对应于在基站系统感应线圈104a (反之是电动车感应线圈116)的波长的大约1/2π内的范围。
[0028]本地配电130可以被配置成与外部源(例如电网)通过通信回程134通信，与基站无线充电系统102a通过通信链路108通信。
[0029]在一些实施例中，电动车感应线圈116可以与基站系统感应线圈104a对齐，并且因此，只通过驾驶员适当地将电动车112相对于基站系统感应线圈104a对齐即设置于近场区域内。在其它实施例中，可以给驾驶员视觉反馈、听觉反馈或其组合以确定电动车112何时适当设置好以用于无线功率传输。在其它实施例中，电动车112可以由自动导航系统定位，自动导航系统可以将电动车112前后移动(例如Z字形运动)直到对齐误差达到可容许值。只要电动车112配备了伺服方向盘、超声传感器以及调节车辆的智能，则这可以在没有或者只有最少驾驶员干预情况下由电动车112自动地和自发地执行。在另外的其它实施例中，电动车感应线圈116、基站系统感应线圈104a或其组合可以具有用于相对于彼此位移和移动感应线圈116和104a的功能，以更加准确地定位他们，在他们之间形成更加高效的耦连。
[0030]基站无线充电系统102a可以位于各种不同的位置。作为非限制性示例，一些适当的位置包括电动车112的所有者家里的停车场、在石油型加油站之后模拟的为电动车无线充电预留的停车区以及在其它位置的停车处(诸如购物中心和工作地点)。
[0031]无线地给电动车充电可以提供各种好处。例如，充电可以自动地进行，实际上不需要驾驶员干预和操纵，从而提高了对用户的便利性。还可以不暴露于电气接触，没有机械磨损，从而提高无线功率传输系统100的可靠性。而且，由于电动车112可以用作稳定电网的分布式储存装置，接入电网(docking-to-grid)的解决方案可以用来提高车辆对于车辆到电网(V2G)操作的可用性。
[0032]如参照图1描述的无线功率传输系统100还可以提供美学和无障碍的优点。例如，可以没有可能妨碍车辆和/或行人的充电粧和电缆。
[0033]作为对车辆到电网能力的进一步解释，无线功率传输和接收能力可以被配置成是相互的，使得基站无线充电系统102a能够给电动车112传输功率，电动车112也能够在例如电力骨干网132能量短缺时给基站无线充电系统102a传输功率。这种能力可以通过允许电动车在由过度需求引起的能量短缺时或在可变或可再生能量产生(例如风力或太阳能)短缺时给整个配电系统贡献功率来稳定配电网。
[0034]图2是图1的无线功率传输系统100的示例性核心组件的示意图。如图2所示，无线功率传输系统200可以包括基站系统发射电路206，基站系统发射电路206包括具有电感L1的基站系统感应线圈204。无线功率传输系统200进一步包括电动车接收电路222，电动车接收电路222包括具有电感L2的电动车感应线圈216。本文中描述的实施例可以使用形成谐振结构的容性负载线圈环形(即，多匝线圈)，谐振电路能够在初级和次级调谐到共同的谐振频率时，通过磁的或电磁近场有效地将能量从初级结构(发射器)耦合到次级结构(接收器)。线圈可以用作电动车感应线圈216和基站系统感应线圈204。使用用于耦连能量的谐振结构可以称作“磁耦合谐振”、“电磁耦合谐振”和/或“谐振感应”。无线功率传输系统200的操作将基于从基站无线充电系统202到电动车112的功率传输来描述，但不限于此。例如，如上文讨论的，电动车112可以向基站无线充电系统102a传输功率。
[0035]参照图2，电源208 (例如AC或DC)向基站无线功率充电系统202供应功率PSDC，以向电动车112传输能量。基站无线功率充电系统202包括基站充电系统功率变换器236。基站充电系统功率变换器236可以包括:诸如AC/DC变换器的电路，该电路被配置成将来自标准主AC的功率转换成适当的电压电平的DC功率；以及DC/低频(LF)变换器，其被配置成将DC功率转换成适合无线高功率传输的操作频率的功率。基站充电系统功率变换器236向包括基站充电系统调谐电路205的基站系统发射电路206供应功率P1，基站充电系统调谐电路205可以包含与基站系统感应线圈204串联或并联配置或串并联配置的电抗性调谐组件以发射期望频率的电磁场。在一个实施例中，电容器可以提供以与基站系统感应线圈204形成在期望频率下谐振的谐振电路。
