用于减少无线充电系统中的泄漏通量的系统和方法技术方案

一种创新包括一种用于减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的系统。该系统包括：无线功率发射器，其被配置为生成无线充电场，该场包括磁通量；以及收集器，其包括铁磁材料并且被配置为减少磁通量。收集器被定位在距发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处。收集器被配置为在第一距离处以第一水平、在第二距离处以第二水平、并且在第三距离处以第三水平减少磁通量，第三水平大于第一水平和第二水平中的每个水平。

System and method for reducing leakage flux in a wireless charging system

An innovation includes a system for reducing magnetic flux in a wireless charging field in a wireless power charging system. The system includes a wireless power transmitter configured to generate a wireless charging field that includes magnetic flux; and a collector that includes ferromagnetic material and is configured to reduce magnetic flux. The collector is positioned at a third distance between the first distance of the emitter and the second distance. The collector is configured in the first distance to a first level, in the distance of second a second level, and in the distance of third a third decrease in the level of magnetic flux, third greater than the level of each level of the first level and second level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少无线充电系统中的泄漏通量的系统和方法
本公开一般性地涉及无线功率传送。更具体地，这一公开涉及优化对远程系统(诸如电感性功率传送系统中的包括电池的车辆)的无线功率传送的设备、系统和方法。
技术介绍
远程系统(诸如车辆)已经被引入，其包括从电力得出的运动功率，电力从能量存储设备(诸如电池)接收。例如，混合电动车辆包括车载充电器，其使用来自车辆刹车和传统电机的功率对车辆充电。仅为电动的车辆一般从其他源接收用于对电池充电的电力。电池电动车辆(电动车辆)经常被提议通过某种类型的有线交流电(AC)来充电，诸如家庭或商业AC供应源。有线充电连接要求物理地连接到电源的电缆或其他类似连接器。电缆和类似连接器可能有时是不方便的或繁琐的并且具有其他缺点。无线电动车辆充电(WEVC)系统可以克服有线充电解决方案的缺陷中的一些缺陷，其能够在自由空间中(例如，经由无线充电场)传送功率以用来对电动车辆充电。如此，高效地并且安全地传送用于对电动车辆充电的功率的无线充电系统和方法是合意的。
技术实现思路
本文所公开的实施方式每个具有若干创新方面，其中的单个创新方面不是唯一地负责本专利技术的合意属性。不限制范围，如由随后的权利要求所表达的，此处将简要地公开更多突出特征。在考虑这一讨论之后，人们将理解各种实施方式的特征如何提供相对于当前无线充电系统的若干优点。这一公开中所描述的主题的一个创新方面可以被实施在一种用于减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的系统中。该系统包括：无线功率发射器，其被配置为生成无线充电场，该场包括磁通量；以及收集器，其包括铁磁材料并且被配置为减少磁通量。收集器被定位在距发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处。收集器被配置为在第一距离处以第一水平、在第二距离处以第二水平、并且在第三距离处以第三水平减少磁通量，第三水平大于第一水平和第二水平中的每个水平。这一公开中所描述的主题的另一创新方面可以被实施在一种减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的方法中。该方法包括经由无线功率发射器来生成无线充电场，该场包括磁通量。该方法进一步包括经由包括铁磁材料的收集器来减少磁通量。收集器被定位在距发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处，其中在第一距离处的第一水平的磁通量减少和在第二距离处的第二水平的磁通量减少小于或等于在第三距离处的第三水平的磁通量减少。这一公开中所描述的主题的另一创新方面可以被实施在一种用于减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的装置中。该装置包括：用于生成无线充电场的部件，该场包括磁通量；以及用于减少磁通量的部件，其包括铁磁材料。减少部件被定位在距生成部件的第一距离与第二距离之间的第三距离处。减少部件被配置为在第一距离处以第一水平、在第二距离处以第二水平、以及在第三距离处以第三水平减少磁通量，第三水平大于第一水平和第二水平中的每个水平。附图说明现在将参考附图，关于各种实施方式来描述上文提到的方面以及本技术的其他特征、方面和优点。然而，所图示的实施方式仅是示例并且不意图是限制性的。贯穿附图，类似的符号通常标识类似的组件，除非上下文另有规定。注意，以下附图的相对尺寸可能未按比例绘制。图1是根据示例性实施方式的用于对电动车辆充电的示例性无线功率充电系统的示图。图2是根据示例性实施方式的无线功率充电系统的功能框图。图3是根据示例性实施方式的具有收集器的无线功率充电系统的功能框图。图4示出了根据示例性实施方式的用于无线地传送功率和收集发射器与电动车辆之间的泄漏场的系统。图5示出了图4中所示出的用于无线地传送功率和收集泄漏场的系统的自顶向下视图。图6示出了通过收集器的泄漏场减少关于沿着电动车辆的长度方向上的收集器与发射器之间的距离的图形。图7A示出了作为收集器的截面的表面积的函数的泄漏场减少的图形。图7B示出了作为对于各种收集器厚度的收集器宽度的函数的泄漏场减少的图形。图8A-图8I示出了关于电动车辆的前面的具有发射器和收集器的地面的地形视图。图9A-图9D示出了根据某些实施方式的WEVC系统的多个部分的截面视图，该WEVC系统被用来沿着电动车辆的底部部分将功率从发射器无线地发射给包括接收器的外壳。图10是示出了根据一种实施方式的减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的方法的流程图。具体实施方式下文关于附图所阐述的详细描述意图作为示例性实施方式的描述，并且不意图表示其可以被实践的仅有实施方式。贯穿这一描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或例证”，并且不应当必然解释为相对于其他示例性实施方式是优选的或有利的。详细描述包括用于提供示例性实施方式的透彻理解的目的的具体细节。在一些实例中，一些设备以框图形式示出。