweise weist die Wechselrichtereinheit zumindest ein Wechselrichterschaltelement auf. Vorzugsweise erzeugt das Wechselrichterschaltelement zu einem Betrieb des zumindest einen Versorgungsinduktionselements einen oszillierenden elektrischen Strom, vorzugsweise mit einer Frequenz von zumindest 15 kHz, insbesondere von wenigstens 17 kHz und vorteilhaft von mindestens 20 kHz. Vorzugsweise umfasst die Wechselrichtereinheit zumindest zwei Wechselrichterschaltelemente, welche bevorzugt als Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode ausgebildet sind und besonders vorteilhaft zumindest einen Dämpfungskondensator. Unter einer „Steuereinheit“ soll eine elektronische Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest die Versorgungseinheit zu steuern und/oder zu regeln.

Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.

Das mobile Endgerät kann, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise als ein Smartphone und/oder als eine Smartwatch und/oder als ein Tablet und/oder als ein Notebook und/oder als ein Laptop und/oder dergleichen ausgebildet sein.

Der Parametersatz des mobilen Endgeräts umfasst zumindest einen, vorzugsweise zumindest zwei Parameter, welche das mobile Endgerät kennzeichnen. Vorzugsweise ist zumindest ein Parameter des Parametersatzes ein Identifikationsparameter, welcher das mobile Endgerät im Hinblick auf eine Art und einen Typ und vorzugsweise im Hinblick auf eine Kompatibilität zum drahtlosen Empfang von induktiver Energie kennzeichnet. Der Parametersatz kann darüber hinaus weitere Paramater des mobilen Endgeräts, beispielsweise Betriebsparameter und/oder Statusparameter und/oder Zustandsparameter des Energiespeichers und/oder dergleichen umfassen.

In dem vorliegenden Dokument dienen Zahlwörter, wie beispielsweise „erste/r/s“ und „zweite/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder einer Zuordnung zwischen Objekten untereinander und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte. Insbesondere impliziert ein „zweites Objekt“ nicht zwangsläufig ein Vorhandensein eines „ersten Objekts“.

Unter „vorgesehen“ soll speziell programmiert und/oder ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Die Steuereinheit könnte zu einem induktiven drahtlosen Empfang des zumindest einen Parameters des Parametersatzes des mobilen Endgeräts, beispielsweise über die Versorgungseinheit und/oder über ein induktives Kommunikationselement, vorgesehen sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird jedoch vorgeschlagen, dass die Steuereinheit zumindest eine Funkschnittstelle zum drahtlosen Empfang des Parameters von dem mobilen Endgerät aufweist. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders einfache und zuverlässige drahtlose Datenübertragung zwischen der Steuereinheit und dem zumindest einen mobilen Endgerät ermöglicht werden. Die Funkschnittstelle könnte zu einer unidirektionalen Datenkommunikation, beispielsweise ausschließlich zu einem drahtlosen Empfang des zumindest einen Parameters des mobilen Endgeräts, vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Funkschnittstelle zu einer bidirektionalen Datenkommunikation, das heißt sowohl zu einem Empfang als auch zu einem Senden von Daten, insbesondere an das mobile Endgerät, vorgesehen. Die Funkschnittstelle könnte beispielsweise als eine WLAN-Schnittstelle und/oder als eine Bluetooth- Schnittstelle und/oder als eine ZigBee-Schnittstelle und/oder als eine Mobilfunkschnittstelle und/oder als eine RFID-Schnittstelle und/oder als eine Funkschnittstelle nach einem anderen geeigneten Funkstandard ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Funkschnittstelle als eine N FC-Schnittstelle ausgebildet. Die Funkschnittstelle könnte auch als eine Multifunktionsschnittstelle ausgebildet und zu einer drahtlosen Datenübertragung mittels zumindest zweier verschiedener Funkstandards, beispielsweise nach dem NFC-Standard und dem Bluetooth-Standard, vorgesehen sein. Denkbar ist auch, dass die Steuereinheit eine Mehrzahl von Funkschnittstellen aufweist, welche jeweils zur drahtlosen Datenübertragung nach einem bestimmten Funkstandard vorgesehen sind. Beispielsweise könnte eine erste Funkschnittstelle der Steuereinheit zur drahtlosen Datenübertragung nach dem NFC-Standard und eine zweite Funkschnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung nach dem Bluetooth-Standard vorgesehen sein. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Flexibilität weiter erhöht werden, insbesondere indem eine drahtlose Datenübertragung zwischen der Steuereinheit und verschiedenen mobilen Endgeräten, welche unterschiedliche Funkstandards unterstützen, ermöglicht ist.