[0036]基站系统发射电路206 (包括基站系统感应线圈204)和电动车接收电路222 (包括电动车感应线圈216)可以调谐为基本上是相同的频率，可以位于由基站系统感应线圈204和电动车感应线圈116之一发射的电磁场的近场内。在这种情况下，基站系统感应线圈204和电动车感应线圈216可以变得彼此耦合，使得功率可以传输到包括电动车充电系统调谐电路221和电动车感应线圈216的电动车接收电路222。可以提供电动车充电系统调谐电路221以与电动车感应线圈216形成在期望频率下谐振的谐振电路。在线圈分离处产生的互耦合系数在图中由k(d)表示。等效电阻Re,，I和Ret^2代表感应线圈204和206内部固有的损耗和在一些实施例中分别提供于基站充电系统调谐电路205和电动车充电系统调谐电路221中的反电抗电容器。电动车接收电路222(包括电动车感应线圈216和电动车充电系统调谐电路221)接收功率P2，将功率己提供给电动车充电系统214的电动车功率变换器238。
[0037]电动车功率变换器238可以包括LF/DC变换器及其它，LF/DC变换器被配置成将操作频率的功率转换回与电动车电池单元218的电压电平匹配的电压电平的DC功率。电动车功率变换器238可以提供经变换的功率Puic以对电动车电池单元218充电。电源208、基站充电系统功率变换器236和基站系统感应线圈204可以是静止的，位于如上文讨论的各种不同的位置。电池单元218、电动车功率变换器238和电动车感应线圈216可以包括于电动车充电系统214中，作为电动车112的一部分或者电池组件(未显示)的一部分。电动车充电系统214还可以被配置成通过电动车感应线圈216无线地给基站无线充电系统202提供功率，以将功率反馈回电网。电动车感应线圈216和基站系统感应线圈204基于操作模式分别可以充当发射感应线圈或接收感应线圈。
[0038]而且，电动车充电系统214可以包括开关电路(未显示)，开关电路用于选择性将电动车感应线圈216连接到电动车功率变换器238以及从其断开。断开电动车感应线圈216可以中止充电，还可以调节由基站无线充电系统102a(充当发射器)“观察”的“负载”，其可以用来将电动车充电系统214 (充当接收器)与基站无线充电系统202去耦合。如果发射器包括负载感测电路则负载变化可以被检测。相应地，诸如基站无线充电系统202的发射器可以具有用于确定诸如电动车充电系统214的接收器何时出现在基站系统感应线圈204的近场中的机制。
[0039]如上文讨论的，在操作中，假设能量朝车辆或电池传输，则输入功率从电源208提供，使得基站系统感应线圈204生成用于提供能量传输的场。电动车感应线圈216耦合到辐射场，产生输出功率，以由电动车112储存或消耗。如上文描述的，在一些实施例中，基站系统感应线圈204和电动车感应线圈216根据互谐振关系配置，使得电动车感应线圈216的谐振频率和基站系统感应线圈204的谐振频率非常接近，或基本上相同。基站无线充电系统202和电动车充电系统214之间的传输损耗在电动车感应线圈216位于基站系统感应线圈204的近场中的时候是最小的。
[0040]如指出的，高效能量传输是通过将发射感应线圈的近场中的大部分能量耦合到接收感应线圈产生的，而不是将大多数的能量以电磁波传播到近场产生。当在近场时，耦合模式可以在发射感应线圈和接收感应线圈之间建立。可以出现此近场耦合的感应线圈周围的区域在本文中称作近场耦合模式区域。
[0041]在所公开的实施例中描述的电动车感应线圈216和基站系统感应线圈204可以称作或配置为“环形”天线，并且更具体地是多匝环形天线。感应线圈204和216在本文中还可以称作或配置为“磁性”天线。词语“线圈”想要指可以无线地输出或接收用于耦合到另一“线圈”的能量的组件。线圈还可以称作被配置成无线地输出或接收功率的某种类型的“天线”。环形(例如多匝环形)天线可以被配置成包括空气磁芯或物理磁芯(诸如铁氧体磁芯)。空气磁芯环形天线可以允许其它组件设置于磁芯区域内。包括铁磁材料的物理磁芯天线可以允许产生更强的电磁场和改进的耦合。
[0042]如上文讨论的，能量在发射器和接收器之间的高效传输出现在发射器和接收器之间匹配的或差不多匹配的谐振期间。然而，即使发射器和接收器之间的谐振不匹配，能量也可以以较低的效率传输。能量的传输出现在将来自发射感应线圈的近场的能量耦合到建立此近场的区域(例如在谐振频率的预定频率范围内，或者在近场区的预定距离内)内驻存的接收感应线圈，而不是出现在将能量从发射感应线圈传播到自由空间。
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