Title:
Antenne zum Kommunizieren mit einem Motor
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Ein System zum Kommunizieren mit einem Motor enthält eine NFC-Antenne, gekoppelt mit einer Motoranordnung und konfiguriert, Signale von einem Motorsteuergerät zu empfangen. Die NFC-Antenne ist konfiguriert, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben. Das System enthält ferner eine Kommunikationsschnittstelle, konfiguriert, die Signale von der NFC-Antenne an ein Handgerät weiterzugeben. embedded image





Inventors:
Nardin, Steven Albert, Wis. (Beloit, US)
Beifus, Brian Lee, Wis. (Beloit, US)
Stephens, Ryan Keith, Wis. (Beloit, US)
Waikar, Shailesh Prabhakar, Wis. (Beloit, US)
Application Number:
DE102018103428A
Publication Date:
08/23/2018
Filing Date:
02/15/2018
Assignee:
Regal Beloit America, Inc. (Wis., Beloit, US)
International Classes:
H04W4/80
Attorney, Agent or Firm:
Maiwald Patentanwalts- und Rechtsanwaltsgesellschaft mbH, 80335, München, DE
Claims:
System zum Kommunizieren mit einem Motor, wobei das System Folgendes umfasst:
eine Motoranordnung, einschließlich eines Motorsteuergeräts;
eine NFC-Antenne, gekoppelt mit der Motoranordnung und konfiguriert, Signale vom Motorsteuergerät zu empfangen, wobei die NFC-Antenne konfiguriert ist, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben; und
eine Kommunikationsschnittstelle, konfiguriert, die Signale von der NFC-Antenne an ein Handgerät weiterzugeben, wobei die Kommunikationsschnittstelle eine Funkkomponente enthält, die konfiguriert ist, die Signale mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen zweiten Frequenz zu übermitteln.

System nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsschnittstelle ferner eine mit der Funkkomponente gekoppelte NFC-Komponente enthält.

System nach Anspruch 2, wobei die Kommunikationsschnittstelle auf der Motoranordnung befestigt ist.

System nach Anspruch 2, wobei die Kommunikationsschnittstelle auf einer neben der Motoranordnung angeordneten Stützstruktur befestigt ist.

System nach Anspruch 2, wobei die Funkkomponente eine Funkantenne enthält, konfiguriert, Funksignale für eines der folgenden Systeme zu übermitteln: Radiofrequenz-Identifikation (RFID), Drahtloses-lokales-Netzwerk (Wireless Local Area Network - WLAN) und/oder Drahtloses-persönliches-Netzwerk (Wireless Personal Area Network - WPAN).

System nach Anspruch 1, wobei die NFC-Antenne konfiguriert ist, während des Betriebs der Motoranordnung die Signale zu empfangen, wobei die Signale sich auf wenigstens einen Betriebsparameter der Motoranordnung beziehen.

System nach Anspruch 6, wobei die Kommunikationsschnittstelle ferner konfiguriert ist, ein Signal mit Bezug auf einen Benutzerbefehl vom Handgerät an das Motorsteuergerät zu übermitteln, wobei das Motorsteuergerät konfiguriert ist, den Betrieb der Motoranordnung wenigstens zum Teil auf der Grundlage des Benutzerbefehls einzustellen.

System nach Anspruch 1, ferner umfassend mit der NFC-Antenne gekoppelte Kommunikationskomponenten, wobei die NFC-Antenne konfiguriert ist, Signale zwischen den Kommunikationskomponenten und dem Motorsteuergerät zu übermitteln.

System nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend:
eine Verbindung zwischen der NFC-Antenne und dem Motorsteuergerät, wobei die Verbindung mit beiden, der NFC-Antenne und dem Motorsteuergerät, gekoppelt ist; und
einen mit der Verbindung gekoppelten Filter, wobei der Filter konfiguriert ist, durch die Verbindung übermittelte Signale zu regeln.

Elektrische Maschine, Folgendes umfassend:
eine Motoranordnung, einschließlich eines Motorsteuergeräts, wobei das Motorsteuergerät einen NFC-Abstimmkreis enthält;
eine NFC-Antenne, konfiguriert, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben, wobei das Magnetfeld konfiguriert ist, einen elektrischen Strom in dem NFC-Abstimmkreis zu induzieren; und
mit der NFC-Antenne gekoppelte Kommunikationskomponenten, wobei die NFC-Antenne konfiguriert ist, Signale zwischen den Kommunikationskomponenten und dem Motorsteuergerät zu übermitteln.

Elektrische Maschine nach Anspruch 10, wobei die NFC-Antenne und die Kommunikationskomponenten auf einer Steuerplatine befestigt sind.

Elektrische Maschine nach Anspruch 11, wobei die Steuerplatine einen Schaltkreis enthält, der elektrisch mit der NFC-Antenne und den Kommunikationskomponenten gekoppelt ist.

Elektrische Maschine nach Anspruch 11, ferner Folgendes umfassend:
eine Verbindung, die sich zwischen der NFC-Antenne und dem Motorsteuergerät erstreckt, wobei die Verbindung mit beiden, der NFC-Antenne und dem Motorsteuergerät, gekoppelt ist; und
einen mit der Verbindung gekoppelten Filter, wobei der Filter konfiguriert ist, durch die Verbindung übermittelte Signale zu regeln.

Elektrische Maschine nach Anspruch 13, wobei der Filter auf der Steuerplatine befestigt ist.

Elektrische Maschine nach Anspruch 13, wobei der Filter einen Filter für einen allgemeinen Modus und/oder einen Bandfilter enthält.

Elektrische Maschine, Folgendes umfassend:
einen Motor;
ein Motorsteuergerät, gekoppelt mit dem Motor und konfiguriert, den Betrieb des Motors zu steuern, wobei das Motorsteuergerät einen Prozessor enthält, der einen ersten Speicher enthält; und
eine NFC-Komponente, die eine NFC-Antenne und einen zweiten Speicher enthält, wobei die NFC-Antenne konfiguriert ist, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben, wobei die NFC-Komponente konfiguriert ist, Signale an das Motorsteuergerät zu senden, einschließlich Informationen vom zweiten Speicher, um im ersten Speicher gespeichert zu werden.

Elektrische Maschine nach Anspruch 16, wobei der zweite Speicher einen statischen Direktzugriffsspeicher enthält.

Elektrische Maschine nach Anspruch 17, wobei der erste Speicher einen Direktzugriffsspeicher enthält.

Elektrische Maschine nach Anspruch 17, wobei die NFC-Komponente ferner konfiguriert ist, Informationen im ersten Speicher zu löschen.

Elektrische Maschine nach Anspruch 17, ferner eine mit der NFC-Komponente gekoppelte Stromquelle umfassend, wobei die NFC-Komponente konfiguriert ist, Informationen in den ersten Speicher zu übermitteln, wenn die Stromquelle die NFC-Komponente mit Strom versorgt.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNG

Diese Patentanmeldung beansprucht Priorität der US-„Continuation-In-Part (CIP)“-Patentanmeldung Nr. 15/436,083, eingereicht am 17. Februar 2017, deren Inhalt hiermit unter Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird.