Zudem wird vorgeschlagen, dass der Parametersatz einen Betriebsparameter des mobilen Endgeräts umfasst. Durch eine derartige Ausgestaltung können vorteilhaft ein Bedienkomfort und eine Sicherheit erhöht werden. Es kann insbesondere eine Kompatibilität des mobilen Endgeräts zur drahtlosen Energieversorgung mit der Versorgungseinheit sichergestellt werden. Vorzugsweise umfasst der Betriebsparameter zumindest eine benötigte Leistung zum Laden des Energiespeichers in einem Ladezustand des mobilen Endgeräts. Der Betriebsparameter kann beispielsweise eine minimale erforderliche Leistung und eine maximal zulässige Leistung zum Laden des Energiespeichers umfassen. Ferner könnte der Betriebsparameter einen aktuell gewählten Lademodus, beispielsweise für schnelles Laden und/oder schonendes Laden, umfassen. Es sind weitere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Betriebsparameter denkbar.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Parametersatz zumindest einen Zustandsparameter des Energiespeichers umfasst. Hierdurch kann vorteilhaft eine Sicherheit weiter erhöht und ein Verschleiß des Energiespeichers, beispielsweise aufgrund des Memory- Effekts, reduziert werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass der Zustandsparameter einen Ladezustand des Energiespeichers umfasst. Hierdurch kann vorteilhaft ein besonders effizientes Induktionsenergieübertragungssystem bereitgestellt werden. Es kann vorteilhaft ein effizientes und sicheres Laden des Energiespeichers ermöglicht werden, wenn der Zustandsparameter einen Ladezustand des Energiespeichers umfasst. Unter einem „Ladezustand“ soll in diesem Zusammenhang eine prozentuale Angabe einer aktuellen Kapazität des Energiespeichers im Verhältnis zu einer maximalen Kapazität des Energiespeichers verstanden werden. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Zustandsparameter eine Temperatur des Energiespeichers umfasst. Hierdurch kann vorteilhaft eine Sicherheit erhöht werden. Insbesondere kann die Gefahr einer Beschädigung des Energiespeichers und/oder eine Gefahr für Nutzer, insbesondere eine Brand- und/oder Explosionsgefahr aufgrund von Überhitzung des Energiespeichers, vorteilhaft reduziert, insbesondere minimiert, werden.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das mobile Endgerät eine Überwachungseinheit zur Überwachung und zum Schutz des Energiespeichers aufweist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Sicherheit noch weiter erhöht werden. Es kann insbesondere einem vorzeitigen Verschleiß des Energiespeichers vorteilhaft entgegengewirkt werden. Vorzugsweise umfasst die Überwachungseinheit ein Batteriemanagementsystem mit zumindest einer elektronischen Schaltung zur Überwachung und zum Schutz des Energiespeichers. Das Batteriemanagementsystem der Überwachungseinheit kann darüber hinaus auch zur Steuerung und/oder Regelung von Lade- und/oder Entladevorgängen des Energiespeichers vorgesehen sein. Funktionen der Überwachungseinheit können, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise eine Ladezustandserkennung, einen Tiefentladeschutz, einen Überladeschutz, eine Kurzschlusssicherung, Steuer- und/oder Regelprozesse eines Ladevorgangs anhand einer Ladekennlinie des Energiespeichers, umfassen.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Überwachungseinheit zumindest ein Schaltelement zum Herstellen und Trennen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement und dem Energiespeicher aufweist. Hierdurch kann vorteilhaft ein effizienter Schutz des Energiespeichers mit besonders einfachen technischen Mitteln und besonders kostengünstig ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Überwachungseinheit dazu vorgesehen, die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement und dem Energiespeicher anhand des Zustandsparameters automatisch herzustellen oder zu trennen. Beispielsweise wäre denkbar, dass die Überwachungseinheit die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement und dem Energiespeicher bei einem niedrigen Ladezustand des Energiespeichers automatisch herstellt oder bei einer überhöhten Temperatur des Energiespeichers automatisch trennt.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Induktionsenergieübertragungssystem zumindest ein weiteres mobiles Endgerät aufweist, mit zumindest einem weiteren Empfangsinduktionselement, wobei das Versorgungsinduktionselement zur gleichzeitigen induktiven Bereitstellung von Energie an das Empfangsinduktionselement und das weitere Empfangsinduktionselement vorgesehen ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Flexibilität weiter verbessert werden. Das weitere mobile Endgerät könnte im Wesentlichen identisch oder zumindest ähnlich zu dem mobilen Endgerät ausgebildet sein. Beispielsweise könnten das mobile Endgerät und das weitere mobile Endgerät zur gleichen Geräteart gehören und beispielsweise jeweils als Smartphones ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass das weitere mobile Endgerät von dem mobilen Endgerät verschieden ausgebildet ist. Beispielsweise könnte das mobile Endgerät zu einer ersten Geräteart, beispielsweise Smartphones, und das weitere mobile Endgerät zu einer zweiten Geräteart, beispielsweise Tablets, gehören. Vorzugsweise ist das Versorgungsinduktionselement zur gleichzeitigen induktiven Bereitstellung von Energie an zumindest drei, vorzugsweise zumindest vier und besonders bevorzugt zumindest fünf Empfangsinduktionselemente vorgesehen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, eine induktiv bereitgestellte Gesamtleistung des Versorgungsinduktionselements anhand des zumindest einen Parameters des mobilen Endgeräts und anhand zumindest eines weiteren Parameters des weiteren mobilen Endgeräts anzupassen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft ein besonders effizientes Induktionsenergieübertragungssystem bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine Energieeffizienz verbessert werden. Beispielsweise könnte die Steuereinheit dazu vorgesehen sein, die induktiv bereitgestellte Gesamtleistung des Versorgungsinduktionselements anhand einer benötigten Leistung des Energiespeichers des mobilen Endgeräts, welche in dem Parameter enthalten ist, und anhand einer benötigten Leistung eines weiteren Energiespeichers des weiteren mobilen Endgeräts, welcher in dem weiteren Parameter enthalten ist, anzupassen.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Induktionsenergieübertragungssystem zumindest ein Kochfeld umfasst, welches zumindest die Versorgungseinheit und die Steuereinheit aufweist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Induktionsenergieübertragungssystem mit besonders hoher Flexibilität und Funktionalität bereitgestellt werden. Das Kochfeld ist einerseits zum Beheizen von Gargeschirr zum Kochen vorgesehen und andererseits dazu die vorhergehend genannten Funktionen der Steuereinheit und der Versorgungseinheit im Hinblick auf induktives Laden mobiler Endgeräte bereitzustellen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kochfeld für ein Induktionsenergieübertragungssystem nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen. Ein derartiges Kochfeld zeichnet sich insbesondere durch seine vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität und Funktionalität aus.

Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Induktionsenergieübertragungssystems, insbesondere nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen, mit einer Aufstellplatte, mit einer unterhalb der Aufstell platte angeordneten Versorgungseinheit, welche zumindest ein Versorgungsinduktionselement zur induktiven Bereitstellung von Energie aufweist, mit zumindest einem mobilen Endgerät, welches zumindest ein Empfangsinduktionselement zu einem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie und zumindest einen Energiespeicher zur Speicherung der induktiv empfangenen Energie aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die durch die Versorgungseinheit induktiv bereitgestellte Energie basierend auf zumindest einem drahtlos empfangenen Parameter eines Parametersatzes des mobilen Endgeräts gesteuert wird. Mittels eines derartigen Verfahrens kann vorteilhaft ein besonders flexibler, einfacher und sicherer Betrieb des Induktionsenergieübertragungssystems erreicht werden.

Das Induktionsenergieübertragungssystem soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das Induktionsenergieübertragungssystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Induktionsenergieübertragungssystem mit einer Aufstellplatte, einer unterhalb der Aufstellplatte angeordneten Versorgungseinheit, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Versorgungseinheit und mit einer Mehrzahl von mobilen Endgeräten,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des Induktionsenergieübertragungssystems mit der Versorgungseinheit, der Steuereinheit und den mobilen Endgeräten, welche jeweils ein Empfangsinduktionselement und einen Energiespeicher aufweisen,

Fig. 3 ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Steuerung der Versorgungseinheit durch die Steuereinheit anhand von Parametern der mobilen Endgeräte und

Fig. 4 ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zum Betrieb des Induktionsenergieübertragungssystems.

