，蓝牙天线1036)以发射电流请求信号IbaseIn到电力发射器系统1002。将在稍后关于图 11更详细地描述二次电流控制器1032。
[0127] 二次配置控制器1034可经配置以接收参考输出电流Ic>utIn、二次衬垫1022电流 Is_ndary的估计<例如，根据方程式的二次线圈的短路电流的估计），及发射天线电流Ib ase 的测量值ybase。在一个实施例中，估计t可对应于上文关于图6及7所描述的短路电流I2sc。 将了解，二次配置控制器1034可接收除了或替代估计_/:的二次线圈的开路电压的估 计。
[0128] 二次配置控制器1034可经进一步配置以基于至少接收的输入信号而产生配置控 制信号Ds作为输出。配置控制信号Ds可用以调整调谐整流器块、输出滤波器1026及/或二次 衬垫1022的各种参数。对于非限制性实例，二次配置控制器1034可调整线圈比率、有效线圈 的数目及/或从电力接收器系统1004的二次衬垫1022抽取的电流。将关于图12更详细地描 述二次配置控制器1034。
[0129] 图11展示根据例示性实施方案的图10的电力接收器系统1004的二次电流控制器 1032的状态图。所说明二次电流1032包含可选斜坡率控制器1102、第一求和接合点1104及 第二求和接合点1106、比例增益1110及积分增益1112。可选斜坡率控制器1102可经配置以 限制或固定参考输出电流Icmtln的改变速率。限制改变速率可帮助防止或抑制积分增益项归 因于参考输出电流Imjtin的快速改变的积分饱卷（integral wind-up)及快速增加所引起的 振荡。限制改变的速率也可帮助减少电流请求信号Ibase3ln中的原本引起不稳定性的高频分 量。举例来说，如果二次电流控制器在相对于时间延迟的高频下驱动基础电流I base(例如， 在大于约l/τΗζ的频率下，其中τ表示以秒计的时间延迟），则系统中的时间延迟可引起振荡 或甚至不稳定性。对参考输出电流Icmtin速率限制可限制二次电流控制器1034的整体频宽。 因此，可选斜坡率控制器1102可改良稳固性及稳定性。
[0130] 参考输出电流IQUtInS视情况斜坡率控制器1102的输出可与第一求和接合点1104 的测量信号相比以产生误差信号e。通过组合与误差信号e成比例的项及与误差信号e的 积分成比例的项来产生电流请求信号I baseIn。与误差信号e成比例的项可改良二次电流控制 器1032的频宽，其可改良响应速度。与误差信号e积分成比例的项的"积分动作"可帮助减少 稳态误差及补偿电力发射器系统1002处的未知电流电平。
[0131] 在一个实施例中，二次电流控制器1032具有约250Hz的频宽。可基于例如以下各者 的特定应用考量来选择其它频宽：响应速度、通信延迟稳固性、其它非最小相位动力学及模 型不确定性。举例来说，在一个实施例中，二次电流控制器1032具有小于约1Λ的频宽（以赫 兹计），其中τ表示与传达电流请求信号I baseIn及电力发射器系统1002响应于所述电流请求 信号1^&而采取动作相关联的时间延迟（以秒计）。在另一实施例中，二次电流控制器1032 具有小于约1/(2τ)的频宽。在另一实施例中，二次电流控制器1032具有小于约1/(16τ)的频 宽。选择小于约1/(16τ)的频宽可提供大于约45度的相位边限。
[0132] 图12展示根据例示性实施方案的图10的电力接收器系统1004的二次配置控制器 1034的状态图。虽然图12的一些元件使用如本文所使用的术语"理想"或"优选"来标记，但 术语"理想"及"优选"意谓表示所述"理想"或"优选"元件为提供ΙΡΤ系统的满意操作的许多 元件中的一者，但所述"理想"或"优选"元素中的操作以某一方式比某一其它元件优选。在 图12中使用术语"理想"及"优选"并不暗示IPT系统或电力接收器的操作必定通过选定元件 而最佳化或最大化，但在某些实施例中，可选择元件以达成IPT系统或电力接收器(例如，电 池组的充电）的高级、最佳化或最大化操作。
[0133] 二次配置控制器1034包含划分块1202、状态估计器1206及稳定性估计器1208。使 用划分块1202,二次配置控制器1034可经配置以用发射天线电流I base的测量值ybase来划分 估计二次电流以产生估计耦合系数κ。状态估计器1206可经配置以接收估计耦合系数κ、 参考输出电流Ι_ιη及指示优选基础衬垫电流Ibase的信号Ibase*作为输入，及产生优选配置信 号Ds*作为输出。在一个实施例中，信号Ibase*可（例如)在初始化期间及/或电力传送期间由 电力发射器系统1002提供。然而，将了解，信号I base*可由任何源提供，包含电力接收器系统 1004的组件，例如存储器装置(未图示）。在一个方面中，电力接收器系统1004将电流请求信 号Ibaseln的产生及配置控制信号DS的产生偏压朝向达成基础衬垫电流Ibase，其大致为优选 基础衬垫电流I base*(如果可行的话）。然而，归因于电力发射器系统1002处的约束，达成电流 Ibase*并不总是发生。举例来说，电力发射器系统1002的限流器块1020可将基础衬垫电流 υΦ制在某一界限以上。
