CN106232416B - 用于多个充电线圈的车辆的电感性电源 - Google Patents

Abstract

动态无线充电系统可以包括协调多个充电基座垫以向沿着安装动态无线充电系统的距离移动的接收器提供经协调的连续的电力传送。这些动态系统可能需要可以作为基座阵列网络(BAN模块)中的部件的大量线圈(基座垫)。BAN模块可以提供简化的安装和系统设计，其中BAN模块可以是预先组装的自包含投入式单元。BAN模块的布局和设计为其包含充电基座垫、本地控制器、配电电路系统和开关控制。BAN模块的尺寸可以动态地影响这样的动态系统的可用性和实用性。BAN模块的尺寸可以取决于电动车辆上的车辆垫之间的间距以及BAN模块内的基座垫间距。

Description

用于多个充电线圈的车辆的电感性电源

技术领域

本申请总体上涉及可充电设备(诸如电动车辆)的无线电力充电。

背景技术

已经引入了包括由从能量存储设备(诸如电池)接收的电能得到的动力电力的可充电系统(诸如车辆)。例如，混合动力电动车辆包括车载充电器，车载充电器使用来自车辆制动和传统电机的电力对车辆充电。纯电动的车辆通常从其他源来接收用于对电池充电的电能。通常建议电池电动车辆以通过某种类型的有线交流(AC)电(诸如家用或商用AC电源)来充电。有线充电连接需要在物理上连接至电源的线缆或者其他类似的连接器。线缆和类似的连接器有时可能不方便或者很麻烦，并且具有其他缺陷。所期望的是提供能够在自由空间中传送电力(例如经由无线场)的无线充电系统，以用于对电动车辆充电从而克服有线充电解决方案的一些缺陷。另外，无线充电系统应当能够协调多个基座垫，以便实际中在扩展的行进距离上适当地连续调整到移动的接收器的电力传送。

发明内容

本文中公开的实施例每个具有若干革新的方面，这些方面中没有单独的任何一个仅负责本发明的期望属性。在不限制如随附权利要求表达的范围的情况下，这里简要地公开更多突出的特征。在考虑到本讨论之后，应当理解各种实施例的特征如何相对于当前动态无线充电系统提供若干优点。

本发明的一个实施例包括一种用于对电动车辆充电的设备，设备包括：被配置成对电动车辆充电的多个充电线圈，多个充电线圈中的任意两个充电线圈之间的长度小于电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距(pitch)；被配置成向充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力的多个控制单元；以及被配置成将充电线圈中的一个充电线圈选择性地耦合到控制单元中的一个控制单元的多个充电线圈开关。

本发明的另一实施例可以包括一种用于生成阵列的方法，方法包括：提供被配置成对电动车辆充电的多个充电线圈，多个充电线圈中的任意两个充电线圈之间的长度小于电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距；提供被配置成向充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力的多个控制单元；以及提供被配置成将充电线圈选择性地耦合到控制单元中的一个控制单元的多个充电线圈开关。

另外的实施例可以包括一种用于对电动车辆充电的设备，设备包括：用于对电动车辆无线地充电的多个装置，多个无线充电装置中的任意两个无线充电装置之间的长度小于电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距；用于向无线充电装置中的一个无线充电装置选择性地分配电力的多个装置；以及用于将无线充电装置中的一个无线充电装置选择性地耦合到配电装置中的一个配电装置的多个装置。

附图说明

现在将参考附图结合各种实施例来描述以上提及的方面以及本发明的其他特征、方面和优点。然而，图示的实施例仅是示例而非意图限制。遍及附图，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另外指出。注意，以下附图的相对尺寸可能没有按比例绘制。

图1是根据实施方式的一个示例的无线电力传送系统的功能框图。

图2是根据实施方式的另一示例的无线电力传送系统的功能框图。

图3是根据示例实施方式的包括发送或接收天线的图2的发送电路系统或接收电路系统的部分的示意图。

图4图示沿着道路行进的具有至少一个车辆垫的电动车辆的示意性视图，其中动态无线充电系统的各种部件安装在道路下面。

图5a图示在图4中描绘的基座阵列网络(BAN)模块的示意性视图。

图5b示出了被包含在模块式壳体的示例内的在图4中描绘的基座阵列网络(BAN)模块的实施例。

图6图示在连接至导管和壳体的同时在道路中的来自图5的多个 BAN模块的安装的示例。

图7图示图4的示意性视图，其中电动车辆包括具有车辆垫间距的两个车辆垫，其中还描绘了基座垫间距。

图8描绘图4-图7中的BAN模块的实施例的两个连续示例的示意图和对应透视视图。

图9描绘示例基座垫激活序列的各种基座垫激活序列步骤的透视视图。

图10图示在基座垫上方行进的车辆垫情况下沿着道路的基座垫的交叠布局的示例的透视视图。

图11a图示具有基座垫间距和车辆垫间距的关于在基座垫上方的车辆垫位置的每个基座垫与车辆垫之间的组合耦合的示例的图。

图11b图示具有另外的基座垫间距和车辆垫间距的关于在基座垫上方的车辆垫位置的每个基座垫与车辆垫之间的组合耦合的另一示例的图。

图11c图示具有示例基座垫间距和车辆垫间距的关于在基座垫上方的车辆垫位置的经由每个基座垫与车辆垫的到电动车辆的组合电力传送的第三示例的图。

图12图示图4-8的基座阵列网络(BAN)模块的制造方法。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考形成本公开的部分的附图。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并非意在限制。可以使用其他实施例，并且可以做出其他变化而不偏离这里呈现的主题的精神或范围。应当很容易理解，本文中一般性描述并且在附图中图示的本公开的范围可以按照各种不同的配置来布置、替代、组合和设计，所有这些配置被明确地预期并且形成本公开的部分。

无线电力传送可以指代在不使用物理导电体(例如电力可以通过无线空间传送)的情况下，将与电场、磁场、电磁场或其他方式相关联的任何形式的能量从发射器传送到接收器。输出到无线场(例如磁场或电磁场)中的电力可以通过“接收天线”来接收、捕获或耦合以实现电力传送。