Figur 1 zeigt ein Induktionsenergieübertragungssystem 10 in einer schematischen Ansicht. Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist eine Aufstellplatte 12 auf. Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist ein Kochfeld 50 auf. Das Kochfeld 50 ist als ein Induktionskochfeld ausgebildet. Vorliegend ist die Aufstellplatte 12 als eine Kochfeldplatte des Kochfelds 50 ausgebildet.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist eine Versorgungseinheit 14 auf. Die Versorgungseinheit 14 ist unterhalb der Aufstellplatte 12 angeordnet. Die Versorgungseinheit 14 weist zumindest ein Versorgungsinduktionselement 16 auf. Das Versorgungsinduktionselement 16 ist zur induktiven Bereitstellung von Energie vorgesehen. Vorliegend weist die Versorgungseinheit 14 eine Mehrzahl von Versorgungsinduktionselementen 16 auf.

Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren jeweils lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist eine Steuereinheit 18 auf. Die Steuereinheit 18 ist zur Steuerung der Versorgungseinheit 14 vorgesehen. Die Steuereinheit 18 weist zur Steuerung der Versorgungseinheit 14 eine Wechselrichtereinheit (nicht dargestellt) auf.

Das Kochfeld 50 weist vorliegend zumindest die Versorgungseinheit 14 und die Steuereinheit 18 auf.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist zumindest ein mobiles Endgerät 20 auf. Das mobile Endgerät 20 weist zumindest ein Empfangsinduktionselement 22 (vgl. Figur 2) auf. Das Empfangsinduktionselement 22 des mobilen Endgeräts 20 ist zu einem Empfang der durch das Versorgungsinduktionselement 16 der Versorgungseinheit 14 induktiv bereitgestellten Energie vorgesehen.

Das mobile Endgerät 20 weist zumindest einen Energiespeicher 24 auf (vgl. Figur 2). Der Energiespeicher 24 ist zur Speicherung der induktiv empfangenen Energie vorgesehen. Der Energiespeicher 24 kann beispielsweise als ein Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet sein.

Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, die durch das Versorgungsinduktionselement

16 induktiv bereitgestellte Energie anhand zumindest eines drahtlos empfangenen Parameters 26 (vgl. Figur 3) eines Parametersatzes des mobilen Endgeräts 20 zu steuern.

Die Steuereinheit 18 weist zumindest eine Funkschnittstelle 30 zum drahtlosen Empfang des Parameters 26 von dem mobilen Endgerät 20 auf. Die Funkschnittstelle 30 ist zu einer bidirektionalen drahtlosen Datenkommunikation vorgesehen und kann neben dem Empfang des Parameters 26 und/oder weiterer Daten auch zu einem Senden von Daten an das mobile Endgerät 20 und oder andere Einheiten verwendet werden. Die Funkschnittstelle 30 kann beispielsweise zu einer drahtlosen Datenkommunikation per NFC oder per Bluetooth oder per WLAN oder dergleichen vorgesehen sein.

Vorliegend ist das mobile Endgerät 20 als ein Smartphone ausgebildet. Das Induktionsenergieübertragungssystem 10 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darüber hinaus zwei weitere mobile Endgeräte 42, 44 auf, welche ebenfalls als Smartphones ausgebildet sind.

Figur 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Induktionsenergieübertragungssystems 10 mit der Versorgungseinheit 14, der Steuereinheit 18 und den mobilen Endgeräten 20, 42, 44.

Das mobile Endgerät 20 weist eine Überwachungseinheit 38 auf. Die Überwachungseinheit 38 ist zur Überwachung und zum Schutz des Energiespeichers 24 vorgesehen. Die Überwachungseinheit 38 umfasst eine Speichereinheit 104. In der Speichereinheit 104 ist der Parametersatz des mobilen Endgeräts 20 gespeichert. Vorliegend umfasst der Parametersatz zumindest einen Betriebsparameter 28 des mobilen Endgeräts 20. Der Betriebsparameter 28 umfasst beispielsweise eine benötigte elektrische Leistung zum Laden des Energiespeichers 24. Der Parametersatz des mobilen Endgeräts 20 umfasst außerdem zumindest einen Zustandsparameter 32, 34 des Energiespeichers 24. Vorliegend umfasst der Zustandsparameter 32 einen Ladezustand 36 (vgl. Figur 3) des mobilen Endgeräts 20. Der Zustandsparameter 34 umfasst eine Temperatur des Energiespeichers 24. Die Überwachungseinheit 38 umfasst einen Temperatursensor (nicht dargestellt) zur Messung der Temperatur des Energiespeichers 24.