这一公开的教导可以按许多不同形式被具体化并且不应当被解释为限于贯穿这一公开所提出的任何具体结构或功能。更确切地，这些方面被提供以使得这一公开将是彻底的和完整的，并且将完全传达本公开的范围。本公开的范围意图覆盖本文所公开的新颖系统、装置和方法的任何方面，不论是独立地还是与本专利技术的任何其他方面组合地被实施。例如，使用本文所阐述的任何数目的方面可以实施装置或可以实践方法。另外，本专利技术的范围意图覆盖这样的装置或方法：它除了本文所阐述的本专利技术的各种方面之外还使用或者与之不同地使用其他结构、功能性、或结构和功能性而被实践。应当理解，本文所公开的任何方面可以通过权利要求的一个或多个元素来体现。尽管本文中描述了特定方面，但是这些方面的许多变化和排列落在本公开的范围内。尽管提到优选方面的一些益处和优点，但是本公开的范围不意图限于特定的益处、使用或目标。更确切地，本公开的多个方面意图为宽泛地可应用到不同的无线功率传送技术和系统配置，其中的一些通过附图中和优选方面的以下描述中的示例的方式被说明。详细描述和附图仅说明本公开而不是限制，本公开的范围由所附权利要求和其等价物来限定。在以下详细描述中，对形成本公开的一部分的附图进行参考。详细描述、附图和权利要求中所描述的说明性实施方式不意味着是限制性的。不偏离此处提出的主题的精神或范围，可以利用其他实施方式并且可以做出其他改变。将容易理解，如本文一般性地所描述并且在附图中所图示的本公开的多个方面可以按各种各样的不同配置而被布置、替代、组合和设计，它们中的全部都明确地被考虑到并且形成这一公开的一部分。本文所使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的并且不意图是对本公开的限制。将理解，如果权利要求元素的特定数目被意图，则这样的意图将明确地记载在权利要求中，并且在缺少这样的记载时，这样的意图不存在。例如，如本文所使用的，单数形式“一种”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。将进一步理解，术语“包括”、“包括有”、“包括了”和“包括着”当在这一说明书中被使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组的存在或添加。诸如“以下至少一个”之类的表达当在元素的列表之前时，修饰元素的整个列表并且不修饰列表的个体元素。无线地传送功率可以指代经由无线场(诸如电场、磁场、电磁场、无线充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的装置，包括：无线功率发射器，被配置为生成所述无线充电场；以及收集器，包括铁磁材料并且被配置为减少所述磁通量，所述收集器被定位在距所述发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处，并且所述收集器被配置为在所述第一距离处以第一水平、在所述第二距离处以第二水平、并且在所述第三距离处以第三水平减少所述磁通量，所述第三水平大于所述第一水平和所述第二水平中的每个水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 US 14/481,804;2015.09.04 US 14/846,3941.一种用于减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的装置，包括：无线功率发射器，被配置为生成所述无线充电场；以及收集器，包括铁磁材料并且被配置为减少所述磁通量，所述收集器被定位在距所述发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处，并且所述收集器被配置为在所述第一距离处以第一水平、在所述第二距离处以第二水平、并且在所述第三距离处以第三水平减少所述磁通量，所述第三水平大于所述第一水平和所述第二水平中的每个水平。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集器被选择为具有小于或等于第二截面的第一截面，其中所述磁通量的第一减少在大于所述第二截面的第三截面处与所述第二截面处的所述磁通量的第二减少基本上相同。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述收集器的所述第二截面取决于以下至少一项：所述收集器的材料、所述收集器关于所述发射器的地点、或所述收集器的几何结构。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射器与所述收集器之间的所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离取决于以下至少一项：所述收集器的材料、所述收集器关于所述发射器的地点、或所述收集器的几何结构。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述磁通量的减少的所述第三水平取决于以下至少一项：所述收集器的材料、所述收集器关于所述发射器的地点、所述发射器的类型、或所述收集器的几何结构。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射器被设置在无线功率接收器下方，并且其中所述收集器被设置在所述发射器上方或所述发射器下方。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集器和所述发射器被设置在地面上，并且其中所述收集器围绕所述发射器。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射器和所述收集器被设置在如下的地面上，包括被配置为经由所述场来接收电荷的无线功率接收器的车辆被定位在所述地面上方。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述收集器以所述第三距离被定位在所述发射器周围并且减少超过所述车辆的周界的所述磁通量。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集器具有大于所述发射器的第二周界的第一周界，并且其中所述收集器至少部分地围绕所述发射器。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集器按以下之一被整形：方形、矩形、圆形、三角形、多边形、或半圆形，并且其中所述收集器的周界远离包括无线功率接收器的车辆的底部在所述接收器下方延伸。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射器包括谐振电路，所述谐振电路包括发射线圈，所述发射线圈被配置为生成所述磁通量以用于将功率耦合到接收器来对包括所述接收器的电动车辆充电。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射器包括另一铁磁材料，并且其中所述收集器被配置为基于所述第三距离来减少所述磁通量，而其他铁磁材料被配置为引导、更改、整形、或增强所述无线充电场而不管所述第三距离。14.一种减少无线功率充电系统中的无线充电场的磁通量的方法，包括：经由无线功率发射器来生成所述无线充电场；以及经由包括铁磁材料的收集器来减少所述磁通量，所述收集器被定位在距所述发射器的第一距离与第二距离之间的第三距离处，在所述第一距离处的第一水平的磁通量减少和在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·皮尔瑟博，M·韦纳，D·库施纳，W·克勒博茨，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US