电动车辆在本文中用于描述远程系统，其示例是包括从可充电能量存储设备(例如，一个或多个可再充电的电化学电池或者其他类型的电池)得到的电能作为其运动能力的一部分的车辆。作为非限制性示例，一些电动车辆可以是混合动力电动车辆，其包括除电动机之外用于直接运动或者对车辆的电池充电的传统内燃机。其他电动车辆可以从电力源汲取所有的运动能力。电动车辆不限于汽车并且可以包括摩托车、手推车、小型摩托车等类似的。通过示例而非限制的方式，本文中以电动车辆(EV)的形式描述了远程系统。另外，还预期了可以使用可充电的能量存储设备来至少部分供电的其他远程系统(例如电子设备，诸如个人计算设备等类似的)。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而非意在限制本公开。本领域技术人员应当理解，如果意图在于具有编号的权利要求元素，则这样的意图将在权利要求中明确叙述，并且在不存在这样的叙述的情况下，则不存在这样的意图。例如，如本文中使用的，单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”意图也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。如本文中使用的，术语“和 /或”包括相关联的列出项中的任何一个以及一个或多个的所有组合。还应当理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和“包括(including)”当在本说明书中使用时规定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。诸如“至少一个”的表达当在元件的列表前面时修改元素的整个列表，但是不修改列表的各个元素。

图1是根据一个示例实施方式的无线电力传送系统100的功能框图。输入电力102可以从电力源(本附图中未示出)提供给发射器104 以生成无线(例如磁或电磁)场105用于执行能量传送。接收器108 可以耦合到无线场105并且生成输出电力110用于由耦合至输出电力 110的设备(本附图中未示出)来存储或消耗。

在实施方式的一个示例中，发射器104和接收器108根据互谐振关系配置。当接收器108的谐振频率和发射器104的谐振频率大体相同或者非常接近时，发射器104与接收器108之间的传输损失最小。由此，与可能需要非常接近(例如有时在几毫米内)的大天线线圈的纯电感解决方案相比，可以在更大的距离上提供无线电力传送。谐振电感耦合技术因此可以实现改进的效率以及各种距离上并且具有各种电感线圈配置的电力传送。

当接收器108位于由发射器104产生的无线场105中时，接收器 108可以接收电力。无线场105对应于其中由发射器104输出的能量可以被接收器108捕获的区域。无线场105可以对应于下面将进一步描述的发射器104的“近场”。发射器104可以包括用于向接收器108发送能量的发送天线或线圈114。接收器108可以包括用于接收或捕获从发射器104发送的能量的接收天线或线圈118。近场可以对应于其中存在由于发送线圈114中最小地辐射电力远离发送线圈114的电流和电荷而导致的强反应场的区域。近场可以对应于发送线圈114的大约1个波长(或者其分数)的范围内的区域。

如以上描述的，高效的能量传送可以通过将近场105中的能量的大部分耦合到接收线圈118而非以电磁波向远场传播能量的大部分来进行。当被定位在近场105内时，可以在发射线圈114与接收线圈118 之间形成“耦合模式”。其中发生这一耦合的发射天线114与接收天线118周围的区域在本文中称为耦合模式区域。

图2是根据实施方式的另一示例的无线电力传送系统200的功能框图。系统200可以是与图1的系统100具有类似操作和功能的无线电力传送系统。然而，与图1相比，系统200提供关于无线电力传送系统200的部件的另外的细节。图1的系统100可以包括与图2所示的相同的部件中的很多部件。系统200包括发射器204和接收器208。发射器204可以包括发射电路系统206，发射电路系统206可以包括振荡器222、驱动器电路224以及滤波器和匹配电路226。振荡器222 可以被配置成生成可以响应于频率控制信号223来调节的期望频率的信号。振荡器222可以向驱动器电路224提供振荡器信号。驱动器电路224可以被配置成基于输入电压信号(VD)225以例如发射天线 214的谐振频率来驱动发射天线214。驱动器电路224可以是被配置成从振荡器222接收方波并且输出正弦波的开关放大器。例如，驱动器电路224可以是E类放大器。

滤波器和匹配电路226可以滤除谐波和其他不想要的频率并且将发射器204的阻抗与发送天线214匹配。作为驱动发射天线214的结果，发射天线214可以生成无线场205以无线地输出足以用于对例如电动车辆605的电池236充电的电平的电力。

接收器208可以包括接收电路系统210，接收电路系统210可以包括匹配电路232和整流电路234。匹配电路232可以将接收电路系统210的阻抗与接收天线218匹配。整流电路234可以根据交流(AC) 电力输入生成直流(DC)电力输出以对电池236充电，如图2所示。接收器208和发射器204另外可以在单独的通信信道219(例如蓝牙、 Zigbee、蜂窝等)上通信。接收器208和发射器204替选地可以使用无线场205的特性经由带内信令来通信。

接收器208可以被配置成确定由发射器204发射并且由接收器 208接收的电力的量是否适合对电池236充电。

图3是根据示例实施方式的图2的发射电路系统206或接收电路系统210的部分的示意图。如图3所示，发射或接收电路系统350可以包括天线352。天线352也可以称为或者被配置为“回路”天线352。天线352在本文中也可以称为或者被配置为“磁性”天线或电感线圈。术语“天线”一般性地指代可以无线地输出或接收能量以耦合至另一“天线”的部件。天线也可以称为被配置成无线地输出或接收电力的类型的线圈。如本文中使用的，天线352是被配置成无线地输出和/ 或接收电力的类型的“电力传送部件”的示例。

天线352可以包括空气芯或物理芯，诸如铁氧体芯(本附图中未示出)。空气芯回路天线可以更容忍放置在芯的附近的外来物理设备。另外，空气芯回路天线352允许将其他部件放置在芯区域内。另外，空气芯回路可以更加容易地使得能够将接收天线218(图2)放置在其中发射天线214的耦合模式区域可以更强的发射天线214(图2) 的平面内。

如所陈述的，发射器104(在图2中提及的发射器204)与接收器108(在图2中提及的接收器208)之间的高效能量传送可以在发射器104与接收器108之间的匹配或者接近匹配的谐振期间发生。然而，即使发射器104与接收器108之间的谐振不匹配，仍然可以传送能量，尽管效率可能受到影响。例如，效率可能比在谐振匹配时小。能量的传送通过将来自发射线圈114(如图2中提及的发射线圈214) 的无线场105(如图2中提及的无线场205)的能量耦合到接收线圈 118(如图2中提及的接收线圈218)以驻留在无线场104的附近而不是将能量从发射线圈114向自由空间中传播来进行。

回路或磁性天线的谐振频率基于电感和电容。电感可以简单地是由天线352产生的电感，而电容可以被添加到天线的电感以产生期望谐振频率的谐振结构。作为非限制性示例，电容器354和电容器356 可以被添加到发射或接收电路系统350以产生选择谐振频率的信号 358的谐振电路。相应地，对于更大直径的天线，保持谐振所需要的电容的大小可以随着回路的直径或电感的增加而减小。

