用于电动车辆感应线圈对准的系统和方法

用于电动车辆感应线圈对准的系统和方法
【专利摘要】根据特定实施例的系统和方法经由确定底座系统感应线圈电流信号的相位而提供电动车辆感应线圈与底座系统感应线圈的对准。在某些实施例中，在所述底座系统感应线圈及所述电动车辆感应线圈处的电流信号的相位会聚时，可确定接收发射信号的电动车辆感应线圈与发射所述发射信号的底座系统感应线圈较大程度地对准。一个实施例包含一种接收无线电力的方法，其包含检测无线电力发射中的发射信号，所述发射信号包括第一频率与第二频率之间的周期变化。所述方法进一步包含基于所检测发射信号确定底座系统感应线圈的相位。
【专利说明】
用于电动车辆感应线圈对准的系统和方法
技术领域
[0001] 本发明大体上设及无线电力传递，且更确切地说，设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】
[0002] 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电力的远程系 统，例如车辆。举例来说，混合动力电动车辆包含车载充电器，所述车载充电器使用来自车 辆制动和传统电动机的电力给车辆充电。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电源的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W物理方式连接到电源的电缆或其它类似连接件。电 缆和类似连接件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W便用于给电动车辆充电的无线电力充电系统可W克服有线充电方案的 一些不足。由此，有效且安全地传递电力W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。
[0003] 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"）电力装置向次级(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 每一者包含电感器，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 应电动势化MF)，由此将电力传递到次级电力接收器装置。

【发明内容】

[0004] 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中所描述的的合乎需要的属性。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。
[0005] 在附图和W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、方面和优点将从所述描述、图式和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。
[0006] 在特定实施例中，一种接收无线电力的方法包含检测无线电力发射中的发射信 号。所述发射信号包含第一频率与第二频率之间的循环变化。所述方法进一步包含基于所 检测的发射信号确定底座系统感应线圈的相位。
[0007] 在另一具体实施例中，无线电力接收器包含经配置W接收足W给电动车辆充电的 水平的无线电力发射的电动车辆感应线圈。无线电力接收器进一步包含经配置W检测无线 电力发射中的发射信号的检测器。所述发射信号包含第一频率与第二频率之间的循环变 化。无线电力接收器进一步包含经配置W基于所检测的发射信号确定底座系统感应线圈的 相位的电动车辆控制器。
[0008] 在另一具体实施例中，无线电力接收器包含用于检测无线电力发射中的发射信号 的装置。所述发射信号包含第一频率与第二频率之间的循环变化。无线电力接收器进一步 包含用于基于所检测的发射信号确定底座系统感应线圈的相位的装置。
[0009] 在另一具体实施例中，无线电力接收器包含计算机可读媒体，所述计算机可读媒 体包括当由计算机执行时使得计算机执行移动装置之间的通信的方法的指令。所述方法包 含检测无线电力发射中的发射信号。所述发射信号包含第一频率与第二频率之间的循环变 化。所述方法进一步包含基于所检测的发射信号确定底座系统感应线圈的相位。
【附图说明】
[0010] 图1为根据示范性实施例的用于对电动车辆充电的示范性无线电力传递系统的 图。
[0011] 图2为图1的无线电力传递系统的示范性核屯、组件的示意图。
[0012] 图3为展示图1的无线电力传递系统的示范性核屯、和辅助组件的另一功能框图。
[0013] 图4说明根据示范性实施例的图1的底座系统感应线圈电流信号与电动车辆感应 线圈电流信号之间的相位差。
[0014] 图5A说明根据示范性实施例的可由电动车辆控制器(例如，图3的电动车辆控制 器)执行的操作的流程图。
[0015] 图5B为根据示范性实施例的可用于执行图5A的过程的电动车辆充电系统的功能 框图。
[0016] 图6为根据示范性实施例的具有底座系统电力转换器的图2的底座无线充电系统 的概念图。
[0017] 图7为根据示范性实施例的具有电压源的图6的底座无线充电系统的概念图。
[0018] 图8为根据示范性实施例的图7的底座无线充电系统的诺顿(Norton)变换等效的 概念图。
[0019] 图9为根据示范性实施例的图7的底座系统感应线圈与电动车辆感应线圈之间的 关系的概念图。
[0020] 图IOA为根据示范性实施例的可由电动车辆控制器(例如，图3的电动车辆控制器） 执行W用于确定电动车辆感应线圈电流何时与底座系统感应线圈电流同相的过程的流程 图。
[0021] 图IOB为根据示范性实施例的可用于执行图IOA的过程的电动车辆充电系统的功 能框图。
[0022] 图11说明根据示范性实施例的可用于实施图IOA的过程的电路的电路图。
[0023] 图12说明根据示范性实施例的在底座系统感应线圈电流与电动车辆感应线圈电 流同相的情况下模拟图1的无线电力传递系统的各种结果。
[0024] 图13说明根据示范性实施例的在底座系统感应线圈电流与电动车辆感应线圈电 流异相的情况下模拟图1的无线电力传递系统的各种结果。
[0025] 图式中所说明的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清晰起见，可任意扩大或 减小各种特征的尺寸。此外，图式中的一些可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组 件。最后，可贯穿说明书和各图使用相同参考数字来表示相同特征。
【具体实施方式】