HINTERGRUND

Das Gebiet der Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Elektromotoren mit elektronischen Steuervorrichtungen und insbesondere auf Elektromotoren mit externen Antennen zum Übermitteln von Signalen von und an elektronische Steuervorrichtungen.

Eine der zahlreichen Anwendungen für einen Elektromotor ist es, eine Pumpe oder ein Gebläse zu betreiben. Der Elektromotor kann konfiguriert sein, einen Impeller in einer Pumpe oder einem Gebläse zu drehen, um eine Flüssigkeit zu verdrängen. Zahlreiche Gasbrennvorrichtungen enthalten einen Elektromotor, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, Wassererhitzer, Boiler, Poolheizungen, Standheizungen, Öfen und Heizstrahler. In manchen Beispielen treibt der Elektromotor ein Gebläse an, das Luft oder ein Brennstoff/Luft-Gemisch durch die Vorrichtung bewegt. In anderen Beispielen treibt der Elektromotor ein Gebläse an, das den Luftausstoß von der Vorrichtung verteilt. Typischerweise sind diese Elektromotoren in einem Motorgehäuse eingeschlossen, um den Motor vor Umwelteinflüssen zu schützen und um Personen vor gefährlichen Komponenten des Motors zu schützen.

Ein Motortyp, der in diesen Systemen eingesetzt wird, ist ein Wechselstrom-Induktionsmotor. Ein weiterer Motortyp, der in der zuvor beschriebenen Anwendung eingesetzt werden kann, ist ein elektronisch kommutierter Motor (electronically commutated motor- ECM). Zu ECMs zählen, ohne darauf beschränkt zu sein, bürstenlose Gleichstrom(brushless direct current- BLDC)-Motoren, Permanentmagnet-Wechselstrom (permanent magnet alternating current- PMAC)-Motoren und Motoren mit variabler Reluktanz. Typischerweise bieten diese Motoren einen höheren elektrischen Wirkungsgrad als ein Wechselstrom-Induktionsmotor. Manche ECMs weisen eine axiale Strömungskonfiguration auf, wobei sich die Strömung im Luftspalt in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Rotors erstreckt.

Manche bekannten Elektromotoren erfordern elektronische Steuervorrichtungen. Diese elektronischen Steuervorrichtungen sind häufig im Motorgehäuse eingeschlossen, um die elektronischen Steuervorrichtungen vor Umwelteinflüssen zu schützen. Einige dieser elektronischen Steuervorrichtungen nehmen Kommunikationsfunktionen auf Funkbasis auf, wie etwa Radiofrequenz-Identifikations(RFID)-Funktionen, Drahtloses-lokales-Netzwerk(Wireless Local Area Network- WLAN)-Funktionen und DrahtlosespersönlichesNetzwerk(Wireless Personal Area Network- WPAN)-Funktionen zum Kommunizieren mit Handgeräten. Ein Typ eines Kommunikationssystems auf Funkbasis ist ein Nahfeldkommunikations(Near Field Communication - NFC)-System. Im Allgemeinen erfordert ein NFC-System wenigstens zwei induktive Komponenten, die Magnetfelder erzeugen. Wenn die Magnetfelder der Komponenten einander überlappen, übertragen die Komponenten ihre Ströme induktiv und tauschen somit Signale und Informationen aus.

Manche bekannten Kommunikationssysteme auf Funkbasis weisen eine eingeschränkte Reichweite auf. So weisen zum Beispiel Magnetfelder der NFC-Komponenten im Allgemeinen eine sehr eingeschränkte Reichweite auf, in der Regel nicht mehr als 10 Zentimeter. Allerdings sind elektronische Steuervorrichtungen typischerweise derart im Motorgehäuse angeordnet, dass das Antennensignal von der Antenne, aufgenommen in den elektronischen Steuervorrichtungen, das Äußere des Gehäuses nicht erreichen würde. Darüber hinaus stört das typische Metallgehäuse das Signal. Demnach muss ein Benutzer ein Handgerät in dem Gehäuse anordnen, um das Signal an eine Antenne zu übermitteln und ein Signal von dieser, wie etwa einer NFC-Antenne, an einem typischen Motor zu empfangen, was für den Benutzer sowohl unangenehm als auch gefährlich ist. Darüber hinaus sind diese Antennen schwierig zu reparieren oder auszutauschen, da sie sich in der Motoranordnung befinden. Ferner ist es kostspielig, einen Motor nachzurüsten, um Kommunikationsfunktionen auf Funkbasis hinzuzufügen.

KURZBESCHREIBUNG

In einem Aspekt wird ein System zum Kommunizieren mit einem Motor bereitgestellt. Das System enthält eine Motoranordnung, einschließlich eines Motorsteuergeräts. Das System enthält ferner eine NFC-Antenne, gekoppelt mit der Motoranordnung und konfiguriert, Signale von dem Motorsteuergerät zu empfangen. Die NFC-Antenne ist konfiguriert, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben. Das System enthält ferner eine Kommunikationsschnittstelle, konfiguriert, die Signale von der NFC-Antenne an ein Handgerät weiterzugeben. Die Kommunikationsschnittstelle enthält eine Funkkomponente, konfiguriert, die Signale mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen zweiten Frequenz zu übermitteln.

In einem anderen Aspekt wird eine elektrische Maschine bereitgestellt. Die elektrische Maschine enthält eine Motoranordnung, einschließlich eines Motorsteuergeräts. Das Motorsteuergerät enthält einen NFC-Abstimmkreis. Die elektrische Maschine enthält ferner eine NFC-Antenne, konfiguriert, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben. Das Magnetfeld ist konfiguriert, einen elektrischen Strom im NFC-Abstimmkreis zu induzieren. Die elektrische Maschine enthält ferner Kommunikationskomponenten, die mit der NFC-Antenne gekoppelt sind. Die NFC-Antenne ist konfiguriert, Signale zwischen den Kommunikationskomponenten und dem Motorsteuergerät zu übermitteln.

In noch einem anderen Aspekt wird eine elektrische Maschine bereitgestellt. Die elektrische Maschine enthält einen Motor und ein Motorsteuergerät. Das Motorsteuergerät ist mit dem Motor gekoppelt und konfiguriert, den Betrieb des Motors zu steuern. Das Motorsteuergerät enthält einen Prozessor, einschließlich eines ersten Speichers. Die elektrische Maschine enthält ferner eine NFC-Komponente, einschließlich einer NFC-Antenne und eines zweiten Speichers. Die NFC-Antenne ist konfiguriert, ein Magnetfeld mit einer ausgewählten Frequenz auszugeben. Die NFC-Komponente ist konfiguriert, Signale an das Motorsteuergerät zu senden, einschließlich Informationen vom zweiten Speicher, um im ersten Speicher gespeichert zu werden.