另外，当天线的直径增加时，近场的高效能量传送区域可以增加。使用其他部件形成的其他谐振电路也是可能的。作为另外的非限制性示例，电容器可以并行地放置在电路系统350的两个端子之间。对于发射天线，频率基本上对应于天线352的谐振频率的信号358可以是到天线352的输入。

在图1中，发射器104可以输出频率对应于发射线圈114的谐振频率的时变磁(或电磁)场。当接收器108在无线场105内时，时变磁(电磁)场可以在接收线圈118中感生电流。如以上描述的，如果接收线圈118被配置成在发射线圈114的频率处谐振，则能量可以被高效地传送。在接收线圈118中感生的AC信号可以如以上描述地被整流以产生可以被提供以对负载充电或供电的DC信号。

很多当前无线车辆充电系统要求正被充电的电动车辆静止，即停在在无线充电系统附近或上方，使得电动车辆能够维持存在于由无线充电系统生成的无线场内以传送电荷。因此，在电动车辆通过这样的无线充电系统来充电时，电动车辆可能不能用于运输。能够在自由空间上传送电力的动态无线充电系统可以克服静态无线充电站的一些不足。

在具有包括沿着行进路径线性地放置的多个基座垫的动态无线充电系统的道路上，电动车辆可以在道路上行进的同时在多个基座垫附近行进。如果电动车辆想要在行进的同时对其电池或电力源充电以对电动车辆供电，以便延伸其范围或者降低对于稍后充电的需要，电动车辆可以请求动态无线充电系统激活沿着电动车辆的行进路径的基座垫。这样的动态充电也可以用于减小或消除对于除电动车辆的电动力系统(例如混合动力/电动车辆的次级汽油发动机)之外的辅助或补充电机系统的需要。由此，需要高效且有效地激活沿着电动车辆的行进路径的基座垫的动态无线充电系统和方法。

图4图示沿着道路410行进的具有至少一个车辆垫406的电动车辆405的示意性视图，其中动态无线充电系统400的各种部件安装在道路410下面或旁边。道路410被示出为从页面的左侧向页面的右侧延伸，其中电动车辆405在行进方向上从左至右沿着道路410行进。如图4中描绘的，电动车辆405沿着行进方向从安装在道路410中的基座垫415a-415r上方通过。在替选实施例中，基座垫415可以安装在道路410的表面的顶部、在道路410的旁边、或者与道路410的表面平齐、或者在允许向沿着道路410行进的电动车辆405无线地传送能量的任何实施方式中。

基座垫415a-415r在被激活时可以发出无线场(本附图中未示出) 并且经由至少一个车辆垫406向电动车辆405无线地传送电力。图4 的基座垫415a-415r可以被描绘为彼此相邻。在另一实施例中，基座垫415a-415r可以以交叠方式安装(如图8中提及的)。在一些其他示例中，基座垫415可以按照如下方式来安装：其中一些基座垫415 与其他基座垫415交叠而一些基座垫415可以相邻而没有与及其他基座垫415交叠。如所描绘的，基座垫415、开关420、和本地控制器 425的组可以是基座阵列网络(BAN)模块450a-450c的部件。如所示，BAN模块450的相应部件被绘制阴影以表示相应的电力路径 (BAN模块450的详细讨论在下面参考图5a-图6提供)。

基座垫415可以包括能够生成用于无线地传送电力的无线场(在此未示出)的线圈。在一些实施例中，基座垫415可以包括被配置成生成用于传送无线电力的无线场的装置，装置可以包括能够生成无线场的一个或多个电感线圈或其他设备。在一些其他实施例中，基座垫 415可以指代能够生成用于无线配电的无线场的各个电感线圈或类似的设备。能够生成无线场以无线地传送电力的任何结构可以用作本文中描述的系统中的基座垫415。类似地，在下面将要描述的车辆垫可以类似地描述包括至少一个电感线圈或类似设备的装置或者可以直接表示电感线圈或类似设备。

图4的电动车辆405可以包括一个或多个车辆垫406。基座垫 415a-415r中的每个可以连接至开关420a-420r，开关420a-420r可以经由配电电路421a-421f将基座垫415a-415r中的每个耦合至本地控制器425a-425f。本地控制器425a-425f中的每个可以连接至骨干430，骨干430本身可以连接至电源/逆变器435。

电源/逆变器435可以连接至电力源440。另外，本地控制器 425a-425f和电源/逆变器435可以连接至配电控制器445用于通信和控制。在另一实施例中，配电控制器445也可以连接至电动车辆405。在一些实施例中，配电控制器445、本地控制器425、电源/逆变器435和电动车辆405之间的通信和控制连接(本附图中未示出)可以是无线的，使得配电控制器425和电动车辆405不需要物理连接或连线。在一些另外的实施例中，配电控制器445可以集成到本地控制器425 或者任何电力生成设备(电源/逆变器435和电力源440)中。在另一实施例中，配电控制器445可以仅协调BAN模块450之间或本地控制器425之间的通信。在一些其他实施例中，配电控制器445可以激活BAN模块450，但是将基座垫415激活的定时留给本地控制器425。替选地，配电控制器445可以仅向本地控制器425通信非关键信息，而不提供基座垫415激活信息。

在运行时，电动车辆405可以沿着道路410行进，其车辆垫406 定位并且配置成从基座垫415接收电力。基座垫415a-415r中的每个可以生成无线场(本附图中未示出)。基座垫415a-415r可以与穿过由基座垫415生成的无线场的车辆垫406耦合，并且可以从基座垫415 向车辆垫406无线地传送电力，其中无线电力可以由电动车辆405的系统来使用。在实施例中，车辆垫406可以包括被定位在沿着电动车辆405的一个或多个位置处的一个或多个车辆垫406。在实施例中，车辆垫406在电动车辆406上的位置可以根据基座垫415相对于道路 410的定位以及电动车辆405行进路径来确定。在一些实施例中，车辆垫406可以包括极化耦合系统(例如双D线圈)和正交线圈中的至少一项。在另一实施例中，车辆垫406可以包括组合的双D正交线圈。在一些其他实施例中，车辆垫406可以包括另一类型的线圈。在一些其他实施例中，车辆垫406可以包括圆形线圈和螺线管线圈中的一项或者以上提及的线圈中的任何线圈的组合。

