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針對(duì)包括能夠在不同序列中被操作的多個(gè)充電線圈的車輛的感應(yīng)電力供應(yīng)的制作方法

文檔序號(hào):12480636閱讀:222來(lái)源:國(guó)知局
針對(duì)包括能夠在不同序列中被操作的多個(gè)充電線圈的車輛的感應(yīng)電力供應(yīng)的制作方法與工藝

本申請(qǐng)一般涉及諸如電動(dòng)車輛之類的可充電設(shè)備的無(wú)線電力(power)充電。



背景技術(shù):

已經(jīng)引入了包括由從能量存儲(chǔ)設(shè)備(諸如電池)接收的電力得到的運(yùn)動(dòng)電力的可充電系統(tǒng)(諸如車輛)。例如,混合電動(dòng)車輛包括使用來(lái)自車輛制動(dòng)和傳統(tǒng)電機(jī)的電力以對(duì)車輛充電的車載充電器。純電動(dòng)車輛通常從其它來(lái)源接收電力用于對(duì)電池充電。常常提出電池電動(dòng)車輛以通過(guò)某種類型的有線交流電(AC,諸如家庭或商用AC電源)來(lái)充電。有線充電連接需要物理連接至電源的電纜或其它類似連接器。電纜和類似連接器有時(shí)可能不方便或麻煩并且具有其它缺點(diǎn)。期望的是提供無(wú)線充電系統(tǒng),其能夠在自由空間中傳遞電力(例如,經(jīng)由無(wú)線場(chǎng))以用來(lái)對(duì)電動(dòng)車輛充電的無(wú)線充電系統(tǒng)以克服有線充電方案的不足中的一些不足。附加地,無(wú)線充電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠協(xié)調(diào)多個(gè)基座墊以適當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)電力繼續(xù)以實(shí)踐方式在延長(zhǎng)行進(jìn)距離內(nèi)向移動(dòng)接收器傳遞電力。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本文中所公開的實(shí)施例各自具有幾個(gè)創(chuàng)新方面,其中并無(wú)單個(gè)方面唯一地負(fù)責(zé)本發(fā)明的所需屬性。在沒(méi)有限制范圍的情況下,如由所附權(quán)利要求所表示的,這里將簡(jiǎn)要地公開更為顯著的特征。在考慮該討論之后,人們將理解各種實(shí)施例的特征如何通過(guò)當(dāng)前動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一種用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的設(shè)備,該設(shè)備包括被配置成對(duì)電動(dòng)車輛充電的多個(gè)充電線圈、以及被配置成以第一序列和第二序列向多個(gè)充電線圈提供電力的至少一個(gè)控制電路。第一序列可以被配置成用第一電流流動(dòng)方向以第一順序來(lái)激活多個(gè)充電線圈中的至少一個(gè)充電線圈,并且第二序列被配置成用以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)來(lái)激活多個(gè)充電線圈中的至少一個(gè)充電線圈:與第一序列不同的順序、或與第一序列不同的電流流動(dòng)方向。

本發(fā)明的另一實(shí)施例可以包括一種用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的方法,該方法包括:從充電線圈激活步驟的多個(gè)序列中選擇第一序列,并且基于第一序列用第一電流流動(dòng)方向以第一順序來(lái)激活多個(gè)充電線圈的至少一個(gè)充電線圈。充電線圈激活步驟的多個(gè)序列中的每個(gè)序列可以包括用以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)來(lái)激活至少一個(gè)充電線圈:與多個(gè)序列中的充電線圈激活步驟的其它序列不同的順序、或與多個(gè)序列中的充電線圈激活步驟的其它序列不同的電流流動(dòng)方向。

附加實(shí)施例可以包括用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的設(shè)備,該設(shè)備包括多個(gè)用于向電動(dòng)車輛提供電荷的器件、以及至少一個(gè)用于基于電荷提供器件激活步驟的多個(gè)序列中的第一序列向多個(gè)用于提供電荷的器件提供電力的器件,第一序列被配置成用第一電流流動(dòng)方向以第一順序來(lái)激活多個(gè)電荷提供器件中的至少一個(gè)電荷提供器件。電荷提供器件激活步驟的多個(gè)序列中的每個(gè)序列包括用以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)來(lái)激活至少一個(gè)電荷提供器件:與多個(gè)序列中的電荷提供器件激活步驟的其它序列不同的順序、或與多個(gè)序列中的電荷提供器件激活步驟的其它序列不同的電流流動(dòng)方向。

附圖說(shuō)明

參照附圖,現(xiàn)在將結(jié)合各種實(shí)施例對(duì)本技術(shù)的上文所提及的方面、以及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行描述。然而,所圖示的實(shí)施例僅僅是示例,并不旨在限制。在整個(gè)附圖中,除非上下文另外指示,否則類似符號(hào)通常標(biāo)識(shí)類似部件。注意,以下附圖的相對(duì)尺寸可以不按比例繪制。

圖1是按照一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的無(wú)線電力傳遞系統(tǒng)的功能框圖。

圖2是按照另一實(shí)現(xiàn)方式的無(wú)線電力傳遞系統(tǒng)的功能框圖。

圖3是按照示例實(shí)現(xiàn)方式的包括發(fā)射天線或接收天線的圖2的發(fā)射電路或接收電路的一部分的示意圖。

圖4圖示了沿著動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)的各種部件安裝在其下面的路面或沿著路面行進(jìn)的具有至少一個(gè)車輛墊的電動(dòng)車輛的示意圖。

圖5圖示了用于以重疊方式安裝基座墊的三個(gè)潛在布局的透視圖、以及所得的相鄰基座墊之間的交叉耦合相對(duì)于基座墊之間的間距(pitch)的曲線圖。

圖6a圖示了基座墊中的每個(gè)基座墊和雙D車輛墊之間的耦合相對(duì)于基座墊上方的雙D車輛墊位置的曲線圖。

圖6b圖示了基座墊中的每個(gè)基座墊和正交車輛墊之間的耦合相對(duì)于基座墊上方的正交車輛墊位置的曲線圖。

圖7a圖示了路面寬度沿著y軸的沿著x軸間隔開的基座墊和沿著z軸的在基座墊上方所描繪的車輛墊的重疊布局的透視圖。

圖7b圖示了路面寬度沿著y軸的沿著x軸間隔開的基座墊和沿著z軸的在基座墊上方所描繪的車輛墊的非重疊且相鄰布局的透視圖。

圖8圖示了用于使用雙D車輛墊在電流流動(dòng)反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖9圖示了用于使用雙D正交車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以連續(xù)方式激活重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖10圖示了用于使用雙D車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以連續(xù)方式激活重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖11圖示了用于使用雙D正交車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活非重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖12圖示了用于使用雙D正交車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以連續(xù)方式激活非重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖13圖示了用于使用雙D正交車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖14圖示了用于使用雙D車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活一個(gè)配對(duì)的重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖15圖示了用于使用雙D正交車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活多達(dá)四個(gè)重疊的基座墊的序列的實(shí)施例。

圖16圖示了用于使用雙D車輛墊在電流流動(dòng)反轉(zhuǎn)的情況下以非連續(xù)方式激活多達(dá)四個(gè)重疊的基座墊415的序列的實(shí)施例。

圖17圖示了圖示一種使用基座墊對(duì)電動(dòng)車輛充電的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下的詳細(xì)描述中,參照形成本公開的一部分的附圖。在具體實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求書中描述的說(shuō)明性實(shí)施例并不意味著是限制性的??梢栽诓槐畴x這里所提出的主題的精神或范圍的情況下,利用其它實(shí)施例,并且可以做出其它改變。應(yīng)當(dāng)容易理解,如本文中所一般描述的和附圖中所圖示的,可以以廣泛多種不同的配置來(lái)安排、替換、組合和設(shè)計(jì),所有這些均明確地得以預(yù)期并且形成本公開的一部分。

無(wú)線電力傳遞可以是指從發(fā)射器向接收器傳遞與電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)或以其它方式相關(guān)聯(lián)的任何能量形式,而不使用物理電導(dǎo)體(例如,電力可以通過(guò)自由空間傳遞)。輸出到無(wú)線場(chǎng)(例如,磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))中的電力可以由“接收天線”接收、捕獲或耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)電力傳遞。

一種電動(dòng)車輛在本文中用來(lái)描述一種遠(yuǎn)程系統(tǒng),其示例是車輛,該車輛包括作為其運(yùn)動(dòng)能力的一部分的源自可充電能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的電力(例如,一個(gè)或多個(gè)可充電電化學(xué)電池或其它類型電池)。作為非限制性示例,一些電動(dòng)車輛可以是混合電動(dòng)車輛,其除了電動(dòng)馬達(dá)之外還包括用于直接運(yùn)動(dòng)的或用來(lái)對(duì)車輛電池充電的傳統(tǒng)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。其它電動(dòng)車輛可以從電力獲得全部運(yùn)動(dòng)能力。電動(dòng)車輛并不限于汽車,并且可以包括摩托車、推車、小輪摩托車等。通過(guò)示例而非限制,本文中以電動(dòng)車輛(EV)的形式對(duì)遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行描述。更進(jìn)一步地,可以至少部分使用可充電能量?jī)?chǔ)存設(shè)備供電的其它遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如,諸如個(gè)人計(jì)算設(shè)備之類的電子設(shè)備等)也涵蓋在內(nèi)。

本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述具體實(shí)施例的目的,并不旨在限制本公開。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,如果想要表達(dá)特定數(shù)目的權(quán)利要求元素,則會(huì)在權(quán)利要求中明確地表述這種意圖,并且如果沒(méi)有這種表述,則不存在這種意圖。例如,如本文中所使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”也旨在包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外明確指出。如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目的一個(gè)或多個(gè)的任意組合和所有組合。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解,術(shù)語(yǔ)“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和“包含(including)”在本說(shuō)明書中使用時(shí)指定存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或部件,但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、部件和/或它們的組。在元素列表之前時(shí)的諸如“中的至少一個(gè)”之類的表達(dá)會(huì)修改整個(gè)元素列表,并且不修改該列表中的單個(gè)元素。

圖1是按照一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的無(wú)線電力傳遞系統(tǒng)100的功能框圖。輸入電力102可以從電源(該圖中未示出)被提供給發(fā)射器104以生成用于執(zhí)行能量傳遞的無(wú)線(例如,磁或電磁)場(chǎng)105。接收器108可以耦合至無(wú)線場(chǎng)105并且生成輸出電力110以供耦合至輸出電力110的設(shè)備(該圖中未示出)儲(chǔ)存或消耗。發(fā)射器104與接收器108兩者分開一距離112。

在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中,發(fā)射器104和接收器108根據(jù)相互諧振關(guān)系進(jìn)行配置。當(dāng)接收器108的諧振頻率和發(fā)射器104的諧振頻率基本上相同或非常接近時(shí),發(fā)射器104和接收器108之間的傳輸損耗最小。如此,與可能需要非常接近(例如,有時(shí)幾毫米內(nèi))的大天線線圈的純電感方案相反,無(wú)線電力傳遞可能在較大的距離內(nèi)提供。因此,諧振電感耦合技術(shù)可以允許在各種距離內(nèi)和用各種感應(yīng)線圈配置來(lái)提高效率和電力傳遞。

當(dāng)接收器108位于由發(fā)射器104產(chǎn)生的無(wú)線場(chǎng)105中時(shí),接收器108可以接收電力。無(wú)線場(chǎng)105可以與其中由發(fā)射器104輸出的能量可以被接收器108捕獲的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。如下文進(jìn)一步所描述的,無(wú)線場(chǎng)105可以與發(fā)射器104的“近場(chǎng)”相對(duì)應(yīng)。發(fā)射器104可以包括用于向接收器108發(fā)射能量的發(fā)射天線或線圈114。接收器108可以包括用于接收或捕獲從發(fā)射器104發(fā)射的能量的接收天線或線圈118。近場(chǎng)可以與其中由最低限度地輻射電力遠(yuǎn)離發(fā)射線圈114的發(fā)射線圈114中的電流和電荷產(chǎn)生的強(qiáng)反應(yīng)性場(chǎng)的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。近場(chǎng)可以與處于發(fā)射線圈11的大約一個(gè)波長(zhǎng)(或其部分)內(nèi)的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。

如上文所描述的,可以通過(guò)將無(wú)線場(chǎng)105中的能量的大部分耦合至接收線圈118而不是將電磁波的能量的大部分傳播至遠(yuǎn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行有效能量傳遞。當(dāng)位于無(wú)線場(chǎng)105內(nèi)時(shí),“耦合模式”可以在發(fā)射線圈114和接收線圈118之間發(fā)展。其中該耦合可能發(fā)生的發(fā)射天線114和接收天線118周圍的區(qū)域在本文中被稱為耦合模式區(qū)域。

圖2是按照另一實(shí)現(xiàn)方式的無(wú)線電力傳遞系統(tǒng)200的功能框圖。該系統(tǒng)200包括發(fā)射器204和接收器208。發(fā)射器204可以包括發(fā)射電路206,其可以包括振蕩器222、驅(qū)動(dòng)電路224、以及濾波和匹配電路226。振蕩器222可以被配置成在可以響應(yīng)于頻率控制信號(hào)223進(jìn)行調(diào)整的所需頻率下生成信號(hào)。振蕩器222可以向驅(qū)動(dòng)電路224提供振蕩器信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路224可以被配置成基于輸入電壓信號(hào)(VD)225例如在發(fā)射天線214的諧振頻率下驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214。驅(qū)動(dòng)電路224可以是被配置成從振蕩器222接收方波并且輸出正弦波的開關(guān)放大器。例如,驅(qū)動(dòng)電路224可以是E類放大器。

濾波和匹配電路226可以濾除諧波或其它不想要的頻率并且將發(fā)射器204的阻抗與發(fā)射天線214匹配。作為驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214的結(jié)果,發(fā)射天線214可以生成無(wú)線場(chǎng)205以無(wú)線輸出例如水平足以對(duì)電動(dòng)車輛605的電池236充電的電力。

接收器208可以包括接收電路210,其可以包括匹配電路232和整流電路234。匹配電路232可以將接收電路210的阻抗與接收天線218匹配。如圖2所示,整流電路234可以由備用交流(AC)電力輸入生成直流(DC)電力輸出以對(duì)電池236充電。接收器208和發(fā)射器204可以附加地在單獨(dú)的通信信道219(例如,藍(lán)牙、Zigbee、蜂窩等)上進(jìn)行通信。接收器208和發(fā)射器204可以使用無(wú)線場(chǎng)205的特點(diǎn)經(jīng)由帶內(nèi)信令交替地進(jìn)行通信。

