使用多个发送线圈进行无线电力输送的方法和设备与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月13日提交的韩国专利申请no.2016-0118402以及2017年8月28日提交的韩国专利申请no.2017-0108896的优先权，其全部内容通过引证结合于此用于所有目的。

本发明涉及一种用于使用多个发送线圈将电力无线输送到电动车辆(ev)的设备和方法，更具体地，涉及一种用于当在用于对ev充电的发送线圈与接收线圈之间进行对准时，通过在多个发送线圈中选择最佳发送线圈来将电力无线输送到ev的设备和方法。

背景技术：

电动车辆(ev)充电系统基本上可被定义为用于通过使用能量存储装置或商用电力源的电网中的电力，对安装在ev上的高压电池充电的系统。这样的ev充电系统可根据ev类型而具有各种形式。例如，ev充电系统可被分类为使用充电电缆的传导式充电型以及非接触式无线电力输送(wpt)型(也被称为‘感应充电型’)。

在使用wpt系统的感应充电的情况下，当必须对安装在ev上的高压电池充电时，ev会移动至位于能够进行ev充电的充电站或充电桩中的地面组合件(ga)上。

当对ev充电时，安装在ev上的车辆组合件(va)(即，va中的接收板(receptionpad，接收极板))与位于充电站或充电桩中的ga的发送板进行感应共振耦合，并且利用通过感应共振耦合自ga输送的电力对ev中的电池充电。

另一方面，安装在ev上的接收板应与安装在地面上的发送板对准，以提高或确保无线电力输送的效率。如果发送板和接收板未正确对准，则ev的驾驶员(或用户)可能必须重复执行对准处理，这可能导致用户不便。

如上所述，在ev用的wpt系统中，存在对有效地对准发送板和接收板的线圈的方法的一种需求。关于这点，在现有技术中，如果ga与va的线圈未正确对准，则必需通过移动ev来重复对准处理，或者通过使用安装在ga或va上的致动器等来调整线圈的相对位置。

然而，这种方法具有的问题是：驾驶员重复执行对准处理，大大降低了用户的便利性，而通过在ga或va中安装单独的致动器，则增加了制造成本。

本发明的该背景技术章节中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被视为对该信息构成已为本领域技术人员知晓的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现要素：

本发明的各个方面涉及提供使用多个发送线圈的wpt方法和使用多个发送线圈的wpt设备。

根据本发明的实施方式，一种使用多个发送线圈的wpt方法可包括：检查安装在电动车辆(ev)上的接收线圈与多个发送线圈中的每一个之间的对准状态；在多个发送线圈之中选择满足预定对准约束的发送线圈；以及使用所选择的发送线圈对接收线圈执行wpt。

检查对准状态可包括确定接收线圈的中心与多个发送线圈中的每一个的中心之间的水平间距或垂直间距。

可以重复执行对准状态的检查，直到从ev或ev的用户接收到wpt开始请求消息。

可以响应于从ev或ev的用户接收到wpt请求消息，执行对准状态的检查。

选择发送线圈可包括在进一步考虑多个发送线圈的wpt效率的情况下选择满足预定对准约束的发送线圈。

在进一步考虑多个发送线圈的wpt效率的情况下选择满足预定对准约束的发送线圈可包括，当存在满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈时：通过使用满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈来分别对接收线圈执行wpt；基于wpt的结果测量满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈的wpt效率；并且在满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈之中选择具有最大wpt效率的发送线圈。

多个发送线圈可布置成彼此部分重叠，并且以阶梯方式堆叠。

每个wpt效率可以是在预定时期内从相应的发送线圈输送到接收线圈的电力量。

选择满足预定对准约束的发送线圈还可包括：当不存在满足预定对准约束的发送线圈时，向ev或ev的用户发送重新对准请求消息。

多个发送线圈可具有75毫米(mm)或更小的水平间距以及100mm或更小的垂直间距。

此外，根据本发明的实施方式，一种使用多个发送线圈的wpt设备，可包括至少一个处理器和存储由至少一个处理器执行的至少一个指令的存储器。此外，至少一个指令可被配置为：检查安装在电动车辆(ev)上的接收线圈与多个发送线圈中的每一个之间的对准状态；在多个发送线圈之中选择满足预定对准约束的发送线圈；以及使用所选择的发送线圈对接收线圈执行wpt。

可以通过确定接收线圈的中心与多个发送线圈中的每一个的中心之间的水平间距或垂直间距来检查对准状态。

可以重复检查对准状态，直到从ev或ev的用户接收到wpt开始请求消息。

可以响应于从ev或ev的用户接收到wpt请求消息，检查对准状态。

可以在进一步考虑多个发送线圈的wpt效率的情况下，选择用于wpt的发送线圈。

当存在满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈时，可以通过以下步骤选择用于wpt的发送线圈：使用满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈来分别对接收线圈执行wpt；基于wpt的结果测量满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈的wpt效率；以及在满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈之中选择具有最大wpt效率的发送线圈，作为用于wpt的发送线圈。