Figurenliste

  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften elektrischen Maschine, wobei Abschnitte eines äußeren Gehäuses entfernt worden sind, um eine beispielhafte Antenne darzustellen;
  • 2 ist ein schematischer Schaltplan für die mit der in 1 gezeigten elektrischen Maschine verbundene beispielhafte Antenne;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Elektromotors, einschließlich einer beispielhaften Antenne;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht des in 3 gezeigten Elektromotors, entlang Linie 4-4, wobei die beispielhafte Antenne mit einem Motorgehäuse gekoppelt ist;
  • 5 ist eine schematische Ansicht eines Systems zum Kommunizieren mit der in 1 gezeigten elektrischen Maschine; und
  • 6 ist ein schematischer Schaltplan einer weiteren Konfiguration der in 1 gezeigten elektrischen Maschine.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

In der Folge werden externe Antennen zum Kommunizieren mit Motoren sowie Verfahren zum Verwenden von Antennen zum Kommunizieren mit Motoren beschrieben. Antennen stellen einfache Mittel bereit, um mit einem Motor zu kommunizieren und diesen somit zu steuern oder zu konfigurieren. Eine extern befestigte Antenne ermöglicht es einem Benutzer, von einem außerhalb des Motorgehäuses angeordneten Handgerät aus mit dem Motor zu kommunizieren. Eine Kommunikationsschnittstelle ermöglicht es der Antenne, unter Verwendung von verschiedenen Kommunikationssystemen mit dem Handgerät zu kommunizieren. In manchen Ausführungsformen übermittelt die Antenne Signale zwischen dem Motor und auf einer Steuerplatine befestigten Kommunikationskomponenten. In weiteren Ausführungsformen ist die Antenne mit einem statischen Direktzugriffsspeicher gekoppelt und konfiguriert, Speicher eines Prozessors des Motors neu zu beschreiben.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften elektrischen Maschine 10, wobei Abschnitte eines äußeren Gehäuses 12 entfernt wurden, um eine Antenne 14 darzustellen. Im Ausführungsbeispiel ist die elektrische Maschine 10 eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen(heating, ventilation, and air conditioning - HVAC)-Einheit 16, umfassend Gehäuse 12, eine Motoranordnung 18, eine Gebläseanordnung 20, eine Steuerplatine 22 und Übermittlungsleitungen 24. In einer alternativen Ausführungsform ist die elektrische Maschine 10 eine motorisierte Maschine von einem beliebigen Typ. Im Ausführungsbeispiel treibt die Motoranordnung 18 einen Lüfter (nicht dargestellt) von der Gebläseanordnung 20 an, um Luft in HVAC-Einheit 16, durch diese hindurch und aus dieser heraus zu saugen, um in einem HVAC-System (nicht dargestellt) verteilt zu werden.

Die Motoranordnung 18 enthält ein Motorgehäuse 26 mit einer Motoraufnahme 28 und einer Steuervorrichtungsumhüllung 30. Die Steuervorrichtungsumhüllung 30 schließt das Motorsteuergerät 32 (dargestellt in 2) ein. Die Übermittlungsleitungen 24 erstrecken sich von der Steuervorrichtungsumhüllung 30 zur Steuerplatine 22. Die Motoranordnung 18 ist mit einem ersten Ende 34 der Übermittlungsleitungen 24 gekoppelt und die Steuerplatine 22 ist mit einem zweiten Ende 36 der Übermittlungsleitungen 24 gekoppelt. Die Übermittlungsleitungen 24 enthalten eine Verbindung 38, die die Motoranordnung 18 mit den Eingangs/Ausgangs(E/A)-Komponenten, im Allgemeinen Kommunikationskomponenten 40 auf der Steuerplatine 22 verbindet. Darüber hinaus verbindet die Verbindung 38 die Motoranordnung 18 mit der Antenne 14. Demnach ist die Verbindung 38 eine gemeinsame Verbindung, die das Material und die Arbeitskosten, die für den Zusammenbau der Motoranordnung 18 erforderlich sind, verringert. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich die Verbindung 38 hin zu anderen Komponenten der Motoranordnung 18 und/oder anderen Komponenten der elektrischen Maschine 10, zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, einem zweiten Motor (nicht dargestellt). In weiteren alternativen Ausführungsformen umfasst die Verbindung 38 eine Stromleitung 221 (dargestellt in 5), um Strom von einer externen Stromquelle 224 (dargestellt in 5) an die Motoranordnung 18 bereitzustellen und ferner die Antenne 14 an die Motoranordnung 18 zu koppeln. Alternativ dazu verbindet die Verbindung 38 ausschließlich die Antenne 14 mit der Motoranordnung 18.

Im Ausführungsbeispiel enthält die Verbindung 38 ein Paar von insolierten Übermittlungsdrähten (nicht dargestellt). Übermittlungsdrähte sind jegliche Drähte, die geeignet sind, ein Signal wie hierin beschrieben zu übermitteln, z. B. ein verdrilltes Paar von Drähten oder koaxiale Drähte. Alternativ dazu ist die Verbindung 38 jede beliebige Komponente, die geeignet ist, die Antenne 14 wie zuvor beschrieben mit der Motoranordnung 18 zu verbinden. Im Ausführungsbeispiel ermöglicht es die Verbindung 38, Herstellungskosten zu verringern, da kein weiterer Schaltkreis für die Antenne 14 hinzugefügt werden muss. Darüber hinaus ermöglicht es die Verbindung 38, die Antenne 14 auf der Steuerplatine 22 anzuordnen. In alternativen Ausführungsformen ist die Antenne 14 separat von der Steuerplatine 22 befestigt.

Die Antenne 14 enthält eine Drahtschleife, konfiguriert, Funksignale zu übermitteln, wenn Strom durch die Drahtschleife fließt. In alternativen Ausführungsformen hat die Antenne 14 eine beliebige Größe, Form und Konfiguration, die geeignet sind, wie hierin beschrieben zu funktionieren. So kann zum Beispiel die Antenne 14 ein beliebiger Abstimmkreis sein, konfiguriert, Funksignale in einem beliebigen Kommunikationssystem auf Funkbasis zu übermitteln, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Radiofrequenz-Identifikations(RFID)-, Drahtloses-lokales Netzwerk(WLAN)- und Drahtloses-persönliches-Netzwerk(WPAN)-Systeme. In dem Ausführungsbeispiel erzeugt die Antenne 14 ein Magnetfeld, wenn sie mit einer ausgewählten Frequenz vibriert. Spezifisch vibriert die Antenne 14 mit einer Frequenz von etwa 13,56 MHz und ist demnach für den Gebrauch in einem Nahfeldkommunikations(NFC)-System geeignet. In alternativen Ausführungsformen vibriert die Antenne 14 mit jeder beliebigen Frequenz.