开关420a-420r可以控制从配电电路421a-421f和本地控制器 425a-425f到连接至开关420a-420r的下游的相应基座垫415a-415r的电流流动。开关420a-420r可以包括基于来自本地控制器425的信号而使得来自本地控制器425的电流能够传递到连接至开关420的相应基座垫415a-415r的设备或电路系统。在另一实施例中，开关420可以响应于来自配电控制器445的信号而向连接的基座垫415传递电流。在一些实施例中，开关420可以默认地向基座垫415传递电流而不需要从另一设备接收信号。在实施例中，当本地控制器425从骨干 430汲取电流以将其分配给连接的基座垫415之一时，本地控制器425 可以向整个配电电路421分配电流。在该实施例中，开关420可以用于基于信号或者默认条件来将特定的基座垫415耦合至配电电路421 的电流。在另一实施例中，配电电路421可以包括基于哪些基座垫415 要接收电流而将各个开关420连接至本地控制器425所需要的连线或其他电路系统。配电电路421可以包括将本地控制器425a-425f物理上连接至开关420a-420r和基座垫415a-415r所需要的连线和/或电路，并且使得本地控制器425能够根据需要向基座垫415分配电流以向电动车辆405提供充电电力。

在实施例中，本地控制器425a-425f可以控制到基座垫415a-415r 的电流流动并且可以控制通过基座垫415a-415r的电流流动的方向。在替选实施例中，开关420a-420r可以控制通过基座垫415a-415r的电流流动的方向。以上讨论的由配电电路421、本地控制器425或开关 420对电流的控制可以包括控制向基座垫415发送的电流的幅度和/ 或相位中的至少一项。由配电电路421、本地控制器425或开关420 的这样的控制可以提供用于基座垫415所生成的无线场的操纵。在一些实施例中，通过连接的基座垫415的电流流动的相位可以限于0或 180度之一。在一些其他实施例中，电流流动的相位可以是在0到360 度之间的任何值。在一些实施例中，每个BAN模块450中的本地控制器425可以包括能够彼此独立地控制的各个控制单元。在一些其他实施例中，每个BAN模块450中的本地控制器425可以包括控制两个本地控制器425的单个共享控制单元或处理器，同时每个本地控制器维持独立的配电部件和来自骨干435的电力输入以及共享单个处理器但独立于另一个本地控制器425的操作来操作和运行的能力。本地控制器425a-425f可以从骨干430接收电流，骨干430可以将本地控制器连接至电源/逆变器435和电力源440。除了从骨干430向基座垫 415分配电流，本地控制器425还可以调谐配电电路421和到连接的基座垫415的对应的输出电流。

每个BAN模块450a-450c中的两个本地控制器425、相应的配对 425a和425b、425c和425d以及425e和425f可以提供BAN模块450a、 450b和450c内部的并行配电路径，使得由每个BNA模块450内的两个本地控制器425控制的两个基座垫415可以同时被激活而不需要单个本地控制器425在给定时刻向多于一个基座垫415提供电力。

骨干430可以沿着道路410的长度从电源/逆变器435向多个本地控制器425分配电流。当电动车辆405沿着道路410行进并使用动态无线充电系统400时，配电控制器445可以操作以控制各个基座垫415 的激活。配电控制器445可以基于基座垫415的需求以及在给定时刻提供电力传送的需要来提供对电力源440和电源/逆变器435的控制。

在操作中，电动车辆405或其操作者可以确定利用动态无线充电系统400是有益的。在一些实施例中，利用动态无线充电系统400可能需要电动车辆405与充电系统400之间的初步通信。这些初始通信可以涉及配电控制器445。这些通信可以发起用于电动车辆405和动态无线充电系统400两者的充电过程并且验证电动车辆405可以使用动态无线充电系统400。另外，初步通信可以涉及激活电动车辆405 的车辆垫406以及向电动车辆405或其操作者指示电动车辆405的行进路径的适当对准，从而其可以在基座垫415a-415r上方行进。在替选实施例中，配电控制器445可以不在初始通信中涉及，而是可以仅在与电动车辆405的、用以当电动车辆405在基座垫415a-415r上方行进时确定其在动态无线充电系统400内的位置的通信中涉及。当电动车辆405经过每个基底415a-415r上方时，电动车辆405的车辆垫 406可以经过由基座垫415a-415r生成的无线场(本附图中未示出)。

在经过无线场时，车辆垫406可以选择性地连接到被配置成使用车辆垫406所接收的能量对能量存储设备(本附图中未示出)充电的充电电路(本附图中未示出)，或者直接连接到电动车辆405以对电动车辆405的电子部件选择性地供电并且提供用于运动的电力。这些选择可以由电动车辆405的操作者、由电动车辆405、或者由动态无线充电系统400做出。因此，由车辆垫406接收的无线电力可以使得电动车辆405能够延伸其范围并且最小化其对于随后的充电周期的需要。基座垫415与车辆垫406之间的耦合水平可以影响所传送的电力的量或者利用它们经由无线场向电动车辆405传送电力的效率。

当电动车辆405和车辆垫406行进通过动态无线充电系统400以及各个基座垫415a-415r上方时，配电控制器445可以与电动车辆405、电源/逆变器435和本地控制器425a-425f通信。取决于电动车辆406 相对于动态无线充电系统400的位置，配电控制器445可以指令电源 /逆变器435生成电流并且将电流分配给骨干430。骨干430可以用于向所有连接的本地控制器425a-425f供应电流，电流可以被进一步分配给基座垫415a-415r以向电动车辆405无线地传送电力。在一些实施例中，骨干430可以是分配高频(HF)电力并且能够使在彼此附近的基座垫415同步到单个相位的回路导体。在实施例中，骨干430可以按照如下方式来构造：该方式使得本地控制器425和从骨干430源取电力的任何其他设备能够通过与骨干30无线耦合。这一无线耦合可以类似于在变压器或无线充电中所见的耦合。骨干430与本地控制器425之间的无线连接可以提供沿着骨干430在任何地方定位本地控制器424或者很容易地移动本地控制器425而不需要对任一部件的任何物理修改的能力。在另一实施例中，骨干430可以被构造成使得本地控制器425和从骨干430源取电力的任何其他设备能够经由电连接物理地连接至骨干。替选实施例可以利用骨干430与本地控制器425 之间的无线连接和物理连接的组合。骨干430的长度可以仅受所连接的BAN模块450/本地控制器425的电流需求以及电源440的输出的限制。

