FR3011695A1 - Chargeur sans fil pour appareil electronique et equipement interieur de vehicule comprenant un tel chargeur - Google Patents

Abstract

Ce chargeur sans fil comprend un support (4) pour recevoir un appareil électronique (6), ledit support (4) comprenant une base (18) et un élément de retenue (24) ledit élément de retenue (24) étant mobile par rapport à la base pour prendre une position en fonction des dimensions de l'appareil électronique (6) dans laquelle l'appareil électronique est retenu sur le support (4). Ce chargeur comprend en outre un émetteur d'énergie (14) sans fil pour le chargement sans fil d'un appareil électronique (6) retenu sur le support (4), dans lequel l'émetteur d'énergie (14) est porté par un mécanisme (25) reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie (14) à la base (18) et à l'élément de retenue (24), ledit mécanisme (25) étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue (24) par rapport à la base (18) entraîne un déplacement de l'émetteur d'énergie (14) par rapport à la base (18).

Description

Chargeur sans fil pour appareil électronique et équipement intérieur de véhicule comprenant un tel chargeur La présente invention concerne le domaine des chargeurs sans fil pour le chargement de batteries électriques d'appareils électroniques.

Pour faciliter le chargement de la batterie électrique d'un appareil électronique portatif, tel qu'un téléphone portable ou ordiphone (« smartphone » en anglais), il est possible d'équiper cet appareil électronique d'une bobine réceptrice en vue du chargement de sa batterie à l'aide d'un chargeur sans fil comprenant une bobine émettrice d'énergie pour le transfert d'énergie électrique sans contact de la bobine émettrice d'énergie vers la bobine réceptrice par couplage inductif. L'efficacité d'un tel chargement dépend du bon alignement de la bobine émettrice d'énergie et de la bobine réceptrice. Un mauvais alignement diminue le rendement et augmente la durée de chargement. EP 2 579 420 divulgue un chargeur sans fil comprenant un corps ayant une bobine émettrice d'énergie et un porteur pour porter un appareil électronique, le porteur étant déplacé par rapport au corps sous l'effet du poids de l'appareil électronique de manière à aligner la bobine émettrice d'énergie avec une bobine réceptrice de l'appareil électronique. Un des buts de l'invention est de proposer un chargeur sans fil propre à recevoir des appareils électroniques de dimensions variées tout en permettant un chargement efficace de leurs batteries. A cet effet, l'invention propose une chargeur sans fil pour appareil électronique, comprenant un support pour recevoir un appareil électronique, ledit support comprenant une base et un élément de retenue, ledit élément de retenue étant mobile par rapport à la base pour prendre une position en fonction des dimensions de l'appareil électronique dans laquelle l'appareil électronique est retenu sur le support, le chargeur comprenant en outre un émetteur d'énergie sans fil pour le chargement sans fil d'un appareil électronique retenu sur le support, dans lequel l'émetteur d'énergie est porté par un mécanisme reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie à la base et à l'élément de retenue, ledit mécanisme étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue par rapport à la base entraîne un déplacement de l'émetteur d'énergie par rapport à la base. Le chargeur comprend en option une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'élément de retenue est mobile suivant une première direction, ledit mécanisme étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue suivant la première direction entraîne un déplacement de l'émetteur d'énergie ayant une composante suivant la première direction et une composante suivant une deuxième direction perpendiculaire à la première direction ; - l'émetteur d'énergie est monté coulissant par rapport à la base suivant une troisième direction faisant un angle non nul avec la première direction et avec la deuxième direction ; - la troisième direction est coplanaire avec la première direction et la deuxième direction ; - le mécanisme comprend une première liaison mécanique reliant mécaniquement l'élément de retenue à la base, la première liaison mécanique étant à un seul degré de liberté en translation, suivant la première direction ; - l'émetteur d'énergie est monté coulissant par rapport à l'élément de retenue suivant la deuxième direction ; - le mécanisme comprend une deuxième liaison mécanique eliant mécaniquement l'émetteur d'énergie à l'élément de retenue, la deuxième liaison mécanique étant à un seule degré de liberté en translation suivant la deuxième direction ; - le mécanisme comprend une troisième liaison mécanique reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie à la base, la troisième liaison mécanique étant à un seul degré de liberté en translation ; - le support délimite un espace de réception délimité suivant la première direction entre l'élément de retenue et un premier élément d'appui fixe par rapport à la base ; - l'espace de réception est délimité suivant la deuxième direction par un deuxième élément d'appui fixe. L'invention concerne également un équipement pour intérieur de véhicule comprenant un chargeur sans fil tel que défini ci-dessus.