[0026] 下文结合附图阐述的详细描述意图作为示范性实施例的描述，且不意图表示可实 践的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语"示范性"意味着"充当实例、例子或说明"，且未 必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。具体描述包含出于提供对示范性实施例的透 彻理解的目的的具体细节。可W在没有运些具体细节的情况下实践本发明的示范性实施 例。在一些情况下，W框图形式展示熟知结构和装置W便避免混淆本文所呈现的示范性实 施例的新颖性。
[0027] 感应电力传递(IPT)系统可在初级和次级电感器对准时最优地传递电力。因此，对 于电动车辆无线电力充电系统来说，需要包含一种系统，其用于确保车辆经定位W在开始 充电之前使电感器的对准最优化。
[0028] 除次佳电力传递外，如果在次级电感器正确地对准之前供给初级电感器能量W用 于充电，那么可存在安全风险。举例来说，电动车辆充电系统可包含其中封装有初级电感器 的地面安装电力装置，旁观者可容易地接近所述装置且所述装置可对碎片或类似者开放W 停留在装置上或装置附近。可存在(想象的或真实的）人类或动物暴露于电磁场的风险。又， 停留在无线电力传递底座装置上的一些类型的材料可容易着火。如果不具有拾取电力装置 的车辆定位于经供能的初级装置上方，那么可发生车辆的部分的发热，运可为危险的。其结 果是，一些国家或区域可推行电动车辆充电系统需要依法遵守的安全标准。因此在没有巨 大开销和复杂度的情况下将无线电力传递系统的任何此类风险降至最低是合乎需要的。
[0029] 底座充电装置可配备有传感器W用于检测靠近装置的碎片或移动对象的存在，且 在进行无源检测时制止供能。然而，在一些情况下，传感器易于出错且设及额外组件的成本 和复杂度。
[0030] 电动车辆IPT系统可使用多种对准系统来对准电动车辆与充电装置电感器，且接 着将对准已达成传达给充电装置，由此使得其能够安全地供能。举例来说，对准系统可包含 将反馈提供给驾驶员或车辆引导系统的机械引导、传感器或无线通信链路(例如，RF通信、 蓝牙等）。一旦达成充分对准，信号经发送回至充电装置，所述充电装置接着能够安全地供 能。然而，在一些情况下，由于需要用于对准系统的额外组件，因此此类对准机制增加无线 电力传递系统的复杂度及成本。
[0031] 图1为根据示范性实施例的用于对电动车辆112充电的示范性无线电力传递系统 100的图。无线电力传递系统100使得能够在电动车辆112停放在底座无线电力充电系统 102a附近时给电动车辆112充电。在将在对应的底座无线电力充电系统102a和10化上停放 的停车区域中说明了用于两个电动车辆的空间。在一些实施例中，本地分配中屯、130可连接 到电力主干132,且经配置W通过电力链路110将交流电(AC)电源或直流电(DC)电源提供到 底座无线电力充电系统102a。底座无线电力充电系统102a还包含底座系统感应线圈104aW 用于W无线方式传递或接收电力。电动车辆112可包含电池单元118、电动车辆感应线圈116 和电动车辆充电系统114。电动车辆感应线圈116可(例如)经由由底座系统感应线圈104a产 生的电磁场的区域与底座系统感应线圈104a相互作用。
[0032] 在一些示范性实施例中，电动车辆感应线圈116可在电动车辆感应线圈116位于由 底座系统感应线圈104a产生的能量场中时接收电力。所述场对应于由底座系统感应线圈 104a输出的能量可由电动交通工具感应线圈116捕获的区域。在一些情况下，所述场可对应 于底座系统感应线圈104a的"近场"。近场可对应于其中存在由底座系统感应线圈104a中的 电流和电荷引起的并不将电力福射远离底座系统感应线圈104a的强反应性场的区域。在一 些情况下，近场可对应于在底座系统感应线圈104a的波长的约1/231内的区域(且对于电动 车辆感应线圈116反之亦然）。
[0033] 本地分配130可经配置W经由通信回程134与外部源（例如，电力网）通信，且经由 通信链路108与底座无线电力充电系统102a通信。
[0034] 在一些实施例中，电动车辆感应线圈116可与底座系统感应线圈104a对准，且因此 由驾驶员简单地安置于近场区域内，从而相对于底座系统感应线圈104a正确地定位电动车 辆112。另外或替代地，可给予驾驶员视觉反馈、听觉反馈或其组合，W确定电动车辆112何 时被适当地放置W用于进行无线电力传递。另外或替代地，电动车辆112可通过自动驾驶系 统定位，所述自动驾驶系统可将电动车辆112来回移动(例如，呈Z字形移动)直到对准误差 已达到可容许值为止。如果例如电动车辆112配备有伺服方向盘、超声波传感器和智能W调 整车辆，那么此情形可通过电动车辆112自动和自主地执行，而无驾驶员干预或驾驶员干预 最小。另外或替代地，电动车辆感应线圈116、底座系统感应线圈104a或其组合可具有用于 使感应线圈116和104a相对于彼此移位和移动W更准确地定向其且开发其间的更有效禪合 的功能性。
[0035] 底座无线电力充电系统102a可位于多种位置。作为实例，一些合适位置包含在电 动交通工具112所有者的家中的停车区域、为按照常规的基于石油的加油站模型化的电动 车辆无线充电所保留的停车区域和在例如购物中屯、和工作场所等其它位置的停车场。
[0036] 给电动车辆无线地充电可提供众多益处。举例来说，可自动地执行充电，而几乎不 需要驾驶员干预及操纵，由此改善用户的便利性。还可不存在暴露的电触点且无机械磨损， 由此提高无线电力传递系统100的可靠性。可不需要对电缆和连接器的操纵，且可不存在可 在室外环境中暴露于湿气和水的电缆、插头或插座，由此提高安全性。还可不存在可见或可 接近的插口、电缆和插头，由此减少对电力充电装置的潜在破坏行为。另外，由于可将电动 车辆112用作分布式存储装置W使电力网稳定，因此可使用对接到电网解决方案来增加针 对车辆到电网(V2G)操作的车辆可用性。
[0037] 如参看图1所描述的无线电力传递系统100还可提供美学和非阻碍优点。举例来 说，可不存在可阻碍车辆及/或行人的充电柱和电缆。
[0038] 作为对车辆到电网能力的进一步解释，无线电力发射及接收能力可经配置成互逆 式，使得底座无线电力充电系统102a将电力传递到电动车辆112且电动车辆112将电力传递 到底座无线电力充电系统102a(例如，在能量不足时）。此能力可用于通过在由可再生发电 (例如，风或太阳能）中的过度需求或不足引起的能量不足时允许电动车辆将电力贡献给整 个分配系统来使电力分配网稳定。
[0039] 图2是图1的无线电力传递系统100的示范性核屯、组件的示意图。如图2中所示，无 线电力传递系统200可包含底座系统发射电路206,所述底座系统发射电路包含具有电感^ 的底座系统感应线圈204。无线电力传递系统200进一步包含电动车辆接收电路222,所述电 动车辆接收电路包含具有电感L2的电动车辆感应线圈216。本文所描述的实施例可使用形 成谐振结构的电容性负载线环（即，多应线圈），所述谐振结构能够在初级结构和次级结构 两者被调谐到共同谐振频率时经由磁性或电磁近场将来自初级结构（发射器）的能量高效 地禪合到次级结构(接收器）。