Die Überwachungseinheit 38 weist zumindest ein Schaltelement 40 zum Herstellen und Trennen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement 22 und dem Energiespeicher 24 auf. Die Überwachungseinheit 38 ist dazu vorgesehen, die Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement 22 und dem Energiespeicher 24 mittels des Schaltelements anhand der Zustandsparameter 32, 34 des Energiespeichers 24 herzustellen oder zu trennen. Beispielsweise könnte die Überwachungseinheit 38 eine hergestellte Verbindung zwischen dem Empfangsinduktionselement 22 und dem Energiespeicher 24 automatisch trennen, wenn die Temperatur des Energiespeichers 24 einen Schwellenwert überschreitet.

Das mobile Endgerät 20 weist eine Funkschnittstelle 94 auf. Die Funkschnittstelle 94 ist zum drahtlosen Senden und Empfangen von Daten, beispielsweise per NFC oder per Bluetooth oder per WLAN oder dergleichen vorgesehen. Die Funkschnittstelle 94 ist mit der Überwachungseinheit 38 verbunden. In einem Betriebszustand des Induktionsenergieübertragungssystems 10 sendet die Funkschnittstelle 94 den Parameter 26 des mobilen Endgeräts 20 und/oder die Zustandsparameter 32, 34 des Energiespeichers 24 drahtlos an die Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18.

Ein erstes weiteres mobiles Endgerät 42 des Induktionsenergieübertragungssystems 10 weist ein erstes weiteres Empfangsinduktionselement 46 zu einem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie und einen ersten weiteren Energiespeicher 56 zur Speicherung der Energie auf. Das erste weitere mobile Endgerät 42 weist eine erste weitere Funkschnittstelle 96 zur drahtlosen Datenkommunikation mit der Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18 auf.

Ein zweites weiteres mobiles Endgerät 44 des Induktionsenergieübertragungssystems 10 weist ein zweites weiteres Empfangsinduktionselement 48 zu einem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie und einen zweiten weiteren Energiespeicher 58 zur Speicherung der Energie auf. Das zweite weitere mobile Endgerät 44 weist eine zweite weitere Funkschnittstelle 98 zur drahtlosen Datenkommunikation mit der Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18 auf.

Das erste weitere mobile Endgerät 42 und das zweite weitere mobile Endgerät 44 weisen jeweils eine Überwachungseinheit zur Überwachung und zum Schutz der jeweiligen weiteren Energiespeicher 56, 58 auf, welche in der Figur 2 der Übersichtlichkeit halber nicht mit Bezugszeichen versehen sind und zu deren Funktionsweise auf die obige Beschreibung der Überwachungseinheit 38 des mobilen Endgeräts 20 verwiesen sei. Das Versorgungsinduktionselement 16 der Versorgungseinheit 14 ist zur gleichzeitigen induktiven Bereitstellung von Energie an das Empfangsinduktionselement 22 des mobilen Endgeräts 20 und die weiteren Empfangsinduktionselemente 46, 48 der weiteren mobilen Endgeräte 42, 44 vorgesehen.

Figur 3 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Steuerung der Versorgungseinheit 14 anhand von Parametern 26, 52, 54 der mobilen Endgeräte 20, 42, 44 in einem Betriebszustand des Induktionsenergieübertragungssystems 10.

Auf einer Abszisse 60 des Diagramms ist eine Zeit in Minuten aufgetragen. Auf einer linken Ordinate 62 des Diagramms ist eine Versorgungsleistung in Watt aufgetragen, welche das Versorgungsinduktionselement 16 der Versorgungseinheit 14 in dem Betriebszustand induktiv bereitstellt. Auf einer rechten Ordinate 64 des Diagramms ist ein Ladezustand der Energiespeicher 24, 56, 58 der mobilen Endgeräte 20, 42, 44 in Prozent angegeben.