Im Ausführungsbeispiel übermittelt die Antenne 14 Funksignale an Komponenten, wie etwa in NFC-Systemen verwendeten induktiven Komponenten, und empfängt Signale von diesen. In NFC-Systemen erzeugt wenigstens eine NFC-Komponente ein Magnetfeld, um Ströme induktiv zu übermitteln und somit Signale und Informationen mit anderen NFC-Komponenten auszutauschen, die in dem Magnetfeld angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel wirkt die Antenne 14 als eine NFC-Komponente, um Signale zu senden und zu empfangen. Die Antenne 14 sendet Funksignale an im Magnetfeld von der Antenne 14 angeordnete NFC-Komponenten. Demnach definiert das von der Antenne 14 erzeugte Magnetfeld die Antennenreichweite der Antenne 14. Im Ausführungsbeispiel weist die Antenne 14 eine Antennenreichweite von etwa 10 cm auf. Ferner empfängt die Antenne 14 im Ausführungsbeispiel Funksignale von NFC-Komponenten, wenn die Antenne 14 im Magnetfeld der NFC-Komponenten angeordnet ist. Die Magnetfelder der NFC-Komponenten weisen im Allgemeinen eine sehr eingeschränkte Reichweite auf, in der Regel nicht mehr als 10 Zentimeter.

Im Ausführungsbeispiel ist die Antenne 14 derart auf der Steuerplatine 22 angeordnet, dass ein Benutzer ein Handgerät, z. B, ein Smartphone, innerhalb der Antennenreichweite anordnen kann. Idealerweise sind die Steuerplatine 22 und die Antenne 14 derart angeordnet, dass die Antennenreichweite sich außerhalb des Gehäuses 12 erstreckt. So ist die Antenne 14 zum Beispiel weniger als 10 cm vom Äußeren des Gehäuses 12 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel enthält das Gehäuse 12 eine Platte 42, die entfernt wird, um die Steuerplatine 22 und die Antenne 14 freizulegen. Das Ausbauen der Platte 42 ermöglicht das Anordnen des Handgeräts im Antennenbereich der Antenne 14. In alternativen Ausführungsformen ist die Antenne 14 an einer beliebigen Stelle außerhalb der Motoranordnung 18 angeordnet, einschließlich beliebiger Positionen innerhalb des Gehäuses 12 oder außerhalb davon. Im Ausführungsbeispiel ist die Antenne 14 zwischen etwa 60 cm und etwa 92 cm von der Steuervorrichtungsumhüllung 30 entfernt angeordnet.

2 ist ein schematischer Schaltplan einer elektrischen Maschine 10. Das Motorsteuergerät 32 enthält einen über NFC elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (electrically erasable programmable read-only memory- EEPROM) 44, einen NFC-Abstimmkreis 46 und einen Mikroprozessor 48. In alternativen Ausführungsformen wird jede beliebige Antenne, die geeignet ist, wie hierin beschrieben zu funktionieren, mit einem NFC-Abstimmkreis 46 ausgetauscht. Im Ausführungsbeispiel verbindet ein Serial Peripheral Interface Bus (SPI Bus) 50 NFC-EEPROM 44 mit dem Mikroprozessor 48. In alternativen Ausführungsformen wird ein Standard-EEPROM (nicht dargestellt) ohne NFC-Funktionen durch einen NFC-EEPROM 44 ausgetauscht. Im Ausführungsbeispiel enthält die Verbindung 38 eine RX-Leitung 52, eine gemeinsame Leitung 54, optische Isolierungskomponenten 56 und eine Kopplungsverbindung 58. Die Kopplungsverbindung 58 ermöglicht das Koppeln des NFC-Abstimmkreises 46 mit anderen Komponenten, um Signale an den NFC-Abstimmkreis 46 und von diesem weiterzuleiten. Die Kopplungsverbindung 58 ist eine beliebige Kopplungskomponente, die geeignet ist, wie hierin beschrieben zu funktionieren, wie z. B. eine magnetische oder kapazitive Kopplungskomponente. Im Ausführungsbeispiel enthält die RX-Leitung 52 einen Induktor 60 und einen Kondensator 62, um die Antenne 14 von der Spannung in der RX-Leitung 52 zu isolieren. Durch Isolieren der Antenne 14 ermöglicht es der Kondensator 62, die Antenne 14 mit der gemeinsamen Leitung 54 zu koppeln, ohne den Schaltkreis kurzzuschließen und/oder Sicherheitsprobleme zu erzeugen. Die Antenne 14 und eine Steuerplatine 64 sind mit der RX-Leitung 52 und einer gemeinsamen Leitung 54 gekoppelt. In alternativen Ausführungsformen, in denen die Verbindung 38 allein für die Antenne 14 vorgesehen und nicht mit anderen Komponenten gekoppelt ist, ist der Kondensator 62 nicht erforderlich.

3 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Elektromotors 100, einschließlich einer Antenne 102. 4 ist eine Querschnittsansicht des Elektromotors 100 entlang Linie 4-4, wobei die Antenne 102 mit einem Motorgehäuse 104 gekoppelt ist. Die Antenne 102 ähnelt der Antenne 14, dargestellt in 1 und 2, abgesehen davon, dass die Antenne 102 in einer Antennenumhüllung 106 angeordnet ist.

Im Ausführungsbeispiel enthält der Elektromotor 100 im Allgemeinen ein Motorgehäuse 104, eine Motoranordnung 112 und eine elektronische Steuervorrichtung 114. Das Motorgehäuse 104 ist definiert durch eine Adapterplatte 116, einer Verkleidung 118, eine Motorumhüllung 120 und eine Elektronikumhüllung 122. Die Motoranordnung 112 enthält im Allgemeinen einen Stator 124 und einen Rotor 126, gekoppelt mit einer Welle 128. Mehrere Permanentmagneten 130 sind in einer beliebigen geeigneten Konfiguration mit dem Rotor 126 gekoppelt, die es ermöglicht, dass die Motoranordnung 112 wie hierin beschrieben funktioniert. Im Ausführungsbeispiel ist der Stator 124 in einer axialen Strömungskonfiguration angrenzend an dem Stator 126 ausgerichtet. Alternativ dazu ist der Stator 124 wenigstens teilweise den Rotor 126 umgebend in einer radialen Strömungskonfiguration ausgerichtet. Im Ausführungsbeispiel ist der Rotor 126 im Motorgehäuse 104 drehbar und genauer gesagt ist der Rotor 126 in der Motorumhüllung 120 drehbar. Der Rotor 126 wird von dem Stator 124 angetrieben, der von einer elektronischen Steuervorrichtung 114 gesteuert wird. In manchen Ausführungsformen wirkt die elektronische Steuervorrichtung als eine elektronische sinus- oder trapezförmige Steuervorrichtung für den Stator 124.

Im Ausführungsbeispiel definiert die Motorumhüllung 120 einen inneren Hohlraum 132. Die Motoranordnung 112 ist im inneren Hohlraum 132 befestigt. Ein erstes Wellenende 134 erstreckt sich durch eine in einer Motorumhüllung 120 definierte Öffnung 136 und ein zweites Wellenende 138 erstreckt sich durch eine in einer Adapterplatte 116 definierte Öffnung 140. Die Adapterplatte 116 ermöglicht es, den Elektromotor 100 an ein System (nicht dargestellt) anzubringen, das durch Welle 128 angetrieben werden soll.