在激活电源/逆变器435之后，配电控制器445可以获取关于电动车辆405的矢量或路径以及电动车辆405的速度的信息。配电控制器 445可以从电动车辆405本身或者从基座垫415的各种传感器或负载分析来获取这一信息。相对于电动车辆405和车辆垫406的位置，配电控制器445可以取决于电动车辆405的位置向在电动车辆405附近的本地控制器425发送信号以在某个时刻激活特定的基座垫415。例如，如图4中捕获的时刻所表示的，配电控制器445可以与电动车辆405通信以确定车辆垫406相对于动态无线充电系统400、本地控制器425c和425d的位置，以命令它们激活基座垫415j和415k从而向车辆垫406无线地传送电力。当电动车辆405继续朝着页面右侧沿着道路410往前行进时，配电控制器445将继续与电动车辆405通信并且向本地控制器425c-425f连续地发送命令以便根据电动车辆405何时在相应基座垫415上方而在适当的时间激活基座垫415l-415r。在替选实施例中，配电控制器445可以沿着道路410往前与本地控制器425 通信以协调到电动车辆405的电力传送。作为另一替选，BAN 450中的每个可以感测电动车辆405的存在，并且基于所检测到的电动车辆 405的存在来自动地且选择性地激活基座垫425中的一个基座垫。

当本地控制器425a-425f从配电控制器445接收到激活特定基座垫415的信号时，连接至待被激活的基座垫415的相应的本地控制器 425可以向在待被激活的基座垫415与本地控制器425之间的开关420 生成信号。例如，在图4中描绘的时刻，本地控制器425c可以从配电控制器445接收用以激活基座垫415i的信号。在一个实施例中，响应于此，本地控制器425c可以被配置成向开关420i生成用以指令开关420i将基座垫415i连接至配电电路421c的信号。在另一实施例中，本地控制器425可以向开关420发送接收到的信号。在某个其他实施例中，配电控制器445可以直接与开关420和本地控制器425通信。同时，控制器425d可以从配电控制器445接收信号，这可以引起本地控制器425d向开关420j生成用以指令开关425j将基座垫415j连接至配电电路421d的信号。当车辆405在行进方向上继续时，本地控制器425d-425f可以从配电控制器445接收用以激活特定基座垫 415k-415r的命令。响应于这些命令，向所指示的基座垫415分配电力的特定本地控制器425可以指令对应于基座垫415的开关415将基座垫415连接至相应配电电路421d-f。本地控制器425a-425f还可以控制来自骨干430的电流或者可以调节来自骨干430的电流。

如以上描述的这样的安装和连接模式可以使得每个本地控制器 425能够在给定时刻仅向一个基座垫415提供电流，即使两个连续的基座垫415同时是活跃的。从本地控制器配对接收电力的基座垫415 可以被交织使得没有本地控制器425向任何两个连续的基座垫415分配电力。这在使用更低额定部件跨多个基座垫415提供平滑的电力传送时可以是有益的。基座垫415的交织表示，交替的基座垫415由不同的本地控制器425来供电，并且一个本地控制器从不需要向两个基座垫415供电。提供可以向多个基座垫425馈电的多个本地控制器425 可以提供更加成本有效的系统，其中本地控制器425可以以更加高效的方式使用，因为它们将在向多个基座垫425供应电流的同时被使用。另外，防止单个本地控制器425向连续的基座垫415提供电流有助于减小骨干430与基座垫415之间的所有部件的额定功率要求，因为其中的每个部件仅需要能够处理单个基座垫415的电流负载。在非并行且非交织的配电系统中，可以向多于单个基座垫415馈送电流的任何设备可能需要被额定在同时对两个或更多个基座垫415馈电所需要的较高电流，如同在多个基座垫415上提供平滑的电力传送所需要的。

在这一时间期间，配电控制器445可以继续向电源/逆变器435 和/或电力源440发送信号，电源/逆变器435和/或电力源440可以生成高频电流，高频电流由基座垫415可使用以生成无线场并且无线地传输电力。在另一实施例中，电源/逆变器435可以仅需要开/关信号，使得配电控制器445不需要在电动车辆405在动态无线充电系统400 的附近时一直发送连续信号。

基座垫415可以连接至至少一个本地控制器425。本地控制器425 可以控制到和/或通过基座垫415的电流流动。本地控制器425可以被配置成在任何给定时刻仅向单个基座垫415提供电流流动。每个基座垫415可以在其与本地控制器425之间具有至少一个开关420，基座垫415可以在本地控制器425确定连接至相应开关420的基座垫415 应当接收电流以生成无线场时被激活。另外，本地控制器425、开关 420、基座垫415或者配电电路421中的至少一个可以被配置成控制通过连接的基座垫415的电流流动的方向。通过基座垫415的电流流动方向的控制可以提供用于最小化被同时激活的基座垫415与相邻基座垫415之间的互耦合和交叉耦合。

图5a图示图4中描绘的基座阵列网络(BAN)模块450的示意性视图。作为模块设备，BAN模块450可以包括在模块壳体(本附图中未示出)内的多个基座垫415a-415f、多个开关420a-420f以及多个本地控制器425a和425b。如以上描述的，本地控制器425a和425b 中的每个可以经由配电电路421a和421b向基座垫415a-415f的子集分配电流。如所描绘的，本地控制器425a可以连接至配电电路421a，配电电路421a向开关420a、420c和420e馈电，开关420a、420c和 420e可以引导到基座垫425a、425c和425e。类似地，本地控制器425b 可以连接至配电电路421b、开关420b、420d和420f、以及基座垫425b、 425d和425f。如所示，BAN模块450的相应部件被绘制阴影以表示配电路径。

