CN102195328B - 向电动或混合式电动车辆的储能系统充电的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及向电动或混合式电动车辆的储能系统充电的系统及方法。具体而言，公开了一种用于充电的系统及方法。该充电系统包括第一充电线圈和联接到第一充电线圈上的储能装置。该能量充填系统还包括能量充填站点，该站点包括设置在可动式定位器上的第二充电线圈，其中，第二充电线圈可联接到电源上；构造成用以使可动式定位器平移的至少一个驱动机构；以及系统控制器。系统控制器构造成用以检测表示第一充电线圈邻近能量充填站点的事件，平移可动式定位器而使得第二充电线圈与第一充电线圈大致对齐且接近地间隔开以形成电力变压器，以及启动充电循环，该充电循环构造成用以将电能通过电力变压器传输至该至少一个储能装置。

Description

向电动或混合式电动车辆的储能系统充电的系统及方法
技术领域
本发明的实施例主要涉及充电系统，并且更具体地涉及用于向电动车辆或混合式电动车辆的储能系统充电的系统及方法。
背景技术
电动车辆和混合式电动车辆通常由单独的或与内燃发动机相结合的一个或多个储能装置提供动力。在纯电动车辆中，一个或多个储能装置向整个驱动系统提供动力，从而消除了对内燃发动机的需求。另一方面，混合式电动车辆包括储能装置动力以补充由内燃发动机提供的动力，这极大地提高了内燃发动机和车辆的燃料效率。
传统上，电动车辆或混合式电动车辆中的储能装置包括至少一个电池(或蓄电池，battery)，其能够从常规电插座(outlet)经由120V或240V的电力进行充电。电缆线可人工地连接在储能装置与电插座之间以启动再充电循环，优选为在非高峰用电时间期间。然而，该充电技术可能会相当耗时，且例如可能需要长达12小时来对储能装置完全充电。此外，储能装置与电插座之间的传导性接合趋于限制充电站点的位置，因为诸如雨、雪和雾等的环境条件可能会降低充电性能。
对电动车辆或混合式电动车辆中的储能装置充电的另一方法公知为感应充电。感应充电使用第一感应线圈来从位于车辆外部的充电站点内产生交变电磁场。该第一感应线圈通常定位在"桨叶(paddle)"或其它装置内以形成电力变压器的一半。第二感应线圈定位在车辆内，以及当包含第一感应线圈的"桨叶"或其它装置安放成紧邻车辆内的第二感应线圈时，这两个感应线圈便形成电力变压器，该电力变压器通过电磁场传输功率，且将其转变成电流来对车辆的储能装置充电。不同于常规传导充电，感应充电不涉及露出的导体，且因此，诸如雨、雪和雾的环境条件便不会极大地影响充电性能。然而，使用者仍然必须人工地将两条感应线圈安放成彼此邻近。因此，为了启动充电循环，使用者必须离开车辆，从而变为处在环境条件下。
因此，期望的是提供一种用于电动和/或混合式电动车辆的充电站点，其具有在充电站点与车辆之间启动充电操作的备选的“免于用手”模式。
发明内容
本发明的实施例提供了一种充电系统，该充电系统包括第一充电线圈和联接到第一充电线圈上的至少一个储能装置。该能量充填系统还包括能量充填站点，该站点包括设置在可动式定位器(positioner)上的第二充电线圈，其中，第二充电线圈可联接到电源上；构造成用以使可动式定位器平移的至少一个驱动机构；以及系统控制器。系统控制器构造成用以检测表示第一充电线圈邻近能量充填站点的事件，平移可动式定位器而使得第二充电线圈与第一充电线圈大致对准且接近地间隔开以形成电力变压器，以及启动充电循环，该充电循环构造成用以将电能通过电力变压器传输至该至少一个储能装置。
根据本发明的另一方面，示出了一种对车辆充电的方法，该方法包括检测与能量充填站点邻近的车辆，其中，车辆包括第一充电线圈，而能量充填站点包括设置在可动式电枢(armature)上的第二充电线圈；以及基于对车辆的检测来启动充电循环请求。该方法还包括操纵可动式电枢，使得第二充电线圈沿第一充电线圈的方向移动；通过确定第一充电线圈与第二充电线圈之间的能量传递水平和检测从第一充电线圈附近的位置所发出的超声波信号中的至少一个来检测第一充电线圈的位置。此外，该方法包括操纵可动式电枢来使第二充电线圈与第一充电线圈对准以形成电力变压器，以及通过电力变压器的方式来对车辆的储能装置充电。