L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique de face d'un équipement intérieur de véhicule comprenant un chargeur sans fil pour le chargement d'appareils électroniques variés et d'un appareil électronique propre à être placé sur le chargeur; - la Figure 2 est un schéma cinématique du chargeur montrant les liaisons mécaniques entre différents éléments du chargeur. Tel qu'illustré sur la Figure 1, un équipement intérieur de véhicule 1 comprend un chargeur 2 sans fil pour le chargement d'appareils électroniques.

L'équipement intérieur de véhicule 1 est par exemple une planche de bord, une console, ou un élément rapporté se fixant sur un élément d'habillage d'intérieur de véhicule. Le chargeur 2 sans fil comprend un support 4 pour recevoir l'appareil électronique 6 L'appareil électronique 6 est portatif. Il s'agit par exemple d'un terminal mobile, notamment d'un téléphone portable, d'un ordiphone ou d'une tablette numérique. L'appareil électronique 6 présente une face avant 6A, munie d'un écran 8, une face arrière 6B opposée à la face avant 6A, et des bords 60. L'appareil électronique 6 présente en vue de face un contour sensiblement rectangulaire. L'appareil électronique 6 comprend une batterie 10, pour le stockage d'énergie électrique, et une bobine réceptrice 12 de couplage inductif, la batterie 10 étant connectée à la bobine réceptrice 12 pour le chargement sans fil de la batterie par l'intermédiaire de la bobine réceptrice 12.

Le chargeur 2 comprend une bobine émettrice d'énergie 14 de couplage inductif portée par le support 4 et propre à être couplée avec la bobine réceptrice 12 de l'appareil électronique 6 reçu sur le support 4, pour le transfert d'énergie électrique de la bobine émettrice d'énergie 14 vers la bobine réceptrice 12 par couplage inductif entre les bobines, et le chargement de la batterie 10 de l'appareil électronique 6.

Le support 4 délimite un espace de réception 16 s'étendant suivant une première direction D1 et une deuxième direction D2 perpendiculaires entre elles définissant un plan P (plan de la Figure 1). L'espace de réception 16 s'étend suivant le plan P. L'espace de réception 16 est de forme générale rectangulaire en vue suivant la normale au plan P (Figure 1).

Le support 4 comprend une base 18 fixe. Le support 4 comprend un premier élément d'appui 20 fixe prévu pour bloquer l'appareil électronique 6 suivant la première direction Dl. Le premier élément d'appui 20 est rigidement solidaire de la base 18. Le premier élément d'appui 20 délimite l'espace de réception 16 dans la première direction D1 Le support 4 comprend un deuxième élément d'appui 22 fixe prévu pour bloquer l'appareil électronique 6 suivant la deuxième direction D2. Le deuxième élément d'appui 22 est rigidement solidaire de la base 18. Le deuxième élément d'appui 22 délimite l'espace de réception 16 dans la deuxième direction D2. Le premier élément d'appui 20 et le deuxième élément d'appui 22 définissent deux côtés adjacents de l'espace de réception 16 se rejoignant à un coin C.

Le support 4 comprend un élément de retenue 24 monté mobile sur la base 18. L'élément de retenue 24 est prévu pour bloquer l'appareil électronique 6 suivant la première direction D1, en sens opposé du premier élément d'appui 20. L'élément de retenue 24 et le premier élément d'appui 20 sont situés de part et d'autre de l'espace de réception 16. L'espace de réception 16 est délimité suivant la première direction D1 entre l'élément de retenue 24 et le premier élément d'appui 20. L'élément de retenue 24 est mobile par rapport à la base 18 pour régler la position de l'élément de retenue 24 en fonction des dimensions de l'appareil électronique 6.

