无线电力传递系统线圈布置及操作方法技术方案

本发明专利技术提供用于无线电力传递且特别是到例如电动车辆等远程系统的无线电力传递的系统、方法和设备。在一个方面中，本发明专利技术提供一种用于无线地发射电力的设备。所述设备包含经配置以响应于从电源接收到第一时变信号而产生第一磁场的第一导电结构。所述设备包含经配置以响应于从所述电源接收到第二时变信号而产生第二磁场的第二导电结构。所述第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及无线电力传递，且更具体来说，涉及与到远程系统(例如，包含电池的车辆)的无线电力传递相关的装置、系统及方法。更具体来说，本专利技术涉及无线电力传递系统中的感应线圈的线圈布置。
技术介绍
已经引入了包含从例如电池等能量存储装置接收的电导出的运动动力的远程系统，例如车辆。举例来说，混合动力电动车辆包含机载充电器，所述机载充电器使用来自车辆制动和传统马达的电力给车辆充电。纯电动车辆一股从其它来源接收电来给电池充电。通常提议通过例如家用或商用AC供应源等某种类型的有线交流电(AC)给电池电动车辆(电动车辆)充电。有线充电连接需要物理上连接到电力供应器的电缆或其它类似连接器。电缆和类似连接器有时可能不方便或繁琐，且具有其它缺点。能够在自由空间中(例如，经由无线场)传递电力以便用于给电动车辆充电的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些缺陷。由此，有效且安全地传递电力以给电动车辆充电的无线充电系统和方法是合乎需要的。
技术实现思路
在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方面，其中的单个方面并不单独负责本文所述的合乎需要的属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述一些显要特征。在附图及以下描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。应注意，下图的相对尺寸可能未按比例绘制。>本专利技术的一个方面提供一种用于无线地发射电力的设备。所述设备包含经配置以响应于从电源接收到第一时变信号而产生第一磁场的第一导电结构。所述设备进一步包含经配置以响应于从所述电源接收到第二时变信号而产生第二磁场的第二导电结构。所述第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。本专利技术的另一方面提供一种无线地发射电力的方法的实施方案。所述方法包含响应于从电源接收到第一时变信号而经由第一导电结构产生第一磁场。所述方法进一步包含响应于从所述电源接收到第二时变信号而经由第二导电结构产生第二磁场。所述第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。本专利技术的又一方面提供一种用于无线地发射电力的设备。所述设备包含用于响应于从电源接收到第一时变信号而产生第一磁场的第一装置。所述设备进一步包含用于响应于从所述电源接收到第二时变信号而产生第二磁场的第二装置。所述第一和第二产生装置经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种用于无线地发射电力的设备。所述设备包含经配置以基于从电源接收的第一电流而产生第一磁场的第一导电结构。所述设备进一步包含经配置以基于来自所述电源的第二电流而产生第二磁场的第二导电结构。所述设备进一步包含控制器，所述控制器经配置以确定所述第一和第二导电结构中的每一者与经配置以经由所述第一或第二磁场接收电力的第三导电结构之间的相应的耦合系数。所述控制器进一步经配置以至少部分基于所述耦合系数而调整施加到所述第一和第二导电结构的所述第一或第二电流。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种用于无线地发射电力的方法的实施方案。所述方法包含基于从电源接收的第一电流而经由第一导电结构产生第一磁场。所述方法进一步包含基于来自所述电源的第二电流而经由第二导电结构产生第二磁场。所述方法进一步包含确定所述第一和第二导电结构中的每一者与经配置以经由所述第一或第二磁场接收电力的第三导电结构之间的相应的耦合系数。所述方法进一步包含至少部分基于所述耦合系数而调整施加到所述第一和第二导电结构的所述第一或第二电流。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种用于无线地发射电力的设备。所述设备包含用于基于从电源接收的第一电流而产生第一磁场的第一装置。所述设备进一步包含用于基于来自所述电源的第二电流而产生第二磁场的第二装置。所述设备进一步包含用于确定所述第一和第二产生装置中的每一者与用于经由所述第一或所述第二磁场接收电力的装置之间的相应的耦合系数的装置。所述设备进一步包含至少部分基于所述耦合系数而调整施加到所述第一和第二导电结构的所述第一或第二电流。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种用于无线地接收电力的设备。所述设备包含经配置以经由由具有大于宽度的长度的发射器导电结构产生的磁场而无线地接收电力的第一导电结构。所述第一导电结构具有大于宽度的长度。所述第一导电结构包含分别封围第一区域及第二区域的第一环及第二环。所述第一环具有第一下表面且所述第二环具有大体上共面的第二下表面。所述第一导电结构具有第一边缘及第二边缘，其各自与沿着所述第一导电结构的所述长度延伸的第一几何线相交。所述设备进一步包含经配置以经由所述磁场无线地接收电力的第二导电结构。所述第二导电结构封围第三区域且具有大于宽度的长度。所述第一几何线沿着所述第二导电结构的所述长度延伸。所述第一几何线大体上垂直于沿着所述发射器导电结构的所述长度延伸的第二几何线。本专利技术的另一方面提供一种无线地接收电力的方法的实施方案。所述方法包含在第一导电结构处经由由具有大于宽度的长度的发射器导电结构产生的磁场而无线地接收电力。所述第一导电结构具有大于宽度的长度。