根据本发明的另一方面，描述了一种能量充填设备。该能量充填设备包括定位在可动式电枢上的初级充电线圈，其中，该初级充电线圈电性地连接到电源上；构造成用以使可动式电枢沿至少两个维度平移的至少一个驱动机构；以及系统控制器。该系统控制器构造成用以检测定位在能量充填设备外部的次级充电线圈的存在，检测次级充电线圈的位置，以及使可动式电枢和初级充电线圈沿次级充电线圈的方向平移，以便初级充电线圈与次级充电线圈大致对准且接近地间隔开。该系统控制器还构造成用以启动充电循环来对至少一个储能装置充电，其中，该至少一个储能装置通过由初级充电线圈和次级充电线圈所形成的电力变压器和传导性电联接器(或导电联接器)中的至少一个进行充电。
根据以下详细描述和附图中，将会清楚各种其它特征和优点。
附图说明
附图示出了当前构思出的用于实施本发明的优选实施例。
在附图中：
图1为根据本发明实施例的感应充电构造的截面视图。
图2为根据本发明实施例的磁芯和充电线圈的前视图。
图3为根据本发明实施例的充电线圈定位系统的透视图。
图4为根据本发明实施例的感应充电系统的简图。
图5A至图5C示出了根据本发明另一实施例的感应充电系统的简图。
图6为关于根据本发明实施例的感应充电方法的流程图。
零件清单
100无接触器式充电接口(interface)
102磁芯
104磁芯
106充电线圈
108电枢
110充电线圈
112非导电阻隔物
114空气间隙
116充电组件壳体
120电动或混合式电动车辆
300定位装置
302步进马达
304导引螺杆
402车辆
404充电站点
406电池
408车辆电子器件
410电源
412车辆存在传感器
414最大功率探寻器(seeker)
416乘法器
418谐振功率转换器
420谐振电容器
502电动或混合式电动车辆
504充电站点
506容置空间凹部
508容置空间门
510可再充电池
512感应充电联接装置
514超声波信号
516再充接口
600充电方法
602方框
604方框
606方框
608步骤
610方框
612否
614是
616方框
618方框
具体实施方式
实施例示出了用于车辆或其它装置的储能装置的电能充填的系统及方法，其中，该储能装置联接到能量充填组件上，而无需使用者的人工应用或干涉。
参看图1，示出了根据本发明实施例的无接触器式充电接口100的截面视图。充电接口100包括两个磁芯102，104。磁芯102，104优选为"壶芯"型结构，但其它磁芯结构也是适合的。磁芯102包括设置在其中的充电线圈106，而磁芯104包括设置在其中的充电线圈110。图2示出了沿线2-2的磁芯102或磁芯104以及相应的充电线圈106、110的前视图。如图2中可看到的那样，充电线圈106、110包围一部分磁芯102，104，且也由一部分磁芯102，104所包绕。
如图1中所示，磁芯102和磁芯104(连同其相应的充电线圈106、110)为完全分开的结构，各自保持在不同的装置中。举例而言，磁芯102优选为保持在充电组件壳体116中，该充电组件壳体116附接到电枢108上，而电枢108能够在多个维度上操纵，如将在下文更为详细的描述。另一方面，磁芯104优选为保持在车辆上或车辆内，且由薄的非导电阻隔物112保护。在本发明的示例性实施例中，磁芯104设置在车辆前保险杠(或缓冲器，bumper)区域中，在该处，其可由阻隔物112保护，该阻隔物112由任何适合的非导电材料(例如，塑料)形成。然而，本发明的实施例不限于此种构造。
尽管图1中未示出，但如图4中在下文所述，充电线圈106和充电线圈110两者分别联接到至少一个电源上。例如，充电线圈106可联接到公用电网和/或电池上，而充电线圈110可联接到车辆储能系统上。当通电时，充电线圈106用作变压器的初级绕组，而充电线圈110用作变压器的次级绕组。当使充电线圈106、110彼此紧密邻近以便充电线圈106、110大致对准且仅由空气间隙114分开时，产生相对高效的电力变压器，从而在充电线圈106、110之间实现无接触器的感应能量传递。空气间隙114优选为很小(即，0.1英寸或更小)，以便最大限度地减小电力变压器的漏电感。然而，磁芯102还有可能直接地接触非导电的阻隔物112，从而消除空气间隙114，同时仍保持磁芯102与磁芯104之间的磁隙。