L'élément de retenue 24 est mobile par rapport au support 4 en translation suivant la première direction D1 (Flèche F1). Le déplacement de l'élément de retenue 24 permet de régler l'écartement entre l'élément de retenue 24 et le premier élément d'appui 20, par exemple en fonction de la largeur de l'appareil électronique 6. L'élément de retenue 24 est représenté sur la Figure 1 en traits pleins dans une première position rapprochée du premier élément d'appui 20, et en traits pointillés dans une deuxième position éloignée du premier élément d'appui 20. L'espace de réception 16 est délimité suivant la deuxième direction D2 par le deuxième élément d'appui 22. L'espace de réception 16 est ouvert à l'opposé du deuxième élément d'appui 22. En variante, l'espace de réception est fermé à l'opposé du deuxième élément d'appui 22, par exemple par un deuxième élément de retenu réglable, mobile en translation suivant la deuxième direction D2. Le deuxième élément d'appui 22 est ici agencé pour coopérer avec un bord inférieur de l'appareil électronique pour le supporter verticalement, tandis que le premier élément dappui 20 et l'élément de retenu 24 sont agencés pour coopérer avec des bords latéraux de l'appareil électronique 6 pour le maintenir latéralement et empêcher son basculement. La bobine émettrice d'énergie 14 est liée mécaniquement à l'élément de retenue 24 de telle manière qu'un déplacement de l'élément de retenue 24 entraîne un déplacement correspondant de la bobine émettrice d'énergie 14, de manière à permettre l'alignement de la bobine émettrice d'énergie 14 avec la bobine réceptrice 12 d'un appareil électronique 6 reçu sur le support 4. Ainsi, la position de la bobine émettrice d'énergie 14 est fonction de la position de l'élément de retenue 24 et donc des dimensions de l'appareil électronique 6. La bobine émettrice d'énergie 14 est liée mécaniquement à l'élément de retenue 24 de manière qu'un déplacement de l'élément de retenue 24 suivant la première direction D1 entraîne un déplacement correspondant de la bobine émettrice d'énergie 14, possédant une composante suivant la première direction D1 (Flèche F1) et une composante suivant la deuxième direction D2 (Flèche F2). Plus spécifiquement, la bobine émettrice d'énergie 14 est montée coulissante par rapport à la base 18 suivant une troisième direction D3 faisant un angle non nul avec la première direction D1 et un angle non nul avec la deuxième direction D2. La première direction D1, la deuxième direction D2 et la troisième direction D3 sont coplanaires. Elles sont situées dans le plan P. La troisième direction D3 est orientée sensiblement suivant une diagonale de l'espace de réception 16. Cette diagonale passe, par exemple, par le coin C de l'espace de réception 16 à la jonction entre les côtés de l'espace de réception 16 délimités par le premier élément d'appui 20 et le deuxième élément d'appui 22. La bobine émettrice d'énergie 14 est liée mécaniquement à la base 18 et à l'élément de retenue 24 de manière qu'un déplacement de l'élément de retenue 24 suivant la première direction D1 entraîne un déplacement correspondant de la bobine émettrice d'énergie 14 suivant la troisième direction D3 (Flèche F3). Comme illustré sur la Figure 2, la bobine 14 est portée par un mécanisme 25 reliant mécaniquement la bobine 14 à la base 18 et à l'élément de retenue 24, ledit mécanisme 25 étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue 24 par rapport à la base 18 entraîne un déplacement de la bobine 14 par rapport à la base 18.

Le mécanisme 25 comprend une première liaison 26 reliant mécaniquement l'élément de retenue 24 à la base 18, la première liaison 26 étant à un seul degré de liberté en translation suivant la première direction Dl. La première liaison 26 est ici une liaison glissière orientée suivant la première direction Dl. En variante, la première liaison est une liaison pivot glissant ou une liaison linaire annulaire.

Le mécanisme 25 comprend une deuxième liaison 28 reliant mécaniquement la bobine émettrice d'énergie 14 à l'élément de retenue 24 , la deuxième liaison 28 étant à un seul degré de liberté en translation suivant la deuxième direction D2. La deuxième liaison 28 est ici une liaison glissière orientée suivant la deuxième direction D2. En variante, la deuxième liaison est une liaison pivot glissant ou une liaison linéaire annulaire. Le mécanisme 25 comprend une troisième liaison 30 reliant mécaniquement la bobine émettrice d'énergie 14 à la base 181a troisième liaison 30 étant à un seul degré de liberté en translation suivant la troisième direction D3. La troisième liaison 30 est ici une liaison pivot glissant. En variante, la troisième liaison est une liaison glissière ou une liaison linéaire annulaire.