本地控制器425a和425b可以用于向BAN模块450的其余部件并行地分配电力并且控制BAN模块450的其余部件。如以上讨论的，本地控制器425a可以从BAN模块450外部的源接收电力和控制，并且向BAN模块450的部件中的一个或多个部件分配电力和控制，诸如配电电路421a、开关420a、420c和420e、以及随后的基座垫415a、 415c和415e。例如，本地控制器425a可以从骨干430(在本附图中未示出)接收电流并且从配电控制器445(在本附图中未示出)接收配电信号。配电信号可以表示以下信号：该信号指示哪些部件在给定时刻上电以便在动态无线充电系统400中适当地运行。在一些实施例中，本地控制器425a和425b可以不接收配电信号，而是可以仅在要向下游部件分配电流时接收电流。在一些其他实施例中，本地控制器 425a和425b可以不接收电流，而是被配置成响应于配电信号或者响应于所提供的输入电力来根据输入电力生成电流。在一些其他实施例中，本地控制器425可以是电源/逆变器和电流分配设备的组合，并且可以被配置成根据其自己对何时激活基座垫415的确定而向基座垫 415提供电力。在另外的实施例中，本地控制器425可以被配置成响应于来自电动车辆405的信号而向基座垫415提供电力。来自电动车辆405的信号可以包括经由无线通信(例如蓝牙、Wi-Fi等)从电动车辆405到本地控制器425的直接通信。在另一实施例中，本地控制器425可以被配置成响应于负载监测通信或信号而向基座垫415提供电力，其中，基座垫415可以基于在基座垫415处经由车辆垫406的电动车辆405的负载来确定电动车辆405的存在或位置。在一些其他实施例中，本地控制器425可以接收用以向基座垫415提供电力的信号，该信号可以由在先BAN模块450的部件(例如BAN模块450的基座垫415或本地控制器425)生成并且被通信给当前本地控制器 425。这一通信可以经由任何有线或无线通信方法。这一通信可以包括向当前本地控制器425告知何时开始提供电力的信息，或者可以包括关于电动车辆405的位置、速度和/或方向的信息。这些通信可以直接在相同或不同BAN模块450的本地控制器425之间，或者可以被定向通过配电控制器445并且然后到其他本地控制器425。例如，在一个实施例中，BAN模块450a内的本地控制器425a可以向BAN模块450a内的本地控制器425b或者BAN模块450b内的本地控制器 425c通信以开始充电。在另一实施例中，相同的本地控制器425a可以向本地控制器425b或本地控制器425c通信关于电动车辆405的速度、位置或方向的信息。

在接收到电流和配电信号时，本地控制器425a可以向配电电路 421a传递从骨干接收的电流。类似地，从配电控制器接收的配电信号可以包括表示哪些基座垫415a-415f将要在给定时刻被激活的信号。

配电电路421a然后可以如参考图4讨论地向与其连接的所有开关420(例如开关420a、420c和420e)传递电流。在一些实施例中，配电电路421a本身可以不包括任何内部控件，或者可以不能够在除了预定路径或基座垫激活序列之外的任何路径中定向电流。在另一实施例中，配电电路421a可以包括使得其能够沿着配电电路421a可以控制的动态路径而选择性地分配电流的控件和部件。开关420a、420c 和420e可以向相应基座垫415a、415c和415e分配接收的电流。开关 420可以响应于来自配电控制器445的本地控制器425的信号以激活与开关420连接的基座垫415。

在使用时，模块设备BAN模块450可以是可以安装到动态无线充电系统400中的自包含式部件。BAN模块450和动态无线充电系统400可以被设计成使得BAN模块450模块可以为了最小成本和难度而被安装和/或被移除。例如，在极端简化的动态无线充电系统400中，BAN模块450可以是被配置成与所有外部部件(例如骨干430、配电控制器445和电动车辆405)无线连接的“投入式”模块。维持与所有外部部件的无线连接可以简化安装或移除，并且可以降低安装和维护成本，其中物理连接可以最小化。在某个其他实施例中，BAN 模块450可以针对每个所需要的或者所期望的输入包括单独的连接。例如，在一个实施例中，BAN模块450可以包括接收其中的每个本地控制器425的输入电流的电力连接以及用于每个本地控制器425从配电控制器445和/或电动车辆405接收通信的通信信号。

图5b示出了被包含在模块壳体内的BAN模块450模块的实施例的示例。如所示，BAN模块450可以包括矩形壳体505，矩形壳体 505中包含有图5a的部件，包括基座垫415a-415f、开关420a-420f(本附图中未示出)、配电电路421a和421b(本附图中未示出)、以及本地控制器425a和425(本附图中未示出)。如所示，6个基座垫 415a-415f在电动车辆405的行进方向上沿着BAN模块450的上表面 455可以依次可见。在另一实施例中，BAN模块450可以以根据应用确定的任何形状的模块部件而包含。

BAN壳体505可以用于产生模块式部件，该模块式部件可以很容易地被插入到标准动态无线充电系统400中并且如以上讨论地简化安装、移除、维护并且降低相关联的成本。如果模块式部件具有标准形状并且物理连接被最小化，则可以简化安装和移除并且因此降低相关联的成本。在实施例中，BAN壳体505将安装到道路410中使得壳体505的上表面510与道路410的上表面平齐。在这样的实施例中， BAN壳体505的上表面510可以如所示的暴露基座垫415a-415f的上表面，或者可以覆盖基座垫415a-415f的上表面。使基座垫415的上表面暴露可以通过减少可能产生干扰或其他问题的任何中间元件来增加基座垫415电力传送的能力。然而，使基座垫415的上表面暴露可能增加破坏基座垫415的风险。在另一实施例中，BAN壳体505 可以安装在道路410下面使得没有BAN模块450和BAN壳体505的任何部分暴露在道路410中。

图6图示连接至导管610和壳体605的道路410中的多个BAN 模块450模块的安装的示例。图6示出了横跨页面的道路410。在道路410的中央是条带，条带内定位有BAN模块450a和450b。如所示， BAN模块450a和450b已经安装到道路410中，BAN模块450c被示出为在道路410上方以表示在BAN模块450b旁边的安装。在一些实施例中，连接615可以位于BAN模块450下面，如在BAN模块450c 下面所见的。在另一实施例中，连接615可以位于BAN模块450侧面，或者在相对于BAN模块450的传导性或者易于安装的任何其他位置。骨干连接615被示出为在导管610处的在道路410中可以安装 BAN模块450之处下面。在一些实施例中，骨干连接615可以不存在，其中骨干430与BAN模块450之间的连接是无线的(例如电感性的等)。导管610在BAN模块450下面沿着道路410的长度行进。在BAN模块450a-450c的长度的尾部，导管610在道路上行进到公路一侧并且然后垂直到壳体605中。

图6所示的部件是如何沿着道路410的延伸安装动态无线充电系统400的部件的示例。沿着道路410一侧的壳体605可以包含电源/ 逆变器435、电力源440和配电控制器445中的至少一个。如以上描述的，导管610从壳体605向下到道路410的表面下面并且到道路410的中央，在该点其转弯并且沿着道路410的长度向下给定距离。导管 610可以包括骨干430，电流可以通过骨干从壳体605中的电源/逆变器435和电力源440传传递给所安装的BAN模块450中的每个。替选地，导管610可以表示通信路径，壳体605内的配电控制器445与其他动态无线充电系统400部件之间的通信可以通过该通信路径来通信。在替选实施例中，导管610可以提供骨干430和通信路径二者。