[0040] 谐振频率可基于包含感应线圈（例如，底座系统感应线圈204)的发射电路的电感 和电容。如图2中所展示，电感大体上可为感应线圈的电感，而可将电容添加到感应线圈W 在所要谐振频率下产生谐振结构。作为实例，电容器可与感应线圈串联地添加，W形成产生 电磁场的谐振电路(例如，底座系统发射电路206)。因此，对于较大直径的感应线圈，用于诱 发谐振的电容值可随着线圈的直径或电感的增加而减小。电感还可取决于感应线圈的应 数。此外，随着感应线圈的直径增加，近场的有效能量传递面积可增加。其它谐振电路是可 能的。作为另一实例，可将电容器并联放置于感应线圈的两个端子之间（例如，并联谐振电 路）。此外，感应线圈可设计成具有高质量(Q)因数W改善感应线圈的谐振。
[0041] 线圈可用于电动车辆感应线圈216和底座系统感应线圈204。使用用于禪合能量的 谐振结构可被称为"磁禪合谐振"、"电磁禪合谐振"，和/或"谐振感应"。无线电力传递系统 200的操作将基于从底座无线电力充电系统202到电动车辆112的电动车辆充电系统214的 电力传递进行描述，但不限于此。举例来说，电动车辆112可将电力传递到底座无线电力充 电系统202。
[0042] 参看图2,电源208(例如，AC或DC)将电力Psdc供应到底座无线电力充电系统202W 将能量传递到电动车辆112。底座无线电力充电系统202包含底座充电系统电力转换器236。 底座充电系统电力转换器236可包含例如W下各项的电路:AC/DC转换器，其经配置W将电 力从标准干线AC转换为处于合适电压电平的DC电力；W及DC/低频(LF)转换器，其经配置W 将DC电力转换为处于适合于无线高电力传递的操作频率的电力。底座充电系统电力转换器 236将电力Pi供应到包含底座充电系统调谐电路205的底座系统发射电路206,所述底座充 电系统调谐电路可由与底座系统感应线圈204呈串联或并联配置或两者的组合的反应性调 谐组件组成，W发出所要频率下的电磁场。可提供电容器CiW与底座系统感应线圈204形成 在所要频率下谐振的谐振电路。
[0043] 包含底座系统感应线圈204的底座系统发射电路206W及包含电动车辆感应线圈 216的电动车辆接收电路222两者可经调谐到大体上相同的频率，且可定位在由底座系统感 应线圈204和电动车辆感应线圈216中的一者发射的电磁场的近场内。在运种情况下，底座 系统感应线圈204和电动车辆感应线圈216可变成彼此禪合，使得可将电力传递到包含电动 车辆充电系统调谐电路221和电动车辆感应线圈216的电动车辆接收电路222。可提供电动 车辆充电系统调谐电路221W与电动车辆感应线圈216形成在所要频率下谐振的谐振电路。 线圈间隔处产生的互禪合系数由元素 k(d)表示。等效电阻Req,1和Req,2分别表示感应线圈204 和216 W及在一些实施例中可设置在底座充电系统调谐电路205和电动车辆充电系统调谐 电路221中的反电抗电容器可固有的损耗。包含电动车辆感应线圈216和电动车辆充电系统 调谐电路221的电动车辆接收电路222接收电力P2，且将电力P2提供到电动车辆充电系统214 的电动车辆电力转换器238。
[0044] 电动车辆电力转换器238可包含（例如化F/DC转换器，所述LF/DC转换器经配置W 将处于操作频率的电力转换回到处于与电动车辆电池单元218的电压电平匹配的电压电平 的DC电力。电动车辆电力转换器238可提供经转换电力PldcW对电动车辆电池单元218充电。 电源208、底座充电系统电力转换器236和底座系统感应线圈204可静止且位于多种位置处， 如本发明中所论述。电池单元218、电动车辆电力转换器238和电动车辆感应线圈216可包含 于为电动车辆112的部分或电池组(未展示）的部分的电动车辆充电系统214中。电动车辆充 电系统214还可经配置W通过电动车辆感应线圈216将电力无线地提供到底座无线电力充 电系统202 W将电力馈入回到电网。电动车辆感应线圈216和底座系统感应线圈204中的每 一者可充当基于操作模式的发射或接收感应线圈。
[0045] 虽然未展示，但无线电力传递系统200可包含用W使电动车辆电池单元218或电源 208自无线电力传递系统200安全地断开的负载断开单元化DU)。举例来说，在紧急或系统故 障的情况下，可触发LDUW使负载自无线电力传递系统200断开。除了电池管理系统，还可提 供LDUW用于管理对电池的充电，或LDU可为电池管理系统的部分。
[0046] 另外，电动车辆充电系统214可包含开关电路(未展示）W用于将电动车辆感应线 圈216选择性地连接到电动车辆电力转换器238及选择性地使电动车辆感应线圈216断开。 使电动车辆感应线圈216断开可暂时中止充电且还可调整如底座无线电力充电系统202"看 见"的"负载"（充当发射器），此情形可用W将电动车辆充电系统214与底座无线电力充电系 统202解禪(充当接收器）。可在发射器包含负载感测电路的情况下检测负载变化。因此，例 如底座无线电力充电系统202等发射器可具有用于确定例如电动车辆充电系统214等接收 器何时存在于底座系统感应线圈204的近场中的机制。
[0047] 在操作中，假设朝向车辆或电池进行能量传递，从电源208提供输入电力W使得底 座系统感应线圈204产生用于提供能量传递的场。电动车辆感应线圈216禪合到福射场，且 产生用于由电动车辆112的电动车辆充电系统214或电动车辆电池单元218存储或消耗的输 出电力。如上文所描述，在一些实施例中，底座系统感应线圈204和电动车辆感应线圈216根 据相互谐振关系来配置，使得电动车辆感应线圈216的谐振频率与底座系统感应线圈204的 谐振频率非常接近或大体上相同。在电动车辆感应线圈216位于底座系统感应线圈204的近 场中时，底座无线电力充电系统202与电动车辆充电系统214之间的发射损耗最小。
[0048] 通过将在发射感应线圈的近场中的大部分能量禪合到接收感应线圈而非将大部 分能量W电磁波传播到远场来进行有效能量传递。当处于近场中时，可在发射感应线圈与 接收感应线圈之间建立禪合模式。在感应线圈周围的可在其中发生此近场禪合的区域在本 文中可被称作近场禪合模式区域。
[0049] 虽然未展示，但底座充电系统电力转换器236和电动车辆电力转换器238两者可包 含振荡器、驱动器电路(例如，功率放大器）、滤波器，和用于与无线电力感应线圈有效禪合 的匹配电路。振荡器可经配置W产生所要频率，可响应于调整信号而调整所述频率。可通过 功率放大器W响应于控制信号的放大量来放大振荡器信号。可包含滤波器和匹配电路W滤 除谐波或其它不想要的频率，且使电力转换模块的阻抗匹配到无线电力感应线圈。电力转 换器236和238还可包含整流器和切换电路W产生合适的电力输出W对一或多个电池充电。