多个发送线圈可布置成彼此部分重叠，并且以阶梯方式堆叠。

每个wpt效率可以是在预定时间从相应的发送线圈输送到接收线圈的电力量。

当不存在满足预定对准约束的发送线圈时，可以向ev或ev的用户发送重新对准请求消息。

多个发送线圈可具有75毫米(mm)或更小的水平间距以及100mm或更小的垂直间距。

使用如上所述的根据本发明的示例性实施方式的wpt方法和设备，可以减轻当发送线圈和接收线圈对准时所必需的约束。此外，由于用户或驾驶员对准线圈的难度降低，所以可以提高用户便利性。此外，由于可以精确地执行线圈对准，因此可以提高wpt的效率。

本发明的方法和设备具有根据附图和以下具体实施方式而显而易见或在它们中更详细阐述的其他特征和优点，附图被结合在文中并且与以下具体实施方式一起用于说明本发明的某些原理。

附图说明

图1是示出应用了本发明的示例性实施方式的无线电力输送(wpt)的概念的概念图；

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的无线电力输送电路的概念图；

图3是用于说明根据本发明的示例性实施方式的ev无线电力输送中的对准概念的概念图；

图4和图5是基于与使用单个发送线圈的传统wpt的比较，用于说明根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt的概念的概念图；

图6是用于说明根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt方法的流程图；

图7是用于详细说明根据本发明的各种实施方式的wpt方法的流程图；

图8是用于详细说明根据本发明的各种实施方式的wpt方法的流程图；以及

图9是示出根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt设备的框图。

应理解的是，不一定按比例绘出用于呈现说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化表示的附图。作为本文所公开的包括例如特定的尺寸、方向、位置以及形状的本发明的特定设计特征将部分由具体的预期应用和使用环境来确定。

在图中，贯穿附图的几幅图，参考标号指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

现在，将详细参考本(些)发明的各个实施方式，其实例在附图中示出并且在下文进行描述。虽然将结合示例性实施方式描述本(些)发明，但要理解的是，本书面描述并非旨在将本(些)发明限于那些示例性实施方式。相反，本(些)发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖可被包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、变形、等同以及其他实施方式。

将理解的是，尽管本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一组件可被定名为第二组件，并且类似地，第二组件可被定名为第一组件。术语“和/或”包括一个相关列出项中的任意和所有组合。

将理解的是，当一组件被称为“连接至”另一组件时，该组件可直接或间接连接至另一组件。即，例如，可存在中间组件。相反，当一组件被称为“直接连接至”另一组件时，其将被理解为不存在中间组件。

本文使用的术语用来描述实施方式，但不限制本发明。除非上下文另有限定，否则单一表述包括多个表述。在本实施方式中，术语“包括”或“具有”用于将在说明书中包括的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合指明为存在，但不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或增加的可能性。

除非另有定义，否则所有术语(包括技术或科学术语)具有与本领域技术人员通常所理解的含义相同的含义。将理解的是，在常用词典中定义的术语被解释为包括与相关技术的上下文含义一致的含义，除非在本实施方式中另有明确定义，否则不被解释为理想或过于刻板的含义。

在本发明中使用的术语定义如下。

“电动车辆，ev”：一种如在49cfr523.3中定义的汽车，该汽车旨在公路使用、由从包括电池的车载能量存储装置中汲取电流的电动机提供动力，可从非车载源(包括家用或公用电力服务)或车载燃料发电机对该能量存储装置再充电。ev可以是为主要在公共街道、道路上使用而制造的四轮以上的车辆。

ev可被称为电动小汽车、电动汽车、电动道路车辆(erv)、插电式车辆(pv)、插电式车辆(xev)等，并且xev可被分类为插电式全电动车辆(bev)、电池电动车辆、插电式电动车辆(pev)、混合电动车辆(hev)、混合插电式电动车辆(hpev)、插电式混合电动车辆(phev)等。

“插电式电动车辆，pev”：通过连接至电网而对车载一次电池(原电池)再充电的电动车辆。

“插电式车辆，pv”：在不使用物理插头或物理插座的情况下，通过无线充电从电动车辆供电设备(evse)进行可再充电的电动车辆。

“重型车辆；h.d.车辆”：如在49cfr523.6或49cfr37.3(公共汽车)中定义的任意四轮以上的车辆。

“轻型插电式电动车辆”：由从可再充电存储电池或其他能量装置中汲取电流的电动机推进的，主要在公共街道、道路和公路上使用并且车辆毛重额定小于4,545kg的三轮或四轮车辆。

“无线电力充电系统，wcs”：用于ga与va之间的无线电力输送和控制(包括对准和通信)的系统。该系统通过两部分松耦合变压器将能量从供电网络电磁地输送至电动车辆。

“无线电力输送，wpt”：电力通过非接触手段从ac供应网络到电动车辆的输送。

“公共设施”：提供电能并包括顾客信息系统(cis)、先进计量基础设施(ami)、费率和税收系统等的一组系统。该公共设施可通过费率表和离散事件向ev提供能量。另外，该公共设施可提供与对ev的认证、功耗测量间隔以及价目表相关的信息。