接收器208可以被配置成確定由發(fā)射器204發(fā)射并且由接收器208接收的電力量是否適合對(duì)電池236充電。

圖3是按照示例實(shí)現(xiàn)方式的圖2的發(fā)射電路206或接收電路210的一部分的示意圖。如圖3所圖示的,發(fā)射電路或接收電路350可以包括天線352。天線352還可以被稱為或被配置為“環(huán)形”天線352。天線352還可以在本文中被稱為或被配置為“磁性”天線或感應(yīng)線圈。術(shù)語(yǔ)“天線”一般是指可以無(wú)線輸出或接收能量用于耦合至另一“天線”的部件。該天線還可以被稱為被配置成無(wú)線輸出或接收電力的類型的線圈。如本文中所使用的,天線352是被配置成無(wú)線輸出和/或接收電力的類型的“電力傳遞部件”的示例。

天線352可以包括空氣芯或物理芯,諸如鐵氧體芯(該圖中未示出)。空氣芯環(huán)形天線可能對(duì)放置在芯附近的外來(lái)物理設(shè)備容忍度更好。更進(jìn)一步地,空氣芯環(huán)形天線352允許芯區(qū)域內(nèi)的其它部件的放置。另外,空氣芯環(huán)可能更容易地使得接收天線218(圖2)能夠放置在其中發(fā)射天線214的耦合模式區(qū)域可能更強(qiáng)大的發(fā)射天線214(圖2)的平面內(nèi)。

如所陳述的,可以在發(fā)射器104和接收器108之間的諧振匹配或近似匹配期間發(fā)生發(fā)射器104(如參照?qǐng)D2的發(fā)射器204)和接收器108(如參照?qǐng)D2的接收器208)之間的能量的有效傳遞。然而,即使當(dāng)發(fā)射器104和接收器108之間的諧振不匹配時(shí),能量還可以被傳遞,盡管效率可能會(huì)受到影響。例如,效率可以小于諧振不匹配時(shí)的效率。能量傳遞通過(guò)將能量從發(fā)射線圈114(如參照?qǐng)D2的發(fā)射線圈214)的無(wú)線場(chǎng)105(如參照?qǐng)D2的無(wú)線場(chǎng)205)耦合至駐留在無(wú)線場(chǎng)105附近的接收線圈118(如參照?qǐng)D2的接收線圈218)而非將能量從發(fā)射線圈114傳播到自由空間中而發(fā)生。

環(huán)形或磁性天線的諧振頻率基于電感和電容。電感可以是簡(jiǎn)單地由天線352產(chǎn)生的電感,而電容可以被添加到該天線的電感以在所需諧振頻率下產(chǎn)生諧振結(jié)構(gòu)。作為非限制性示例,電容器354和電容器356可以被添加到發(fā)射電路或接收電路350來(lái)產(chǎn)生在諧振頻率下選擇信號(hào)358的諧振電路。因此,對(duì)于直徑較大的天線,當(dāng)環(huán)的直徑或電感增加時(shí),電容維持諧振所需要的大小可能會(huì)減少。

更進(jìn)一步地,當(dāng)天線的直徑增加時(shí),近場(chǎng)的有效能量傳遞面積可以增加。使用其它部件形成的其它諧振電路也是可能的。作為另一非限制性示例,電容器可以被平行放置在電路350的兩個(gè)端子之間。對(duì)于發(fā)射天線,頻率基本上與天線352的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)358可以是到天線352的輸入。

在圖1中,發(fā)射器104可以輸出頻率與發(fā)射線圈114的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的時(shí)變磁(或電磁)場(chǎng)。當(dāng)接收器108在無(wú)線場(chǎng)105內(nèi)時(shí),時(shí)變磁(或電磁)場(chǎng)可以在接收線圈118中感應(yīng)電流。如上文所描述的,如果接收線圈118被配置成在發(fā)射線圈114的頻率下諧振,則能量可以被有效地傳遞。如上文所描述的,可以整流在接收線圈118中感應(yīng)的AC信號(hào),以產(chǎn)生可以被提供以充電或供電負(fù)載的DC信號(hào)。

許多當(dāng)前無(wú)線車輛充電系統(tǒng)需要正在被充電的電動(dòng)車輛是固定的,即,靠近或在無(wú)線充電系統(tǒng)上方停止,使得電動(dòng)車輛在由無(wú)線充電系統(tǒng)生成的無(wú)線場(chǎng)內(nèi)維持存在用于傳遞電荷。因此,當(dāng)電動(dòng)車輛正在由這種無(wú)線充電系統(tǒng)充電時(shí),電動(dòng)車輛不能用于運(yùn)輸。能夠跨越自由空間傳遞電力的動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)可以克服固定無(wú)線充電站的一些不足之處。

在具有包括多個(gè)沿著行進(jìn)路徑線性放置的多個(gè)基座墊的動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)的路面上,電動(dòng)車輛可以在道路上行進(jìn)的同時(shí)在多個(gè)基座墊附近行進(jìn)。如果電動(dòng)車輛希望在行進(jìn)的同時(shí)充電其電池或電源能量以供電電動(dòng)車輛,則為了延長(zhǎng)其范圍或減少以后充電的需要,電動(dòng)車輛可以請(qǐng)求動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)激活沿著電動(dòng)車輛的行進(jìn)路徑的基座墊。這種動(dòng)態(tài)充電還可以用于減少或消除除了電動(dòng)車輛的電動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)之外需要輔助或補(bǔ)充電機(jī)系統(tǒng)(例如,混合動(dòng)力/電動(dòng)車輛的次級(jí)汽油發(fā)動(dòng)機(jī))。如此,需要高效并且有效地激活沿著電動(dòng)車輛的行進(jìn)路徑的基座墊的動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)和方法。

圖4圖示了具有沿著其中動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的各種部件均安裝在路面410的下方或沿著路面410安裝的行進(jìn)的至少一個(gè)車輛墊406的電動(dòng)車輛405的示意圖。路面410被示出為從頁(yè)面的左側(cè)延伸至頁(yè)面的右側(cè),而車輛405在行進(jìn)的方向上從頁(yè)面的左側(cè)向右側(cè)沿著路面410行進(jìn)。如圖所描繪的,電動(dòng)車輛正在在如安裝在路面410中的基座墊415上方通過(guò)。在備選實(shí)施例中,基座墊415可以被安裝在路面410的表面的頂部上、路面410的旁邊、或與路面410的表面齊平,或在可能允許能量向沿著路面410行進(jìn)的電動(dòng)車輛405無(wú)線傳遞的任何實(shí)施例中。

基座墊415a-415r當(dāng)被激活時(shí)可以發(fā)射無(wú)線場(chǎng)(該圖中未示出),并且經(jīng)由至少一個(gè)車輛墊406向電動(dòng)車輛405無(wú)線地傳遞電力。在一些實(shí)施例中,基座墊415a-415r可以彼此獨(dú)立地激活。在其它一些實(shí)施例中,基座墊415a-415r可以同時(shí)以一個(gè)或多個(gè)基座墊415的組合而被激活。在其它實(shí)施例中,基座墊415a-415r可以彼此依賴地被激活。圖4的基座墊415a-415r可以被描繪為彼此相鄰。在另一實(shí)施例中,基座墊415a-415r可以以重疊方式(如參照?qǐng)D7a)而被安裝。在一些其它實(shí)施例中,基座墊415可以以其中一些基座墊415與其它基座墊415重疊的方式進(jìn)行安裝,同時(shí)其它基座墊415可以鄰近其它基座墊415而不與其它基座墊415重疊。如所描繪的,基座墊415、開關(guān)420和本地控制器425的組可以是基座陣列網(wǎng)絡(luò)(BAN)模塊450a-450c的部件。如所示出的,BAN模塊450的各個(gè)部件被加陰影以指示各個(gè)電力路徑。

基座墊415可以包括能夠生成無(wú)線場(chǎng)(這里未示出)用于無(wú)線地傳遞電力的線圈。在一些實(shí)施例中,基座墊415可以包括被配置成生成無(wú)線場(chǎng)用于傳遞無(wú)線電力的裝置;該裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈或能夠生成無(wú)線場(chǎng)的其它設(shè)備。在一些其它實(shí)施例中,基座墊415可以是指單個(gè)感應(yīng)線圈或能夠生成無(wú)線場(chǎng)用于無(wú)線電力分布的類似設(shè)備。能夠生成無(wú)線場(chǎng)以無(wú)線地傳遞電力的任何結(jié)構(gòu)可以在本文中所描述的系統(tǒng)中用作基座墊415。同樣,如將在下面所討論的,車輛墊可以類似地描述了一種包括至少一個(gè)感應(yīng)線圈或類似設(shè)備的裝置,或者可以直接指示感應(yīng)線圈或類似設(shè)備。

圖4的電動(dòng)車輛405可以包括一個(gè)或多個(gè)車輛墊406,并且可以沿著基座墊415上方的路面410行進(jìn)。基座墊415a-415r中的每個(gè)基座墊可以連接至開關(guān)415a-415r,其可以將基座墊415a-415r中的每個(gè)基座墊經(jīng)由配電電路421a-421f耦合至本地控制器425a-425f。本地控制器425a-425f中的每個(gè)本地控制器可以連接至骨干430,其自身可以被連接至電源/逆變器435。該電源/逆變器435可以被連接至電力源440。附加地,本地控制器425a-425f和電源/逆變器435可以被連接至配電控制器445用于通信和控制。在另一實(shí)施例中,配電控制器445還可以被連接至電動(dòng)車輛405。在一些實(shí)施例中,配電控制器445、本地控制器425、電源/逆變器435和電動(dòng)車輛405之間的通信和控制連接可以是無(wú)線的,使得配電控制器425和電動(dòng)車輛405不需要被物理地連接或接線。在一些其它實(shí)施例中,配電控制器445可以被集成到本地控制器425或者發(fā)電設(shè)備(電源/逆變器435和電力源440)的任一個(gè)發(fā)電設(shè)備中。

如上文所討論的,圖4的電動(dòng)車輛405可以包括至少一個(gè)車輛墊406。至少一個(gè)車輛墊可以被配置成當(dāng)被耦合至基座墊415時(shí),接收無(wú)線電力。在一些實(shí)施例中,車輛墊406可以是指使得電動(dòng)車輛405能夠從基座墊415接收無(wú)線電力的電動(dòng)車輛405的裝置。在一些實(shí)施例中,車輛墊406可以是指位于電動(dòng)車輛的特定位置處的一個(gè)或多個(gè)線圈405。例如,車輛墊406可以包括雙D和正交線圈。在其它實(shí)施例中,車輛墊406可以具體是指與基座墊415耦合以使得能夠向電動(dòng)車輛405無(wú)線傳遞電力的一個(gè)或多個(gè)線圈。經(jīng)由車輛墊406接收的無(wú)線電力可以被用來(lái)對(duì)能量?jī)?chǔ)存設(shè)備(例如,電池)充電(該圖中未示出)或?qū)﹄妱?dòng)車輛405的電子裝置供電(該圖中未示出)或向電動(dòng)車輛405提供運(yùn)動(dòng)能量?;鶋|415a-415r的每個(gè)基座墊可以生成無(wú)線場(chǎng)(該圖中未示出)?;鶋|415a-415r可以與通過(guò)由基座墊415所生成的無(wú)線場(chǎng)的車輛墊406耦合,并且可以將電力從基座墊415向車輛墊406無(wú)線傳遞,其中,無(wú)線電力可以由電動(dòng)車輛405的系統(tǒng)使用。在實(shí)施例中,車輛墊406可以包括位于沿著電動(dòng)車輛405的一個(gè)或多個(gè)位置處的一個(gè)或多個(gè)車輛墊406。在實(shí)施例中,車輛墊406在電動(dòng)車輛406上的位置可以通過(guò)相對(duì)于路面410和電動(dòng)車輛405的行進(jìn)路徑定位基座墊415來(lái)確定。在一些實(shí)施例中,車輛墊406可以包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):偏振耦合系統(tǒng)(例如,雙D線圈)、以及正交線圈。在另一實(shí)施例中,車輛墊406可以包括組合的雙D正交線圈。在一些其它實(shí)施例中,車輛墊406可以包括另一類型的線圈。在一些其它實(shí)施例中,車輛墊406可以包括圓形線圈、螺線管線圈中的一項(xiàng)、或任意上述線圈的組合。

基座墊415a-415r中的每個(gè)基座墊可以連接至開關(guān)420a-420r,其可以經(jīng)由配電電路421a-421f將基座墊415a-415r中的每個(gè)基座墊耦合至本地控制器425a-425f。配電電路421可以包括布線或其它必要電路,其物理地連接本地控制器425a-425f以及開關(guān)420a-420r和基座墊415a-415r,并且允許本地控制器425根據(jù)需要將電流分配給基座墊415以向電動(dòng)車輛405提供充電力。開關(guān)420a-420r可以包括設(shè)備或電路,其允許電流從本地控制器425通過(guò)到開關(guān)420所連接的基座墊415a-415r。在實(shí)施例中,當(dāng)本地控制器425從骨干430獲得電流以將其分配給所連接的基座墊415中的一個(gè)基座墊時(shí),本地控制器425可以將電流分配給整個(gè)配電電路421。其結(jié)果是,將基座墊415連接至配電電路421的開關(guān)420可以被配置成從引導(dǎo)開關(guān)420a-420r中的一個(gè)開關(guān)將其基座墊415a-415r耦合至配電電路421a-421f以接收電流的本地控制器425的信號(hào),并且生成無(wú)線場(chǎng)以向通過(guò)的電動(dòng)車輛無(wú)線地傳遞電力。本地控制器425a-425f中的每個(gè)本地控制器可以連接至骨干430,該骨干430自身可以被連接至電源/逆變器435,該電源/逆變器435可以被連接至電力源440。附加地,本地控制器425a-425f和電源/逆變器435可以被連接至配電控制器425。在另一實(shí)施例中,配電控制器425還可以被連接至電動(dòng)車輛405。在一些實(shí)施例中,配電控制器425和電動(dòng)車輛405之間的連接(該圖中未示出)可以是無(wú)線的,使得配電控制器425和電動(dòng)車輛405不需要被物理地連接或接線。

