感应电力传递系统中的电子组件的集成的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及无线电力传递，并且更具体来说涉及关于到远程系统(例如，包含电池的交通工具)的无线电力传递的装置、系统和方法，且特定来说涉及用于感应电力传递系统中的电子组件的集成的磁场分布最佳化。
【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动力的远程系统，例如交通工具。举例来说，混合动力电动交通工具包含机载充电器，所述机载充电器使用来自交通工具制动及传统马达的电力给交通工具充电。纯电动交通工具一般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)给电池电动交通工具(电动交通工具)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交通工具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。因此，有效率且安全地传递电力以给电动交通工具充电的无线充电系统和方法是合乎需要的。
【发明内容】
[0003]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。
[0004]在附图和下文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、方面和优点将从描述、图和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。
[0005]在特定实施例中，一种无线电力接收器设备可包含线圈，其经配置以经由发射器所产生的磁场来无线接收电力。无线接收的电力可处于足以为负载供电或充电的电平。所述无线电力接收器设备还可包含壳体。所述壳体可包含经配置以容纳线圈的第一体积。所述壳体还可包含不同于第一体积的第二体积。所述第二体积可经配置以容纳电子组件。并且，所述磁场在第二体积内的电平可小于所述磁场在第一体积内的电平。第二体积可由水平屏蔽部件沿第二体积的第一部分束缚。所述水平屏蔽部件可限定大体上平行于由所述线圈限定的平面的水平屏蔽部件平面。所述第二体积还可由垂直屏蔽部件沿第二体积的第二部分限界。垂直屏蔽部件可限定大体上正交于由所述线圈限定的平面的垂直屏蔽部件平面。
[0006]在另一特定实施例中，一种无线电力接收器设备可包含用于经由发射器所产生的磁场来无线接收电力的装置。无线接收的电力可处于足以为负载供电或充电的电平。无线电力接收器设备还可包含用于容纳所述用于无线接收电力的装置的装置。所述无线电力接收器设备还可包含用于容纳电子组件的装置。所述磁场在所述用于容纳电子组件的装置内的电平可小于所述磁场在所述用于容纳所述用于无线接收电力的装置的装置内的电平。
[0007]在另一特定实施例中，一种用于形成壳体的方法可包含将线圈定位在壳体的第一体积内。所述线圈可经配置以经由发射器所产生的磁场无线接收电力。无线接收的电力可处于足以为负载供电或充电的电平。所述方法还可包含将电子组件定位在不同于所述壳体的第一体积的所述壳体的第二体积内。所述磁场在第二体积内的电平可小于所述磁场在第一体积内的电平。第二体积可由水平屏蔽部件沿第二体积的第一部分限界。所述水平屏蔽部件可限定大体上平行于由所述线圈限定的平面的水平屏蔽部件平面。所述第二体积还可由垂直屏蔽部件沿第二体积的第二部分限界。垂直屏蔽部件可限定大体上正交于由所述线圈限定的平面的垂直屏蔽部件平面。
【附图说明】
[0008]图1是根据示范性实施例的用于对电动交通工具充电的示范性无线电力传递系统的图。
[0009]图2是根据示范性实施例的图1的无线电力传递系统的示范性核心组件的示意图。
[0010]图3是显示图1的无线电力传递系统的示范性核心和辅助组件的图。
[0011]图4说明根据示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的沿电动交通工具的下表面的电动交通工具充电感应线圈壳体。
[0012]图5A说明根据示范性实施例的图4的电动交通工具充电感应线圈壳体的详细视图。
[0013]图5B说明图5A的电动交通工具充电感应线圈可如何移动的示范性实施例。
[0014]图6是根据示范性实施例的图1的电动交通工具充电感应线圈壳体的组件的分解透视图。
[0015]图7是根据示范性实施例的电子组件的经优化体积相对于图1的电动交通工具充电感应线圈壳体的电动交通工具充电感应线圈的定位的图。
[0016]图8A是根据示范性实施例的每一经优化体积的三个部分的经屏蔽经优化体积沿图1的电动交通工具充电感应线圈壳体中的电子组件的配置的图。
[0017]图8B是根据示范性实施例的经屏蔽经优化体积沿图1的电动交通工具充电感应线圈壳体中的电子组件的每一经优化体积的两个部分的配置的图。
[0018]图8C是根据示范性实施例的经屏蔽经优化体积沿图1的电动交通工具充电感应线圈壳体中的电子组件的每一经优化体积的五个部分的配置的图。
[0019]图9是根据示范性实施例的经优化体积相对于图1的电动交通工具充电感应线圈壳体的螺线管线圈的定位的图。
[0020]图10是根据示范性实施例的图1的电动交通工具充电感应线圈壳体的电子组件的经优化体积的定位的横截面图。
[0021]图11是根据示范性实施例的组装图6的电动交通工具充电感应线圈壳体的方法。