参看图3，示出了根据本发明实施例的定位装置300。定位装置300为充电站点的一部分，且被构造成用以沿x、y和z维度操纵充电组件壳体116，以便使磁芯102和充电线圈106能够与图1中所示的磁芯104和充电线圈110定位和对准。当使车辆或其它装置紧邻定位装置300时，便感测到车辆或其它装置的存在，且充电组件壳体116沿一个或多个维度移动，以便使充电线圈106与充电线圈110大致对准。多个步进马达302和导引螺杆304可用于沿x、y和z维度机械地驱动充电组件壳体116，直到充电线圈106和充电线圈110大致对准，如图1中所示。应当注意的是，定位装置300不限于使用步进马达和导引螺杆来驱动充电组件壳体116，因为任何适合的可控驱动机构(例如，伺服电机)和结构都可满足。此外，定位装置300不限于沿x、y和z维度运动，且可仅沿一个或两个维度移动。
现转到图4，示出了根据本发明实施例的能量充填系统的详细图示。首先参看车辆402，充电线圈110通过车辆电子器件408电性地联接到电池406上。电子器件408不限于如图所示的构造，且可为车辆的现有构件，如已经存在于电动车辆或混合式电动车辆中的能量管理系统(EMS)。关于充电站点404，充电线圈106示为电性地联接到电源410上。电源410可为公用电网和/或电池。此外，尽管示出的是对于电源410的3相连接，但应当理解的是本发明的实施例不限于此。
仍参看图4，将描述根据本发明实施例的启动充电循环的方法。首先，将车辆402开动至靠近充电站点404的位置。车辆402的使用者然后触动开关(未示出)以降低的功率激励充电线圈110，从而产生源于充电线圈110的磁场。源于充电线圈110的磁场然后由充电线圈106和充电站点404处的车辆存在传感器412两者感测到。在本发明的一个实施例中，当检测到源于充电线圈110的磁场时，则充电线圈106也通电且例如使用参看图3在上文描述的定位装置300在x维度和y维度上平移。当充电线圈106在x维度和y维度上相对于车辆402移动时，最大功率探寻器414检测经由充电线圈106、110传递至车辆402的功率是增大还是减小。如果输送给车辆402的功率确定为增大，则线圈106沿x和/或y维度邻近对准线圈110，且因此在相同方向上继续线圈106的运动。然而，如果传输给车辆402的功率在充电线圈106运动期间减小，则充电线圈106的运动方向反向，因为充电线圈106、110沿x和y维度正移动得分开更远。为了确定输送给车辆402的功率，充电站点404的DC链路电压和电流简单地相乘(通过乘法器416)。最大功率探寻器414然后使用来自于乘法器416的传输功率计算来确定在x和y维度上的最大功率位置。
尽管充电线圈106沿x和y维度平移，但充电线圈106也同时沿z维度(即是说，沿车辆402和充电线圈110的方向)平移。充电线圈106、110之间的功率传递随充电线圈106沿z维度接近车辆402而增长，且因此，充电线圈106和充电线圈110彼此最接近(没有物理接触)的位置固然便是z维度上最大功率传递的位置。当检测到充电线圈106在z维度上与充电线圈110适当地间隔开时，且充电线圈106、110在x维度和y维度上充分地对准，则充电线圈106的平移停止，且启动充电循环，从而通过由通电的充电线圈106、110所形成的电力变压器将电能感应地传递至电池406。
使用上述途径，在试图使充电线圈106与充电线圈110对准的时段期间，从车辆的电池406获取了十分少的功率。作为替代，从电源410获得的高的功率用于在充电线圈106中产生相对较大的信号，从而容许实现充电线圈106、110之间的自动对准，而不会进一步耗尽电池406。