在操作中,電動(dòng)車輛405可以沿著路面410行進(jìn),而其車輛墊406被定位成從基座墊415中接收電力。基座墊415可以與車輛墊406耦合,并且可以將電力從基座墊415向車輛墊406無(wú)線地傳遞?;鶋|415和車輛墊406之間的耦合水平可以影響所傳遞的電力的量或經(jīng)由無(wú)線場(chǎng)向電動(dòng)車輛405傳遞電力的效率。

基座墊415a-415r可以生成無(wú)線場(chǎng)并且與通過(guò)無(wú)線場(chǎng)的車輛墊406耦合。當(dāng)耦合至車輛墊406時(shí),基座墊415可以向車輛墊406無(wú)線地傳遞電力。

開關(guān)420a-420r可以控制電流從配電電路421a-421f和本地控制器425a-425f向連接在開關(guān)420a-420r下游的各個(gè)基座墊415a-415r的流動(dòng)。開關(guān)420a-420r可以包括設(shè)備或電路,其允許電流基于來(lái)自本地控制器425的信號(hào)從本地控制器425傳遞至開關(guān)420所連接的各個(gè)基座墊415a-415r。在另一實(shí)施例中,響應(yīng)于來(lái)自配電控制器445的信號(hào),開關(guān)420可以將電流傳遞到所連接的基座墊415。在一些實(shí)施例中,開關(guān)420可以在沒(méi)有從另一設(shè)備接收到信號(hào)的情況下默認(rèn)將電流傳遞至基座墊415。在實(shí)施例中,當(dāng)本地控制器425從骨干430獲得電流以將其分配給所連接的基座墊415中的一個(gè)基座墊時(shí),本地控制器425可以將電流分配給整個(gè)配電電路421。在該實(shí)施例中,開關(guān)420可以用來(lái)基于信號(hào)或默認(rèn)條件將特定基座墊415耦合至配電電路421的電流。在另一實(shí)施例中,配電電路421可以包括基于什么基座墊415要接收電流而將各個(gè)開關(guān)420連接至本地控制器425所必要的布線或其它電路。配電電路421可以包括必要的布線和/或電路,其將本地控制器425a-425f物理地連接至開關(guān)420a-420r和基座墊415a-415r并且允許本地控制器425將電流根據(jù)需要分配給基座墊415以向電動(dòng)車輛405提供充電電力。在實(shí)施例中,本地控制器425a-425f可以控制電流流動(dòng)至基座墊415a-415r,并且可以控制通過(guò)基座墊415a-415r的電流流動(dòng)的方向。在備選實(shí)施例中,開關(guān)420a-420r可以控制通過(guò)基座墊415a-415r的電流流動(dòng)的方向、幅度和/或相位。

本地控制器425a-425f可以從骨干430接收電流,其可以將本地控制器連接至電源/逆變器435和電力源440。除了將電流從骨干430分配給基座墊415,本地控制器425可以將配電電路421和對(duì)應(yīng)的輸出電流調(diào)諧到所連接的基座墊415。在一些實(shí)施例中,每個(gè)BAN模塊450中的本地控制器425可以包括能夠彼此獨(dú)立控制的各個(gè)控制單元。在一些其它實(shí)施例中,本地控制器425可以在每個(gè)BAN模塊450中可以包括控制本地控制器425兩者的單一共享控制單元或處理器,同時(shí)每個(gè)本地控制器通過(guò)共享單一處理器來(lái)維持來(lái)自骨干435的獨(dú)立配電部件和電力輸入、以及維持獨(dú)立于其它本地控制器425的操作的操作和運(yùn)轉(zhuǎn)能力。每個(gè)BAN模塊450a-450c中的兩個(gè)本地控制器425(分別地,配對(duì)的425a和425b、425c和425d、以及425e和425f)可以提供BAN模塊450a,450b和450c內(nèi)部的平行配電路徑,使得由每個(gè)BAN模塊450內(nèi)的兩個(gè)本地控制器425控制的兩個(gè)基座墊415可以同時(shí)被激活,而不需要單一本地控制器425在給定時(shí)刻向一個(gè)以上的基座墊415提供電力。

骨干430可以將電流沿著路面410的長(zhǎng)度從電源/逆變器435分配給多個(gè)本地控制器425。配電控制器445可以操作以當(dāng)電動(dòng)車輛405使用動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400沿著路面410行進(jìn)時(shí),控制各個(gè)基座墊415的激活。配電控制器445可以基于基座墊415的需求和需要在給定時(shí)刻提供電力傳遞來(lái)向電力源440和電源/逆變器435提供控制。在另一實(shí)施例中,配電控制器445可以簡(jiǎn)單地協(xié)調(diào)BAN模塊450或本地控制器425之間的通信。在一些其它實(shí)施例中,配電控制器445可以激活BAN模塊450,但使基座墊415的定時(shí)激活留給本地控制器425??商娲兀潆娍刂破?45可以將僅非關(guān)鍵信息傳達(dá)給本地控制器425而不提供基座墊415激活信息。

在一些實(shí)施例中,基座墊的激活順序可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的序列或基于電動(dòng)車輛405的參數(shù)的算法,其中,本地控制器425或配電控制器445可以根據(jù)電動(dòng)車輛405的參數(shù)在所建立的序列之間進(jìn)行選擇。電動(dòng)車輛405的參數(shù)的一些示例可以包括:充電要求、車輛墊406的配置或類型、車輛墊的大小或高度、速率(speed)、位置、速度(velocity)、以及電動(dòng)車輛405的方向。在一些其它實(shí)施例中,本地控制器425或配電控制器445可以根據(jù)當(dāng)前需要和電動(dòng)車輛和動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的更新后的參數(shù)405、通過(guò)能夠選擇序列但隨后跳到序列的各個(gè)步驟的已建立的序列的步驟進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序。在一些其它實(shí)施例中,當(dāng)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400準(zhǔn)備對(duì)電動(dòng)車輛405充電時(shí),基座墊415的激活序列可以根據(jù)依據(jù)待被充電的電動(dòng)車輛405的參數(shù)開發(fā)的算法來(lái)生成。在實(shí)施例中,該算法可以用來(lái)使向電動(dòng)車輛405的無(wú)線電力傳遞最大。在一些實(shí)施例中,本地控制器425或配電控制器445可以跳到當(dāng)前序列的不同步驟、或基于算法和電動(dòng)車輛405的參數(shù)來(lái)開發(fā)新序列。在一些實(shí)施例中,序列可以包括多個(gè)單個(gè)步驟,每個(gè)單個(gè)步驟包括一組一次被激活的一個(gè)或多個(gè)基座墊415。

如上文所描述的這種安裝和連接圖案可以允許每個(gè)本地控制器425在給定時(shí)刻僅向一個(gè)基座墊415提供電流,即使兩個(gè)連續(xù)的基座墊415同時(shí)是活躍的。從配對(duì)的本地控制器425接收電力的基座墊415可以被交織,以使沒(méi)有本地控制器425向任何兩個(gè)連續(xù)的基座墊415分配電力。骨干430可以將電流沿著路面410的長(zhǎng)度從電源/逆變器435分配給多個(gè)本地控制器425。配電控制器445可以操作以當(dāng)電動(dòng)車輛405沿著動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400行進(jìn)時(shí),控制各個(gè)基座墊415的激活。配電控制器445可以基于基座墊415的需求和需要在給定時(shí)刻提供電力傳遞而向電力源440和電源/逆變器435提供控制。

在操作中,電動(dòng)車輛405或其操作者可以確定利用動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400是有利的。在一些實(shí)施例中,利用動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400可以需要電動(dòng)車輛405和充電系統(tǒng)400之間的初步通信。這些初始通信可能涉及配電控制器445。這些通信可以發(fā)起電動(dòng)車輛405和動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的充電過(guò)程,并且驗(yàn)證電動(dòng)車輛405可以使用動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400。附加地,初步通信可以涉及激活電動(dòng)車輛405的車輛墊406,并且向電動(dòng)車輛405或其操作者指示電動(dòng)車輛405的行進(jìn)路徑的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn),以使它可以在基座墊415a-415r上方行進(jìn)。當(dāng)電動(dòng)車輛405在每個(gè)基座墊415a-415r上方通過(guò)時(shí),電動(dòng)車輛405的車輛墊406可以穿過(guò)由基座墊415a-415r生成的無(wú)線場(chǎng)。在備選實(shí)施例中,配電控制器445可以不涉及到初始通信,并且相反可以僅涉及當(dāng)它在基座墊415a-415r的上方行進(jìn)時(shí)與電動(dòng)車輛405通信以確定動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400內(nèi)的電動(dòng)車輛405的位置。

盡管通過(guò)無(wú)線場(chǎng),但是車輛墊406可以選擇性地連接至被配置成使用由車輛墊406接收的能量對(duì)能量?jī)?chǔ)存設(shè)備充電的充電電路(該圖中未示出),并且直接連接至電動(dòng)車輛405以選擇性地對(duì)電動(dòng)車輛405的電子裝置供電,并且向運(yùn)動(dòng)提供電力。這些選擇可以由電動(dòng)車輛405的操作者做出、由電動(dòng)車輛405做出、或者由動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400做出。因此,由車輛墊406接收的無(wú)線電力可以使得電動(dòng)車輛405能夠延長(zhǎng)其范圍,并且盡量減少其用于隨后充電循環(huán)的需要。基座墊415和車輛墊406之間的耦合水平可能影響所傳遞的電力量、或經(jīng)由無(wú)線場(chǎng)向電動(dòng)車輛405傳遞電力的效率。

當(dāng)電動(dòng)車輛405和車輛墊406行進(jìn)通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400并且在各個(gè)基座墊415a-415r上方通過(guò)時(shí),配電控制器445可以與電動(dòng)車輛405、電源/逆變器435、以及本地控制器425a-425f通信。取決于電動(dòng)車輛406相對(duì)于動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的位置,配電控制器445可以指令電源/逆變器435生成電流并且將其分配給骨干430。骨干430可以用于向所有連接的本地控制器425a-425f供應(yīng)可以進(jìn)一步被分配給基座墊415a-415r以向電動(dòng)車輛405無(wú)線傳遞電力的電流。如果電動(dòng)車輛405正在接近或在動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的附近范圍之內(nèi),則配電控制器445可以命令電源/逆變器435在骨干430中生成電流。在一些實(shí)施例中,骨干430可以是環(huán)導(dǎo)體,其分配高頻(HF)電力并且能夠同步彼此接近于單相的基座墊。在實(shí)施例中,骨干430可以以如下方式來(lái)構(gòu)造:使得本地控制器425和任何其它設(shè)備的電力通過(guò)與骨干430無(wú)線耦合而源自骨干430。該無(wú)線耦合可以類似于在變壓器中或在無(wú)線充電中看到的耦合。骨干430和本地控制器425之間的無(wú)線連接可以提供將本地控制器425定位在沿著骨干430的任何位置或容易移動(dòng)本地控制器425而不需要對(duì)任一部件進(jìn)行任何物理修改的能力。在另一實(shí)施例中,骨干430可以被構(gòu)造成使得電力源自骨干430的本地控制器425和任何其它設(shè)備經(jīng)由電性連接而物理地連接至骨干。備選實(shí)施例可以利用骨干430和本地控制器425之間的無(wú)線和物理連接的組合。骨干430的長(zhǎng)度可以僅受所連接的BAN模塊450/本地控制器425的電流需求和電源440的輸出的限制。因此,骨干430可以是任何長(zhǎng)度,使得供應(yīng)到本地控制器425的電流可能由于干擾或傳輸距離不被劣化或降級(jí),以便使得電流不能被本地控制器425、開關(guān)420或基座墊415使用,或者使得供應(yīng)到基座墊415的電流可能不會(huì)對(duì)于使用電流生成無(wú)線場(chǎng)而產(chǎn)生困難(例如,如果所需電壓變得太高)。骨干430可以是環(huán)導(dǎo)體,其分配高頻(HF)電力并且能夠同步在單相附近的基座墊。骨干430可以被認(rèn)為是也分配電力的相位基準(zhǔn)。因此,骨干430可以用于相位測(cè)量或用于保持相關(guān)聯(lián)的部件(例如,本地控制器425)處于相位對(duì)準(zhǔn)。附加地,骨干430可以具有恒定的幅度,其可以提供用于測(cè)量相關(guān)聯(lián)的部件的實(shí)際電力牽引等。

在激活電源/逆變器435之后,配電控制器445可以獲得關(guān)于電動(dòng)車輛405的矢量或路徑和電動(dòng)車輛405的速率的信息。配電控制器445可以從電動(dòng)車輛405本身或從各種傳感器或基座墊415的負(fù)載分析中獲得該信息。相對(duì)于電動(dòng)車輛405和車輛墊406的位置,配電控制器445可以向電動(dòng)車輛405附近的本地控制器425發(fā)送信號(hào)以在某個(gè)時(shí)刻根據(jù)電動(dòng)車輛405的位置來(lái)激活特定基座墊415。例如,如由圖4中所捕獲的時(shí)刻指示的,配電控制器445可以與電動(dòng)車輛405通信,以確定車輛墊406相對(duì)于動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的位置,與本地控制器425c和425d通信以命令它們激活基座墊415j和415k以向車輛墊406無(wú)線地傳遞電力。當(dāng)電動(dòng)車輛405繼續(xù)沿著道路朝向頁(yè)面的右側(cè)行進(jìn)時(shí),配電控制器445可以繼續(xù)與電動(dòng)車輛405通信,并且依次向本地控制器425c-425f發(fā)送命令以便根據(jù)電動(dòng)車輛405在各個(gè)基座墊415上方的時(shí)間在適當(dāng)時(shí)間激活基座墊415l-415r。在備選實(shí)施例中,配電控制器445可以沿著路面410與本地控制器425通信以協(xié)調(diào)向電動(dòng)車輛405的電力傳遞。作為另一備選方案,BAN模塊450中的每個(gè)BAN模塊可以感測(cè)電動(dòng)車輛405的存在,并且基于電動(dòng)車輛405的所檢測(cè)到的存在來(lái)自主性和選擇性地激活基座墊415中的一個(gè)基座墊。在另一實(shí)施例中,BAN模塊450可以從相鄰BAN模塊450中接收信號(hào)。該信號(hào)可以包括關(guān)于電動(dòng)車輛405的速率、位置和方向的信息,或者可以包括用來(lái)激活的信號(hào)。所接收的信號(hào)可以直接來(lái)自相鄰BAN模塊450或經(jīng)由配電控制器445。在另一備選方案中,BAN模塊450中的本地控制器425可以接收或向相鄰BAN模塊450中的本地控制器425發(fā)送信號(hào)以確定何時(shí)激活和禁用基座墊415。