“智能充电”：evse和/或pev与电网通信以便通过反映电网的容量或使用的费用来优化ev的充电比率或放电比率的系统。

“自动充电”：在车辆位于与可输送电力的初级充电器组合件相对应的适当位置之后，自动执行感应充电的程序。可在获得必要认证和权限之后，执行自动充电。

“互操作性”：系统的组件与系统的对应组件互相作用以便执行由系统旨在进行的操作的状态。另外，信息互操作性可指在没有引起用户不便利的情况下，两个以上的网络、系统、装置、应用程序或组件可有效共享并且易于利用信息的能力。

“感应充电系统”：通过两部分有隙磁芯变压器从电源向ev输送能量的系统，其中，变压器的两个半部、初级线圈和次级线圈物理上彼此分离。在本发明中，感应充电系统可与ev电力输送系统相对应。

“感应耦合器”：通过ga线圈中的线圈与va线圈中的线圈形成的允许电力在电流隔离情况下输送的变压器。

“感应耦合”：两个线圈之间的磁性耦合。在本发明中，ga线圈与va线圈之间的耦合。

“地面组合件，ga”：基础设施侧上的包括用作无线电力充电系统的电源所必需的ga线圈、功率/频率转换装置以及ga控制器、以及来自电网的及各装置之间的配线、滤波电路、(多个)壳体等的组合件。ga可包括ga与va之间的通信所必需的通信元件。

“车辆组合件，va”：车辆上的包括用作无线电力充电系统的车辆部分所必需的va线圈、整流器/功率转换装置以及va控制器、以及到车辆电池及各装置之间的配线、滤波电路、(多个)壳体等的组合件。va可包括va与ga之间的通信所必需的通信元件。

ga可被称为初级装置(pd)，并且va可被称为次级装置(sd)。

“初级装置”：提供无接触耦合至次级装置的设备。即，初级装置可以是ev外部的设备。当ev接收电力时，初级装置可用作输送电力的源。初级装置可包括壳体和所有盖体(cover，外壳)。

“次级装置”：安装在ev上的提供到初级装置的无接触耦合的设备。即，次级装置可布置在ev中。当ev接收电力时，次级装置可从初级装置向ev输送电力。次级装置可包括壳体和所有盖体。

“ga控制器”：ga的基于来自车辆的信息调节到ga线圈的输出功率水平的一部分。

“va控制器”：va的检测充电过程中具体车载参数并且发起与ga的通信以控制输出功率水平的一部分。

ga控制器可被称为初级装置通信控制器(pdcc)，并且va控制器可被称为电动车辆通信控制器(evcc)。

“磁间隙”：对准时，ga线圈中的绞合线的顶部或磁性材料的顶部的较高平面与va线圈中的绞合线或磁性材料的底部的较低平面之间的垂直距离。

“环境温度”：在考虑中的子系统处并且不在阳光直射下测量的空气的地平面温度。

“车辆离地间隙”：地面与车辆底板的最低部之间的垂直距离。

“车辆磁性离地间隙”：安装在车辆上的va线圈中的绞合线或磁性材料的底部的较低平面到地面之间的垂直距离。

“va线圈磁性表面距离”：安装时，最近磁性或导电组件表面的平面到va线圈的下部外表面之间的距离。该距离包括任意保护盖以及可封装在va线圈壳体中的额外物品。

va线圈可被称为次级线圈、车辆线圈或接收线圈。类似地，ga线圈可被称为初级线圈或发送线圈。

“外露导电组件”：电气设备(例如，电动车辆)中的可被触摸并且正常不通电但是在故障情况下可变得通电的导电组件。

“危险带电组件”：在某些条件下可产生有害电击的带电组件。

“带电组件(livecomponent)”：在正常使用时旨在通电的任意导体或导电组件。

“直接接触”：人与带电组件的接触。(参见iec61440)

“间接接触”：人与由绝缘故障而造成带电的外露的、导电且通电的组件的接触。(参见iec61140)

“对准”：针对规定的有效电力输送，找出初级装置到次级装置的相对位置和/或找出次级装置到初级装置的相对位置的过程。在本发明中，对准可涉及无线电力输送系统的精细定位。

“配对”：车辆与车辆所定位之处的并且将从中输送电力的唯一专用初级装置相关联所经过的过程。配对可包括va控制器与充电桩的ga控制器相关联所经过的过程。相关/关联过程可包括建立两个对等通信实体之间的关系的过程。

“命令和控制通信”：ev供应设备与ev之间交换启动、控制和终止wpt的处理所需的信息的通信。

“高级通信(hlc)”：hlc是特殊类型的数字通信。hlc对于未被命令&控制通信涵盖的额外服务是必需的。hlc的数据链路可使用电力线通信(plc)，但是不限制于此。

“低电力激励(lpe)”：lpe指激活初级装置用于精细定位和配对，使得ev可检测初级装置的技术，并且反之亦然。

“服务集标识符(ssid)”：ssid是包括附接至在无线lan上传输的数据包的报头的32个字符的唯一标识符。ssid识别无线装置尝试连接至的基本服务集(bss)。ssid基本区分多个无线lan。因此，想要使用特定无线lan的所有接入点(ap)和所有终端/站装置可使用相同ssid。不使用唯一ssid的装置不能够加入bss。由于ssid示出为纯文本(plaintext)，所以它不能向网络提供任何安全特征。