Im Ausführungsbeispiel ist die Elektronikumhüllung 122 mit einem Ende der Motorumhüllung 120 gekoppelt. Die Elektronikaufnahme 122 enthält einen inneren Hohlraum 142, definiert durch eine Seitenwand 144 und eine Endabdeckung 146. Die elektronische Steuervorrichtung 114 ist in der Elektronikumhüllung 122 befestigt und ermöglicht das Steuern der Motoranordnung 112. Die Seitenwand 144 definiert eine rechteckig geformte Öffnung 148, die einen Abschnitt der Antennenumhüllung 106 aufnimmt. Alternativ dazu weist die Öffnung 148 eine beliebige geeignete Form auf, die es ermöglicht, dass die Öffnung 148 wie hierin beschrieben funktioniert. Wenn die Antennenaufnahme 106 nicht in der Öffnung 148 angeordnet ist, deckt ein Aufsatz 150 die Öffnung 148 ab. Die Abdeckung 150 ist eine Kunststofffolie mit einer selbstklebenden Rückseite, um um die Öffnung 148 herum mit der Seitenwand 144 gekoppelt zu werden, damit die Abdeckung 150 die Öffnung 148 vollständig abdeckt. In alternativen Ausführungsformen ist die Abdeckung 150 aus einem beliebigen Material, z. B. Metall, gefertigt und ist auf eine beliebige geeignete Weise, z. B. mit Nieten und/oder Schweißnähten mit der Seitenwand 144 gekoppelt. In weiteren Ausführungsformen deckt die Abdeckung 150 nur einen Teil der Öffnung 148 ab. So deckt zum Beispiel in manchen Ausführungsformen die Abdeckung 150 Teile der Öffnung 148 ab, die nicht von der Antennenumhüllung 106 ausgefüllt werden, wenn die Antennenumhüllung 106 in die Öffnung 148 eingeführt wird.

Im Ausführungsbeispiel weist die Antennenumhüllung 106 einen Isolierungsabschnitt 152 und einen Verbindungsabschnitt 154 auf. Der Isolierungsabschnitt 152 definiert einen Antennenhohlraum, um die Antenne 102 aufzunehmen. Die Antenne 102 wird entfernbar in den Antennenhohlraum 156 gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist die Antennenumhüllung 106 im Wesentlichen aus nichtleitendem Material, wie etwa Kunststoff und/oder Gummi gefertigt, sodass die Antenne 102 von elektrischen Ladungen im leitenden Material isoliert ist, das den Isolierungsabschnitt 152 berührt. Darüber hinaus minimiert das nichtleitende Material die Interferenz mit der Antennenreichweite. In alternativen Ausführungsformen ist die Antennenumhüllung 106 aus einem beliebigen geeigneten Material oder aus Kombinationen aus Materialien gefertigt, die es ermöglichen, dass die Antennenumhüllung 106 wie hierin beschrieben funktioniert.

Im Ausführungsbeispiel definiert der Verbindungsabschnitt 154 einen Verbindungshohlraum 158, um eine Verbindungskomponente 160 aufzunehmen. Die Verbindungskomponente 160 ist eine beliebige Komponente, die es ermöglicht, dass die Antenne 102 mit der elektronischen Steuervorrichtung 114 verbunden wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbindungskomponente 160 eine über einen Draht 164 mit der Antenne 102 gekoppelte Leiterplatte 162. Der Verbindungsabschnitt 154 und der Isolierungsabschnitt 152 sind derart konfiguriert, dass die Leiterplatte 162 und die Antenne 102 in Ebenen angeordnet sind, die ungefähr senkrecht zueinander sind, d. h. Ebenen, die gemeinsam einen 90°-Winkel ausbilden. In alternativen Ausführungsformen sind die Antenne 102 und die Leiterplatte 162 in derselben Ebene oder in Ebenen, die beliebige Winkel ausbilden, angeordnet. Im Ausführungsbeispiel schneidet die Leiterplatte 162 die Antenne 102 zwischen distalen Enden der Antenne 102 und ist von der Mitte der Antenne 102 versetzt.

Die Position des Verbindungsabschnitts 154 mit Bezug auf den Isolierungsabschnitt 152 ermöglicht es, einen Abschnitt des Verbindungsabschnitts 154 in die Öffnung 148 einzuführen. Wenn in die Öffnung 148 eingeführt, erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 154 teilweise derart in die Elektronikumhüllung 122, dass ein Abschnitt der Leiterplatte 162 an einem Abschnitt der elektronischen Steuervorrichtung 114 ausgerichtet ist. Spezifisch ist im Ausführungsbeispiel die Leiterplatte 162 an einer NFC-Abstimmkreiskomponente oder einer Antenne (nicht dargestellt) der elektronischen Steuervorrichtung 114 ausgerichtet. Die ausgerichtete Leiterplatte 162 und die elektronische Steuervorrichtung 114 werden aneinander gekoppelt, um Signale zwischen den beiden weiterzuleiten. Die Kopplung zwischen der Leiterplatte 162 und der elektronischen Steuervorrichtung 114 wirkt als eine drahtlose Verbindung, d. h. die Leiterplatte 162 ist ohne Übermittlungsleitungen mit der elektronischen Steuervorrichtung 114 verbunden. Demnach ist die Antenne 102 in der Lage, mit einem Motor gekoppelt zu werden, bei dem keine Übermittlungsleitungen zu einer E/A-Leiterplatte (nicht dargestellt) verlaufen.

Der Verbindungsabschnitt 154 weist eine rechteckig quaderförmige Form auf und hat eine etwas kleinere Querschnittsfläche als die Öffnung 148, somit passt der Verbindungsabschnitt 154 leicht in die Öffnung 148 hinein. In alternativen Ausführungsformen weist der Verbindungsabschnitt 154 eine beliebige Größe und Form auf, die geeignet sind, wie hierin beschrieben zu funktionieren. Die Antennenumhüllung 106 enthält ferner Halterasten 166, um die Antennenumhüllung 106 an der Elektronikumhüllung 122 zu sichern. Halterasten 166 sind in einer Ausführungsform flexible keilförmige Vorsprünge, die am Äußeren des Verbindungsabschnitts 154 angeordnet sind, ein Vorderende 168 und ein Hinterende 170 umfassend. Der Raum zwischen den Halterasten 166 und dem Verbindungsabschnitt 154 steigt von einem minimalen Raum am Vorderende 168 zu einem maximalen Raum am Hinterende 170 an. Der minimale Raum am Vorderende 168 ist kleiner als der Leerraum der Öffnung 148 um den Verbindungsabschnitt 154 herum. Demnach berührt, wenn der Verbindungsabschnitt 154 in die Öffnung 148 eingeführt wird, eine Kante 1752, die die Öffnung 148 umgibt, die Halterasten 166 an einer Stelle zwischen dem Vorderende 168 und dem Hinterende 170. Die Kante 172 drückt dann die Halterasten 166 gegen den Verbindungsabschnitt 154 zusammen. Ist der Verbindungsabschnitt 154 einmal eingeführt, sodass die Halterasten 166 über die Kante 172 hinaus führen, kehren die Halterasten 166, vom Verbindungsabschnitt 154 entfernt, zu ihrer ursprünglichen Keilform zurück. Nach dem Einführen des Verbindungsabschnitts 154 liegt das Hinterende 170 näher an der Kante 172 als das Vorderende 168 an der Kante 172 liegt. Da der maximale Raum am Hinterende 170 größer ist als der Freiraum der Öffnung 148 um den Verbindungsabschnitt 154 herum, drücken sich die Halterasten 166 nicht zusammen, wenn der Verbindungsabschnitt 154 aus der Öffnung 148 gezogen wird. Demnach verhindern die Halterasten 166 ein Entnehmen des Verbindungsabschnitts 154. In alternativen Ausführungsformen wird die Antennenumhüllung 106 über beliebige geeignete Mittel, z. B. Schweißnähte, Schrauben, Magneten und/oder Klebstoffe an der Elektronikumhüllung 122 gesichert.