當(dāng)本地控制器425a-425f從配電控制器445中接收信號(hào)以激活特定基座墊415時(shí),連接至待被激活的基座墊415的相應(yīng)的本地控制器425可以對(duì)介于待被激活的基座墊415和本地控制器425之間的開關(guān)420生成信號(hào)。例如,在圖4中所描繪的時(shí)刻,本地控制器425c可以從配電控制器445中接收信號(hào)來(lái)激活基座墊415i。盡管接收到了該信號(hào),但是本地控制器425c可以被配置成對(duì)開關(guān)420i生成信號(hào)以指令開關(guān)420i將基座墊415i連接至配電電路421c。在另一實(shí)施例中,本地控制器425可以將所接收的信號(hào)發(fā)送到開關(guān)420上。在一些其它實(shí)施例中,配電控制器445可以直接與開關(guān)420和本地控制器425通信。同時(shí),本地控制器425d可以正在從配電控制器445接收信號(hào),其可能導(dǎo)致本地控制器425d對(duì)開關(guān)420j生成信號(hào)以指令開關(guān)420j將基座墊415j連接至配電電路421d。當(dāng)車輛405繼續(xù)沿行進(jìn)方向時(shí),本地控制器425d-425f可以從配電控制器445中接收命令以激活特定基座墊415k-415r。響應(yīng)于該命令,將電力分配給所指示的基座墊415的特定本地控制器425可以指令與基座墊415相對(duì)應(yīng)的開關(guān)415將基座墊415連接至相應(yīng)的配電電路421d-421f。本地控制器425a-425f可以進(jìn)一步控制來(lái)自骨干430的電流,或者可以調(diào)節(jié)來(lái)自骨干430的電流。附加地,本地控制器425可以由骨干430的電流產(chǎn)生可變輸出電流。例如,本地控制器可以產(chǎn)生介于零和在骨干430處可獲得的最大電流之間的任何量的輸出電流以饋送到基座墊415,例如,本地控制器可以產(chǎn)生介于0%和耦合電壓的100%或來(lái)自骨干430的電流之間的任何值以提供給基座墊415。

在一些實(shí)施例中,本地控制器425a和425b可以不接收配電信號(hào),而是僅當(dāng)它們要將電流分配給下游部件時(shí),可以接收電流。在一些其它實(shí)施例中,本地控制器425a和425b可以不接收電流,而是被配置成響應(yīng)于配電信號(hào)或響應(yīng)于正在被提供的輸入電力,由輸入電力生成電流。在一些其它實(shí)施例中,本地控制器425可以是電源/逆變器435和電流分配設(shè)備的組合,并且可以被配置成在它自己確定何時(shí)激活基座墊415(例如,使用負(fù)載監(jiān)測(cè)或直接與電動(dòng)車輛405通信)時(shí),向基座墊415提供電力。在附加的實(shí)施例中,本地控制器425可以被配置成響應(yīng)于來(lái)自電動(dòng)車輛405的信號(hào),向基座墊415提供電力。來(lái)自電動(dòng)車輛405的信號(hào)可以包括經(jīng)由無(wú)線通信(例如,藍(lán)牙、Wi-Fi等)從電動(dòng)車輛405到本地控制器425的直接通信。在另一實(shí)施例中,本地控制器425可以被配置成響應(yīng)于負(fù)載監(jiān)測(cè)通信或信號(hào),向基座墊415提供電力,其中,基座墊415可以經(jīng)由基座墊415處的車輛墊406基于電動(dòng)車輛405的負(fù)載來(lái)確定電動(dòng)車輛405的存在或位置。在一些其它實(shí)施例中,本地控制器425可以接收被傳達(dá)到當(dāng)前本地控制器425的信號(hào)以向基座墊415提供可以由先前BAN模塊450的部件(例如,先前BAN模塊450的基座墊415或本地控制器425)生成的電力。這種通信可以經(jīng)由任何有線或無(wú)線通信方法。這種通信可以包括通知當(dāng)前本地控制器425何時(shí)開始提供電力的信息,或者可以包括關(guān)于電動(dòng)車輛405的位置、速率和/或方向的信息。這些通信可以在相同或不同的BAN模塊450的本地控制器425之間是直接的,或可以通過(guò)配電控制器445引導(dǎo),然后引導(dǎo)至其它本地控制器425。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,BAN模塊450a內(nèi)的本地控制器425a可以傳達(dá)至BAN模塊450a內(nèi)的本地控制器425b或BAN模塊450b內(nèi)的本地控制器425c,以開始充電。在另一實(shí)施例中,相同的本地控制器425a可以向本地控制器425b或本地控制器425c傳達(dá)關(guān)于電動(dòng)車輛405的速率、位置或方向的信息。

在接收到電流和配電信號(hào)時(shí),本地控制器425a可以將從骨干接收的電流發(fā)射至配電電路421a。同樣,從配電控制器445接收的配電信號(hào)可以包括指示什么基座墊415a-415f在給定時(shí)刻要被激活的信號(hào)。

然后,如參照?qǐng)D4所討論的,配電電路421a可以將電流發(fā)射至它所連接至的所有開關(guān)420,例如,開關(guān)420a,420c和420e。在一些實(shí)施例中,配電電路421a本身可以不包括任何內(nèi)部控件、或可能無(wú)法以任何東西但預(yù)先確定的路徑或基座墊激活序列來(lái)引導(dǎo)電流。在另一實(shí)施例中,配電電路421a可以包括控件和部件以允許其沿著配電電路421a可以控制的動(dòng)態(tài)路徑而選擇性地分配電流。開關(guān)420a,420c和420e可以將所接收的電流分配給各個(gè)基座墊415a,415c和415e。開關(guān)420可以響應(yīng)來(lái)配電控制器445的本地控制器425的信號(hào)以激活開關(guān)420所連接至的基座墊415。

如上文所描述的這種安裝和連接圖案可以允許每個(gè)本地控制器425在給定時(shí)刻僅向一個(gè)基座墊415提供電流,即使兩個(gè)連續(xù)的基座墊415同時(shí)是活躍的。從配對(duì)的本地控制器接收電力的基座墊415可以被交織,以使沒(méi)有本地控制器425將電力分配給任何兩個(gè)連續(xù)的基座墊415。這可能在使用較低的額定部件跨過(guò)多個(gè)基座墊415提供平滑電力傳遞中有益?;鶋|415的交織意味著交替的基座墊415由不同的本地控制器425來(lái)供電,并且一個(gè)本地控制器從未需要供電兩個(gè)基座墊415。提供可能饋送多個(gè)基座墊415的多個(gè)本地控制器425可以提供成本更有效的系統(tǒng),其中,本地控制器425當(dāng)它們可能在向多個(gè)基座墊415供應(yīng)電流的同時(shí)處于使用中時(shí),可以以更有效的方式利用。附加地,防止單一本地控制器425向連續(xù)基座墊415提供電流會(huì)有助于降低骨干430和基座墊415之間的所有部件的額定電力要求,因?yàn)槊總€(gè)部件在其中僅需要能夠處理單一基座墊415的電流負(fù)載。在非平行和非交織配電系統(tǒng)中,可能向一個(gè)以上的單一基座墊415饋送電流的任何設(shè)備可能需要額定為在并行地饋送兩個(gè)或更多個(gè)基座墊415所需的更高的電流,因?yàn)閷?duì)于跨過(guò)多個(gè)基座墊415提供平滑電力傳遞是有必要的。

在此期間,配電控制器445可以連續(xù)向電源/逆變器435和/或電力源440發(fā)送信號(hào),其可以生成可由基座墊415使用的高頻電流以生成無(wú)線場(chǎng)并且無(wú)線地發(fā)射電力。在另一實(shí)施例中,電源/變換器435可能僅需要開/關(guān)信號(hào),使得配電控制器445不需要發(fā)送在整個(gè)時(shí)間內(nèi)電動(dòng)車輛405在動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400附近的連續(xù)信號(hào)。

基座墊415可以連接至至少一個(gè)本地控制器425。本地控制器425可以控制電流流向和/或流經(jīng)基座墊415。本地控制器425可以被配置成在任何給定時(shí)刻僅向單一基座墊415提供電流流動(dòng)。每個(gè)基座墊415可以在它和本地控制器425之間具有至少一個(gè)開關(guān)420,其當(dāng)本地控制器425確定連接至相應(yīng)的開關(guān)420的基座墊415應(yīng)當(dāng)接收電流以生成無(wú)線場(chǎng)時(shí),可以被激活。附加地,本地控制器425、開關(guān)420、基座墊415或配電電路421中的至少一項(xiàng)可以被配置成控制流經(jīng)所連接的基座墊415的電流的方向、幅度和/或相位。由配電電路421、本地控制器425或開關(guān)420這樣的控制可以提供用于操縱由基座墊415生成的無(wú)線場(chǎng)。在一些實(shí)施例中,流經(jīng)所連接的基座墊415的電流的相位可以被限制為零或180度。在一些其它實(shí)施例中,電流流動(dòng)的相位可以是介于零和360度之間的任何值。電流流動(dòng)通過(guò)基座墊415的方向的控制可以提供用于使同時(shí)激活的基座墊415和相鄰的基座墊415之間的相互耦合和交叉耦合最小。

在一些實(shí)施例中,車輛墊406可以安裝在電動(dòng)車輛405附近或前后軸處,由于車輛墊406的物理空間要求和期望將電力發(fā)射隔開一距離使車輛墊406不會(huì)引起彼此的干擾,所以這些安裝點(diǎn)可以具有實(shí)用性。在一些實(shí)施例中,車輛墊間距可以是大約2.5米。在其它實(shí)施例中,車輛墊間距可以根據(jù)電動(dòng)車輛405而短至1.75米或者長(zhǎng)至4米。

如上文所討論的,在BAN模塊450內(nèi)所描述的平行配電結(jié)構(gòu)可以由于單一本地控制器425不能向一個(gè)以上的基座墊415提供電力而限制BAN模塊450內(nèi)的本地控制器425并行向至少兩個(gè)車輛墊406提供電力。因此,BAN模塊450長(zhǎng)度可以短于多個(gè)車輛墊之間的間距的長(zhǎng)度。附加地,該BAN模塊450的設(shè)計(jì)可以附加地取決于使系統(tǒng)成本有效和高效。該BAN模塊450可以包含最小數(shù)目的基座墊415,以便優(yōu)化饋送基座墊415的配電部件的成本和投資。例如,僅用具有開關(guān)420、配電電路421和本地控制器425的單個(gè)基座墊415或甚至兩個(gè)基座墊415來(lái)構(gòu)造BAN模塊450可能不符合成本效益(兩個(gè)基座墊可能由于平行分布結(jié)構(gòu)仍然需要兩個(gè)開關(guān)420、兩個(gè)配電電路421以及兩個(gè)本地控制器425)。因?yàn)槊總€(gè)本地控制器425可以分別僅控制每個(gè)BAN模塊450的一個(gè)或兩個(gè)基座墊415,所以每個(gè)BAN模塊450的最小數(shù)量的三個(gè)或四個(gè)基座墊415可能沒(méi)有顯著優(yōu)化部件的成本,盡管這種設(shè)計(jì)可能根據(jù)基座墊415的尺寸導(dǎo)致可能會(huì)小于車輛墊間距的合理的BAN模塊450的長(zhǎng)度。每個(gè)BAN模塊450的八個(gè)基座墊415在提供每個(gè)本地控制器425四個(gè)基座墊415以控制和分配電力并且使每個(gè)BAN模塊450更具成本效益的同時(shí),還可能基本上增加BAN模塊450的長(zhǎng)度,使得其可以超過(guò)2.5米的車輛墊間距??商娲?,降低基座墊415的大小以在小于車輛墊間距的長(zhǎng)度內(nèi)容納每個(gè)BAN模塊450的八個(gè)基座墊415可以在傳遞電力中降低基座墊415的有效性,從而降低基座墊415和BAN模塊的效率和成本效益。因此,在實(shí)施例的示例中,六個(gè)基座墊415可以是基座墊415的理想數(shù)目以用來(lái)安裝在每個(gè)BAN模塊450中,并且可以提供部件成本和評(píng)分、電流要求、互感和每米的墊之間的最佳比較,同時(shí)將合理的BAN模塊450的長(zhǎng)度維持在車輛墊間距的限制內(nèi)。在其中車輛墊間距可以大于或小于2.5米的另一實(shí)施例中,更大或更小數(shù)目的基座墊415可以安裝在BAN模塊450中以滿足車輛墊間距的約束。

當(dāng)定位兩個(gè)或更多個(gè)車輛墊406時(shí),車輛墊406之間的間距可以在給定時(shí)刻或位置影響基座墊415和車輛墊406之間的總的組合電力傳遞效率。在一些實(shí)施例中,車輛墊406隔開的車輛墊間距等于基座墊間距的倍數(shù),例如,車輛墊間距可以是基座墊間距的四倍。使用車輛墊間距與基座墊間距的這個(gè)比例,關(guān)于基座墊415上方的它們的位置始終協(xié)調(diào)車輛墊406。例如,當(dāng)?shù)谝卉囕v墊406b在基座墊415a上方并且車輛墊間距是基座墊間距的四倍時(shí),車輛墊406a處在基座墊415e上方的相同點(diǎn)處,遠(yuǎn)離四個(gè)基座墊。因此,兩個(gè)車輛墊406當(dāng)它們同時(shí)在基座墊415的相同點(diǎn)上方時(shí),將具有相同的低電力傳遞點(diǎn)和高電力傳遞點(diǎn)。因此,來(lái)自車輛墊406的組合電力傳遞波動(dòng)很大,其中,它們每個(gè)同時(shí)有助于最大電力傳遞(例如,車輛墊406均可以在它們各自基座墊415的邊緣上方),并且同時(shí)有助于最小電力傳遞(例如,車輛墊406均可以在各自基座墊415的中心上方)。因此,組合的車輛墊406的電力傳遞曲線具有其中車輛墊406有助于它們的最大值的高點(diǎn)、以及其中車輛墊406有助于它們的最小值的低點(diǎn),并且可能無(wú)法提供平滑的電力傳遞。