图6提供使用模块BAN模块450模块涉及的安装的简单性的表示。动态无线充电系统400的安装可以仅包括安装三个单独的部件：包含配电控制器445、电力源440和电源/逆变器435的壳体605，包括骨干430和潜在的通信布线的导管610，以及BAN模块450。与将壳体605中的配电控制器445、电力源440和电源/逆变器435维持在道路410下面相反，将它们维持在道路410旁边可以通过使得这些部件能够在服务和维护需要时更加可接近来维持维护的方便性。将导管 610安装在道路410下面可以通过使得电力在道路410下面行进系统的长度来提供到BAN模块450的连接的方便性以及另外的安全性，其中应当限制意外的暴露。如果连接最小化，则BAN模块450的维护和安装成本可以降低，并且当模块450被组装或构造时，BAN模块450的部件的连接得到完成。

车辆垫406可以指代使得电动车辆405能够从基座垫415接收无线电力的电动车辆405的装置。在一些实施例中，车辆垫406可以指代并置在电动车辆405的特定位置处的一个或多个线圈。例如，车辆垫406可以包括位于电动车辆405上大体相同位置处的双D和正交线圈。每个单独的线圈虽然与另一线圈共同定位但是仍然能够与其他并置的线圈独立地并且同时地操作。在一些实施例中，形成车辆垫406 的一个或多个线圈可以没有并置，而是位于彼此附近。因此，车辆垫 406可以是DDQ车辆垫，使得每个单独的线圈(双D和正交)能够彼此独立并且同时地从相同BAN模块450的基座垫415接收无线电力，并且因此一起向电动车辆405协作地提供电力。在其他实施例中，车辆垫406可以具体指代与基座垫415耦合以实现到电动车辆405的无线电力传送的一个或多个线圈。

在包括多个车辆垫406的实施例中，每个车辆垫406可以每个独立于所有其他车辆垫406而操作；另外，每个车辆垫406可以能够与一个或多个其他车辆垫406同时操作。在一些实施例中，电动车辆405 可以具有多个车辆垫406，每个车辆垫406在单独的BAN模块450上方。例如，电动车辆405的第一车辆垫406可以安装在电动车辆405 的前轮附近，并且因此可以在BAN模块450a上方，而电动车辆405 的第二车辆垫406可以安装在后轮附近并且可以在BAN模块450b上方。在这样的实施例中，每个车辆垫406可以被配置成操作使得电动车辆405能够根据电动车辆405的需要从车辆垫406中的一个或两个车辆垫接收电力，而不管相应车辆垫406的各自位置或电流流动。如以上关于单个车辆垫406中的各个线圈讨论的，一个或多个车辆垫 406可以按照协同方式工作使得两个车辆垫根据需要向电动车辆405 提供电荷。

图7图示图4的示意性视图，其中电动车辆405包括具有车辆垫间距(pitch)705的两个车辆垫406a和406b，其中还描绘了基座垫间距710。电动车辆405另外包括控制器和能量存储设备408。控制器407被示出为连接至车辆垫406a和406b并且还连接至能量存储设备408。车辆垫间距705表示车辆垫406a和406b之间从中央到中央的距离。基座垫间距710表示基座垫415之间从中央到中央的距离。如图7所示，基座垫间距710在每对连续的基座垫415之间呈现为一致。图7所示的其余各个部件与图4中的相同，并且不需要再次描述。如同图4，行进方向为从左到右横跨页面。

图7的系统的功能可以类似于关于图4描述的。车辆垫406a和 406b与控制器407和能量存储设备408之间的连接也可以类似于以上在图4中描述的。另外，在具有多个车辆垫406的系统中，每个单独的车辆垫406可以被配置成以不同方式向电动车辆405的各种部件和系统选择性地提供电力。例如，在实施例中，一个或多个车辆垫406 中的每个可以向能量存储设备408(例如电池)选择性地提供电力，以便最大化从动态无线充电系统400对能量存储设备408再充电的能力。在替选实施例中，一个或多个车辆垫406中的第一车辆垫406a 可以向能量存储设备408(例如电池)选择性地提供电力，同时车辆垫406中的第二车辆垫406b可以向电动车辆405的电子部件(本附图中未示出)选择性地提供电力，使得电动车辆405的电子部件系统可以从无线地接收的电力中汲取能量并且为来自车辆垫406b的电力不是很容易可用时节省电池电力。例如，这可以在能量存储设备408 满容量并且不能从来自车辆垫406的无线地接收的电力接收电荷时发生。在这样的情况下，车辆垫406可以被定向以向处于操作状态的电气系统供应所接收的电力，以便以满电荷维持能量存储设备408并且不浪费所接收的电力。在替选实施例中，多个车辆垫406中的一个或多个可以被选择性地去激活，同时其他车辆垫406可以是活跃的并且接收无线电力。如以上讨论的，以上选项(例如使用经由车辆垫406 接收的电力对能量存储设备408充电或者向电动车辆的电子部件系统提供电力，或者去激活一个或多个车辆垫406)之间的选择可以由操作者、电动车辆405、动态无线充电系统400、以及电动车辆405或动态无线充电系统400涉及的任何其他设备或实体中的至少一个来执行。

图7图示关于BAN模块450的尺寸的车辆垫间距705的实施例。如以上讨论的，BAN模块450可以被设计成使得每个本地控制器425 可以在任何给定时刻仅向单个基座垫415提供电力。因此，在设计整个动态无线充电系统400以及与电动车辆405及其车辆垫406的互操作时，可以基于车辆垫间距705来确定BAN模块450的尺寸。在实施例中，防止本地控制器425必须在某个时间向多于一个基座垫415 提供电流对于减小部件额定值和成本并且因此降低BAN模块450的成本而言可能是必须的。由此，BAN模块450可以被定尺寸使得没有两个车辆垫406在单个BAN模块450上方。因此，BAN模块长度可以小于车辆垫间距705。在一些实施例中，这可以表示，BAN模块 450的第一基座垫415与BAN模块450的最后基座垫415之间的距离小于连续的车辆垫406之间的间距。因此，电动车辆405的连续的车辆垫406每个可以由不同的BAN模块450来充电。在其他实施例中，BAN模块450的任何两个基座垫415之间的距离可以小于电动车辆405的两个车辆垫406之间的间距。BAN模块450的第一基座垫415和最后基座垫415之间的最大距离的这样的定尺寸可以确保在相同车辆405上的两个车辆垫406没有同时从相同的BAN块接收电力。因此，基座垫间距710和基座垫大小可能很重要。在所描绘的示例BAN模块450中，可以确定基座垫尺寸和基座垫间距710使得包括6个基座垫415的BAN模块450可以具有小于车辆垫间距705的总长度。