“扩展服务集标识符(essid)”：essid是用户想要连接至的网络的名称。它类似于ssid，但是可以是更广泛的概念。

“基本服务集标识符(bssid)”：包括48位的bssid用于区别特定bss。在基础设施bss网络的情况下，bssid可以是ap设备的媒体访问控制(mac)。针对独立bss或自组织网络(adhocnetwork)，bssid可以以任意值生成。

充电站可包括至少一个ga以及管理该至少一个ga的至少一个ga控制器。ga可包括至少一个无线通信装置。充电站可指的是布置在家里、办公室、公共地点、道路、停车区等的具有至少一个ga的地方。

此外，应理解的是，可由至少一个控制器执行一个或多个以下方法或其方面。术语“控制器”可指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储程序指令，并且处理器被编程为执行程序指令，以执行下面进一步描述的一个或多个处理。而且，应理解，如本领域技术人员理解的，可由包括控制器的设备结合一个或多个其他组件一起执行以下方法。

在本发明的示例性实施方式中，“快速充电”可指将电力系统的ac电力直接转换为dc电力并且将转换后的dc电力提供至安装在ev上的电池的方法。此处，dc电力的电压可以是dc500伏(v)或更小。

在本发明的示例性实施方式中，“慢速充电”可指使用供应给一般家庭或工作地点的ac电力，对安装在ev上的电池充电的方法。每个家庭或工作地点中的输出口(outlet)或者布置在充电台中的输出口可提供ac电力，并且ac电力的电压可以是ac220v或更小。此处，ev可进一步包括车载充电器(obc)，该车载充电器是被配置为用于升压用于慢速充电的ac电力、将ac电力转换为dc电力并且将转换后的dc电力提供至电池的装置。

在下文中，将通过参考附图详细说明根据本发明的示例性实施方式的各实施方式。

图1是示出应用本发明的示例性实施方式的无线电力输送(wpt)的概念的概念图。

参考图1，无线电力输送可由电动车辆(ev)10中的至少一个组件与充电站13执行，并且可用于将电力无线输送至ev10。

此处，ev10可通常被定义为一种供应在包括电池12的可再充电能量存储器中存储的电力作为电动机(其是ev10的传动系统)的能源的车辆。

然而，根据本发明的示例性实施方式的ev10可包括具有电动机和内燃机的混合动力电动车辆(hev)，并且不仅可包括汽车而且也可包括摩托车、农用两轮车、踏板车以及电动自行车。

另外，ev10可包括：包含用于对电池12无线充电的接收线圈的电力接收板11，并且可包括用于对电池12传导式充电的插头连接器。此处，被配置用于对电池传导式充电的ev10可被称为插电式电动车辆(pev)。

此处，充电站13可连接至电网15或电力骨干网，并且可通过电力链路向包括发送线圈的电力发送板14提供交流(ac)电力或直流(dc)电力。

另外，充电站13可通过有线/无线通信与管理电网15或电力网络的基础设施管理系统或基础设施服务器通信，并且与ev10执行无线通信。

此处，无线通信可以是蓝牙、zigbee、蜂窝、无线局域网(wlan)等。

另外，例如，充电站13可位于包括附属ev10的所有者的房屋的停车区、加油站的用于对ev充电的停车区、购物中心或工作地点的停车区的各种位置处。

对ev10的电池12无线充电的过程可以通过将ev10的电力接收板11首先放置在由充电站13的电力发送板14生成的能量场中，并且使接收线圈与发送线圈彼此交互或耦合而开始。作为交互或耦合的结果，在电力接收板11中可感应出电动势，并且电池12可通过感应电动势来充电。

充电站13和发送板14可作为整体或部分被称为地面组合件(ga)，其中，ga可以指先前定义的含义。

ev10的内部组件以及接收板11的所有或部分可被称为车辆组合件(va)，其中，va可以指先前定义的含义。

此处，电力发送板14或电力接收板11可被配置为非极化或极化。

在板不被极化的情况下，在板的中心存在一个磁极并且在外边缘存在相反磁极。此处，通量可形成为从板的中心离开并且完全返回至板的外部边界。

在板被极化的情况下，它可在板的任一端部处具有相应磁极。此处，磁通量可基于板的方向而形成。

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的无线电力输送电路的概念图。

参考图2，可看到在evwpt系统中执行无线电力输送的电路的示意性配置。

此处，图2的左侧可被解释为表示从图1中的电力网络、充电站13和发送板14提供的电源vsrc的所有或部分，并且图2的右侧可被解释为表示ev的包括接收板和电池的所有或部分。

首先，图2的左侧电路可将与从电力网络提供的电源vsrc相对应的输出电力psrc提供至无线充电电力转换器。无线充电电力转换器可提供通过频率转换和ac-dc转换而从输出电力psrc转换的输出电力p1，以便在发送线圈l1中以期望工作频率生成电磁场。

