[发明专利]感应电力传递系统中的装置对准

说明书

本发明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。在一方面，无线电力接收器包含经配置以从发射器接收无线充电电力的第一感应元件。所述无线电力接收器进一步包含与所述第一感应元件横向分离的第二感应元件，所述第二感应元件经配置以从所述发射器接收无线充电电力。所述无线电力接收器进一步包含位置检测器，所述位置检测器经配置以基于所述第一和第二感应元件的特性确定所述接收器相对于所述发射器的横向位置。

技术领域

本发明大体上涉及无线电力传递，且更确切地说，涉及用于无线电力传递到例如包含电池的车辆等远程系统及用于对准无线电力传递装置的装置、系统和方法。

背景技术

已经引入了包含根据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及传统马达的电力给车辆充电。纯电动车辆一般从其它来源接收电来给电池充电。常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笨重，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电力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电力充电系统和方法是合乎需要的。

感应电力传递(IPT)系统是一种用于无线传递能量的装置。在IPT中，初级(或“底座”)电力装置向二级(或“拾取”)电力接收器装置发射电力。发射器和接收器电力装置中的每一个包含电感器，通常是电流输送介质的线圈或绕组。初级电感器中的交流电产生波动的电磁场。当将次级电感器放置成接近初级电感器时，所述波动电磁场在次级电感器中感应电动势(EMF)，由此将电力传递到次级电力接收器装置。

发明内容

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、方面及优点将从描述、图式及权利要求书变得显而易见。应注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。

本发明的一个方面提供一种无线电力接收器。无线电力接收器包含经配置以从发射器接收无线充电电力的第一感应元件。无线电力接收器进一步包含与所述第一感应元件横向分离的第二感应元件，所述第二感应元件经配置以从发射器接收无线充电电力。无线电力接收器进一步包含位置检测器，所述位置检测器经配置以基于第一和第二感应元件的特性确定接收器相对于发射器的横向位置。

在各种实施例中，至少一个特性可包含第一和第二感应元件处的感应电压。在各种实施例中，第一和第二感应元件可以“双D”配置串联电连接。在各种实施例中，无线电力接收器可进一步包含经配置以电分隔第一和第二感应元件的开关。

在各种实施例中，无线电力接收器可进一步包含大体上在第一和第二线圈之间的正交线圈。在各种实施例中，位置检测器经进一步配置以基于标量对准参数的梯度和/或至少一个车轮的旋转方向确定接收器相对于发射器的纵向位置。在各种实施例中，无线电力接收器可包含电动车辆，所述电动车辆包含经配置以基于所确定的横向位置相对于发射器对准电动车辆的自动对准系统。

另一方面提供一种在无线电力接收器处检测对准的方法。所述方法包含在第一感应元件处从发射器接收无线电力。所述方法进一步包含在第二感应元件处从发射器接收无线电力。所述方法进一步包含基于第一和第二感应元件的特性确定接收器相对于发射器的横向位置。

在各种实施例中，至少一个特性可包含第一和第二感应元件处的感应电压。在各种实施例中，第一和第二感应元件可以“双D”配置串联电连接。在各种实施例中，所述方法可进一步包含电分隔第一和第二感应元件。