在用于实现充电线圈106、110之间的对准和启动充电循环的备选方法中，还有可能使用车辆存在传感器412来确定充电线圈106、110之间的对准。即是说，当充电线圈106作为备选在x和y维度两者上平移时，车辆存在传感器412感测由充电线圈110发出的磁场。如果响应于感测到的磁场由车辆存在传感器412所产生的信号在增大，则在该特定方向上继续充电线圈106在x和y维度上的平移。然而，如果由车辆存在传感器412所产生的信号在减小，则充电线圈106的平移方向便反向，因为未实现在x和y维度上的中心对准。当充电线圈106在x和y维度上的位置进行调整时，充电线圈106在z维度上同时平移(即是说，沿车辆和充电线圈110的方向)。如上文所述，在z维度上的最大功率传递位置固然便是充电线圈106和充电线圈110彼此最靠近的位置。因此，当确定由车辆存在传感器412所产生最大信号的位置(表示x和y维度的对准)且充电线圈106碰触车辆402(表示z维度上的充分对准)时，则停止充电线圈106的平移且启动充电循环，从而通过由通电的充电线圈106、110形成的电力变压器来将电能感应地传递至电池406。
仍参看图4，尽管通过上述方法的其中之一使充电线圈106、110彼此紧邻以便启动充电循环，但充电线圈106、110之间的漏电感仍可能相对较大。因此，充电站点404还使用谐振功率转换器418。谐振功率转换器418包括谐振电容器420，该谐振电容器420与变压器漏电感谐振。该构造能使充电电路的伏安额定值降低，且还能使谐振功率转换器418的半导体的低损耗软切换得以实现，从而减轻充电线圈106、110之间漏电感的影响。
尽管使充电站点404的充电线圈106平移的上述方法属于在三个维度(x、y和z)上的平移，但本发明的实施例并不限于此种构造。例如，如上文所述，充电线圈110优选为定位在车辆402的保险杠区域内，但充电线圈110也可定位在车辆402的备选区域(即，车顶结构)内。如果保险杠或备选区域内的充电线圈106位置在整个特定类别或构型的车辆中大致一致，则变化充电线圈在x维度或y维度上的高度或位置便不需要，且因此，充电站点404可仅构造成用以使充电线圈106在两个维度(即x和y维度，或y和z维度)上平移。车辆保险杠或备选结构自身也可用于引导充电线圈106到关于充电线圈110的适合高度或位置上。例如，一定外形(或轮廓，contour)可添加到充电线圈106的壳体构件上，以便沿车辆保险杠或备选结构的斜面引导充电线圈106的壳体构件，直到充电线圈106在x维度或y维度上与充电线圈110对准。此外，在待充电的车辆(或车队)并不属于充电站点404针对其所构造的特定类别或构型的情况下，可作出对充电站点404可平移构件的调整或更换，以改变充电线圈106的y维度高度设置。
还有可能的是，充电线圈106的平移仅限于z维度。即是说，车辆402可通过车辆轮胎两侧上的沟道或小引导条以及车辆轮胎前方和后方的可调式引导条而引导至特定停放位置，从而显著地限制车辆402在x维度上的可能偏差。充电线圈106的带有一定外形的壳体构件与车辆保险杠或备选结构的表面一起然后可用于进一步使充电线圈106在x维度(以及y维度，如上文所述)上与充电线圈110对准。因此，将需要充电线圈106仅在z维度上平移，从而进一步简化了充电站点404的构件。在z维度上的平移甚至还可通过使用弹簧和保险杠布置来进一步简化，在车辆使用者将触动车辆内的开关以启动充电线圈106在z维度上的平移的情况下，其中，车辆保险杠或备选结构只是在x和/或y维度上引导充电线圈106，直到实现在充电线圈106和充电线圈110之间的适当对准。充电线圈106在z维度上的平移可由测量阻力的机械开关而停止，或通过具有凸出销的限位开关而停止，该限位开关指示充电线圈106与车辆保险杠紧密邻近，且因此与充电线圈110紧密邻近。作为备选，诸如超声波传感器的电子传感装置也可用于在充电线圈106足够靠近充电线圈110而形成有效的电子变压器时停止充电线圈106在z维度上的平移。