无线充电电力转换器可包括用于将作为从电力网络提供的ac电力的电力psrc转换为dc电力的ac/dc转换器、以及用于将dc电力转换为具有适于无线充电的工作频率的dc电力的低频(lf)转换器。例如，用于无线充电的工作频率可被确定为在80至90khz内。

从无线充电电力转换器输出的电力p1可被再次提供至包括发送线圈l1、第一电容器c1和第一电阻器r1的电路。此处，第一电容器c1的电容可被确定为具有适于和发送线圈l1一起进行充电的工作频率的值。此处，第一电阻器r1可表示通过发送线圈l1和第一电容器c1产生的电力损耗。

此外，可使得发送线圈l1与接收线圈l2具有由耦合系数m定义的电磁耦合，使得发送出电力p2或在接收线圈l2中感应出电力p2。因此，本发明中的电力输送的含义可与电力感应的含义一起使用。

更进一步地，在接收线圈l2中感应出的电力p2或输送至接收线圈的电力p2可被提供至ev电力转换器。此处，第二电容器c2的电容可被确定为具有适于与接收线圈l2一起进行无线充电的工作频率的值，并且第二电阻器r2可表示通过接收线圈l2和第二电容器c2产生的电力损耗。

ev电力转换器可包括将供应的特定工作频率的电力p2转换为具有适于ev的电池vhv的电压电平的dc电力的lf/dc转换器。

从提供至ev电力转换器的电力p2转换的电力phv可被输出，并且电力phv可用于对布置在ev中的电池vhv充电。

此处，图2的右侧电路可进一步包括用于选择性连接或断开接收线圈l2与电池vhv的开关。此处，发送线圈l1和接收线圈l2的共振频率可彼此相似或相同，并且接收线圈l2可放置为接近由发送线圈l1生成的电磁场。

此处，图2的电路可被理解为用于本发明的实施方式的evwpt系统中的无线电力输送的示例性电路，并且不限于图2所示的电路。

另一方面，由于随着发送线圈l1和接收线圈l2远距离设置，电力损耗会增加，所以适当设置发送线圈l1与接收线圈l2的相对位置可能是重要的因素。

此处，发送线圈l1可被包括在图1中的发送板14中，并且接收线圈l2可被包括在图1的接收板11中。另外，发送线圈可指的是ga线圈，并且接收线圈可指的是va线圈。因此，以下将参考附图描述发送板与接收板之间的定位或者ev与发送板之间的定位。

图3是用于说明根据本发明的示例性实施方式的ev无线电力输送中的对准的概念的概念图。

参考图3，将描述对准图1的电力发送板14与ev中的电力接收板11的方法。此处，位置对准可与上述术语中的对准相对应，并且因此可被定义为ga与va之间的位置对准，但是不限于发送板与接收板的对准。

尽管如图3所示，发送板14被示出为放置在地面以下，但是发送板14也可放置在地面上或者放置为使得发送板14的顶表面在地面以下外露。

ev的接收板11可根据测量的从地面起(在z方向上定义)的高度而由不同类别来定义。例如，可定义从地面起具有100-150毫米(mm)的高度的接收板为第1类、具有140-210mm的高度的接收板为第2类和具有170-250mm的高度的接收板为第3类。此处，接收板可支持上述第1至3类中的一部分。例如，根据接收板11的类型可仅支持第1类，或者根据接收板11的类型可支持第1类和第2类。

此处，从地面起所测量的接收板的高度可与先前定义的术语‘车辆磁性离地间隙’相对应。

此外，电力发送板14在高度方向(即，在z方向上定义)上的位置可被确定为位于由电力接收板11支持的最高类与最低类之间。例如，当接收板仅支持第1类和第2类时，电力发送板14相对于电力接收板11的位置可被确定为介于100mm与210mm之间。

更进一步地，电力发送板14的中心与电力接收板11的中心之间的间隙可被确定为位于水平方向和垂直方向(在x方向和y方向上定义的)的限制内。例如，可被确定为水平方向(在x方向上定义的)上位于±75mm内以及垂直方向上位于±100mm内(在y方向上定义的)。

此处，电力发送板14与电力接收板11的相对位置可根据其实验结果而变化，并且数值应被理解为示例性的。

在上述描述中，假设发送板14和接收板11分别包括线圈，并且对准被解释为在板之间的对准。然而，对准可以被定义为嵌入在发送板14中的发送线圈(或ga线圈)与嵌入在接收板11中的接收线圈(或va线圈)之间的对准。

因此，在下面的描述中，将描述发送线圈和接收线圈之间的对准。将详细描述发送线圈包括多个线圈的本发明的示例性实施方式。

图4和图5是基于与使用单个发送线圈的传统wpt的比较来说明根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt的概念的概念图。

参考图4和图5，与使用单个发送线圈的wpt方法相比较，来参考根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈(或ga线圈)的wpt方法。

首先，参考图4，使用单个发送线圈的传统wpt40将被称为比较例。

即，当使用内置在ev的va中的接收线圈和单个发送线圈21a来输送无线电力时，需要设定仅当两个线圈的中心之间的间隙在特定范围内时才发送无线电力的约束。这是因为当两个线圈的中心之间的间隙在特定范围之外时，wpt的效率可能大大降低，或者wpt可能不工作。