Im Ausführungsbeispiel weist der Isolierungsabschnitt 152 eine gekrümmte Wand 174 auf, die im Wesentlichen der Krümmung der Elektronikaufnahme 122 entspricht. Distanzstücke 176 erstrecken sich von der gekrümmten Wand 174, um den Isolierungsabschnitt 152 vom Äußeren der Elektronikaufnahme 122 zu isolieren. Die Distanzstücke 176 und die gekrümmte Wand 174 stabilisieren den Isolierungsabschnitt 152 gegen die Elektronikaufnahme 122.

Ein beispielhaftes Verfahren zum Verwenden der Antenne 102, um den Elektromotor 100 zu steuern, ist hierin beschrieben. Der Elektromotor 100 enthält im Allgemeinen ein Motorgehäuse 104, eine Motoranordnung 112 und eine elektronische Steuervorrichtung 114. Das Motorgehäuse 104 enthält die Motorumhüllung 120, die die Motoranordnung 112 beinhaltet, und die Elektronikumhüllung 122, die die elektronische Steuervorrichtung 114 beinhaltet. Die elektronische Steuervorrichtung 114 enthält E/A-Komponenten 40 und den NFC-EEPROM 44. Alternativ dazu wird ein Motor ohne E/A-Komponenten 40 und/oder NFC EEPROM 44 bereitgestellt.

Das beispielhafte Verfahren enthält das Anordnen der Antenne 102 innerhalb des Isolierungsabschnitts 152 der Antennenumhüllung 106. In alternativen Verfahren ist die Antenne 102 nicht in einer Antennenumhüllung angeordnet. Das beispielhafte Verfahren enthält das Koppeln der Antennenumhüllung 106 direkt an das Äußere des Motorgehäuses 104. In alternativen Verfahren ist die Antenne 102 an einer beliebigen Stelle außerhalb des Motorgehäuses 104, z. B. an dem Gehäuse 12, befestigt. Das beispielhafte Verfahren enthält ferner das Anordnen von Distanzstücken 176 zwischen dem Isolierungsabschnitt 152 und dem Motorgehäuse 104. Der Verbindungsabschnitt 154 mit der Leiterplatte 162 ist wenigstens zum Teil in das Motorgehäuse 104 eingeführt. Die Leiterplatte 162 ist an einer elektronischen Steuervorrichtung 114 ausgerichtet, um die Antenne 102 über die Leiterplatte 162 mit der elektronischen Steuervorrichtung 114 zu verbinden. In alternativen Verfahren ist die Antenne 102 mit der elektronischen Steuervorrichtung 114 auf eine beliebige Weise verbunden, z. B. eine Verbindung 38 zwischen der Antenne 102 und der elektronischen Steuervorrichtung 114. Zu alternativen Verfahren zählen ferner das Verbinden des Kondensators 62 mit der Verbindung 38 derart, dass die Antenne 102 von durch die Verbindung 38 fließendem Gleichstrom isoliert ist. Im beispielhaften Verfahren wird ein Signal von einem Handgerät (nicht dargestellt) an die Antenne 102 gesendet. Das Signal wird von der Antenne 102 über die Leiterplatte 162 an die elektronische Steuervorrichtung 114 weitergeleitet. Das beispielhafte Verfahren enthält ferner das Weiterleiten von Informationen von der elektronischen Steuervorrichtung 114, wie zum Beispiel Spezifikationen und Diagnosen des Elektromotors 100, durch die Antenne 102 und das Empfangen der Informationen im Handgerät.

5 ist eine schematische Ansicht eines Systems 200 zum Kommunizieren mit einer elektrischen Maschine 10. Das System 200 enthält eine Kommunikationsschnittstelle 202 und ein Handgerät 204. Die Kommunikationsschnittstelle 202 enthält eine NFC-Komponente 206 und eine Funkkomponente 208. Die Kommunikationsschnittstelle 202 ermöglicht es, dass ein Benutzer 210 unter Einsatz eines Handgeräts 204 mit der elektrischen Maschine 10 kommuniziert. Insbesondere leitet die Kommunikationsschnittstelle 202 Signale zwischen der elektrischen Maschine 10 und dem Handgerät 204 weiter. In alternativen Ausführungsformen weist das System 200 eine beliebige Konfiguration auf, die es ermöglicht, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Im Ausführungsbeispiel enthält die NFC-Komponente 206 eine Antenne 212, konfiguriert, ein Magnetfeld 214 zu erzeugen, wenn die Antenne 212 mit einer ausgewählten Frequenz vibriert. Spezifisch vibriert Antenne 212 im Ausführungsbeispiel mit einer Frequenz von etwa 13,56 MHz und ist demnach geeignet für den Gebrauch in einem NFC-System. In alternativen Ausführungsformen enthält die NFC-Komponente 206 eine beliebige Antenne, die es ermöglicht, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Ferner enthält die Funkkomponente 208 im Ausführungsbeispiel eine Antenne 216, die konfiguriert ist, Funksignale zu übermitteln. So enthält zum Beispiel die Antenne 216 eine Drahtschleife, konfiguriert, ein Magnetfeld 218 zu erzeugen, wenn die Antenne 216 mit einer ausgewählten Frequenz vibriert. In manchen Ausführungsformen ist die Antenne 216 ein beliebiger Abstimmkreis, konfiguriert, Funksignale in einem beliebigen Kommunikationssystem auf Funkbasis Funksignale zu übermitteln, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Radiofrequenz-Identifikations(RFID)-, Drahtloses-lokales-Netzwerk(WLAN)- und Drahtloses-persönliches-Netzwerk(WPAN)-Systeme. In alternativen Ausführungsformen enthält die Funkkomponente 208 eine beliebige Antenne, die es ermöglicht, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Darüber hinaus ist im Ausführungsbeispiel die Antenne 212 derart konfiguriert, dass das Magnetfeld 214 ein Magnetfeld 220 der Antenne 14 überlappt. Demnach ist die Antenne 212 konfiguriert, Signale zu der Antenne 14 zu übermitteln und von dieser zu empfangen. Darüber hinaus ist das Magnetfeld 218 für das Handgerät 204 zugänglich. Die Antenne 216 ist konfiguriert, Signale zu dem Handgerät 204 zu übermitteln und von diesem zu empfangen, wenn das Handgerät 204 in der Reichweite des Magnetfelds 214 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Magnetfeld 218 größer als das Magnetfeld 214 und das Magnetfeld 220. Demnach weist die Antenne 216 eine größere Reichweite auf als die Antenne 14 und die Antenne 212. In alternativen Ausführungsformen enthält das System 200 beliebige Magnetfelder, die es ermöglichen, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Ebenfalls sind im Ausführungsbeispiel die Antenne 216 und die Antenne 212 konfiguriert, mit verschiedenen Frequenzen betrieben zu werden. Demnach werden die NFC-Komponente 206 und die Funkkomponente 208 in verschiedenen Kommunikationssystemen betrieben. So tauscht zum Beispiel im Ausführungsbeispiel die Antenne 212 Signale mit Komponenten eines NFC-Systems aus und die Antenne 216 tauscht Signale mit Komponenten eines anderen Kommunikationssystems auf Funkbasis aus. Demnach ermöglicht es die Kommunikationsschnittstelle 202, dass Handgeräte 204 unter Einsatz anderer Kommunikationssysteme als NFC-Systeme mit der elektrischen Maschine 10 kommunizieren. So sind zum Beispiel manche Handgeräte 204 konfiguriert, in Kommunikationssystemen auf Funkbasis, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, RFID-, WLAN- und WPAN-Systemen, mit der Kommunikationsschnittstelle 202 zu kommunizieren.