[0134] 如上所述，状态估计器1206经配置以产生优选配置信号Ds*。信号Ds*可用以指示二 次衬垫1022的一或多个参数的优选选择及/或基础衬垫1012与二次衬垫1022之间的耦合的 特性。举例来说，信号D s*可对应于待启动/去启动的二次衬垫1022的优选数目个线圈、待从 充电衬垫1022抽取的电流量及与无线电力传送的性能相关的类似特性。此等特性可影响电 力发射器系统1002处的加载，且因此可影响电力发射器1002的效率。可至少基于参考输出 电流I? tIn、估计耦合系数κ及优选基础电流Ibase*来选择优选配置信号Ds*参数。
[0135] 稳定性估计器1208经配置以接收优选配置信号Ds*及测量信号ybase作为输入及产 生配置信号Ds作为输出，以调整无线电力接收器1004的操作。因此，配置信号Ds可至少部分 地基于测量信号y base3来调整接收天线与发射天线之间的耦合的特性(例如，耦合效率、在发 射器1002处看见的负载及类似物）。继而，配置信号Ds可至少部分地基于电流请求信号 IbaseIn与基础衬垫测量信号ybase的比较而调整电力发射器1002的效率，如下文更详细所描 述。
[0136] 状态估计器1206及稳定性估计器1208可经配置以调整电力接收器系统1004的操 作点以达成有效操作(例如，通过请求大致等于优选基础电流Ib ase*的基础电流Ibase3)，同时 保护无线电力发射器及接收器系统1002、1004的操作。举例来说，如果测量值 ybase不匹配电 流请求Ibaseln或如果估计基础衬垫电流Ibase不能达成Ibaseln，则稳定性估计器1208可防止二 次配置控制器1034以原本将使电力发射器系统1002过载或损坏的方式来改变电力接收器 系统1004的操作点。
[0137] 二次电流控制器1032及/或二次配置控制器1034可经配置以至少部分地基于电流 请求信号Ibaseln与基础衬垫测量信号y base的比较来调整电力发射器1002的效率。在一个实 施例中，如果推断或请求的电流W例如，由ybase指示)接近最大值，则稳定性估计器1208 将尝试通过增加经启动的线圈的数目及/或增加所述线圈所产生的电流的比例而 增加接收器1004可产生的输出电流的量。如果基础电流I base小于一电平，则稳定性估计 器1208经配置以通过(例如）关闭线圈或减少从所述线圈抽取的电流的量而减少基础衬垫 1012与二次衬垫1022之间的耦合。如果测量值ybase3指示基础衬垫电流1^%大致为优选电流 Ibase*，且状态估计器1206未确定更佳配置，则稳定性估计器1208将不调整配置信号Ds。
[0138] 如果电力发射器系统1002减少电力，则电力接收器系统1004应维持稳定性，此是 因为在所述状况下，发射器1002不应增加基础衬垫电流I base且电力接收器系统1004不应增 加耦合，因为电流Ibase将低于所请求的且应低于理想基础电流I base*。
[0139] 在一个实施例中，配置控制信号Ds可通过估计将由当前优选基础电流Ibase*产生的 输出电流的数目以及用于许多不同配置状态Ds的当前估计耦合系数κ来产生。因此，可 通过选择将提供最接近参考电流Ioutm的估计输出电流的配置来选择配置。在一个实施 例中，查找表可用以至少基于优选基础电流I base*及估计耦合系数κ来选择配置信号Ds。
[0140] 图13展示根据例示性实施方案的图10的电力发射器系统1002的基础电流控制器 1016的状态图。所说明基础电流控制器1016包括第一求和接合点1302及第二求和接合点 1304、比例增益1306及积分增益1308。通过使用第一求和接合点1302来比较电流请求信号 IbaseIn与测量信号ybase。第一求和接合点1302产生误差信号ebase(t)。相位控制信号Θ通过组 合与误差信号成比例的项及与误差信号的积分成比例的项而产生。举例来说，比例增益 1306接收误差信号e base(t)作为输入，且产生与所述误差成比例的项作为输出。积分增益 1308接收误差信号ebase(t)作为输入，且产生与所述误差信号的积分成比例的项。所述两项 可通过第二求和接合点1304来组合。与误差信号成比例的项可改良基础电流控制器1016的 频宽以用于改良响应速度。与误差信号的积分成比例的项可帮助减少稳态误差。