[0050] 电动车辆感应线圈216和底座系统感应线圈204可被称作或被配置成"环形"天线， 且更具体来说，多应环天线。感应线圈204和216还可在本文中被称作或被配置成"磁性"天 线。术语"线圈"意图指代可无线地输出或接收用于禪合到另一"线圈"的能量的组件。线圈 也可被称作经配置W无线地输出或接收电力的类型的"天线"。环形(例如，多应环形)天线 可经配置W包含空气忍或物理忍，例如，铁氧体忍。空气忍环形天线可允许将其它组件放置 在忍体区域内。包含铁磁性或亚铁磁性材料的物理忍天线可允许形成较强电磁场和改善的 禪合。
[0051] 能量在发射器与接收器之间的有效传递可在发射器与接收器之间的匹配或近似 匹配的谐振期间出现。此外，甚至在发射器与接收器之间的谐振不匹配时，也可W较低效率 传递能量。通过将来自发射感应线圈的近场的能量禪合到驻留在其中建立有此近场的区域 内（例如，在谐振频率的预定频率范围内，或在近场区域的预定距离内）的接收感应线圈而 不是将能量从发射感应线圈传播到自由空间中来发生能量的传递。
[0052] 根据一些实施例，掲示处于彼此近场中的两个感应线圈之间的禪合电力。近场可 对应于感应线圈周围的区域，其中电磁场存在但可不传播或福射远离感应线圈。近场禪合 模式区域可对应于在感应线圈的物理体积附近的体积，通常在波长的小部分内。根据一些 实施例，将电磁感应线圈（例如，单应环形天线和多应环形天线）用于发射与接收两者，运是 因为在实际实施例中与电型天线（例如，小偶极）的电近场相比，磁型线圈的磁近场振幅趋 向于较高。运允许所述对天线之间的潜在较高禪合。此外，可使用"电"天线(例如，偶极和单 极)或磁性与电天线的组合。
[0053] 图3为展示图1的无线电力传递系统100的示范性核屯、组件和辅助组件的功能框 图。无线电力传递系统300说明用于底座系统或发射器电感器304和电动车辆或接收器电感 器316的通信链路376、引导链路366和对准系统352、354。如上文参看图2且参考在能量流动 朝向电动车辆时的系统的使用所描述，在图3中，底座充电系统电力接口334可经配置W将 电力从电源(例如，AC或DC电源)提供到充电系统电力转换器336。底座充电系统电力转换器 336可从底座充电系统电力接口 334接收AC或DC电力，从而W底座系统感应线圈304的谐振 频率或接近谐振频率激发所述底座系统感应线圈。电动车辆电感器316当在近场禪合模式 区域中时可从所述近场禪合模式区域接收能量W在谐振频率或接近谐振频率下振荡。电动 车辆电力转换器338将来自电动车辆感应线圈316的振荡信号转换成适合于经由电动车辆 电力接口 340给电池充电的电力信号。
[0054] 底座无线电力充电系统302包含底座充电系统控制器342且电动车辆充电系统314 包含电动车辆控制器344。底座充电系统控制器342可包含到其它系统的底座充电系统通信 接口 360,所述其它系统例如计算机和电力分配中屯、或智能电力网。电动车辆控制器344可 包含到其它系统的电动车辆通信接口 368,所述其它系统例如车辆上的车载计算机、其它电 池充电控制器、车辆内的其它电子系统，W及远程电子系统。
[0055] 底座充电系统控制器342和电动车辆控制器344可包含用于具有单独通信信道的 特定应用的子系统或模块。运些通信信道可为单独的物理信道或单独的逻辑信道。作为实 例，底座充电对准系统352可通过对准链路356而与电动车辆对准系统354通信，W提供用于 自主地及/或在操作者辅助下更紧密地对准底座系统感应线圈304与电动车辆感应线圈316 的反馈机制。类似地，底座充电引导系统362可通过引导链路366与电动车辆引导系统364通 信，W提供用于自主地及/或在操作人员辅助下引导电动车辆将底座系统感应线圈304与电 动车辆感应线圈316对准的反馈机制。此外，可存在由底座充电通信系统372和电动车辆通 信系统374支持的分开的通用通信链路(例如，信道），用于在底座无线电力充电系统302与 电动车辆充电系统314之间传达其它信息。此信息可包含关于电动车辆特性、电池特性、充 电状态和底座无线电力充电系统302与电动车辆充电系统314两者的功率容量的信息，W及 电动车辆的维护和诊断数据。运些通信信道可W是单独的物理通信信道(例如，蓝牙、紫蜂 (zigbee)、蜂窝式和类似者）。
[0056] 电动车辆控制器344还可包含基于微波或超声波雷达原理的停车辅助系统、经配 置W执行半自动停车操作的制动系统和经配置W辅助可提供更高停车准确度的很大程度 上自动停车"线控停车"的方向盘伺服系统，由此减小底座无线电力充电系统302和电动车 辆充电系统314中的机械水平感应线圈对准的需要。此外，电动车辆控制器344可经配置W 与电动车辆112的电子器件通信。举例来说，电动车辆控制器344可经配置W与W下各者进 行通信:视觉输出装置(例如，仪表板显示器）、声波/音频输出装置(例如，蜂鸣器、扬声器）、 机械输入装置(例如，键盘、触摸屏W及例如操纵杆、轨迹球和类似者的指向装置）W及音频 输入装置(例如，具有电子语音识别的麦克风）。
[0057] 此外，无线电力传递系统300可包含检测和传感器系统。举例来说，无线电力传递 系统300可包含用于与系统一起使用W将驾驶员或车辆恰当地引导到充电地点的传感器、 W所需的分离/禪合来互相对准感应线圈的传感器、检测可阻碍电动车辆感应线圈316移动 到特定高度及/或位置W实现禪合的物体的传感器，及用于与系统一起使用W执行系统的 可靠、无损害且安全的操作的安全传感器。举例来说，安全传感器可包含用于W下用途的传 感器:检测超出安全半径的接近无线电力发射器304/接收器装置316的动物或儿童的存在、 检测可被加热(例如，由于感应发热）的在底座系统感应线圈304附近的金属物件、检测危险 事件(例如，底座系统电感器304上的遇热发光物件），W及对底座无线电力充电系统302和 电动车辆充电系统314组件的溫度监测。
[0058] 为了在底座无线电力充电系统302与电动车辆充电系统314之间通信，无线电力传 递系统300可使用带内信令和RF数据调制解调器两者(例如，经由未授权频带中的无线电的 乙太网络）。带外通信可提供足够带宽W用于将增值服务分配给车辆使用者/所有者。无线 电力载波的低深度振幅或相位调制可充当具有最小干扰的带内信令系统。