在关于充电线圈106出于充电目的而与充电线圈110对准的任一上述实施例中，还可能有利的是包含电磁锁定装置或机械锁定装置来约束充电线圈106相对于充电线圈110的安置，使得可接受的空气间隙在启动充电循环之前和/或充电循环自身期间保持在充电线圈106、110之间。此外，还可能有利的是，充电站点404也接收控制输入，该控制输入确认充电线圈106、110之间的空气间隙在可接受的限度内、充电线圈106相对于充电线圈110正确地定位，以及没有其它故障存在于充电系统或公用电网中。如果检测到任何此种故障，则向使用者提供来自于车辆402或充电站点404的视觉或听觉指示。此外，如果检测到故障，则充电循环可由充电站点404终止，且故障代码可传输给使用者，识别故障车辆和/或充电站点构件。
除其用于车辆402储能装置的感应充电的用途外，充电线圈106、110还可用于车辆402与充电站点404之间的信息通信。此种通信可关于电池406的充电状态、计费信息或其它相关信息。充电电流的谐波之间的调制频率(或多种调制频率)可用于在充电线圈106、110之间传递信息。简单的滤波技术可提供隔离，以保护通信信号不干扰充电电流及其谐波。信息还可使用频率远高于功率切换频率而不处于切换频率的谐波的调制信号通过充电线圈106、110来传递，其中，功率切换频率预计在20kHz至100kHz的范围之间，从而在充电操作期间提供显著减少在功率电子设备和相关电性器件中的可听噪音的附加益处。这样，不但充电站点404与车辆402之间的无接触器式充电是可行的，而且充电站点404与车辆402之间的无接触器通信也是可行的。
接下来，参看图5A至图5C，示出了另一实施例。图5A示出了停放在充电站点504附近的电动或混合式电动车辆502。车辆502具有设置在其中的容置空间凹部506，优选为(但不限于)在车辆502的前端上。容置空间凹部506由容置空间门508封闭。图5B示出了车辆502还包括联接到感应充电联接装置512上的可再充式电池510。感应充电联接装置512包括充电线圈，如上文关于图1和图4描述的充电线圈110，其中，感应充电联接装置512的充电线圈直接地设置成邻近容置空间凹部506。当车辆502的容置空间门508开启时，超声波信号514从容置空间凹部506发出。充电站点504上的传感器检测来自于容置空间凹部506的超声波信号514，且启动充电序列。即是说，当检测到超声波信号514时，则充电站点504便配置再充接口516，如图5C中所示。再充接口516优选包括可在x、y和z维度上平移的电枢，但不限于此。再充接口516还包括设置在其中的充电线圈，如上文关于图1和图4所述的充电线圈106。
当检测到超声波信号514时，则再充接口516由充电站点504自动地操纵，以便定位在容置空间凹部506内。这种引导和定位可使用设置在再充接口516上的超声波接收器来执行，该超声波接收器检测超声波信号514。充电站点504控制再充接口516的运动，直到设置在再充接口516内的充电线圈与感应充电联接装置512内的充电线圈大致对准且与其适当地间隔开。当检测到此种对准时，便启动充电循环，并开始对可再充电池510的感应充电。当可再充电池510的充电完成时，再充接口516自动地从容置空间凹部506移除，关闭容置空间门508，并结束充电序列。
作为通过检测到的超声波信号514将再充接口516的充电线圈引导到感应充电联接装置512的充电线圈附近的备选方案，还有可能的是，通过测量低电平测试充电信号的感应耦合来将相应的充电线圈引导为相对对准，这类似于上文参照图4所述的。此外，再充接口516的充电线圈和感应充电联接装置512的充电线圈的相对位置可在充电循环期间通过在充电期间产生的交互的磁耦合力而保持。
尽管图5A至图5C中未示出，但也有可能的是向使用者提供显示器，该显示器设置在车辆502内或充电站点504上。显示器可指示使用者如何在最终停放操作期间定位车辆502，或可在视觉上显示所需的充电量、充电速率、充电时间等。在车辆502停放好且实现感应充电联接装置512和再充接口516的适当联接之后，使用者可允许实施协商协议，其中，使用者可基于停放在充电站点504处的时间、可再充电池510所需的充电量、充电程序和/或充电速率指定充电循环。此外，支付方法也可作为协商协议的一部分而达成一致。