Ebenfalls im Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationsschnittstelle 202 neben der elektrischen Maschine 10 befestigt. In manchen Ausführungsformen ist die Kommunikationsschnittstelle 202 an einem Abschnitt der elektrischen Maschine 10 befestigt, wie etwa am Gehäuse 12 (dargestellt in 1). In weiteren Ausführungsformen ist die Kommunikationsschnittstelle 202 an einer Stützstruktur neben der elektrischen Maschine 10, wie etwa an einer Wand und/oder an einem Rahmen befestigt. Die Position der Kommunikationsschnittstelle 202 ermöglicht es, dass die Kommunikationsschnittstelle 202 mit der Antenne 14 und dem Handgerät 204 kommuniziert. In alternativen Ausführungsformen ist die Kommunikationsschnittstelle 202 auf eine beliebige Weise befestigt, die es ermöglicht, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird. So ist zum Beispiel in manchen Ausführungsformen die Kommunikationsschnittstelle 202 in eine elektrische Maschine 10 integriert.

Während des Betriebs leitet die Kommunikationsschnittstelle 202 Signale zwischen der Antenne 14 und dem Handgerät 204 weiter. Spezifisch empfängt die Antenne 212 NFC-Signale von der Antenne 14 und die NFC-Signale werden mit einer anderen Funkfrequenz in Funksignale umgesetzt. Die Antenne 216 übermittelt die Funksignale an das Handgerät 204 und/oder an eine beliebige andere geeignete Funkausrüstung in der Reichweite der Antenne 216. In manchen Ausführungsformen zeigt das Handgerät 204 Informationen aus den Signalen auf einer Anzeige für den Benutzer 210 an. Der Benutzer 210 interpretiert die Informationen und/oder verwendet das Handgerät 204, um Betriebsparameter der elektrischen Maschine 10 einzustellen. Um Signale an die elektrische Maschine 10 zu senden, übermittelt das Handgerät 204 Funksignale mit Bezug auf Benutzerbefehle an die Kommunikationsschnittstelle 202, um sie an die elektrische Maschine 10 weiterzuleiten. Spezifisch empfängt die Antenne 216 die Funksignale vom Handgerät 204 und die Funksignale werden in NFC-Signale umgesetzt. Die Antenne 212 übermittelt die NFC-Signale an die Antenne 14. Die Antenne 14 empfängt die NFC-Signale und sendet Signale an das Motorsteuergerät 32 zum Interpretieren. In manchen Ausführungsformen stellt das Motorsteuergerät 32 auf der Grundlage der Signale den Betrieb der elektrischen Maschine 10 ein. In alternativen Ausführungsformen übermitteln Komponenten des Systems 200 beliebige Signale, die es ermöglichen, dass das System 200 wie hierin beschrieben betrieben wird. In manchen Ausführungsformen sind die Signale automatisch, d. h. sie werden nicht notwendigerweise durch den Benutzer 210 initiiert. In weiteren Ausführungsformen werden Signale zwischen dem Handgerät 204, der Kommunikationsschnittstelle 202 und/oder der Antenne 14 in nur einer Richtung übermittelt. In manchen Ausführungsformen wird die Kommunikationsschnittstelle 202 ausgelassen oder überbrückt und das Handgerät 204 kommuniziert direkt mit der elektrischen Maschine 10.

In manchen Ausführungsformen übermitteln die Antenne 14, die Antenne 212 und/oder die Antenne 216 Signale mit Bezug auf wenigstens einen Betriebsparameter der elektrischen Maschine 10. So beziehen sich zum Beispiel in manchen Ausführungsformen die Signale auf eine Temperatur und/oder eine Drehzahl der Motoranordnung 112 (dargestellt in 1). Demnach ermöglicht es das System 200 dem Benutzer 210, Diagnosedaten zu empfangen und/oder die elektrische Maschine 10 zu steuern. Darüber hinaus ermöglichen es die Antenne 14 und/oder die Kommunikationsschnittstelle 202 dem Benutzer 210, unter Einsatz des Handgeräts 204 mit der elektrischen Maschine 10 zu kommunizieren. In manchen Ausführungsformen werden Signale während des Betriebs der elektrischen Maschine 10 in Echtzeit bereitgestellt. Demnach kann der Benutzer 210 Probleme diagnostizieren und Einstellungen in Echtzeit vornehmen. So stellt in manchen Ausführungsformen der Benutzer 210 zum Beispiel während des Betriebs der elektrischen Maschine 10 einen Betriebsparameter der elektrischen Maschine 10, wie etwa Temperatur, ein und empfängt Informationen mit Bezug auf den Betrieb der elektrischen Maschine 10 in Echtzeit. Darüber hinaus stellt in manchen Ausführungsformen der Benutzer 210 den Betrieb der elektrischen Maschine 10 mit dem Handgerät 204 ein, während er in der Nähe der elektrischen Maschine 10 verbleibt und ohne eine Fernbedienung, wie etwa einen Thermostaten, verwenden zu müssen.