Du fait de la deuxième liaison 28, la bobine émettrice d'énergie 14 est solidaire de l'élément de retenue 24 en translation suivant la première direction D1, tout en étant libre en translation par rapport à l'élément de retenue 24 suivant la deuxième direction D2. Un déplacement de l'élément de retenue 24 suivant la première direction D1, entraîne le même déplacement de la bobine émettrice d'énergie 14 suivant la première direction Dl. Du fait de la troisième liaison 30 qui impose à la bobine émettrice d'énergie 14 de se déplacer suivant la troisième direction D3, un déplacement de la bobine émettrice d'énergie 14 selon la première direction D1 conjointement à l'élément de retenue entraîne un déplacement de la bobine émettrice d'énergie 14 suivant la deuxième direction D2.

En fonctionnement, l'utilisateur pose l'appareil électronique 6 sur le support 4, en appui sur le premier élément d'appui 20 et le deuxième élément d'appui 22. Ensuite, il règle la position de l'élément de retenue 24 pour retenir l'appareil électronique 6 sur le support 4, en fonction des dimensions de l'appareil électronique 6. Le déplacement de l'élément de retenue 24 suivant la première direction D1 entraîne un déplacement de la bobine émettrice d'énergie 14 suivant la troisième direction D3, qui possède une composante suivant la première direction D1 et une composante suivant la deuxième direction D2. Etant donné que la troisième direction D3 s'étend sensiblement suivant la diagonale d'un appareil électrique 6 reçu sur le support 4, la bobine émettrice d'énergie 14 est mieux centrée par rapport à la face arrière d'un appareil électrique 6 reçu sur le support 4 qui si elle se déplaçait uniquement suivant la première direction Dl. Ceci permet de mieux contrôler l'alignement de la bobine émettrice d'énergie 14 avec une bobine réceptrice 12 de l'appareil électrique 6. En effet, la bobine émettrice d'énergie 12 est généralement sensiblement au centre de la face arrière 6B de l'appareil électronique 6. Les appareils électroniques 6 ne possèdent pas tous le même rapport entre leur largeur et leur longueur. Aussi, la troisième direction D3 ne s'étend pas nécessairement exactement suivant la diagonale d'un appareil électronique 6 reçu sur le support 4. Cependant, l'angle a entre la première direction D1 et la troisième direction D3 est choisi de façon à obtenir un alignement correct pour la plupart des appareils électroniques 6. De préférence, l'angle a est compris entre 10° et 60°, et de préférence ente 20° et 45°. Ainsi, par exemple, comme illustré sur la Figure 2, un écartement de l'élément de retenue 24 par rapport au premier élément d'appui 20 (flèche M1), permet de déplacer la bobine émettrice d'énergie 14 suivant un déplacement oblique ascendant (flèche M3), la bobine émettrice d'énergie 14 s'éloignant du premier élément d'appui 20, suivant la première direction D1, et s'éloignant du deuxième élément d'appui 22, suivant la deuxième direction D2. En outre, dans un autre mode de réalisation, non représenté, un écartement de l'élément de retenue 24 par rapport au premier élément d'appui 20, permet de déplacer la bobine émettrice d'énergie 14 suivant un déplacement oblique descendant, la bobine émettrice d'énergie 14 s'éloignant du premier élément d'appui 20, suivant la première direction D1, et se rapprochant du deuxième élément d'appui 22, suivant la deuxième direction D2. Le changement de disposition de l'appareil électronique de la position portrait à paysage permet d'aligner les bobines émettrices et réceptrices.

Ainsi, l'invention permet d'ajuster la position d'une bobine émettrice d'énergie 14 d'un chargeur sans fil en fonction des dimensions de l'appareil électronique reçu sur le support du chargeur, sans avoir à régler spécifiquement la position de la bobine émettrice d'énergie, mais en couplant le déplacement du transducteur émetteur à un élément de retenue réglable en fonction des dimensions de l'appareil. L'ajustement de la position de la bobine émettrice d'énergie est donc effectué de manière transparente par l'utilisateur. Cet ajustement de position des bobines émettrice et réceptrice permet une meilleure transmission d'énergie, en limitant ainsi les pertes d'énergie. Cet alignement permet avantageusement de limiter la consommation d'énergie et de diminuer le temps de chargement de la batterie 10. Le chargeur est simple à fabriquer et à utiliser.