接下来，参看图6，示出了根据本发明实施例的用于电动或混合式电动车辆的感应充电的充电方法600。在方框602，电动或混合式电动车辆停放成紧密邻近充电站点，优选为在充电站点的数英尺内。在方框604，从车辆感应充电线圈附近发出充电信号，从而启动充电序列。充电信号可通过使车辆的感应充电线圈通电而发出，导致可检测到的磁场，或通过从车辆的感应充电线圈附近发出的超声波信号的方式发出。在方框606，充电站点检测发出的充电信号，以及在步骤608，充电站点基于发出的充电信号使次级充电线圈沿车辆(初级)充电线圈的方向平移。在方框610，确定相应的充电线圈是否充分对准而生成高效的用于在充电站点与车辆之间传递电能的电力变压器。如果并未充分对准612，则步骤608重复以使次级充电线圈进一步平移。如果充分对准614，则在方框616启动感应充电循环。一旦完成感应充电循环，则在方框618，充电站点的次级充电线圈移离车辆的初级充电线圈，并完成充电方法600。
鉴于上述实施例，公开了一种用于电动或混合式电动车辆的高效感应充电系统，其中，充电系统容许使用者在充电循环期间始终呆在车辆内，从而简化了充电过程和保护使用者远离可能令人不适的环境条件。
尽管以上实施例仅涉及使用分开的充电线圈的无接触器式感应充电，但本发明的实施例不限于此。即是说，上述定位和对准方法还可结合常规的"插入"或"传导"型电联接器使用。充电站点的再充接口可具有设置在其上的常规电插头，该常规电插头可通过上述定位方法之一而自动地定位和插入到位于车辆上或车辆内的常规插入或传导式接口的容置空间中。更具体而言，相应的充电线圈可用于在充电站点的再充接口与车辆的再充接口之间实现适当的对准，但与感应电联接相对比，实际功率传递是通过传导电联接产生的。大功率电力传递可经由电触点通过此种传导电联接来提供，而由相应的充电线圈形成的电力变压器仍可用于低功率通信和对准控制。使用此种构造，大功率充电(即，快速充电)是可行的，且电能可高效地传递且电损耗减小。
此外，传导(即，插入)接口还可仅用于充电站点与车辆之间通信的目的，如所需充电量、充电速率、充电时间等的通信。因此，感应充电(通过电力变压器)和传导充电(利用常规插入接口)中的至少一种仍可发生，但避免了相关充电信息的感应通信。
因此，根据本发明的方面，示出了充电系统，该充电系统包括第一充电线圈和联接到第一充电线圈上的至少一个储能装置。该能量充填系统还包括能量充填站点，该站点包括设置在可动式定位器上的第二充电线圈，其中，第二充电线圈可联接到电源上；构造成用以使可动式定位器平移的至少一个驱动机构；以及系统控制器。系统控制器构造成用以检测表示第一充电线圈邻近能量充填站点的事件，平移可动式定位器而使得第二充电线圈与第一充电线圈大致对准且接近地间隔开以形成电力变压器，以及启动充电循环，该充电循环构造成用以将电能通过电力变压器传输至该至少一个储能装置。
根据本发明的另一方面，示出了一种对车辆充电的方法，该方法包括检测邻近能量充填站点的车辆，其中，车辆包括第一充电线圈，而能量充填站点包括设置在可动式电枢上的第二充电线圈；以及基于对车辆的检测来启动充电循环请求。该方法还包括操纵可动式电枢，使得第二充电线圈沿第一充电线圈的方向移动；通过确定在第一充电线圈与第二充电线圈之间的能量传递水平和检测从第一充电线圈附近的位置发出的超声波信号中的至少一个来检测第一充电线圈的位置。此外，该方法包括操纵可动式电枢来使第二充电线圈与第一充电线圈对准以形成电力变压器，以及通过电力变压器的方式来对车辆的储能装置充电。
根据本发明的另一方面，描述了一种能量充填设备。该能量充填设备包括定位在可动式电枢上的初级充电线圈，其中，该初级充电线圈电性地连接到电源上；构造成用以使可动式电枢沿至少两个维度平移的至少一个驱动机构；以及系统控制器。系统控制器构造成用以检测定位在能量充填设备外部的次级充电线圈的存在，检测次级充电线圈的位置，以及使可动式电枢和初级充电线圈沿次级充电线圈的方向平移，以便初级充电线圈与次级充电线圈大致对准且接近地间隔开。该系统控制器还构造成用以启动充电循环来对至少一个储能装置充电，其中，该至少一个储能装置通过由初级充电线圈和次级充电线圈所形成的电力变压器和传导式电联接器中的至少一个来充电。