Eine erste Kurve 66 in dem Diagramm zeigt einen zeitlichen Verlauf einer der durch das Versorgungsinduktionselement 16 induktiv bereitgestellten Gesamtleistung 72. Eine zweite Kurve 68 in dem Diagramm zeigt den Parameter 26 des mobilen Endgeräts 20. Vorliegend handelt es sich bei dem Parameter 26 um den Betriebsparameter 28 des mobilen Endgeräts 20, und zwar um die benötigte elektrische Leistung zum Laden des Energiespeichers 24. Eine dritte Kurve 70 zeigt den Zustandsparameter 32 des Energiespeispeichers 24 des mobilen Endgeräts 20. Vorliegend umfasst der Zustandsparameter 32 den Ladezustand 36 des Energiespeichers 24. Eine vierte Kurve 74 in dem Diagramm zeigt einen ersten weiteren Parameter 52 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42. Vorliegend handelt es sich bei dem ersten weiteren Parameter 52 um einen ersten weiteren Betriebsparameter 76 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42, und zwar um eine benötigte elektrische Leistung zum Laden des ersten weiteren Energiespeichers 56. Eine fünfte Kurve 78 in dem Diagramm zeigt einen ersten weiteren Zustandsparameter 80 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42. Der erste weitere Zustandsparameter 80 umfasst einen Ladezustand 82 des ersten weiteren Energiespeichers 56 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42. Eine sechste Kurve 84 des Diagramms zeigt einen zweiten weiteren Parameter 54 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44. Vorliegend handelt es sich bei dem zweiten weiteren Parameter 54 um einen zweiten weiteren Betriebsparameter 86 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44, und zwar um eine benötigte elektrische Leistung zum Laden des zweiten weiteren Energiespeichers 58. Eine siebte Kurve 88 in dem Diagramm zeigt einen zweiten weiteren Zustandsparameter 90 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42. Der zweite weitere Zustandsparameter 90 umfasst einen Ladezustand 92 des zweiten weiteren Energiespeichers 58 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44.

Die Steuereinheit 18 ist dazu vorgesehen, die induktiv bereitgestellte Gesamtleistung 72 des Versorgungsinduktionselements 16 anhand des zumindest einen Parameters 26 des mobilen Endgeräts 20 und anhand zumindest eines weiteren Parameters 52, 54 zumindest eines der weiteren mobilen Endgeräte 42, 44 anzupassen. Vorliegend ist die Steuereinheit 18 dazu vorgesehen, die induktiv bereitgestellte Gesamtleistung 72 anhand des zumindest einen Parameters 26 des mobilen Endgeräts 20, sowie anhand des ersten weiteren Parameters 52 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 und anhand des zweiten weiteren Parameters 54 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44 anzupassen.

Zu Beginn des in dem Diagramm der Figur 3 dargestellten Betriebszustands des Induktionsenergieübertragungssystems 10 werden das Empfangsinduktionselement 22 des mobilen Endgeräts 20, das erste weitere Empfangsinduktionselement 46 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 und das zweite weitere Empfangsinduktionselement 48 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44 über das Versorgungsinduktionselement 16 gleichzeitig induktiv mit Energie versorgt. Die benötigte elektrische Leistung zum Laden des Energiespeichers 24 des mobilen Endgeräts 20 beträgt beispielsweise 9 Watt, die benötigte elektrische Leistung zum Laden des ersten weiteren Energiespeichers 56 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 beträgt beispielsweise 6 Watt und die benötigte elektrische Leistung zum Laden des zweiten weiteren Energiespeichers 58 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44 beträgt beispielsweise 5 Watt. Dementsprechend bestimmt die Steuereinheit 18 in dem Betriebszustand anhand des Parameters 26, des ersten weiteren Parameters 52 und des zweiten weiteren Parameters 54 die Gesamtleistung 72 des Versorgungsinduktionselements 16 und passt diese zunächst auf 20 Watt an.

Die Steuereinheit 18 ist außerdem dazu vorgesehen, die induktiv bereitgestellte Gesamtleistung 72 des Versorgungsinduktionselements 16 anhand des Zustandsparameters 32 des Energiespeichers 24 des mobilen Endgeräts, sowie anhand des ersten weiteren Zustandsparameters 80 des ersten weiteren Energiespeichers 56 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 und anhand des zweiten weiteren Zustandsparameters 90 des zweiten weiteren Energiespeichers 58 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44 anzupassen.