[0059] 另外，可在不使用特定通信天线的情况下经由无线电力链路来执行一些通信。举 例来说，无线电力电感器304和316还可经配置W充当无线通信发射器。因此，底座无线电力 充电系统302的一些实施例可包含用于在无线电力路径上启用键控类型协议的控制器(未 展示）。通过使用预定义协议W预定义间隔来键控发射功率电平(幅移键控），接收器可检测 来自发射器的串行通信。底座充电系统电力转换器336可包含负载感测电路(未展示）W用 于检测底座系统感应线圈304产生的近场附近是否存在作用中的电动车辆接收器。通过举 例的方式，负载感测电路监测流动到功率放大器的电流，所述电流受底座系统感应线圈304 所产生的近场附近的作用中接收器的存在或不存在影响。对功率放大器上的负载的变化的 检测可由底座充电系统控制器342监测W用于确定是否启用振荡器W用于发射能量、是否 与作用中接收器通信或其组合。
[0060] 虽然上文论述用于电动车辆感应电力传递的各种系统，但用于电动车辆感应电力 传递的系统可根据不同实施例W各种额外方式来实施。在下文中论述确定用于电动车辆感 应线圈对准的发射信号的相位的系统和方法。
[0061] 在电动车辆感应线圈位置检测期间，电动车辆充电系统的短路电流的测量可用于 获得相关联电动车辆感应线圈的量值和相位。另外，在特定应用中，底座系统感应线圈电流 信号的量值可为已知的，例如不受限于底座无线电力充电系统的规格。然而，仅具有关于电 动车辆感应线圈电流信号的量值和相位W及底座系统感应线圈电流信号的量值的信息不 足W充分确定电动车辆感应线圈相对于底座系统感应线圈的位置。举例来说，图4说明根据 示范性实施例的图1的底座系统感应线圈电流信号406与电动车辆感应线圈电流信号408之 间的相位差。尽管底座系统感应线圈电流信号406的量值相对于电动车辆感应线圈电流信 号408的量值的比率在点A 402与点B 404处相同，但是线圈之间的移位在点B 404处比点A 402处大得多。为了补救此问题，根据具体实施例的系统和方法经由底座系统感应线圈电流 信号的相位的确定提供电动车辆感应线圈与底座系统感应线圈的对准。
[0062] 在某些实施例中，在底座系统感应线圈与电动车辆感应线圈处的电流信号的相位 会聚时，接收发射信号的电动车辆感应线圈可经确定为很大程度上与发射所述发射信号的 底座系统感应线圈对准。发射信号可为在底座系统感应线圈处经发射为磁场波且在电动车 辆感应线圈处感应为电流信号的电流信号。可基于发射信号内的第一频率与第二频率之间 的循环变化来确定底座系统感应线圈电流信号的相位。循环变化的时序可用作底座系统感 应线圈处的电流信号的相位的指示。此外，第一频率和第二频率可通过将阶跃变化应用于 发射信号的操作频率而产生。尽管本文中论述了电流信号，但根据多个实施例，可进行基于 电动车辆感应线圈或底座系统感应线圈的电压信号对关于电动车辆感应线圈与底座系统 感应线圈的对准的类似确定。此外，尽管在本文中论述了单个电动车辆感应线圈的论述，但 根据多个实施例，可重复相同过程W用于单个电动车辆的多个电动车辆感应线圈。
[0063] 图5A说明根据示范性实施例的可由电动车辆控制器(例如，图3的电动车辆控制器 344)执行的操作的流程图。如上文所描述，电动车辆控制器344可执行额外过程W确定底座 系统感应线圈处的电流信号的相位。在一实施例中，电动车辆控制器344可在框502处开始。 尽管W特定次序说明图5A中的过程500,但在某些实施例中，可W不同次序执行本文中的框 或省略所述框，且可添加额外的框。本领域的普通技术人员将理解，所说明的实施例的过程 可在任何控制器中实施W确定底座系统感应线圈的相位。
[0064] 在框502处，电动车辆控制器344检测无线电力发射中的发射信号，所述发射信号 包含第一频率与第二频率之间的循环变化。在某些实施例中，发射信号可在电动车辆感应 线圈处感应到时被检测。
[0065] 在框504处，电动车辆控制器344基于在电动车辆感应线圈处感应到时检测的发射 信号确定底座系统感应线圈电流信号的相位。在具体实施例中，可基于无线电力发射的发 射信号内的第一频率与第二频率之间的循环变化确定底座系统感应线圈电流信号的相位。 循环变化的时序可用作底座系统感应线圈电流信号的相位的指示。
[0066] 图5B为根据示范性实施例的可用于执行图5A的过程的电动车辆充电系统的功能 框图。电动车辆充电系统550可包含用于检测无线电力发射中的具有循环频率变化的信号 的装置552。在某些实施例中，用于检测无线电力发射中的具有循环频率变化的信号的装置 552可经配置W执行关于框502的功能中的一或多者（图5A)。在各种实施例中，用于检测无 线电力发射中的具有循环频率变化的信号的装置552包括电动车辆控制器344(图3)。
[0067] 电动车辆充电系统550还可包含用于基于所检测的信号确定底座系统感应线圈的 相位的装置554。在某些实施例中，用于基于所检测的信号确定底座系统感应线圈的相位的 装置554可经配置W执行关于框504的功能中的一或多者（图5A)。在各种实施例中，用于基 于所检测的信号确定底座系统感应线圈的相位的装置554包括电动车辆控制器344(图3)。
[0068] 在图6中说明根据示范性实施例的具有底座系统电力转换器的图2的底座无线充 电系统600的概念图。底座无线充电系统600包含底座充电系统电力转换器602,其能够将电 力信号转换成AC信号W用于由包含电感器604和电容器606的底座充电系统调谐电路205操 纵W产生如底座系统感应线圈电流信号608的发射信号。发射信号可由底座系统感应线圈 612发射W感应如电动车辆感应线圈614电流信号610的发射信号。
[0069] 在某些实施例中，底座无线充电系统600可经配置W产生具有通过将阶跃变化应 用于发射信号的操作频率而调制到发射信号的操作频率上的第一频率和第二频率的发射 信号。在各种实施例中，阶跃变化可作为在底座无线充电系统的DC到AC转换器(例如但不限 于反相器)处施加的电压或电流的阶跃变化而应用。在某些实施例中，当传导角度高时，可 在电动车辆感应线圈处快速地检测到阶跃变化。在具体实施例中，如果传导角度低，那么可 在阶跃变化经应用于底座无线充电系统之后的半循环在电动车辆感应线圈处检测到阶跃 变化。在特定实施例中，可W经配置W实现底座系统感应线圈处的低电流的传导角度来实 施底座无线充电系统。在选择实施例中，应用于操作频率的阶跃变化可W比发射信号的操 作频率明显更低的频率(例如但不限于100HZ-500HZ的范围）来应用。当阶跃变化处于比发 射信号的操作频率明显更低的频率时，电动车辆控制器可更容易地检测频率中的循环变化 且从如所感应电动车辆感应线圈电流信号的发射信号提取关于底座系统感应线圈电流信 号的相位信息。
[0070] 在图7中说明根据示范性实施例的具有电压源的图6的底座无线充电系统的概念 图。底座无线充电系统700包含与具有值Cb的底座电容器704和具有值Lb的底座电感器706串 联的电压源702。底座无线充电系统700还包含与具有值Cl的第一电容器712并联的底座系 统感应线圈。底座系统感应线圈708经配置W产生感应电动车辆感应线圈710处的电流的磁 场。