尽管仅结合了有限数量的实施例来详细描述本发明，但应当容易理解，本发明并不限于这些公开的实施例。确切而言，本发明可进行修改，以结合任意数目的此前并未描述但与本发明的精神和范围相匹配的变型、备选方案、替换方案或等效布置。此外，尽管已经描述了本发明的多种实施例，但应当理解，本发明的方面可仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明不应视作为受限于前述说明，而是仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (9)

1.一种充电系统，包括：
第一充电线圈(110)；
联接到所述第一充电线圈(110)上的至少一个储能装置(406)；
能量充填站点(404)，其包括：
设置在可动式定位器(108)上的第二充电线圈(106)，其中，所述第二充电线圈(106)可联接到电源(410)上；
构造成用以使所述可动式定位器(108)平移的至少一个驱动机构(302)；以及
系统控制器，其构造成用以：
检测表示所述第一充电线圈(110)邻近所述能量充填站点(404)的事件；
使所述可动式定位器(108)平移而使得所述第二充电线圈(106)与所述第一充电线圈(110)大致对准且接近地间隔开以形成电力变压器；以及
启动充电循环，所述充电循环配置成用以经由所述电力变压器来将电能传递至所述至少一个储能装置(406)；
在构造成用以使所述可动式定位器平移时，所述系统控制器构造成用以：
检测从所述第一充电线圈(110)附近的位置发出的超声波信号；以及
根据所检测到的超声波信号在至少两个维度上来使所述可动式定位器(108)平移。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，在构造成用以使所述可动式定位器(108)平移时，所述系统控制器构造成用以：
检测所述第一充电线圈(110)与所述第二充电线圈(106)之间的能量传递水平；以及
根据所述第一充电线圈(110)与所述第二充电线圈(106)之间所检测到的能量传递水平来使所述可动式定位器(108)平移。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述系统控制器还构造成用以使所述可动式定位器(108)平移，使得在所述充电循环期间空气间隙(114)保持在所述第一充电线圈(110)与所述第二充电线圈(106)之间。
4.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述第一充电线圈(110)定位在车辆(402,502)内，所述车辆(402,502)为电动车辆和混合式电动车辆中的一种。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述车辆(402,502)还包括容置空间凹部(506)，其中，所述容置空间凹部(506)构造成用以将所述可动式定位器(108,516)和所述第二充电线圈(106)容置于其中。
6.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述至少一个驱动机构(302)构造成用以使所述可动式定位器(108)沿至少两个维度平移。
7.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述能量充填系统还包括连接器，所述连接器构造成用以将所述第二充电线圈(106)联接到所述电源(410)上，其中，所述电源(410)包括公用电网和电池中的一个。
8.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述能量充填站点(404)还包括用以补偿电力变压器漏电感的谐振功率转换器(418)。
9.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述系统控制器还构造成用以使用充电电流的谐波之间的调制频率来在所述第一充电线圈(110)与所述第二充电线圈(106)之间传输信息。
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