[0022]图12是根据示范性实施例的可用于执行图11的方法的无线电力接收器设备的功能框图。
[0023]图13是根据示范性实施例的具有集成在图1的电动交通工具充电感应线圈壳体的印刷电路板内的电容器的电子组件的经优化体积的定位的横截面图。
[0024]图式中图解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。另外，图式中的一些图式可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组件。最后，可能贯穿说明书和图式使用相同参考标号来表示相同特征。
【具体实施方式】
[0025]下文结合附图阐述的详细描述既定作为示范性实施例的描述，且无意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”意指“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。在一些情况下，以框图形式展示一些装置。
[0026]下文结合附图阐述的详细描述既定作为示范性实施例的描述，且无意表示可实践实施例的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指“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。在一些情况下，以框图形式展示一些装置。
[0027]无线地传递电力可指在不使用物理电导体的情况下从发射器到接收器传递与电场、磁场、电磁场或其它场相关联的任何形式的能量(例如，可经由自由空间传递电力)。输出到无线场(例如，磁场)中的电力可由“接收线圈”接收、俘获或耦合以实现电力传递。
[0028]电动交通工具在本文中用以描述远程系统，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)得出的电力作为运动能力的部分的交通工具。作为非限制性实例，一些电动交通工具可为除了电动机以外还包含用于直接运动或用以给交通工具的电池充电的传统内燃机的混合动力电动交通工具。其它电动交通工具可从电力汲取所有运动能力。电动交通工具不限于汽车，且可包含摩托车、手推车、小型摩托车，及其类似者。举例来说而非限制，本文描述呈电动交通工具(EV)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，例如个人计算装置的电子装置及其类似者)。
[0029]图1是根据示范性实施例的用于对电动交通工具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使得能够在电动交通工具112停放在底座无线充电系统102a附近时给电动交通工具112充电。在将在对应的底座无线充电系统102a和102b上停放的停车区域中说明了用于两个电动交通工具的空间。在一些实施例中，本地分配中心130可连接到电力主干线132，并且被配置成通过电力链路110将交流电(AC)或直流电(DC)供应提供到底座无线充电系统102a。底座无线充电系统102a还包含底座系统感应线圈104a，用于无线地传递或接收电力。电动交通工具112可包含电池单元118、电动交通工具充电感应线圈116和电动交通工具无线充电系统114。电动交通工具充电感应线圈116可与底座系统感应线圈104a相互作用(例如，经由由底座系统感应线圈104a产生的电磁场区域)。在某些实施例中，电动交通工具充电感应线圈可安置在电动交通工具充电感应线圈壳体(图1中未说明)的体积内。
[0030]在一些示范性实施例中，当电动交通工具充电感应线圈116位于底座系统感应线圈104a所产生的能量场中时，电动交通工具充电感应线圈116可接收电力。所述场对应于其中底座系统感应线圈104a所输出的能量可由电动交通工具充电感应线圈116捕获的区。举例来说，由底座系统感应线圈104a输出的能量可处于足以给电动交通工具112充电或供电的电平。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辐射远离底座系统感应线圈104a的强反应性场的区。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1/2JT内的区(且对于电动交通工具充电感应线圈116，反之亦然)。
[0031]本地分配中心130可经配置以经由通信回程134与外部来源(例如电力网)通信，且经由通信链路108与底座无线充电系统102a通信。
[0032]在一些实施例中，电动交通工具充电感应线圈116可与底座系统感应线圈104a对准，且因此由司机简单地安置于近场区内，从而相对于底座系统感应线圈104a而正确地定位电动交通工具112。在其它实施例中，可给予驾驶员视觉反馈、听觉反馈或其组合，以确定电动交通工具112何时被恰当地放置以用于无线电力传递。在其它实施例中，电动交通工具112可通过自动驾驶系统定位，所述自动驾驶系统可将电动交通工具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。此可在无司机干涉的情况下或在仅具有最小司机干涉的情况下(前提是电动交通工具112配备有伺服方向盘、超声波传感器和智能以调整交通工具)由电动交通工具112自动地且自主地执行。在其它实施例中，电动交通工具充电感应线