在另一實(shí)施例中,車輛墊間距之間的比例可以變化以等于基座墊間距的倍數(shù)加上基部間距的一半(例如,基座墊間距的四又二分之一倍),使得當(dāng)在某一特定時(shí)刻接收電力時(shí),車輛墊406在基座墊的不同點(diǎn)上方,并且因此以互補(bǔ)方式操作——當(dāng)一個(gè)處于最大耦合位置,另一個(gè)處于最小耦合位置時(shí)。因此,當(dāng)車輛墊406a可以有助于其最大電力傳遞(其基座墊415的邊緣上方),車輛墊406b可以有助于其最小電力傳遞(其基座墊415的中心上方),并且當(dāng)車輛墊406a有助于最小電力傳遞(現(xiàn)在,基座墊415的中心上方),車輛墊406b可能有助于其最大電力傳遞(基座墊415的邊緣上方)。因此,本實(shí)施例的最大電力傳遞可能不能達(dá)到最高,但是電力傳遞可以是平滑的,其中,車輛墊406在最大電力貢獻(xiàn)和最小電力貢獻(xiàn)中交替,并且在電力傳遞中不經(jīng)歷相同波峰和波谷,如在隔開等于基座墊間距的整數(shù)比率的車輛墊間距的車輛墊406中會(huì)出現(xiàn)的。因此,理想的車輛墊間距和基座墊間距比率可以為:[車輛墊間距=(N+0.5)*基座墊間距]。

理想地,BAN模塊450中的基座墊415能夠在沒(méi)有BAN模塊之間的任何中斷和過(guò)渡的情況下重疊。然而,車輛墊406必須在BAN模塊450之間過(guò)渡,并且因此,基座墊415和車輛墊406之間的電力傳遞必須通過(guò)過(guò)渡被維持。在BAN模塊450的一些實(shí)施例中,BAN模塊450的端部的基座墊415的設(shè)計(jì)可以與未在BAN模塊450的端部的基座墊415不同。在一些實(shí)施例中,可以設(shè)計(jì)位于BAN模塊450的端部的基座墊415,以使當(dāng)車輛墊406中的至少一個(gè)車輛墊正在在BAN模塊450之間過(guò)渡時(shí),來(lái)自組合的車輛墊406的總電力輸出足夠高。來(lái)自BAN過(guò)渡的組合車輛墊406的足夠高的電力輸出可以包括當(dāng)BAN模塊450之間沒(méi)有過(guò)渡時(shí)獲得的總電力輸出的80%的組合電力傳遞。可替代地,足夠高的電力輸出可以包括50%或更大的組合電力輸出。在一些實(shí)施例中,可以設(shè)計(jì)BAN模塊450的端部基座墊415,使得它們的大小小于BAN模塊450中間的基座墊415的大小。

端部基座墊415可以被設(shè)計(jì)成確保BAN模塊450的端部基座墊415之間的耦合,并且車輛墊406提供與BAN模塊450的全尺寸基座墊415類似的電力傳遞。在一些實(shí)施例中,端部基座墊415的設(shè)計(jì)可以基于基座墊間距的兩倍的全尺寸基座墊415之間的距離,這意味著BAN模塊450a的最后全尺寸基座墊415和BAN模塊450b的第一全尺寸基座墊415之間的距離等于兩個(gè)全尺寸基座墊間距。因此,為了設(shè)計(jì)端部基座墊415以使它與其它基座墊415之間的交叉耦合和其它潛在有害影響最小,端部基座墊415可以不切實(shí)際的小,使得它們與全尺寸基座墊415比較,不會(huì)具有充分的耦合。

在一些其它實(shí)施例中,端部基座墊415的設(shè)計(jì)可以基于基座墊間距的三倍的全尺寸基座墊415之間的距離,這意味著BAN模塊450a的最后全尺寸基座墊415和BAN模塊450b的第一全尺寸基座墊415之間的距離等于三個(gè)全尺寸基座墊間距。這里,被設(shè)計(jì)成使對(duì)其它基座墊415的交叉耦合和其它潛在不利影響最小的端部基座墊415可以被設(shè)置為大小和間隔使得它們?cè)谡麄€(gè)BAN模塊450之間的過(guò)渡中與全尺寸基座墊415相比較將維持足夠耦合。

在一些其它實(shí)施例中,端部基座墊415的設(shè)計(jì)可以基于基座墊間距的四倍的全尺寸基座墊415之間的距離,這意味著BAN模塊450a的最后全尺寸基座墊415和BAN模塊450b的第一全尺寸基座墊415之間的距離等于四個(gè)全尺寸基座墊間距。這里,被設(shè)計(jì)成使對(duì)其它基座墊415的交叉耦合和其它潛在不利影響最小的端部基座墊415可以被設(shè)置為大小和間隔使得它們?cè)谡麄€(gè)BAN模塊450過(guò)渡中缺乏耦合。其中,可能存在空的空間,其中,端部基座墊415在過(guò)渡附近不重疊。

圖5圖示了用于以重疊方式安裝基座墊415a-415e的三個(gè)潛在布局的透視圖、以及所得的相鄰基座墊415之間的交叉耦合相對(duì)于基座墊415之間的間距的曲線圖。所描繪的布局不旨在是示例并且沒(méi)有指示優(yōu)選安裝方位。附加地,在布局中描繪的重疊方式不旨在指示優(yōu)選安裝方位。在頁(yè)面的左側(cè)上垂直地描繪可選布局505a。在頁(yè)面的右側(cè)上垂直地描繪可選布局505b。沿著頁(yè)面的底部水平地描繪可選布局505c。出于簡(jiǎn)單的目的,電動(dòng)車輛405的行進(jìn)方向可以從頁(yè)面的頂部到頁(yè)面的底部,并且從頁(yè)面的左側(cè)到頁(yè)面的右側(cè)。

每個(gè)可選布局505a-505c描繪了五種基座墊415a-415e和集中在布局505上方的車輛墊406。每個(gè)布局示出的基座墊415可以是圓形-矩形/雙極(CR)基座墊415。在備選實(shí)施例中,基座墊415可以是圓形、或長(zhǎng)方形、或橢圓形的基座墊。在一些其它實(shí)施例中,基座墊415可以是任何形狀的。在每個(gè)布局505a-505c中,基座墊415a-415e重疊相鄰基座墊415?;鶋|415a在行進(jìn)方向上可以是第一基座墊415并且可能重疊基座墊415b。當(dāng)它在基座墊415的布局的端部時(shí),基座墊415a可以僅與單個(gè)其它基座墊415重疊?;鶋|415b可以在行進(jìn)方向上是下一個(gè)基座墊415。如上文所討論的,基座墊415b可以與基座墊415a重疊。附加地,基座墊415b可以與基座墊415c重疊,在行進(jìn)方向上與隨后基座墊415重疊。如上文所討論的,基座墊415c可以與基座墊415b重疊,并且與基座墊415d重疊,在行進(jìn)方向上與隨后基座墊415重疊?;鶋|415d可能與基座墊415c和415e兩者重疊。在行進(jìn)方向上是下一個(gè)和最后基座墊415,基座墊415e可能重疊僅一個(gè)其它基座墊415。在備選實(shí)施例中,動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400可以包括少于五個(gè)基座墊415。在一些其它實(shí)施例中,動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400可以包括超過(guò)五個(gè)基座墊415。重要的是應(yīng)當(dāng)指出,在每個(gè)可選布局505a-505c中,布局每一個(gè)描繪了每個(gè)基座墊415和不同尺寸(例如,長(zhǎng)度、直徑等)的基座墊415之間的不同間距。例如,布局505a中的基座墊415-415e之間的間距可以小于可選布局505b和505c的間距。布局505b中的間距可以最大,而布局505c中的間距介于505a和505b之間的間距。

在該頁(yè)面的中間示出了曲線圖404。曲線圖505示出了沿著x軸的線圈間距范圍、以及沿著y軸的連續(xù)重疊的基座墊415之間的交叉耦合。該曲線圖示出了相對(duì)于基座墊415之間的間距的基座墊415之間的交叉耦合。曲線圖指示了當(dāng)基座墊間距417增大時(shí),耦合因子會(huì)線性地減小,穿過(guò)零,然后繼續(xù)生成負(fù)耦合因子。該曲線圖還示出了耦合因子相對(duì)于每對(duì)重疊的基座墊(例如,基座墊415a-415b、415b-415c、415c-415d和415d-415e)的基座墊間距417的比率。附加地,該曲線圖示出了耦合因子相對(duì)于非重疊的基座墊415b和415d的基座墊間距417的比率。

圖5可以用來(lái)描繪充電基座墊間距417和可以同時(shí)被激活的連續(xù)基座墊415之間的所得耦合因子之間的相關(guān)性。如由圖5所指示的,可選布局505a可以代表生成可以并行被激活的連續(xù)重疊基座墊415之間的高正耦合因子的布局中的基座墊415。同樣,可選布局505b可以代表其中基座墊415在并行活躍的、連續(xù)的、重疊的基座墊415之間生成高負(fù)耦合因子的布局??蛇x布局505c可以指示并行處于活躍的連續(xù)的重疊的基座墊415之間的耦合因子近似于零的基座墊415。激活耦合因子最小的連續(xù)的重疊的基座墊415的優(yōu)點(diǎn)可以包括隨后使重疊基座墊之間的感應(yīng)電壓和電流最小,這使得調(diào)諧和控制更容易。

圖6a圖示了基座墊415a-415e中的每個(gè)基座墊和雙D(DD)車輛墊(該圖中未示出)之間的耦合相對(duì)于基座墊415a-415e上方的DD車輛墊位置的曲線圖。x軸可以描繪車輛墊的位置,而y軸可以描繪基座墊415a-415e和DD車輛墊之間的所得耦合。附加地,x軸也指示基座墊415a-415e的安裝位置的實(shí)施例。

圖6a描繪了當(dāng)DD車輛墊在基座墊415a-415e中的每個(gè)基座墊上方行進(jìn)時(shí),與DD車輛墊和五個(gè)基座墊415a-415e中的每個(gè)基座墊之間的各個(gè)耦合相對(duì)應(yīng)的五條線。例如,線610代表DD車輛墊和基座墊415a之間的耦合,而線611可以代表DD車輛墊和基座墊415b之間的耦合,線612代表DD車輛墊和基座墊415c之間的耦合,線613代表DD車輛墊和基座墊415d之間的耦合,并且線614代表DD車輛墊和基座墊415e之間的耦合。如所描繪的,DD車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以隨著基座墊415a上方的DD車輛墊的位置而變化。當(dāng)DD車輛墊大約是在基座墊415a的中心上方時(shí),兩個(gè)墊之間的耦合可以大約為零。這可能是因?yàn)镈D車輛墊可以被配置成接收由活躍基座墊415生成的水平磁通,并且由基座墊415a生成的水平磁通在基座墊415的中心上方可能很低。因?yàn)镈D車輛墊沿著x軸在基座墊415a上方繼續(xù)進(jìn)行時(shí),DD車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以達(dá)到基座墊415a端部附近的最大值,在此之后,當(dāng)車輛墊通過(guò)基座墊415a的端部并且行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415a時(shí),耦合被示出為接近零。因此,線610指示DD車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以在基座墊415的后邊緣上方處于最高值。如本文中所使用的,基座墊415的前邊緣可以是指車輛墊406可以經(jīng)過(guò)的基座墊415的第一邊緣,而后邊緣可以是指車輛墊406經(jīng)過(guò)的第二邊緣。

同樣,線611可以指示DD車輛墊和基座墊415b之間的耦合可以在基座墊415b的前邊緣并且在基座墊415b的后邊緣上方最高。線611可以指示基座墊415b的中心上方的耦合為零,并且當(dāng)DD車輛墊通過(guò)后邊緣并且行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415b時(shí),可以再次接近零。

同樣,線612可以指示當(dāng)DD車輛墊接近基座墊415c的前邊緣時(shí),DD車輛墊和基座墊415c之間的耦合可以增加,并且可以在基座墊415c的前邊緣上方和基座墊415c的后邊緣上方最高。線612可以指示基座墊415c的中心上方的耦合為零,并且當(dāng)DD車輛墊通過(guò)后邊緣并且行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415c時(shí),可以再次接近零。

同樣,線613可以指示當(dāng)DD車輛墊接近基座墊415d的前邊緣時(shí),DD車輛墊和基座墊415d之間的耦合可以增加,并且可以在基座墊415d的前邊緣上方和基座墊415d的后邊緣上方最高。線613可以指示基座墊415c的中心上方的耦合為零,并且當(dāng)DD車輛墊通過(guò)后邊緣并且行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415d時(shí),可以再次接近零。

最后,線614可以指示當(dāng)DD車輛墊接近基座墊415e的前邊緣時(shí),DD車輛墊和基座墊415e之間的耦合可以增加,并且可以在基座墊415e的前邊緣上方和基座墊415e的后邊緣上方最高。線614可以指示基座墊415e的中心上方的耦合為零,并且當(dāng)DD車輛墊通過(guò)后邊緣并且行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415e時(shí),可以再次接近零。

如上文所討論的,圖6a可以示出了相對(duì)于相應(yīng)的基座墊415上方的車輛墊位置的車輛墊和基座墊415之間的耦合。圖6a可以示出了當(dāng)車輛墊直接在基座墊415的邊緣上方時(shí),水平磁通和因此的DD車輛墊和基座墊415之間的耦合可以處于其最大值。當(dāng)車輛墊在基座墊415的中心上方時(shí),水平磁通可以處于其最小值。

圖6b圖示了基座墊415a-415e中的每個(gè)基座墊和正交(Q)車輛墊(該圖中未示出)之間的耦合相對(duì)于基座墊415a-415e上方的Q車輛墊位置的曲線圖。在實(shí)施例中,Q車輛墊可以安裝在與電動(dòng)車輛405上的圖6a中所討論的DD線圈相同的位置處。在一些其它實(shí)施例中,Q車輛墊可以安裝在與DD線圈不同的位置處。x軸可以描繪車輛墊的位置,而y軸可以描繪基座墊415a-415e和Q車輛墊之間的所得耦合。附加地,x軸也指示基座墊415a-415e的安裝位置的實(shí)施例?;鶋|415a-415e的位置可以與圖6a的那些大約相同,并且不需要再次進(jìn)行描述。