在上述原因中，当ev处于不满足上述约束的状态中时，可能需要通过再次移动或停放ev的方法来调整ev的接收线圈与嵌入在充电站的地面中的发送线圈的中心之间的间隙。这可能严重降低用户便利性。

另一方面，根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt可以按照如下方式将无线电力输送到ev。

参考图5，可以在充电站周围的地面上设置第一发送线圈21a、第二发送线圈21b和第三发送线圈21c。

在此处，第一至第三发送线圈21a、21b和21c可以被布置为彼此部分重叠，并且发送线圈可以被布置成使得各个发送线圈的中心之间的距离在其水平(左右)方向或垂直(上下)方向上具有特定间隔。此外，发送线圈可以以阶梯方式堆叠。

当ev进入充电站中布置有发送线圈的区域以接收无线电力时，可以在第一至第三发送线圈21a、21b和21c中选择具有最大wpt效率的线圈，并且无线电力可以通过所选择的发送线圈输送(或传递)到ev的接收线圈。

使用根据本发明的示例性实施方式的基于多个发送线圈的wpt，由于在多个发送线圈中使用具有最大wpt效率的线圈来发送无线电力，因此，使得与基于单个发送线圈的wpt的情况相比，可以减轻发送线圈和接收线圈之间的对准负担，并且可以提高用户便利性。

可以假设多个发送线圈设置在充电站附近，并且第一至第三发送线圈21a、21b和21c的中心分别具有75毫米(mm)的水平间隔。即，第一发送线圈21a的中心和第二发送线圈21b的中心具有75mm的水平间隔，并且第二发送线圈21b的中心和第三发送线圈21c的中心具有75mm的水平间隔。

在上述假设下，发送线圈总共具有225mm的最大水平间隔。此外，当ev的接收线圈位于225mm的最大水平间隔内时，ev的接收线圈可以与发送线圈中的至少一个发送线圈恒定地具有等于或小于75mm的距离。因此，可以在不移动ev的情况下实现发送线圈与接收线圈之间的对准。

图6是用于说明根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt方法的流程图。

参考图6，使用多个发送线圈的wpt方法可包括：检查多个发送线圈中的每一个线圈与安装在ev上的接收线圈之间的对准状态的步骤s100，在多个发送线圈之中选择满足预定对准约束的发送线圈的步骤s110，以及使用所选择的发送线圈将无线电力输送到接收线圈的步骤s120。

在此处，预定对准约束可以与图3中限定的发送板14的中心和接收板11的中心之间的间隙(或距离)相同。例如，从多个发送线圈中选择的发送线圈的中心与接收线圈的中心之间的间隙可以在水平方向(或左右方向)上落入±75mm内，并且在垂直方向(或上下方向)上落入±100mm内。

在此处，检查对准状态的步骤s100可包括确定多个发送线圈中的每一个线圈的中心与接收线圈的中心之间的水平或垂直间距的步骤。

此外，可以在通过移动ev执行对准期间，重复执行检查对准状态(s100)的步骤s100。即，当ev移动以便无线充电时，可以自动执行检查对准状态的步骤。

此外，可以响应于从ev接收wpt请求消息来执行检查对准状态的步骤s100。

在多个发送线圈中选择满足预定对准约束的发送线圈的步骤s110还可以包括当两个或更多个发送线圈满足预定对准约束时，在进一步考虑多个发送线圈中的每一个线圈的wpt效率的情况下选择发送线圈的步骤。

在此，在进一步考虑多个发送线圈中的每一个线圈的wpt效率的情况下选择发送线圈的步骤还可以包括：通过在预定时期内分别使用两个或更多个发送线圈来输送无线电力的步骤，基于输送结果测量两个或更多个发送线圈中的每一个的wpt效率的步骤，以及在满足预定对准约束的两个或更多个发送线圈中最终选择具有最大wpt效率的发送线圈的步骤。

此外，测量每个所选择的发送线圈的wpt效率的步骤还可以包括将测量的wpt效率存储在稍后描述的存储器(或储存器)中的步骤。

wpt效率可以表示在预定时期内输送到接收线圈的电力量，但不限于此，并且可以被定义为在预定时期内在接收线圈中感应的电力量与在预定时期内由发送线圈供应的电力量的比较。

在此处，步骤s110还可以包括当不存在满足预定对准约束的发送线圈时，向ev发送重新对准请求消息的步骤。例如，可以从充电站的secc向安装在ev上的evcc发送该消息。secc可以是布置在充电站内或周围用于控制与ev的通信的secc，并且evcc可以是安装在ev上并且控制与充电站的通信的evcc。

图7是用于详细说明根据本发明的各种实施方式的wpt方法的流程图。

参考图7，可以描述基于发送线圈的wpt效率来选择对ev执行wpt的最佳发送线圈的示例。

首先，当假定设置三个发送线圈(第一至第三发送线圈)作为多个发送线圈时，可以确定第一发送线圈是否满足对准约束(s200)。即，可以确定第一发送线圈是否处于与ev的接收线圈对准的状态。目前，当ev停住以便无线充电时或者当ev的驾驶员(或用户)做出开始无线充电的请求时，步骤s200可以开始。