所述第一导电结构包含分别封围第一区域及第二区域的第一环及第二环。所述第一环具有第一下表面且所述第二环具有大体上共面的第二下表面。所述第一导电结构具有第一边缘及第二边缘，其各自与沿着所述第一导电结构的所述长度延伸的第一几何线相交。所述方法进一步包含在第二导电结构处经由所述磁场无线地接收电力。所述第二导电结构封围第三区域且具有大于宽度的长度。所述第一几何线沿着所述第二导电结构的所述长度延伸。所述第一几何线大体上垂直于沿着所述发射器导电结构的所述长度延伸的第二几何线。本专利技术的另一方面提供一种用于无线地接收电力的设备。所述设备包含用于经由由具有大于宽度的长度的发射器导电结构产生的磁场而无线地接收电力的第一装置。所述第一接收装置具有大于宽度的长度。所述第一接收装置包含分别封围第一区域及第二区域的第一环及第二环。所述第一环具有第一下表面且所述第二环具有大体上共面的第二下表面。所述第一接收装置具有第一边缘及第二边缘，其各自与沿着所述第一接收装置的所述长度延伸的第一几何线相交。所述设备进一步包含用于经由所述磁场而无线地接收电力的第二装置，所述第二接收装置封围第三区域且具有大于宽度的长度。所述第一几何线沿着所述第二接收装置的所述长度延伸。所述第一几何线大体上垂直于沿着所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线地发射电力的设备，所述设备包括：第一导电结构，其经配置以响应于从电源接收到第一时变信号而产生第一磁场；及第二导电结构，其经配置以响应于从所述电源接收到第二时变信号而产生第二磁场，所述第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.11 US 61/699,717;2012.09.11 US 61/699,700;1.一种用于无线地发射电力的设备，所述设备包括：
第一导电结构，其经配置以响应于从电源接收到第一时变信号而产生第一磁场；
及
第二导电结构，其经配置以响应于从所述电源接收到第二时变信号而产生第二磁
场，所述第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不
存在。
2.根据权利要求1所述的设备，其中至少部分在由所述第一导电结构产生的与所述第
二导电结构相交的所述第一磁场的净总和大体上为零时出现所述互耦合实质性不
存在。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一导电结构及所述第二导电结构界定其中
所述第一和第二磁场至少部分重叠的区域，且其中至少部分在所述第一和第二磁场
的相加及相减的联合影响大体上为零时出现所述互耦合实质性不存在。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一导电结构及所述第二导电结构经配置以
经由所述第一和第二磁场以足以向电动车辆供电或充电的水平无线地发射电力。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一导电结构包括分别封围第一区域及第二
区域的第一环及第二环，所述第一环具有第一下表面且所述第二环具有大体上共面
的第二下表面。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第二导电结构封围第三区域且经定位以使得
大体上所述第三区域的中心大体上定位在所述第一环与所述第二环之间的点上方。
7.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一和第二导电结构分别包括第一和第二线
圈，所述第一和第二线圈经配置以电连接到所述电源，所述电源经配置以在所述第
一和第二线圈的邻近部分中在相同方向上将电流施加到所述第一和第二线圈。
8.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一导电结构包括以下各者中的至少一者：
第一线圈，其缠绕成封围所述第一区域及所述第二区域；或
第二及第三线圈，其各自封围所述第一区域及所述第二区域中的一者，
且其中所述第二导电结构包括缠绕成封围第三区域的第三线圈。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一导电结构具有大体上水平极化的磁矩，
且其中所述第二导电结构具有大体上垂直极化的磁矩。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一和第二导电结构被电容性加载且可在谐
振频率下操作，其中所述谐振频率大体上等于经配置以经由所述第一和第二磁场无
线地接收电力的第三导电结构的谐振频率。
11.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
位置检测电路，其经配置以识别第三导电结构相对于所述第一和第二导电结构的
相对位置；及
控制器，其经配置以基于所述相对位置来控制所述第一或第二导电结构中的所述
电流。
12.一种无线地发射电力的方法，所述方法包括：
响应于从电源接收到第一时变信号而经由第一导电结构产生第一磁场；及
响应于从所述电源接收到第二时变信号而经由第二导电结构产生第二磁场，所述
第一和第二结构经定位以维持所述第一和第二磁场之间的互耦合实质性不存在。
13.根据权利要求12所述的方法，其中至少部分在由所述第一导电结构产生的与所述
第二导电结构相交的所述第一磁场的净总和大体上为零时出现所述互耦合实质性
不存在。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一导电结构及所述第二导电结构界定其
中所述第一和第二磁场至少部分重叠的区域，且其中至少部分在所述第一和第二磁
场的相加及相减的联合影响大体上为零时出现所述互耦合实质性不存在。
15.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·A·基林，迈克尔·基辛，
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