圖6b描繪了當(dāng)Q車輛墊在基座墊415a-415e的每個(gè)基座墊上方行進(jìn)時(shí),與Q車輛墊和五個(gè)基座墊415a-415e中的每個(gè)基座墊之間的各個(gè)耦合相對(duì)應(yīng)的五條線。例如,線620代表Q車輛墊和基座墊415a之間的耦合,而線621可以代表Q車輛墊和基座墊415b之間的耦合,線622代表Q車輛墊和基座墊415c之間的耦合,線623代表Q車輛墊和基座墊415d之間的耦合,并且線624代表Q車輛墊和基座墊415e之間的耦合。

如所描繪的,Q車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以隨著基座墊415a上方的Q車輛墊的位置而變化。當(dāng)Q車輛墊大約是在基座墊415a的中心上方時(shí),兩個(gè)基座墊之間的耦合可以在其最大值附近。這可能是因?yàn)镼車輛墊可以被配置成接收由活躍基座墊415生成的垂直磁通,并且由基座墊415a生成的垂直磁通在基座墊415的中心上方可能很高。因?yàn)镼車輛墊沿著x軸在基座墊415a上方繼續(xù)進(jìn)行時(shí),Q車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以在基座墊415a后邊緣上方達(dá)到零,并且繼續(xù)在越過(guò)基座墊415a的后邊緣之后達(dá)到負(fù)耦合值,在此之后,耦合再次增加并且接近零。因此,線620指示Q車輛墊和基座墊415a之間的耦合可以在基座墊415a的中心上方處于最高值。

同樣,線621代表Q車輛墊和基座墊415b之間的耦合。如所描繪的,Q車輛墊和基座墊415b之間的耦合隨著Q車輛墊在基座墊415b上方的位置而變化。當(dāng)Q車輛墊接近基座墊415b時(shí),耦合值可能從負(fù)值接近零。當(dāng)Q車輛墊大約在基座墊415b的邊緣上方時(shí),耦合值將大約為零。由此,耦合值將繼續(xù)上升到基座墊415b的中心上方的最大值。當(dāng)Q車輛墊沿著x軸在基座墊415b上方行進(jìn)時(shí),隨著車輛墊接近基座墊415b的后邊緣,Q車輛墊和基座墊415b之間的耦合可以接近零。在Q車輛墊通過(guò)基座墊415b的后邊緣之后,當(dāng)Q車輛墊經(jīng)過(guò)基座墊415b的后邊緣時(shí),耦合可能接近其最大負(fù)耦合值,在此之后,當(dāng)Q車輛墊行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415b時(shí),Q車輛墊和基座墊415b之間的耦合值接近零。

同樣,線622代表Q車輛墊和基座墊415c之間的耦合。如所描繪的,Q車輛墊和基座墊415c之間的耦合隨著Q車輛墊在基座墊415c上方的位置而變化。線622示出了當(dāng)Q車輛墊接近基座墊415c時(shí),兩個(gè)墊之間的耦合開始接近基座墊415c的前邊緣之前的最大負(fù)值。當(dāng)Q車輛墊繼續(xù)接近基座墊415c時(shí),耦合接近零,并且繼續(xù)上升到基座墊415c中心上方的最大值。然后,當(dāng)車輛墊接近基座墊415c的后邊緣時(shí),Q車輛墊和基座墊415c之間的耦合可以接近零,在此之后,當(dāng)Q車輛墊經(jīng)過(guò)基座墊415c的后邊緣時(shí),耦合可以再次接近其最大負(fù)耦合值,在此之后,當(dāng)Q車輛墊行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415c時(shí),Q車輛墊和基座墊415c之間的耦合值接近零。

同樣,線623代表Q車輛墊和基座墊415d之間的耦合。如所描繪的,Q車輛墊和基座墊415d之間的耦合隨著Q車輛墊在基座墊415d上方的位置而變化。線623示出了當(dāng)Q車輛墊接近基座墊415d時(shí),兩個(gè)墊之間的耦合開始接近基座墊415d的前邊緣之前的最大負(fù)值。當(dāng)Q車輛墊繼續(xù)接近基座墊415d時(shí),耦合接近零,并且繼續(xù)上升到基座墊415d中心上方的最大值。然后,當(dāng)車輛墊接近基座墊415d的后邊緣時(shí),Q車輛墊和基座墊415d之間的耦合可以接近零,在此之后,當(dāng)Q車輛墊經(jīng)過(guò)基座墊415d的后邊緣時(shí),耦合可以再次接近其最大負(fù)耦合值,在此之后,當(dāng)Q車輛墊行進(jìn)遠(yuǎn)離基座墊415d時(shí),Q車輛墊和基座墊415d之間的耦合值接近零。

同樣,線624代表Q車輛墊和基座墊415e之間的耦合。如所描繪的,Q車輛墊和基座墊415e之間的耦合隨著Q車輛墊在基座墊415e上方的位置而變化。線624示出了當(dāng)Q車輛墊接近基座墊415e時(shí),兩個(gè)墊之間的耦合開始接近基座墊415e的前邊緣之前的最大負(fù)值。當(dāng)Q車輛墊繼續(xù)接近基座墊415e時(shí),耦合接近零,并且繼續(xù)上升到基座墊415e中心上方的最大值。然后,當(dāng)車輛墊接近基座墊415e的后邊緣時(shí),Q車輛墊和基座墊415e之間的耦合可以接近零,并且可以看出耦合接近零,但曲線圖終止。

如上文所討論的,圖6b可以示出了相對(duì)于相應(yīng)的基座墊415上方的Q車輛墊位置,Q車輛墊和基座墊415之間的耦合。圖6b可以示出了當(dāng)車輛墊在基座墊415中心的正上方時(shí),垂直磁通和因此的Q車輛墊和基座墊415之間的耦合可以處于其最大值。當(dāng)車輛墊在基座墊415中心上方時(shí)并且當(dāng)車輛墊超過(guò)基座墊415的邊緣時(shí),垂直磁通可以處于其最小值。當(dāng)沒(méi)有在基座墊415的正上方時(shí),基座墊415的垂直磁通最高,并且考慮了由基座墊415線圈結(jié)構(gòu)周圍的磁場(chǎng)所生成的磁通的垂直分量。

圖7a圖示了路面410的寬度沿著y軸的在路面410的行進(jìn)方向上沿著x軸間隔開的基座墊415、以及沿著z軸的在基座墊415上方所描繪的車輛墊406的重疊布局的透視圖。基座墊415a-415e被示出為重疊的。如上文所討論的,重疊的基座墊415可能導(dǎo)致可以同時(shí)被激活的重疊的連續(xù)的基座墊415之間的交叉耦合降低。當(dāng)流經(jīng)一個(gè)基座墊415的電流影響流經(jīng)另一基座墊415的電流時(shí),可以出現(xiàn)交叉耦合(相互耦合)。例如,均被激活的彼此相鄰安裝的兩個(gè)基座墊415可能交叉耦合,其中,它們的電流流動(dòng)將彼此影響。這種交叉耦合可以經(jīng)由加載或反射電感來(lái)創(chuàng)建并且可能使得基座墊415電路難以調(diào)諧。重疊的基座墊415的間距-間距間隔可以確定所經(jīng)歷的交叉耦合的數(shù)量。然而,如上文所討論的,如果非重疊的基座墊415被并行地激活,則無(wú)論間隔多少都可以在兩個(gè)基座墊415之間存在交叉耦合。

圖7b圖示了路面410的寬度沿著y軸的在路面410的行進(jìn)方向上沿著x軸間隔開的基座墊415、以及沿著z軸的在基座墊415上方所描繪的車輛墊406的非重疊且相鄰布局的透視圖。基座墊415a-415e被示出為相鄰,其中,基座墊415中的每個(gè)基座墊可以介于除了動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的端部的兩個(gè)基座墊415之外的其它兩個(gè)基座墊415之間,其中每個(gè)鄰居只有一個(gè)其它基座墊415。相鄰基座墊415的間距-間距間隔可以確定所經(jīng)歷的交叉耦合的數(shù)量。然而,如上文所討論的,如果非重疊的基座墊415被并行地激活,則無(wú)論間隔多少都可以在兩個(gè)基座墊415之間存在交叉耦合。

關(guān)于這兩個(gè)圖7a和圖7b,當(dāng)電動(dòng)車輛405沿著路面410行進(jìn)時(shí),車輛墊406可以在電動(dòng)車輛405的行進(jìn)方向上依次與基座墊415a-415e的每個(gè)基座墊耦合。如上文所所討論的,當(dāng)車輛墊406與基座墊415中的每個(gè)基座墊耦合時(shí),電力可以從基座墊415a-415e向車輛墊406傳遞以供電動(dòng)車輛405使用。如將在下文更詳細(xì)地所討論的,車輛墊406可以包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):雙D(DD)車輛墊、或正交(Q)車輛墊??梢栽谄渲兴酱磐ū话邢蛭盏那樾沃欣肈D車輛墊,而當(dāng)垂直磁通被靶向時(shí),可以利用Q車輛墊。

圖8至圖16中的每個(gè)圖描繪了類似元素:圖表、指示序列步驟的基座墊布局(每個(gè)基座墊布局相同,但是活躍基座墊415的組合不同)、以及描繪了當(dāng)電動(dòng)車輛405和車輛墊406在基座墊415上方行進(jìn)時(shí)的耦合曲線的曲線圖。圖表沿著頁(yè)面的左側(cè),并且可以具有與每個(gè)基座墊布局相對(duì)應(yīng)的行(每行可以與該行的右側(cè)的充電底座布局相對(duì)應(yīng))以及與在基座墊布局中描繪的每個(gè)基座墊415相對(duì)應(yīng)的列。圖表中所包含的數(shù)據(jù)可以代表特定基座墊布局中的基座墊415的狀態(tài)和電流流動(dòng)方向。值“0”可以指示基座墊415是關(guān)閉的,而值“1”可以指示基座墊415是活躍的,而電流在逆時(shí)針?lè)较蛏狭鲃?dòng),并且值“-1”可以指示該基座墊415時(shí)活躍的,而電流在順時(shí)針?lè)较蛏狭鲃?dòng)。因此,第2行(從頂部)的“1”和圖表的第一列(從右側(cè))可以指示從頂部起第二布局中的基座墊415a是活躍的,而電流在逆時(shí)針?lè)较蛏狭鲃?dòng)。

在一些實(shí)施例中,流經(jīng)所連接的基座墊415的電流的方向、幅度和/或相位根據(jù)預(yù)先設(shè)定的序列進(jìn)行設(shè)置,并且可以為單個(gè)基座墊415而不被單獨(dú)控制或調(diào)整。在其它實(shí)施例中,流經(jīng)所連接的基座墊415的電流的方向、幅度和/或相位可以根據(jù)本地控制器425或配電控制器445的確定在至少三種狀態(tài)(正向(順時(shí)針通過(guò)基座墊)、后向(逆時(shí)針通過(guò)基座墊)、以及關(guān)閉)之間進(jìn)行調(diào)整。控制流經(jīng)基座墊415的電流的方向、幅度和/或相位的能力可能有必要控制基座墊415和車輛墊406之間的無(wú)線電力傳遞。在一些實(shí)施例中,如下文將要討論的,電流流動(dòng)方向、幅度和相位的各種組合可能導(dǎo)致可以根據(jù)待被系統(tǒng)無(wú)線充電的電動(dòng)車輛405的參數(shù)所期望的多種電力傳遞。

附加地,基座墊布局可以描繪涵蓋基座墊415的組合的方框,指示基座墊415的什么組合被激活,并且活躍基座墊415上的箭頭指示在基座墊415中流動(dòng)的電流的方向。曲線圖可以包含可以與在所關(guān)聯(lián)的基座墊布局所指示的車輛墊406和活躍基座墊415的耦合相對(duì)應(yīng)的各種線。在曲線圖的x軸上示出位置,而y軸示出了電流由基座墊415用來(lái)在車輛墊406生成所確定的電力。曲線圖還描繪了x軸上方的沿著曲線圖的底部的基座墊415a-415e的位置。

圖8至圖12中的每個(gè)圖可以指示布局和序列,通過(guò)該布局和序列,可以控制并且激活動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400中的基座墊415,而電動(dòng)車輛405在行進(jìn)方向上在它們上方行進(jìn),以便提供跨過(guò)多個(gè)基座墊415的最有效且平滑的電力傳遞。通過(guò)圖8至圖12的串聯(lián)描繪的各種布局、圖表和曲線圖可以指示其中激活基座墊415的序列以及基座墊415中的電流流動(dòng)的方位可以顯著影響基座墊415和車輛墊之間的電力傳遞。各種布局和圖表描繪了活躍基座墊415的不同組合和序列、以及流經(jīng)活躍基座墊415中的每個(gè)活躍基座墊的電流的方向。

下文的序列可以是各個(gè)步驟的組合(例如,906-909),其中,可以激活基座墊415的各種組合,以便在給定時(shí)刻向車輛墊406通過(guò)僅激活能夠進(jìn)行有效電力傳遞的基座墊415來(lái)提供有效和高效的電力傳遞。各個(gè)步驟可以與不同時(shí)間和/或位置相關(guān),并且序列可以基于經(jīng)過(guò)的時(shí)間或車輛位置或其它車輛檢測(cè)方法在步驟之間迭代。在一個(gè)實(shí)施例中,序列和/或序列的步驟可以由以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)來(lái)控制:配電控制器445、本地控制器425、以及電動(dòng)車輛405。例如,配電控制器445或本地控制器425可以與具有車輛墊406的電動(dòng)車輛405通信并且可以確定電動(dòng)車輛405的方向和速度。使用所傳達(dá)的信息,配電控制器445或本地控制器425或電動(dòng)車輛405可以激活預(yù)先確定的序列或基于參數(shù)來(lái)開發(fā)新序列。這些參數(shù)可以是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):車輛墊406的數(shù)目、車輛墊間距705、車輛的速率、車輛的方向、車輛的目前充電、車輛的當(dāng)前負(fù)載、或車輛的當(dāng)前需求。配電控制器445或本地控制器425或電動(dòng)車輛405可以開發(fā)為電動(dòng)車輛405的要求和參數(shù)而定制的序列,并且可以基于電動(dòng)車輛405的參數(shù)通過(guò)序列來(lái)迭代。在另一實(shí)施例中,配電控制器445或本地控制器425或電動(dòng)車輛可以選擇多個(gè)預(yù)先確定的序列中的一個(gè)序列,并且基于電動(dòng)車輛405的參數(shù)通過(guò)序列來(lái)迭代。