在此处，可以额外使用包括磁场检测、光学相机、射频识别(rfid)、全球定位系统(gps)等的各种方法或装置来确定第一发送线圈是否处于对准状态。

当第一发送线圈不满足对准约束时，可以确定第二发送线圈是否满足预定对准约束(s220)。另一方面，当第一发送线圈满足预定对准约束时，可以在预定时期内执行使用第一发送线圈的wpt，并且可以测量第一发送线圈的wpt效率并将其存储在存储器内(s210)。

同样，当第二发送线圈不满足预定对准约束时，可以确定第三发送线圈是否满足对准约束(s240)。另一方面，当第二发送线圈满足预定对准约束时，可以在预定时期内执行使用第二发送线圈的wpt，并且可以在测量第二发送线圈的wpt效率并将其存储在存储器内(s230)。

同样，当第三发送线圈满足预定对准约束时，可以在预定时期内执行使用第三发送线圈的wpt，并且可以测量第三发送线圈的wpt效率并将其存储在存储器内(s250)。

在根据第一至第三发送线圈中的每一个是否满足对准约束来执行wpt程序并存储wpt效率(步骤s200至s250)之后，可以确定是否存在满足对准约束的一发送线圈或者可以确定满足对准约束的发送线圈的数量(s260)。

步骤s260可以对应于确定存储在存储器中的其wpt效率(或其最大值)等于或大于预定阈值的发送线圈的数量的步骤。在此处，当wpt效率等于或大于预定阈值时，可将对应的发送线圈确定为可以用于wpt的发送线圈，并且当wpt效率小于预定阈值时，可将对应的发送线圈确定为不能用于wpt的发送线圈。

作为确定的结果，当不存在能够用于wpt的发送线圈时，可以向ev或ev的驾驶员的用户终端发送重新对准请求消息，使得驾驶员(或用户)可以认识到ev不处于可充电状态(s265)。

另一方面，当确定存在两个或更多个可用于wpt的发送线圈时，可以基于存储在存储器中的wpt效率，在两个或更多个发送线圈中选择具有最大wpt效率的发送线圈(s270)。即，步骤s270可以对应于选择与存储在存储器中的最大wpt效率相对应的发送线圈的步骤。

同样，可以通过使用最终选择的发送线圈对ev执行wpt(s280)。

根据本发明的各个方面，当ev驾驶员(或用户)在将ev移动到粗略对准位置之后想要开始wpt时，根据本发明的示例性实施方式的wpt设备可以通过分别使用第一到第三发送线圈在预定时期(例如，几秒、几分钟或更短时间)内来执行wpt。在测量发送线圈的wpt效率之后，可以自动选择具有等于或大于预定阈值的最大wpt效率的发送线圈，并且可以使用所选择的发送线圈来执行wpt。

图8是用于详细说明根据本发明的各种示例性实施方式的wpt方法的流程图。

参考图8，可以描述确定对准状态并在多个发送线圈中选择具有最小对准误差的发送线圈的方法。

在图8中，假设存在包括第一发送线圈、第二发送线圈和第三发送线圈的三个发送线圈，但是要理解，这是一个示例。

首先，可以对第一发送线圈检查对准状态，并且可以测量第一发送线圈的对准误差并将其存储在存储器中(s300)。在此处，第一发送线圈的对准误差可以被定义为第一发送线圈的中心的实际位置与发送线圈的中心相对于接收线圈的最佳对准位置之间的差值。

此外，可以使用包括磁场检测、光学相机、rfid、gps等的各种方法和装置来执行上述对准误差值的测量。

在步骤s300之后或独立于步骤s300，可以对第二发送线圈检查对准状态，并且可以测量第二发送线圈的对准误差并将其存储在存储器中(s310)。此外，在步骤s300或步骤s310之后或独立于步骤s300或步骤s310，可以对第三发送线圈检查对准状态，并且可以测量第三发送线圈的对准误差并将其存储在存储器中(s320)。在此处，可以以与第一发送线圈的对准误差的定义方式相似的方式来定义第二发送线圈和第三发送线圈的对准误差。

同样，可以将第一至第三发送线圈的对准误差相互比较，并且可以选择具有最小对准误差的发送线圈(即，与接收线圈对准地最好的发送线圈)(s330)。步骤s330可以对应于选择与存储在存储器中的对准误差中的最小对准误差相对应的发送线圈的步骤。

同样，可以根据驾驶员(或用户)的输入从驾驶员的用户终端或ev接收到wpt开始请求消息(s340)。目前，当不存在由驾驶员(或用户)输入的wpt开始请求时，可以重复执行步骤s300到s330。在此处，可以以预定的时间间隔自动执行步骤s300至s330。

当存在驾驶员(或用户)输入的wpt开始请求时，可以确定所选择的发送线圈是否满足上述预定对准约束(s350)。作为步骤s350中的确定结果，当所选择的发送线圈满足预定对准约束时，可以使用所选择的发送线圈来对ev执行wpt(s360)。