[0141] 在一个实施例中，基础电流控制器1016具有约250Hz的频宽。可基于例如以下各者 的特定应用考量来选择其它频宽：响应速度、通信延迟稳固性及其它非最小相位动力学及 模型不确定性及与电力接收器系统1004的时间标度分离。举例来说，在一个实施例中，基础 电流控制器1016具有大于约二次电流控制器1032的频宽的频宽。在另一实施例中，基础电 流控制器1016具有约二次电流控制器1032的频宽两倍的频宽。在另一实施例中，基础电流 控制器1016具有约二次电流控制器1032的频宽十倍的频宽。
[0142] 图14展示根据例示性实施方案的图10的电力发射器系统1002的DC总线控制器 1018的状态图。所说明DC总线控制器1018包括求和接合点1402及积分增益1404。DC总线控 制器1018经配置以使用求和接合点1402来比较相位控制信号Θ与参考相位信号0 R。参考相 位信号0R可对应于BCU反相器1010的提供优于BCU反相器1010的其它相位角的益处（例如， 效率）的相位。在一个实施例中，参考相位信号0!^为约130度。积分增益1404经配置以基于误 差信号6咖36的积分的比例增益而产生偏压^%;。将0(]总线控制信号\^提供到13^反相器1010 以用于直接偏压B⑶反相器1010或控制BCU反相器1010的偏压。与误差信号的积分成比例的 项可帮助减少相位控制信号Θ与参考相位信号间的稳态误差，及防止工作循环到达损 坏条件。在一个实施例中，DC总线控制器1018具有约20Hz的频宽。可基于例如以下各者的特 定应用考量来选择其它频宽:与基础电流控制器1016的时间标度分离以及稳定性及稳固性 考量。举例来说，DC总线控制器1018可具有小于约基础电流控制器1016的频宽除以十的频 宽。另外或替代地，DC总线控制器1018可具有大于约二次电流控制器1032的频宽的频宽。
[0143] 图15展示根据例示性实施方案的图10的电力发射器系统1002的限流器1020的状 态图。所说明限流器1020包括第一求和接合点1502及第二求和接合点1504、比例增益1506 及积分增益1508。限流器1020经配置以使用第一求和接合点1302来比较测量值y ac与AC参考 信号AC Ref JC参考AC Ref信号可与应从图10的基础结构1006抽取的最大容许AC电流相 关。因此，第一求和接合点1502可经配置以产生误差信号eac。比例增益1506经配置以产生与 误差信号0 3。成比例的项。积分增益1508经配置以产生与误差信号ea。的积分成比例的项。基 于比例增益及积分增益，第二求和接合点1504经配置以组合此等两项以产生上限信号 IbaseB_d。上限信号IbaseB_d可帮助保护图10的基础衬垫1012免于由于天线因响应于电流请 求信号I base^而产生的电流而超应力所引起的损坏。
[0144] 图16展示根据例示性实施方案的用于接收无线电力及对负载充电的方法1600的 流程图。方法1600可在块1602开始，以用于将接收天线耦合到电力发射器的发射天线所产 生的无线场。举例来说，接收天线可对应于图10的电力接收器系统1004的二次衬垫1022的 接收天线。此外，无线场可由（例如）图10的基础衬垫1012产生。在将接收天线親合到无线场 之后，方法1600可继续到块1604以用于基于与无线场耦合而产生输出电流。举例来说，输出 电流可通过二次衬垫1022以及调谐/整流器1024及输出滤波器1026产生以产生输出电流 I?t，如图10中所示。
[0145] 在使接收天线与无线场耦合之前、期间或之后，方法1600可移动到块1606以用于 向电力发射器发射指示用于发射天线的目标电流的第一信号。举例来说，第一信号可对应 于电力发射器的请求以传导正规化电流经过基础衬垫。在图10的实施例中，电力接收器系 统1004可经配置以经由蓝牙天线1036发射电流-请求信号I baseIn。方法可继续到块1608,将 输出电流供应到负载。在各种实施例的一个方面中，第一信号可用以控制流经基础衬垫的 电流量，及继而在电力接收器系统处产生输出电流。
[0146] 图17展示根据例示性实施方案的用于发射无线电力及对负载充电的方法1700的 流程图。方法1700可在块1702开始，以用于通过传导可变电流经过发射天线而产生无线场。 举例来说，无线场可由（例