圖8圖示了用于使用DD車輛墊在電流流動(dòng)反轉(zhuǎn)(例如,其中,通過(guò)基座墊415的電流流動(dòng)方向可以根據(jù)它可以使用其激活的其它基座墊415的組合在不同激活時(shí)間反轉(zhuǎn))的情況下以非連續(xù)方式激活重疊的基座墊415的序列800的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415在行進(jìn)方向上未一個(gè)接一個(gè)連續(xù)被激活)。盡管序列800的步驟806-809僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟806-809包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟806-809的每個(gè)步驟包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟806-809的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟活躍以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟806可以代表由圖8所描繪的序列800中的第一步驟。在該步驟806期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟807可以代表序列800中的第二步驟、第三步驟808和第四步驟809。在步驟807(第二步驟)中,基座墊415a將再次是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟808示出了基座墊415b和415c是活躍的,而電流分別逆時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟809示出了基座墊415b和415d是活躍的,415b具有逆時(shí)針電流流動(dòng)并且415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列800中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖8代表的序列800中。圖8中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖8的左側(cè)的圖表803包括四行811-815和五列,其中,每行可以與序列800的步驟806-809相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟806-809的上述討論和活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于序列800的每個(gè)所描繪的步驟806-809在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向反轉(zhuǎn)的非依序激活序列使用DD車輛墊會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)少量(圖9至圖12中的曲線圖的每個(gè)曲線圖的最少波動(dòng))的電力傳遞。附加地,在車輛墊處生成電力所需的平均電流小于圖9至圖12中的大多數(shù)的布局和激活序列的組合的電流,并且該高效且平滑的傳遞僅使用DD車輛墊來(lái)完成。僅通過(guò)最大限度地降低系統(tǒng)的成本利用DD車輛墊可能是有益的,并且通過(guò)不使用Q車輛墊降低車輛墊可能是有益的。然而,該布局和激活序列800可能導(dǎo)致交叉耦合的問(wèn)題(由激活非依序基座墊415導(dǎo)致的)并且電流流動(dòng)方向的反轉(zhuǎn)需要基座墊415、開關(guān)420或本地控制器425中的一項(xiàng)的附加復(fù)雜性。如上文所討論的,激活具有交叉耦合的基座墊415的組合可以經(jīng)由加載和反射電感來(lái)創(chuàng)建,并且可以使得基座墊415和系統(tǒng)更難以調(diào)諧。

圖9圖示了用于使用DDQ車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,基座墊415在不需要控制電流流動(dòng)方向的情況下要么接通要么斷開)的情況下以連續(xù)方式激活重疊的基座墊415的序列900的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415結(jié)合相鄰基座墊415被激活)。盡管步驟906-909僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟906-909包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟906-909包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟906-909的每個(gè)步驟代表激活序列900中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟活躍和在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟906可以代表由圖9所描繪的序列900中的第一步驟。在該步驟期間,基座墊415b可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟907可以代表序列900中的第二步驟、第三步驟908和第四步驟909。在步驟907(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c將是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng)。步驟908示出了基座墊415c和415d是活躍的,而電流分別逆時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟909示出了基座墊415d和415e是活躍的,415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)并且415e具有逆時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖9代表的序列900中。圖9中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖9的左側(cè)的圖表包括四行911-915和五列,其中,每行可以與序列900的步驟906-909相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟906-909的上述討論、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于每個(gè)所描繪的步驟906-909在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向反轉(zhuǎn)的依序激活序列900使用DD車輛墊和Q車輛墊產(chǎn)生非常波動(dòng)少量(僅稍微多于圖8的設(shè)置的波動(dòng))的電力傳遞。附加地,平均電流汲取是圖8至圖12中的所有的布局和激活序列的組合的最低組合。然而,該高效且平滑的傳遞可以需要DD車輛墊和Q車輛墊兩者。通過(guò)需要電動(dòng)車輛405具有附加部件(DD線圈和Q線圈兩者)利用DDQ車輛墊可以將成本添加至系統(tǒng)。然而,該布局和激活序列900可能減少交叉耦合的問(wèn)題(因?yàn)闆](méi)有非依序基座墊415的組合被并行地激活),并且在不需要反轉(zhuǎn)電流流動(dòng)方向的能力的情況下僅接通或斷開基座墊415。這幫助減少系統(tǒng)部件的復(fù)雜性(基座墊415、開關(guān)420或本地控制器425中的一項(xiàng),其中,特定基座墊415內(nèi)的電流流動(dòng)方向沒(méi)有根據(jù)序列步驟而改變)。進(jìn)一步地,如上文所討論的,因?yàn)闆](méi)有所激活的基座墊415的組合會(huì)創(chuàng)建交叉耦合,所以系統(tǒng)可能變得更難以調(diào)諧,并且經(jīng)由加載和反射電感可能不太受關(guān)注。

圖10圖示了用于使用DD車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,基座墊415在不需要控制電流流動(dòng)方向的情況下要么接通要么斷開)的情況下以連續(xù)方式激活重疊的基座墊415的序列1000的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415結(jié)合相鄰基座墊415被激活)。盡管序列1000的步驟1006-1009僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415?;鶋|步驟1006-1009包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟1006-1009包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1006-1009中的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1006可以代表由圖10所描繪的序列中的第一步驟。在該步驟期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1007可以代表序列1000中的第二步驟、第三步驟1008和第四步驟1009。在步驟1007(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c將是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng)。步驟1008示出了基座墊415c和415d是活躍的,而電流分別逆時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1009示出了基座墊415d和415e是活躍的,415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)并且415e具有逆時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1000中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖10代表的序列中。圖10中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖10的左側(cè)的圖表包括四行1011-1015和五列,其中,每行可以與序列1000的步驟1006-1009相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1006-1009的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于每個(gè)所描繪的步驟1006-1009在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向沒(méi)有反轉(zhuǎn)的依序激活序列使用DD車輛墊產(chǎn)生比圖8和圖9的組合多波動(dòng)近五倍多的電流負(fù)載。該組合和圖9的組合之間的主要區(qū)別是該組合缺乏Q車輛墊。平均電流負(fù)載是圖8至圖12的所有布局和激活序列的組合的最高組合。附加地,該電流波動(dòng)不是非常平滑。因此,盡管僅通過(guò)最大限度地降低系統(tǒng)的成本利用DD車輛墊可能是有益的,并且通過(guò)不使用Q車輛墊降低車輛墊的成本可能是有益的。然而,使用該布局和激活序列1000,可以看到大大去除Q車輛墊以降低系統(tǒng)的效率。然而,使用活躍車輛墊415的這種組合,交叉耦合不太受關(guān)注(沒(méi)有非依序基座墊415的組合被并行地激活),并且在不需要反轉(zhuǎn)電流流動(dòng)方向的能力的情況下僅接通或斷開基座墊415,從而減少系統(tǒng)部件的復(fù)雜性(基座墊415、開關(guān)420或本地控制器425中的一項(xiàng))。進(jìn)一步地,如上文所討論的,因?yàn)闆](méi)有所激活的基座墊415的組合(僅互相解耦的線圈是活躍的),所以系統(tǒng)可能變得更難以調(diào)諧,并且經(jīng)由加載和反射電感可能不太受關(guān)注。

圖11圖示了用于使用DDQ車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,基座墊415在不需要控制電流流動(dòng)方向的情況下要么接通要么斷開)的情況下以連續(xù)方式激活非重疊的基座墊415的序列1100的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415結(jié)合相鄰基座墊415被激活)。盡管步驟1106-1109示出了在任何給定時(shí)刻活躍的任意兩個(gè)或三個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。序列1100的步驟1106-1109包括圖7b的非重疊的基座墊布局。步驟1106-1109包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1106-1109的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1106可以代表由圖11所描繪的序列1100中的第一步驟。在該步驟期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),基座墊415b可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1107可以代表序列1100中的第二步驟、第三步驟1108和第四步驟1109。在步驟1107(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟1108示出了基座墊415b,415c和415d是活躍的,而電流分別逆時(shí)針、順時(shí)針和逆時(shí)針流動(dòng),第四步驟1109示出了基座墊415c和415d是活躍的,415c具有順時(shí)針電流流動(dòng)并且415d具有逆時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1100中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖11代表的序列中。圖11中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖11的左側(cè)的圖表包括四行1111-1114和五列,其中,每行可以與序列1100的步驟1106-1109相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1106-1109的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于每個(gè)所描繪的步驟在車輛墊406處生成電力的電流。

利用其中每個(gè)步驟以依序方式激活兩個(gè)或三個(gè)基座墊415的激活序列1100,結(jié)合非重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向恒定來(lái)使用DDQ車輛墊會(huì)產(chǎn)生還沒(méi)有圖8和圖9高效的比圖8和圖9中所描繪的組合更少平滑的電力傳遞。該組合和圖8和圖9的組合之間的主要區(qū)別是基座墊415的布局。平均電流負(fù)載高于圖8和圖9中的布局和激活序列的組合的電流負(fù)載,低于圖10的電流負(fù)載,并且與圖12的電流負(fù)載大約相同。附加地,電流波動(dòng)稍微平滑,具有由電流負(fù)載的尖峰分開的低波動(dòng)部分。因此,在產(chǎn)生高效平滑的電力傳遞中利用DD車輛墊和Q車輛墊不是非常有益,并且不能通過(guò)需要兩個(gè)墊來(lái)最大程度地減低系統(tǒng)的成本。附加地,如上文所討論的,使用這種基座墊415的布局,交叉耦合受關(guān)注,因?yàn)榛鶋|415之間的更大的間距可能導(dǎo)致更大的交叉耦合,其可以使得系統(tǒng)可能變得更難以調(diào)諧,并且經(jīng)由加載和反射電感可能更受關(guān)注。更進(jìn)一步地,如從結(jié)果和圖12的比較看出,在某些步驟中激活第三基座墊415似乎并不是有益的,同時(shí)需要附加的電力。然而,在基座墊415僅被接通或斷開中具有益處,而不需要反轉(zhuǎn)電流流動(dòng)方向的能力,從而降低系統(tǒng)部件的復(fù)雜性(基座墊415、開關(guān)420或本地控制器425中的一項(xiàng))。

圖12圖示了用于使用DDQ車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,基座墊415在不需要控制電流流動(dòng)方向的情況下要么接通要么斷開)的情況下以連續(xù)方式激活非重疊的基座墊415的序列1200的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415結(jié)合相鄰基座墊415被激活)。盡管步驟1206-1209僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。序列1200的步驟1206-1209包括圖7b的重疊的基座墊布局。步驟1206-1209包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1206-1209的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1206可以代表由圖12所描繪的序列1200中的第一步驟。在該步驟期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1207可以代表序列中的第二步驟、第三步驟1208和第四步驟1209。在步驟1207(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c將是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng)。步驟1208示出了基座墊415c和415d是活躍的,而電流分別逆時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1209示出了基座墊415d和415e是活躍的,415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)并且415e具有逆時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1200中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖12代表的序列中。圖12中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖12的左側(cè)的圖表包括四行1211-1214和五列,其中,每行可以與序列1200的步驟1206-1209相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1206-1209的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于每個(gè)所描繪的步驟在車輛墊406處生成電力的電流。

利用其中每個(gè)步驟以依序方式激活兩個(gè)基座墊415的激活序列1100結(jié)合非重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向恒定來(lái)使用DDQ車輛墊會(huì)產(chǎn)生還沒(méi)有圖8和圖9高效的比圖8和圖9中所描繪的組合的更不平滑的電力傳遞(盡管比圖10中更好,與圖11相同)。該組合和圖8和圖9的組合之間的主要區(qū)別是基座墊415的布局。平均電流負(fù)載高于圖8和圖9中的布局和激活序列的組合的電流負(fù)載,低于圖10的電流負(fù)載,并且與圖11的電流負(fù)載大約相同。附加地,電流波動(dòng)稍微平滑,具有由電流負(fù)載的尖峰分開的低波動(dòng)部分。因此,在產(chǎn)生高效平滑的電力傳遞中利用DD車輛墊和Q車輛墊不是非常有益,并且不能通過(guò)需要兩個(gè)墊來(lái)最大程度地減低系統(tǒng)的成本。附加地,如上文所討論的,使用這種相鄰基座墊415的布局,交叉耦合受關(guān)注,因?yàn)榛鶋|415之間的更大的間距可能導(dǎo)致更大的交叉耦合,其可以使得系統(tǒng)可能變得更難以調(diào)諧,并且經(jīng)由加載和反射電感可能更受關(guān)注。然而,在基座墊415中僅被接通或斷開中具有益處,而不需要反轉(zhuǎn)電流流動(dòng)方向的能力,從而降低系統(tǒng)部件的復(fù)雜性(基座墊415、開關(guān)420或本地控制器425中的一項(xiàng))。

圖13圖示了用于使用DDQ車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,不管它可以使用其激活的其它基座墊415的組合如何,通過(guò)基座墊415的電流流動(dòng)方向在不同激活時(shí)間均為恒定)的情況下以非連續(xù)方式激活重疊的基座墊415的序列1300的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415在行進(jìn)方向上未一個(gè)接一個(gè)連續(xù)被激活)。盡管序列1300的步驟1306-1309僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟1306-1309包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟1306-1309的每個(gè)步驟包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1306-1309的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1306可以代表由圖13所描繪的序列1300中的第一步驟。在該步驟1306期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1307可以代表序列1300中的第二步驟、第三步驟1308和第四步驟1309。在步驟1307(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415d將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟1308示出了基座墊415c和415e是活躍的,而電流分別順時(shí)針和逆時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1309示出了基座墊415d是活躍的,415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1300中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖13代表的序列1300中。圖13中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖13的左側(cè)的圖表1303包括四行1311-1314和五列,其中,每行可以與序列1300的步驟1306-1309相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1306-1309的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于序列1300的每個(gè)所描繪的步驟1306-1309在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向反轉(zhuǎn)的非依序激活序列使用DDQ車輛墊會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)少量(圖8至圖16中的曲線圖的每個(gè)曲線圖的最少波動(dòng))的電力傳遞。附加地,在車輛墊406處生成電力所需的平均電流小于圖8至圖16中的所有的但只有一個(gè)(圖14)的布局和激活序列的組合的電流,并且該傳遞發(fā)生,同時(shí)一次僅激活兩個(gè)基座墊415并且維持電流流動(dòng)方向恒定(即,流經(jīng)每個(gè)基座墊415的電流在整個(gè)序列1300的各種步驟中總是相同)。然而,這種高效和平滑傳遞使用DDQ車輛墊來(lái)完成,并且利用DDQ車輛墊可能通過(guò)需要兩種類型的車輛墊406增加了系統(tǒng)的成本。附加地,這種布局和激活序列1300可能導(dǎo)致交叉耦合的問(wèn)題(由激活非依序基座墊415導(dǎo)致的)。如上文所討論的,激活具有交叉耦合的基座墊415的組合可以經(jīng)由加載和反射電感來(lái)創(chuàng)建,并且可以使得基座墊415和系統(tǒng)更難以調(diào)諧。