[0071] 在图8中说明根据示范性实施例的图7的底座无线充电系统的诺顿变换等效的概 念图。等效电流Ia的相位由电压源Vi W及具有值Lb的底座电感器804和具有值Cb的底座电容 器806的阻抗来确定。和具有值Lb的底座电感器804、具有值Cb的底座电容器806、具有值Cl的 第一电容器810和具有值^的底座系统感应线圈812的总阻抗一起使用电流源，Ii相对于Vi 的相位和量值可如W下方程(1)来计算：
[007^ Ia = Vi/(jc0LB+l/jwCB) (1)
[0073] 在图9中说明根据示范性实施例的图7的底座系统感应线圈与电动车辆感应线圈 之间的关系的概念图。当底座系统感应线圈902处的电流Ii的量值和相位已知时，电动车辆 感应线圈904的感应电压或电流(图9中展示的V。。和Is。)可随后使用下列方程(2)和方程(3) 来计算。
[0074]
[0075] (3)
[0076] 如等式(2)和(3)所指示，VwW90度引导底座系统感应线圈电流Ii而Is。与Ii同相。 因此，当车辆侧控制器已经获得Il的相位时，其可随后使用所述相位W与所测量Is。或Vdc的 相位相比较W便确定底座系统感应线圈相对于电动车辆感应线圈的位置。
[0077] 在特定实施例中，底座无线电力充电系统可在负周期的开始时调制底座系统感应 线圈处的电流的操作频率。可在由阶跃变化调制之后的整个循环或半个循环在电动车辆感 应线圈处检测频率变化，所述阶跃变化取决于阶跃变化的宽度而应用于底座系统感应线圈 处的电流信号的操作频率。可由电动车辆控制器使用正周期计数器和负周期计数器两者在 电动车辆感应线圈处监测发射信号中的频率变化。当首先在负周期计数器中检测到频率变 化时，可接着确定电动车辆感应线圈中感应到的电流与底座系统感应线圈处的电流同相。 类似地，当首先在正周期计数器中检测到频率变化时，可确定电动车辆感应线圈中感应到 的电流与底座系统感应线圈处的电流异相。
[0078] 在图IOA中说明根据示范性实施例的可由电动车辆控制器(例如，图3的电动车辆 控制器344)执行W用于确定电动车辆感应线圈电流何时与底座系统感应线圈电流同相的 过程的流程图。如上文所描述，电动车辆控制器344可执行额外过程W确定电动车辆感应线 圈处的电流信号是否与底座系统感应线圈同相。在一实施例中，电动车辆控制器344可在框 1004处开始。尽管W特定次序说明图10中的过程，但在某些实施例中，可W不同次序执行本 文中的框或省略所述框，且可添加额外的框。本领域的普通技术人员将理解，所说明实施例 的过程可在任何控制器中实施W便确定电动车辆感应线圈电流何时与底座系统感应线圈 电流同相。
[0079] 在框1004处，电动车辆控制器344监测评估在电动车辆感应线圈处感应到的电流 的比较器的输出处的正计数器和负计数器。
[0080] 在框1006处，电动车辆控制器344确定计数器值是否表示频率变化。
[0081] 在框1008处，电动车辆控制器344确定正周期计数器和负周期计数器两者处的转 变的发生。
[0082] 在框1010处，电动车辆控制器344确定转变是否指示电动车辆感应线圈处的电流 与底座系统感应线圈处的电流同相。在某些实施例中，在正周期计数器之前发生的负周期 计数器处的转变指示电动车辆感应线圈处的电流与底座系统感应线圈处的电流同相。
[0083] 图IOB为根据示范性实施例可用W在图1的系统中执行图IOA的过程的电动车辆充 电系统的功能框图。电动车辆充电系统1050可包含用于监测正周期计数器和负周期计数器 处的比较器输出的装置1054。在某些实施例中，用于监测比较器输出的装置1054可经配置 W执行关于框1004的功能中的一或多者（图10A)。在各种实施例中，用于监测比较器输出的 装置1054包括电动车辆控制器344(图3)。
[0084] 电动车辆充电系统还可包含用于确定计数器值是否表示频率变化的装置1056。在 某些实施例中，用于确定计数器值是否表示频率变化的装置1056可经配置W执行关于框 1006的功能中的一或多者（图10A)。在各种实施例中，用于确定计数器值是否表示频率变化 的装置1056包括电动车辆控制器344(图3)。
[0085] 电动车辆充电系统还可包含用于确定正周期计数器和负周期计数器处的转变的 发生的装置1058。在某些实施例中，用于确定正周期计数器和负周期计数器处的转变的发 生的装置1058可经配置W执行关于框1008的功能中的一或多者（图10A)。在各种实施例中， 用于确定正周期计数器和负周期计数器处的转变的发生的装置1058包括电动车辆控制器 344(图3)。
[0086] 电动车辆充电系统还可包含用于确定转变是否指示底座系统感应线圈电流与电 动车辆感应线圈电流同相的装置1060。在某些实施例中，用于确定转变是否指示底座系统 感应线圈电流与电动车辆感应线圈电流同相的装置1060可经配置W执行关于框1010的功 能中的一或多者（图lOA)。在各种实施例中，用于确定转变是否指示底座系统感应线圈电流 与电动车辆感应线圈电流同相的装置1060包括电动车辆控制器344(图3)。
[0087] 图11说明根据示范性实施例的可用于实施图IOA的过程的电路的电路图。电路图 1100包含比较器1102,其具有实施正周期计数器1104的电路和实施与比较器1102的输出连 接的负周期计数器1106的电路。电路图还包含经配置W确定计数器值是否表示频率变化 1108的电路和经配置W确定正周期计数器1110或负周期计数器1112处的转变的发生的电 路。
[0088] 图12说明根据示范性实施例的在底座系统感应线圈电流与电动车辆感应线圈电 流同相的情况下模拟图1的无线电力传递系统100的各种结果。模拟说明应用于底座系统感 应线圈电流1204的阶跃变化1202(例如但不限于反相器电压的阶跃变化)可感应电动车辆 感应线圈电流1206的方式。可由电动车辆控制器使用正周期计数器1210和负周期计数器 1216监测电动车辆感应线圈电流比较器输出1208。当负周期变化检测信号1214比正周期变 化检测信号1212更早转变时，其指示首先在负周期计数器中检测到频率变化，电动车辆控 制器可确定底座系统感应线圈与电动车辆感应线圈同相。
[0089] 图13说明根据示范性实施例的在底座系统感应线圈电流与电动车辆感应线圈电 流异相的情况下模拟图1的无线电力传递系统100的各种结果。所述模拟说明应用于底座系 统感应线圈电流1304的阶跃变化1302(例如但不限于反相器电压的阶跃变化)感应电动车 辆感应线圈电流1306的方式。可由电动车辆控制器使用正周期计数器1312和负周期计数器 1316监测电动车辆感应线圈电流比较器输出1308。当正周期变化检测信号1310比负周期变 化检测信号1314更早转变时，其指示首先在正周期计数器中检测到频率变化，电动车辆控 制器可确定底座系统感应线圈与电动车辆感应线圈异相。