Im Ausführungsbeispiel ist die Antenne 14 mit einem Speicher 219 verbunden. Die Antenne 14 und der Speicher 219 bilden eine NFC-Komponente 222 aus. In manchen Ausführungsformen enthält der Speicher 219 einen statischen Direktzugriffsspeicher (static random access memory- SRAM). Die NFC-Komponente 222 ist konfiguriert, Informationen von dem Speicher 219 an den Mikroprozessor 48 (dargestellt in 2) von der Steuervorrichtung 32 zu übermitteln. In manchen Ausführungsformen enthält der Speicher 49 einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Während des Betriebs werden die Informationen des Speichers 219 im Speicher 49 gespeichert. Darüber hinaus überschreibt in manchen Ausführungsformen die NFC-Komponente 222 Informationen im Speicher 49 oder löscht sie, d. h. die NFC-Komponente 222 „flasht“ den Prozessor 48. In manchen Ausführungsformen empfängt die NFC-Komponente 222 Strom von der Stromquelle 224, um die Geschwindigkeit der Informationsübermittlung zu erhöhen. In weiteren Ausführungsformen übermittelt die NFC-Komponente 206 Informationen an den Prozessor 48 ohne Strom von der Stromquelle 224.

6 ist ein schematischer Schaltplan einer weiteren Konfiguration einer elektrischen Maschine 10. Die elektrische Maschine 10 enthält einen über NFC elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EEPROM) 44, einen NFC-Abstimmkreis 46 und einen Mikroprozessor 48. In alternativen Ausführungsformen wird jede beliebige Antenne, die geeignet ist, wie hierin beschrieben zu funktionieren, mit einem NFC-Abstimmkreis 46 ausgetauscht. Im Ausführungsbeispiel verbindet ein Serial Peripheral Interface Bus (SPI Bus) 50 den NFC EEPROM 44 mit dem Mikroprozessor 48, der den Speicher 49 enthält. In alternativen Ausführungsformen enthält das Motorsteuergerät 32 eine beliebige Komponente, die es ermöglicht, dass die elektrische Maschine 10 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Im Ausführungsbeispiel koppelt die Verbindung 38 die Antenne 14 mit dem NFC-Abstimmkreis 46. Ein Filter 39 ist mit der Verbindung 38 gekoppelt. So entfernt zum Beispiel der Filter 39 die Interferenz und regelt die Spannung in der Verbindung 38, um zu ermöglichen, dass die Antenne 14 Signale durch die Verbindung 38 übermittelt. In manchen Ausführungsformen enthält der Filter 39 zum Beispiel, und ohne darauf beschränkt zu sein, einen Filter für den allgemeinen Modus und/oder einen Bandfilter. In einem Ausführungsbeispiel ist der Filter 39 an der Steuerplatine 22 (dargestellt in 1) befestigt. In alternativen Ausführungsformen enthält die Verbindung 38 einen beliebigen Filter, der es ermöglicht, dass die elektrische Maschine 10 wie hierin beschrieben betrieben wird.

Darüber hinaus ist die Antenne 14 über einen Schaltkreis 65 mit Eingangs/Ausgangs(E/A)-Komponenten, im Allgemeinen Kommunikationskomponenten 40 gekoppelt. Der Schaltkreis 65 enthält einen Schalter, um Signale zwischen den E/A-Komponenten 40 und der Antenne 14 zu regeln. In manchen Ausführungsformen verwenden die E/A-Komponenten 40 die Antenne 14, um Signale an das Motorsteuergerät 32 zu senden und/oder von diesem zu empfangen. Spezifisch tauscht die Antenne 14 Signale mit dem NFC-Abstimmkreis 46 aus. Aufgrund der NFC-Funktionen der Antenne 14 erhöht die Antenne 14 die Geschwindigkeit der Signale zwischen den E/A-Komponenten 40 und dem Motorsteuergerät 32. In manchen Ausführungsformen wirkt die Antenne 14 als ein ergänzendes oder zusätzliches E/A-System. In anderen Ausführungsformen werden andere E/A-Systeme ausgelassen und die Antenne 14 wirkt als das E/A-System der elektrischen Maschine 10.

Hierin beschrieben werden Systeme und Verfahren zum Kommunizieren mit einem Elektromotor, wie etwa einem Motor oder einem Generator, über eine Antenne. Die Antenne ermöglicht es einem Benutzer, von einem außerhalb des Motorgehäuses angeordneten Handgerät mit dem Motor zu kommunizieren. Eine Kommunikationsschnittstelle ermöglicht es der Antenne, unter Einsatz von verschiedenen Kommunikationssystemen mit dem Handgerät zu kommunizieren. In manchen Ausführungsformen übermittelt die Antenne Signale zwischen dem Motor und auf einer Steuerplatine befestigten Kommunikationskomponenten. In weiteren Ausführungsformen ist die Antenne mit einem statischen Direktzugriffsspeicher gekoppelt und konfiguriert, Speicher eines Prozessors des Motors neu zu beschreiben.

Manche hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf Elektromotoren, einschließlich Elektromotoren und elektronische Steuervorrichtungen. Allerdings sind die Verfahren und die Einrichtung nicht auf die spezifischen hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr können Komponenten der Einrichtung und/oder Schritte der Verfahren unabhängig und separat von anderen hierin beschriebenen Komponenten und/oder Schritten eingesetzt werden. So können die Verfahren auch in Kombination mit einem beliebigen Motor eingesetzt werden und sind in der Praxis nicht auf die hierin beschriebenen Elektromotoren beschränkt. Darüber hinaus kann das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit zahlreichen anderen Anwendungen implementiert und eingesetzt werden.

Wenngleich spezifische Merkmale verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen in manchen Zeichnungen dargestellt werden und nicht in anderen, dient dies nur der Einfachheit. Gemäß den Grundlagen der Erfindung kann auf beliebige Merkmale einer Zeichnung Bezug genommen werden und/oder es kann in Kombination mit einem beliebigen Merkmal einer beliebigen anderen Zeichnung beansprucht werden.

Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich des besten Modus, zu offenbaren, und auch um es Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung auszuführen, einschließlich des Herstellens und des Verwendens beliebiger Vorrichtungen oder Systeme und des Durchführens jeglicher eingeschlossener Verfahren. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele enthalten, die Fachleuten in den Sinn kommen. Es ist vorgesehen, dass diese anderen Beispiele im Umfang der Patentansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht vom genauen Wortlaut der Patentansprüche abweichen oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Abweichungen vom genauen Wortlaut der Patentansprüche enthalten.

Beim Einführen von Elementen/Komponenten usw. der hier beschriebenen und/oder dargestellten Verfahren und Anordnungen sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ bedeuten, dass ein(e) oder mehrere der Elemente/Komponenten usw. vorliegen. Die Begriffe „umfassen“ „enthalten“ und „aufweisen“ sollen einschließend sein und bedeuten, dass neben den aufgelisteten Elementen/Komponenten usw. weitere Elemente/Komponenten usw. vorliegen können.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • US 15/436083 [0001]