Zu Beginn des in dem Diagramm gezeigten Ladevorgangs beträgt der Ladezustand 36 des Energiespeicher 24 des mobilen Endgeräts 20 70 % Prozent. Nach etwa 35 Minuten ist der Energiespeicher 24 des mobilen Endgeräts 20 vollständig geladen und das mobile Endgerät 20 kommuniziert einen Ladezustand 36 von 100 Prozent als Zustandsparameter 32 mittels der Funkschnittstelle 94 drahtlos an die Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18. Die Steuereinheit 18 passt daraufhin die Gesamtleistung 72 an und reduziert diese um 9 Watt auf insgesamt 11 Watt. Der Ladezustand 82 des ersten weiteren Energiespeichers 56 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 beträgt zu Beginn des Ladevorgangs 50 Prozent. Nach etwa 85 Minuten ist der erste weitere Energiespeicher 56 des ersten weiteren mobilen Endgeräts 42 vollständig geladen und das erste weitere mobile Endgerät 42 kommuniziert einen Ladezustand 82 von 100 Prozent als ersten weiteren Zustandsparameter 86 mittels der ersten weiteren Funkschnittstelle 96 drahtlos an die Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18. Die Steuereinheit 18 passt daraufhin die Gesamtleistung 72 erneut an und reduziert diese um weitere 6 Watt auf insgesamt 5 Watt. Der zweite weitere Energiespeicher 58 des zweiten weiteren mobilen Endgeräts 44 ist zu Beginn des Ladevorgangs vollständig entladen und der Ladezustand 92 beträgt 0 Prozent. Nach etwa 95 Minuten ist der zweite weitere Energiespeicher 58 vollständig geladen und das zweite weitere mobile Endgerät 44 kommuniziert einen Ladezustand 92 von 100 Prozent mittels der zweiten weiteren Funkschnittstelle 98 drahtlos an die Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18. Die Steuereinheit 18 beendet daraufhin die induktive Bereitstellung von Energie durch das Versorgungsinduktionselement 16.

Figur 4 zeigt ein schematisches Verfahrensfließbild eines Verfahrens zum Betrieb des Induktionsenergieübertragungssystems 10. In dem Verfahren wird die durch die Versorgungseinheit 14 induktiv bereitgestellte Energie basierend auf zumindest einem drahtlos empfangenen Parameter 26 des Parametersatzes des mobilen Endgeräts 20 gesteuert. Das Verfahren umfasst zumindest zwei Verfahrensschritte 100, 102. In einem ersten Verfahrensschritt 100 des Verfahrens wird der Parameter 26 des mobilen Endgeräts 20 drahtlos empfangen und zwar von der Funkschnittstelle 30 der Steuereinheit 18. In einem zweiten Verfahrensschritt 102 des Verfahrens wird die durch die Versorgungseinheit 14 induktiv bereitgestellte Energie basierend auf dem drahtlos empfangenen Parameter 26 gesteuert und zwar mittels der Wechselrichtereinheit der Steuereinheit 18.

Bezugszeichen

10 Induktionsenergieübertragungssystem

12 Aufstellplatte

14 Versorgungseinheit

16 Versorgungsinduktionselement

18 Steuereinheit

20 mobiles Endgerät

22 Empfangsinduktionselement

24 Energiespeicher

26 Parameter

28 Betriebsparameter

30 Funkschnittstelle

32 Zustandsparameter

34 Zustandsparameter

36 Ladezustand

38 Überwachungseinheit

40 Schaltelement

42 erstes weiteres mobiles Endgerät

44 zweites weiteres mobiles Endgerät

46 erstes weiteres Empfangsinduktionselement

48 zweites weiteres Empfangsinduktionselement

50 Kochfeld

52 erster weiterer Parameter

54 zweiter weiterer Parameter

56 erster weiterer Energiespeicher

58 zweiter weitere Energiespeicher

60 Abszisse

62 linke Ordinate

64 rechte Ordinate erste Kurve zweite Kurve dritte Kurve

Gesamtleistung vierte Kurve erster weiterer Betriebsparameter fünfte Kurve erster weiterer Zustandsparameter

Ladezustand sechste Kurve zweiter weiterer Betriebsparameter siebte Kurve zweiter weiterer Zustandsparameter

Ladezustand

Funkschnittstelle erste weitere Funkschnittstelle zweite weitere Funkschnittstelle erster Verfahrensschritt zweiter Verfahrensschritt

Speichereinheit