另一方面，当所选择的发送线圈不满足预定对准约束时，具有较大对准误差的任何其他发送线圈不会满足预定对准约束，使得发送线圈都不能用于wpt。因此，目前，可以向驾驶员(或用户)的用户终端或ev发送重新对准请求消息(s355)。

当确定存在开始wpt的输入或信号时，可以确定所选择的发送线圈是否满足预定对准约束。作为确定的结果，当所选择的发送线圈满足预定对准约束时，所选择的发送线圈可以连接到电源装置，并且可以通过所选择的发送线圈执行wpt。此外，作为确定的结果，当所选择的发送线圈不满足预定对准约束时，可以向驾驶员请求重新对准。

图9是示出根据本发明的示例性实施方式的使用多个发送线圈的wpt设备的框图。

参考图9，使用多个发送线圈的wpt设备100可包括至少一个处理器110和存储由至少一个处理器110执行的至少一个指令的存储器(memory)120。

此外，使用多个发送线圈的wpt设备100还可以包括通信模块130，该通信模块通过与安装在ev上的evcc或驾驶员(或用户)的用户终端通信来接收驾驶员(或用户)的输入，或者将与wpt有关的消息发送给驾驶员(或用户)。

此外，wpt设备100还可以包括存储测量的wpt效率或检查各个发送线圈的对准状态的结果的储存器(storage)140。在此处，当存储器120充当储存器140的角色时，可不存在储存器140。

所述至少一个指令可以被配置为执行：检查安装在ev上的接收线圈与多个发送线圈中的每一个之间的对准状态的步骤；选择多个发送线圈之中的满足预定对准约束的发送线圈的步骤；以及使用所选择的发送线圈对接收线圈执行wpt的步骤。

检查对准状态的步骤可以包括确定多个发送线圈中的每一个的中心与接收线圈的中心之间的水平或垂直间距的步骤。

当ev进入并在多个发送线圈所在的区域中移动时，可以重复执行检查对准状态的步骤。可替代地，可以重复执行检查对准状态的步骤，直到选择出满足预定对准约束的发送线圈。此外，可以响应于从ev接收到请求wpt的wpt请求消息来执行检查对准的步骤。

在多个发送线圈中选择满足对准约束的发送线圈的步骤还可以包括在进一步考虑多个发送线圈中的每一个的wpt效率的情况下选择发送线圈的步骤。

此外，在进一步考虑多个发送线圈中的每一个的wpt效率的情况下选择发送线圈的步骤还可以包括：在两个或更多个发送线圈满足预定对准约束时，在预定时期内使用所选择的发送线圈来输送无线电力的步骤；基于输送结果测量每一个所选择的发送线圈中的wpt效率的步骤；以及最终选择所选择的发送线圈中具有最高wpt效率的发送线圈的步骤。

此外，测量每个所选择的发送线圈的wpt效率的步骤还可以包括将测量的wpt效率存储在存储器(或储存器)中的步骤。

wpt效率可以表示在预定时期内输送到接收线圈的电力量，但不限于此，并且可以被定义为在预定时期内在接收线圈中感应的电力量与在预定时期内由发送线圈供应的电力量的比较。

此外，选择满足预定对准约束的发送线圈的步骤还可以包括当不存在满足预定对准约束的发送线圈时，发送请求ev的重新对准的消息的步骤。

在此处，多个发送线圈可以在其水平方向上具有75mm或更小的距离，并且在其垂直方向上具有100mm或更小的距离。

在此处，wpt设备100可以对应于上述ga或ga控制器的全部或一部分，因此，可以被称为ga或ga控制器。

在此处，用户终端可以是包括以下各项的各种装置之一：台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板电脑、移动电话、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(pmp)、便携式游戏机、导航装置、数码相机、数字多媒体广播(dmb)播放器、数字音频记录器、数字音频播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、个人数字助理(pda)等。

根据本发明的实施方式的方法可实施为通过各种计算机可执行并且记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以是针对本发明的示例性实施方式设计和配置的，或者可以是对计算机软件领域的技术人员来说公知和可获得的。

计算机可读介质的实例可包括包含rom、ram以及闪存的、被配置为存储并执行程序指令的硬件装置。程序指令的实例包括通过例如编译器写出的机器码以及通过计算机使用解释器可执行的高级语言代码。上述示例性硬件装置可被配置为作为执行本发明的操作的至少一个软件模块操作，并且反之亦然。

为了便于解释且在所附权利要求中精确限定，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“上部”、“下部”、“往上”、“往下”、“前”、“后”、“背部”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“里面”、“外面”、“向前”和“向后”用于参考如在附图中显示的这种特征的位置而描述示例性实施方式的特征。

已出于示出和描述的目的而呈现对本发明中的具体示例性实施方式的以上描述。它们并非旨在穷尽或将本发明限于公开的精确形式，并且显而易见，根据上述教导，多种修改和变形是可能的。选出并描述了示例性实施方式是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够做出并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同物来限定。