[0090] 将理解，取决于预期操作相应无线电力传递系统的情况，合适电路可用于替代实 施例中。本发明不限于结合感应电力传递电路使用的调谐无功元件的任何特定配置，且在 本文中仅通过实例提供并联调谐、串联调谐和LCL调谐的谐振电路。此外，本发明不限于产 生接收器电感器中的电流的任何特定接收器侧装置，且在本文中仅通过实例论述电压变换 器、电流变换器和可逆整流器技术。
[0091] 无线地传递电力可指将与电场、磁场、电磁场或其它者相关联的任何形式的能量 从发射器传递到接收器，而不使用物理电导体(例如，可通过自由空间来传递电力）。输出到 无线场(例如，磁场）中的电力可由"接收线圈"接收、捕获或禪合W实现电力传递。
[0092] 电动车辆在本文中用W描述远程系统，远程系统的实例为包含从可充电能量储存 装置(例如，一或多个可再充电电化学电池或其它类型的电池)导出的电力作为运转能力的 部分的车辆。作为实例，一些电动车辆可为混合动力电动车辆，所述混合动力电动车辆包含 用于直接运转或给车辆的电池充电的传统内燃机。其它电动车辆可从电力汲取所有运转能 力。电动车辆不限于汽车，且可包含摩托车、手推车、小型摩托车和类似者。举例来说而非限 审IJ，本文描述呈电动车辆巧V)形式的远程系统。此外，还预期可使用可充电能量存储装置而 至少部分地供电的其它远程系统(例如，例如个人计算装置和类似者的电子装置）。
[0093] 上文所描述的方法的各种操作可由能够执行所述操作的任何合适装置(例如，各 种硬件及/或软件组件、电路及/或模块)执行。通常，各图中所说明的任何操作可由能够执 行所述操作的对应功能装置执行。
[0094] 可使用多种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可由电压、 电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可能贯穿上述描述参考的 数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和忍片。
[0095] 结合本文中所掲示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤 可被实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的此可互换性， W上已大体就其功能性来描述了各种说明性组件、块、模块、电路W及步骤。此功能性是实 施为硬件还是软件取决于具体应用及施加于整个系统的设计约束。可针对每一特定应用W 不同方式来实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为会导致脱离实施例的范 围。
[0096] 可使用W下各者来实施或执行结合本文中所掲示的实施例而描述的各种说明性 块、模块和电路:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程口 阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散口或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计W执 行本文所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为 任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例 如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核屯、的联合，或任 何其它此类配置。
[0097] 结合本文中所掲示的实施例而描述的方法或算法及函数的块或步骤可直接体现 在硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中。如果W软件实施，则可将功能作为 一或多个指令或代码而存储在有形的非暂时性计算机可读媒体上或经由有形的非暂时性 计算机可读媒体进行发射。软件模块可驻留在随机存取存储器(ram)、快闪存储器、只读存 储器(ROM)、电可编程ROM巧PROM)、电可擦除可编程ROM巧EPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁 盘、CD ROM或本领域中已知的任何其它形式的存储媒体中。存储媒体禪合到处理器，使得处 理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理 器成一体。如本文中所使用，磁盘及光盘包括紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功 能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常W磁性方式再生数据，而光盘使用激光W 光学方式再生数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。处理器和存储媒体 可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散 组件驻留于用户终端中。
[0098] 为了概述本发明的目的，本文已描述了本发明的某些方面、优点W及新颖特征。应 了解，根据本发明的任一特定实施方案，不一定可W实现全部运些优点。因此，可按照如本 文所教示来实现或优化一个优点或一组优点而不一定实现本文可能教示或建议的其它优 点的方式来体现或进行本发明。
[0099] 将容易了解对上文所描述的实施例的各种修改，且可在不脱离本发明的精神或范 围的情况下将本文中定义的一般原理应用到其它实施例。因此，本发明并不意图限于本文 中所示的实施例，而应符合与本文中所掲示的原理及新颖特征相一致的最广泛范围。
【主权项】
1. 一种接收无线电力的方法，其包括： 检测无线电力发射中的发射信号，所述发射信号包括第一频率与第二频率之间的周期 变化;及 基于所检测发射信号确定底座系统感应线圈信号的相位。2. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 经由电动车辆感应线圈接收所述发射信号;及 通过将底座系统感应线圈电流相位与所述电动车辆感应线圈的电流相位相比较而确 定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。3. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 经由电动车辆感应线圈接收所述发射信号;及 通过将底座系统感应线圈电流相位与所述电动车辆感应线圈的电压相位相比较而确 定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。4. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 经由电动车辆感应线圈接收所述发射信号;及 通过将底座系统感应线圈电压相位与所述电动车辆感应线圈的电压相位相比较而确 定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。5. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 经由电动车辆感应线圈接收所述发射信号;及 通过将底座系统感应线圈电压相位与所述电动车辆感应线圈的电流相位相比较而确 定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。6. 根据权利要求1所述的方法，其中第一频率与第二频率之间的所述周期变化指示应 用于所述发射信号的操作频率的阶跃变化。7. 根据权利要求6所述的方法，其中应用于所述发射信号的操作频率的所述阶跃变化 指示应用于底座系统感应线圈信号的操作频率的阶跃变化。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述确定底座系统感应线圈信号的相位包括： 监测第一频率与第二频率之间的所述周期变化的时序的所述发射信号;及 自所述周期变化的所述时序识别所述底座系统感应线圈信号的相位。9. 根据权利要求8所述的方法，其中： 使用接收所述发射信号的电动车辆感应线圈来执行所述监测所述发射信号;且 使用与所述电动车辆感应线圈耦合的电动车辆控制器来执行所述识别所述底座系统 感应线圈信号的相位。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二频率大于所述第一频率。11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二频率小于所述第一频率。12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述无线电力发射处于足以对电动车辆充电的水 平。13. -种无线电力接收器，其包括： 电动车辆感应线圈，其经配置以接收处于足以对电动车辆充电的水平的无线电力发 射； 检测器，其经配置以检测所述无线电力发射中的发射信号，所述发射信号包括第一频 率与第二频率之间的周期变化;及 电动车辆控制器，其经配置以基于所检测发射信号确定底座系统感应线圈信号的相 位。14. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述电动车辆控制器经配置以通过 将电动车辆感应线圈电流信号相位与所述底座系统感应线圈电流信号的所确定相位相比 较而确定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。15. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述电动车辆控制器经配置以通过 将电动车辆感应线圈电压信号相位与所述底座系统感应线圈电流信号的所确定相位相比 较而确定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。16. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，所述电动车辆控制器经配置以通过将电 动车辆感应线圈电压信号相位与所述底座系统感应线圈电压信号的所确定相位相比较而 确定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。17. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述电动车辆控制器经配置以通过 将电动车辆感应线圈电流信号相位与所述底座系统感应线圈电流信号的所确定相位相比 较而确定所述电动车辆感应线圈相对于发射所述发射信号的底座系统感应线圈的位置。18. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中第一频率与第二频率之间的所述周 期变化指示应用于所述发射信号的操作频率的阶跃变化。19. 根据权利要求18所述的无线电力接收器，其中应用于所述发射信号的操作频率的 所述阶跃变化指示应用于底座系统感应线圈信号的操作频率的阶跃变化。20. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述电动车辆控制器经配置以自第 一频率与第二频率之间的所述周期变化的时序确定底座系统感应线圈信号的相位； 及21. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述第二频率大于所述第一频率。22. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述第二频率小于所述第一频率。23. 根据权利要求13所述的无线电力接收器，其中所述无线电力发射处于足以对电动 车辆充电的水平。24. -种发射无线电力的方法，其包括： 产生底座系统感应线圈信号； 经由底座系统感应线圈发射所述底座系统感应线圈信号作为发射信号，所述发射信号 经配置用于到无线电力接收器的无线电力发射，所述发射信号包括指示所述底座系统感应 线圈的相位的第一频率与第二频率之间的周期变化。25. 根据权利要求24所述的方法，其中第一频率与第二频率之间的所述周期变化经由 应用于所述底座系统感应线圈信号的操作频率的阶跃变化产生。26. 根据权利要求24所述的方法，其中电动车辆感应线圈相对于所述底座系统感应线 圈的位置可通过将所述底座系统感应线圈信号的所述相位与所述无线电力接收器的电动 车辆感应线圈的相位相比较而确定。27. -种无线电力发射器，其包括： 底座系统发射电路，其经配置以产生底座系统感应线圈信号;及 底座系统感应线圈，其经配置以发射所述底座系统感应线圈信号作为发射信号，所述 发射信号经配置用于到无线电力接收器的无线电力发射，所述发射信号包括指示所述底座 系统感应线圈的相位的第一频率与第二频率之间的周期变化。28. 根据权利要求27所述的发射器，其中第一频率与第二频率之间的所述周期变化经 由应用于所述底座系统感应线圈信号的操作频率的阶跃变化产生。29. 根据权利要求27所述的发射器，其中电动车辆感应线圈相对于所述底座系统感应 线圈的位置可通过将所述底座系统感应线圈信号的所述相位与所述无线电力接收器的电 动车辆感应线圈的相位相比较而确定。
【文档编号】B60L11/18GK105916725SQ201580004940
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】黄常宇, 尼古拉斯·阿索尔·基林, 乔纳森·比弗, 迈克尔·勒加莱·基森, 米克尔·拜平·布迪亚
【申请人】高通股份有限公司