Dans le mode de réalisation des Figures 1 et 2, le chargeur comprend une bobine émettrice d'énergie, propre à émettre un champ électromagnétique pour transmettre de l'énergie sans fil à une bobine réceptrice, dans laquelle le champ électromagnétique induit un courant. La tranmission d'énergie est ainsi effectuée sans fil par induction électromagnétique.

Le mode de réalisation des Figures 1 et 2 mettant en oeuvre des bobines émettrice et réceptrice de transmission d'énergie sans fil par induction magnétique n'est pas limitatif. En variante, le chargeur sans fil utilise d'autres méthodes de transmission d'énergie sans fil. D'autres méthodes de transmission d'énergie sans fil par champs électromagnétique sont par exemple la transmission par résonance magnétique, par communication en champ proche ou par micro-ondes. Ainsi, de manière générale, le chargeur comprend un émetteur d'énergie sans fil propre à transmettre de l'énergie sans fil à un récepteur d'énergie sans fil correspondant. En particulier, l'émetteur d'énergie sans fil est un émetteur de champs électromagnétique pour transmettre de l'énergie sans fil à l'aide d'un champ électromagnétique, en particulier par induction magnétique, par résonnance magnétique, par communication champ proche ou par micro-ondes. Avantageusement, le chargeur 2 est composé principalement de pièces en matière plastique. Ainsi, de préférence, la base 18, les éléments d'appui et de retenu 20, 22, 24, et/ou le mécanisme 25 sont chacun réalisés en une ou plusieurs pièces en matière plastique.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.- Chargeur sans fil pour appareil électronique, comprenant un support (4) pour recevoir un appareil électronique (6), ledit support (4) comprenant une base (18) et un élément de retenue (24), ledit élément de retenue (24) étant mobile par rapport à la base pour prendre une position en fonction des dimensions de l'appareil électronique (6) dans laquelle l'appareil électronique est retenu sur le support (4), le chargeur comprenant en outre un émetteur d'énergie (14) sans fil pour le chargement sans fil d'un appareil électronique (6) retenu sur le support (4), dans lequel l'émetteur d'énergie (14) est porté par un mécanisme (25) reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie (14) à la base (18) et à l'élément de retenue (24), ledit mécanisme (25) étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue (24) par rapport à la base (18) entraîne un déplacement de l'émetteur d'énergie (14) par rapport à la base (18).
2. 2.- Chargeur selon la revendication 1, dans lequel l'élément de retenue est mobile suivant une première direction (D1), ledit mécanisme (25) étant agencé pour qu'un déplacement de l'élément de retenue (24) suivant la première direction (D1) entraîne un déplacement de l'émetteur d'énergie (14) ayant une composante suivant la première direction (D1) et une composante suivant une deuxième direction (D2) perpendiculaire à la première direction (D1).
3. 3.- Chargeur selon la revendication 2, dans lequel l'émetteur d'énergie (14) est monté coulissant par rapport à la base (18) suivant une troisième direction (D3) faisant un angle non nul avec la première direction (D1) et avec la deuxième direction (D2).
4. 4.- Chargeur selon la revendication 3, dans lequel la troisième direction (D3) est coplanaire avec la première direction (D1) et la deuxième direction (D2).
5. 5.- Chargeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le mécanisme (25) comprend une première liaison mécanique (26) reliant mécaniquement l'élément de retenue (24) à la base (18), la première liaison mécanique (26) étant à un seul degré de liberté en translation, suivant la première direction (D1).
6. 6.- Chargeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le mécanisme (25) comprend une deuxième liaison mécanique (28) reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie (14) à l'élément de retenue (24), la deuxième liaison mécanique étant à un seule degré de liberté en translation suivant la deuxième direction (D2).
7. 7.- Chargeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le mécanisme (25) comprend une troisième liaison mécanique (30) reliant mécaniquement l'émetteur d'énergie (14) à la base (18), la troisième liaison mécanique (30) étant à un seul degré de liberté en translation.
8. 8.- Chargeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le support délimite un espace de réception (16) délimité suivant la première direction (D1) entre l'élément de retenue (24) et un premier élément d'appui (20) fixe par rapport à la base (18).
9. 9.- Chargeur selon la revendication 8, dans lequel l'espace de réception (16) est délimité suivant la deuxième direction (D2) par un deuxième élément d'appui (22) fixe.
10. 10.- Equipement pour intérieur de véhicule comprenant un chargeur sans fil selon l'une quelconque des revendications précédentes.