圖14圖示了用于使用DD車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,其中,不管它可以使用其激活的其它基座墊415的組合如何,通過(guò)基座墊415的電流流動(dòng)方向在不同激活時(shí)間均為恒定)的情況下以非連續(xù)方式激活一對(duì)重疊的基座墊415的序列1400的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415在行進(jìn)方向上未一個(gè)接一個(gè)連續(xù)被激活)。盡管序列1400的步驟1406-1409僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟1406-1409包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟1406-1409的每個(gè)步驟包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1406-1409的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1406可以代表由圖14所描繪的序列中的第一步驟。在該步驟期間,基座墊415a可以是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1407可以代表序列1400中的第二步驟、第三步驟1408和第四步驟1409。在步驟1407(第二步驟)中,基座墊415b將再次是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415d將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟1408示出了基座墊415c和415e是活躍的,而電流分別順時(shí)針和逆時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1409示出了基座墊415d是活躍的,415d具有順時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1400中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖14代表的序列1400中。圖14中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖14的左側(cè)的圖表1403包括四行1411-1414和五列,其中,每行可以與序列1400的步驟1406-1409相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1406-1409的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于序列1400的每個(gè)所描繪的步驟1406-1409在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向反轉(zhuǎn)的非依序激活序列使用DD車輛墊產(chǎn)生波動(dòng)少量(圖8至圖16中的曲線圖的每個(gè)曲線圖的最少波動(dòng))的電力傳遞。附加地,在車輛墊406處生成電力所需的平均電流小于圖8至圖16中的一些布局和激活序列的組合的電流,并且該傳遞發(fā)生,同時(shí)一次僅激活兩個(gè)基座墊415并且維持電流流動(dòng)方向恒定(即,流經(jīng)每個(gè)基座墊415的電流在整個(gè)序列1400的各種步驟中總是相同)。附加地,這種傳遞僅使用DD車輛墊來(lái)完成。僅通過(guò)最大限度地降低系統(tǒng)的成本利用DD車輛墊可能是有益的,并且通過(guò)不需要Q車輛墊降低車輛墊406的成本可能是有益的。然而,該布局和激活序列1400可能導(dǎo)致交叉耦合的問(wèn)題(由激活非依序基座墊415導(dǎo)致的)。如上文所討論的,激活具有交叉耦合的基座墊415的組合可以經(jīng)由加載和反射電感來(lái)創(chuàng)建,并且可以使得基座墊415和系統(tǒng)更難以調(diào)諧。

圖15圖示了用于使用DDQ車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,其中,不管它可以使用其激活的其它基座墊415的組合如何,通過(guò)基座墊415的電流流動(dòng)方向在不同激活時(shí)間均為恒定)的情況下以非連續(xù)方式激活多達(dá)四個(gè)重疊的基座墊415的序列1500的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415在行進(jìn)方向上未一個(gè)接一個(gè)連續(xù)被激活)。盡管序列1500的步驟1506-1509僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟1506-1509包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟1506-1509中的每個(gè)步驟包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1506-1509的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1506可以代表由圖15所描繪的序列中的第一步驟。在該步驟1506期間,基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此,步驟1507可以代表序列1500中的第二步驟、第三步驟1508和第四步驟1509。在步驟1507(第二步驟)中,基座墊415a將再次是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),基座墊415c將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415d將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟1508示出了基座墊415a,415b,415d和415e是活躍的,而電流分別逆時(shí)針、逆時(shí)針、順時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1509示出了基座墊415b,415c和415e是活躍的,415b具有逆時(shí)針電流流動(dòng),415c具有逆時(shí)針電流流動(dòng),并且415e具有順時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1500中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖15代表的序列中。圖15中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖15的左側(cè)的圖表1503包括四行1511-1514和五列,其中,每行可以與序列1500的步驟1506-1509相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1506-1509的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于序列1500的每個(gè)所描繪的步驟1506-1509在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向沒(méi)有反轉(zhuǎn)的四個(gè)基座墊415的非依序激活序列使用DDQ車輛墊會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)少量(圖8至圖16中的曲線圖的每個(gè)曲線圖的最少波動(dòng))的電力傳遞。附加地,在車輛墊406處生成電力所需的平均電流是圖8至圖16中的所有的布局和激活序列的組合的最低電流,盡管該傳遞發(fā)生,同時(shí)一次僅激活兩個(gè)基座墊415并且維持電流流動(dòng)方向恒定(即,流經(jīng)每個(gè)基座墊415的電流在整個(gè)序列1500的各種步驟中總是相同)。然而,這種高效且平滑的傳遞使用DDQ車輛墊來(lái)完成,并且利用DDQ車輛墊可以通過(guò)需要兩種類型的車輛墊406而增加了系統(tǒng)的成本。附加地,該布局和激活序列1500可能導(dǎo)致交叉耦合的問(wèn)題(由激活非依序基座墊415導(dǎo)致的)。如上文所討論的,激活具有交叉耦合的基座墊415的組合可以經(jīng)由加載和反射電感來(lái)創(chuàng)建,并且可以使得基座墊415和系統(tǒng)更難以調(diào)諧。

圖16圖示了用于使用DD車輛墊在電流流動(dòng)沒(méi)有反轉(zhuǎn)(例如,其中,根據(jù)它可以使用其激活的其它基座墊415的組合,通過(guò)基座墊415的電流流動(dòng)方向在不同激活時(shí)間被反轉(zhuǎn))的情況下以非連續(xù)方式激活多達(dá)四個(gè)重疊的基座墊415的序列1600的實(shí)施例(例如,其中,每個(gè)基座墊415在行進(jìn)方向上未一個(gè)接一個(gè)連續(xù)被激活)。盡管序列1600的步驟1606-1609僅示出了在任何給定時(shí)刻活躍的兩個(gè)基座墊415,但是其它實(shí)施例可以具有在給定時(shí)刻活躍的任意數(shù)目的基座墊415。步驟1606-1609包括圖7a的重疊的基座墊布局。步驟1606-1609的每個(gè)步驟包括在行進(jìn)方向依序排列的五個(gè)基座墊415a-415e。步驟1606-1609的每個(gè)步驟代表激活序列中的單一階段或步驟,并且指示基座墊415的什么組合可以在該步驟是活躍的、以及在什么方向上電流可以流經(jīng)活躍基座墊415的每個(gè)基座墊。例如,步驟1606可以代表由圖16所描繪的序列1600中的第一步驟。在該步驟1606期間,基座墊415b可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415c可以是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。因此。步驟1607可以代表序列1600中的第二步驟、第三步驟1608和第四步驟1609。在步驟1607(第二步驟)中,基座墊415a將是活躍的,而電流逆時(shí)針流動(dòng),基座墊415c將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng),并且基座墊415d將是活躍的,而電流順時(shí)針流動(dòng)。步驟1608示出了基座墊415a,415b,415d和415e是活躍的,而電流分別逆時(shí)針、逆時(shí)針、順時(shí)針和順時(shí)針流動(dòng),而第四步驟1609示出了基座墊415b,415c和415e是活躍的,415b具有逆時(shí)針電流流動(dòng),415c具有逆時(shí)針電流流動(dòng),并且415e具有順時(shí)針電流流動(dòng)。在一些實(shí)施例中,附加步驟可以包括在整個(gè)序列1600中。在其它實(shí)施例中,更少的步驟可以包括在由圖16代表的序列中。圖16中示出的步驟/階段的數(shù)目旨在是個(gè)示例,并不旨在是限制性的。

圖16的左側(cè)的圖表1603包括四行1611-1614和五列,其中,每行可以與序列1600的步驟1606-1609相對(duì)應(yīng),每列與基座墊415的一個(gè)基座墊相對(duì)應(yīng)。在圖表中所描繪的信息與關(guān)于步驟1606-1609的上述討論的、以及活躍基座墊415和電流流動(dòng)方向的組合相對(duì)應(yīng)。曲線圖指示由基座墊415用來(lái)對(duì)于序列1600的每個(gè)所描繪的步驟1606-1609在車輛墊406處生成電力的電流。

結(jié)合重疊的基座墊415和電流流動(dòng)方向反轉(zhuǎn)的四個(gè)基座墊415的非依序激活序列使用DD車輛墊會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)少于圖8至圖16中的曲線圖中的很多曲線圖的電力傳遞。附加地,在車輛墊406處生成電力所需的平均電流小于圖8至圖16中的很多布局和激活序列的組合的電流,盡管該傳遞發(fā)生,同時(shí)一次僅激活四個(gè)基座墊415并且改變電流流動(dòng)方向(即,通過(guò)每個(gè)基座墊415的電流流動(dòng)方向取決于序列1600的步驟)。然而,這種傳遞使用DD車輛墊來(lái)完成。僅通過(guò)最大限度地降低系統(tǒng)的成本利用DD車輛墊可能是有益的,并且通過(guò)不需要Q車輛墊降低車輛墊可能是有益的。附加地,該布局和激活序列1600可能導(dǎo)致交叉耦合的問(wèn)題(由激活非依序基座墊415導(dǎo)致的)。如上文所討論的,激活具有交叉耦合的基座墊415的組合可以經(jīng)由加載和反射電感來(lái)創(chuàng)建,并且可以使得基座墊415和系統(tǒng)更難以調(diào)諧。

圖17圖示了圖示使用基座墊對(duì)電動(dòng)車輛充電的一種方法的流程圖。

方法1700的方框1705從多個(gè)充電線圈激活步驟序列中選擇第一序列。充電線圈激活步驟可以涉及關(guān)于圖8至圖16上文所描述的激活基座墊415的序列的步驟或順序。序列可以涉及用于激活基座墊415的布局的序列,其中,序列包括基座墊415激活的各個(gè)步驟。第一序列可以由本地控制器425或配電控制器445或電動(dòng)車輛405來(lái)選擇??梢曰谲囕v墊406的類型、電動(dòng)車輛405的方向和/或速率、或者電動(dòng)車輛405的要求做出該選擇。在一些實(shí)施例中,電流流動(dòng)的方向、幅度和/或相位可以由開關(guān)420、本地控制器425、配電電路421、或基座墊415本身來(lái)控制。

在方法1700的方框1710處,多個(gè)基座墊415的至少一個(gè)基座墊415(充電線圈)基于第一序列用第一電流流動(dòng)方向以第一順序來(lái)激活,其中,充電線圈激活步驟的多個(gè)序列中的每個(gè)序列包括用以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)來(lái)激活至少一個(gè)充電線圈:與多個(gè)序列中的充電線圈激活步驟的其它序列不同的順序、或與多個(gè)序列中的充電線圈激活步驟的其它序列不同的電流流動(dòng)方向。激活所述至少一個(gè)基座墊415可以包括:向至少一個(gè)基座墊415提供電力。該電力經(jīng)由相應(yīng)的開關(guān)420和配電電路421由本地控制器425來(lái)提供。該電力可以源自骨干430,或本地控制器425可以本身生成它。

該方法1700可以在整個(gè)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電系統(tǒng)400的長(zhǎng)度上重復(fù)步驟1705-1710。然而,如果在整個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)重復(fù)這些步驟,則所述選擇、確定和提供步驟可以由可被激活的每個(gè)基座墊415的配電控制器445(選擇和確定)或本地控制器425來(lái)執(zhí)行。

上文所描述的方法的各種操作可以通過(guò)能夠執(zhí)行操作(諸如各種硬件和/或(多個(gè))軟件部件、電路、和/或(多個(gè))模塊)的任何合適器件來(lái)執(zhí)行。通常,在圖中圖示的任何操作可以通過(guò)能夠執(zhí)行操作的對(duì)應(yīng)的功能器件來(lái)執(zhí)行。

可以使用多種不同技術(shù)和方法中的任一個(gè)來(lái)表示信息和信號(hào)。例如,整個(gè)上述描述中可能提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和芯片可以由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子、或者其任意組合來(lái)表示。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)現(xiàn)方式描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的這種可互換性,上文中一般根據(jù)其功能性來(lái)描述各種說(shuō)明性部件、塊、模塊、電路和步驟。這種功能性被實(shí)現(xiàn)為硬件還是被實(shí)現(xiàn)為軟件取決于特定應(yīng)用和施加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。所描述的功能性可以針對(duì)每一特定應(yīng)用以不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),但是,不應(yīng)當(dāng)將這些實(shí)現(xiàn)判定解釋為導(dǎo)致背離各實(shí)現(xiàn)方式的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)現(xiàn)方式而描述的各種說(shuō)明性塊、模塊和電路可以使用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件部件、或被設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中所描述的其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器,但是替代地,處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合,例如,DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類配置。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例而描述的方法或算法和功能的步驟可以在硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊、或這兩者的組合中來(lái)直接體現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn),則這些功能可以作為有形的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼而加以存儲(chǔ)或傳送。軟件模塊可以駐留在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、快閃存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可移除式盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)耦合至處理器,使得處理器能夠從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息并且將信息寫到存儲(chǔ)介質(zhì)。替代地,存儲(chǔ)介質(zhì)可以與處理器成一體。如本文中所使用的磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光盤、光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍(lán)光盤,其中,磁盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù),而光盤使用激光器光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合還應(yīng)當(dāng)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍之內(nèi)。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留于ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。替代地,處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為用戶終端中的分立部件駐留。

出于概括本公開的目的,已經(jīng)在本文中對(duì)某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解,不一定所有這些優(yōu)點(diǎn)可以按照本發(fā)明的任何具體實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明可以以實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化如本文中所教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式來(lái)體現(xiàn)或執(zhí)行,而不必實(shí)現(xiàn)如本文中所教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點(diǎn)。

上文所描述的實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是清楚的,并且在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,本文中所定義的一般原理可以應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此,本發(fā)明并不旨在限于本文中所示的實(shí)施例,而是要符合與本文中所公開的原理和新穎特征一致的最廣范圍。

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