两个车辆垫406在尝试向电动车辆405传送更大量的电力时可以是有益的。通过单个车辆垫406，实现跨基座垫415与车辆垫406之间的竖直距离的高电力传送可能需要在传送位置处的更高的通量密度、更大的能量或者电力集中，这可能导致放射问题和效率问题。另外，功率传送期间的高能量或电力集中可能要求所涉及的部件具有更高的额定值，诸如基座垫415、开关420、配电电路421、本地控制器 425和基座车辆垫406。添加至少第二车辆垫406可以使得通量密度和所得到的电力要求能够被降低并且在至少两个位置均匀且同时地被施加。另外，添加更多车辆垫406可以实现BAN模块450部件的更好利用，因为多个车辆垫406可能需要更多基座垫415处于活跃，因此更加频繁地使用BAN模块450内的部件，因为每个基座垫415 可能被请求向更多车辆垫406提供电荷。在另一实施例中，动态无线充电系统400和/或配电控制器445可以选择性地分配向每个车辆垫 406a和406b分配的电力比率。这可以将向至少两个基座垫415的组合分配总输出以向至少两个车辆垫提供总电力所需要的通量输出和放射有效地减小一半。

在图7所示的示例实施例中，车辆垫406安装在电动车辆405的前后轴处或其附近。这些安装点由于车辆垫406的物理空间要求以及在一定距离上分配电力放射使得车辆垫406不引起彼此干扰的要求而可以是实际的。在一些实施例中，车辆垫间距705可以接近2.5米。在其他实施例中，车辆垫间距705可以短如1.75米或者长如4米，这取决于电动车辆405。

如以上讨论的，描述的BAN模块450内的并行配电结构可以限制BAN模块450内的本地控制器425向至少两个车辆垫406同时提供电力，由于单个本地控制器425不能够向多于一个基座垫415提供电力。因此，BAN模块450长度可以短于车辆垫间距705的长度。另外，BAN模块450的设计可以另外取决于使得系统成本有效和高效。BAN模块450可以包含最小数目的基座垫415以优化向基座垫 415馈电的配电部件的成本和投入。例如，使用开关420、配电电路系统421和本地控制器425构造仅具有单个基座垫415的、甚至两个基座垫415的BAN模块450不是成本有效的(两个基座垫由于并行配电结构而可以仍然需要两个开关420、两个配电电路421和两个本地控制器425)。每个BAN模块450的最小量的3个或4个基座垫 415可能没有明显优化部件的成本，因为每个本地控制器425可以仅分别每BAN模块450控制一个或两个基座垫415，然而这一设计可以产生合理的BAN模块450长度，这取决于基座垫415的尺寸，其很可能小于车辆垫间距705。另一方面，每BAN模块450的8个基座垫415在每个本地控制器425提供4个基座垫415以向每个BAN 模块450控制和分配电力并且使得每个BAN模块450能够更加成本高效的同时，可以基本上增加BAN模块450的长度使得其能够超过 2.5米的车辆垫间距。替选地，减小基座垫415的尺寸以在小于车辆垫间距705的长度中容纳每BAN模块450的8个基座垫415间距可以减小基座垫415在传送电力时的效力并且因此降低基座垫415和 BAN模块效率和成本效力。因此，在实施例的示例中，6个基座垫 415可以是在每个BAN模块450中安装的理想数目的基座垫415，并且可以在部件成本和额定值、电流要求、互电感、以及每米垫数之间提供最佳比较，同时维持在车辆垫间距705的限度内合理的BAN模块450长度。在其中车辆垫间距705可以大于或小于2.5米的另一实施例中，可以在BAN模块450中安装更多或更少量的基座垫415以满足车辆垫间距705的约束。

在定位两个或多个车辆垫406时，车辆垫406之间的间距可以影响在给定时刻或位置在基座垫415与车辆垫406之间的总的组合电力传送的效率。在一些实施例中，车辆垫406以等于基座垫间距710的倍数的车辆垫间距705进行间隔，例如车辆垫间距705可以是基座垫间距710的四倍。通过车辆垫间距705与基座垫间距710之间的这一比率，车辆垫406总是关于其在基座垫415上方的位置而协作。例如，当第一车辆垫406b在基座垫415上方并且车辆垫间距705是基座垫间距710的四倍时，车辆垫406a在基座垫415e上方的相同点处并且相距四个基座垫。因此，两个车辆垫406当在相同的时间在基座垫415 的相同位置上方时具有相同的高低功率传送点。相应地，来自车辆垫 406的组合电力传送在它们每个可以在相同的时间贡献最大电力传送 (例如两个车辆垫406可以在其相应基座垫415的边缘上方)以及在相同的时间贡献最小电力传送(例如两个车辆垫406可以在其相应基座垫415的中央上方)的情况下极大地波动。因此，组合车辆垫406 的电力传送曲线在两个车辆垫406贡献其最大值的情况下具有高值并且在两个车辆垫406贡献其最小值的情况下具有低值，并且可能不提供平滑的电力传送。

在另一实施例中，车辆垫间距705之间的比率可以变化为等于基座垫间距710的倍数加上基座间距的一半(例如基座垫间距710的4.5 倍)，使得车辆垫406在给定时刻接收电力时在基座垫的不同点上方，并且因此以互补方式操作——当一个车辆垫在最大耦合位置时，另一个车辆垫在最小耦合位置。因此，当车辆垫406a可以贡献其最大电力传送时(在其基座垫415的边缘上方)，车辆垫406b可以贡献其最小值(在其基座垫415的中央上方)，而当车辆垫406a贡献其最小电力传送时(现在在基座垫415的中央上方)，车辆垫406b可以贡献其最大值(在基座垫415的边缘上方)。因此，本实施例的最大电力传送可以不是可获得的最高值，但是电力传送在这种情况下可以得到平滑，车辆垫406交替最大和最小电力贡献并且不经历如以等于基座垫间距710的整个数目比率的车辆垫间距705间隔开的车辆垫 406所可能发生的电力传送的相同的峰值和谷值。因此，理想的车辆垫间距705和基座垫间距710比率可以是：[车辆垫间距＝(N+0.5)*基座垫间距]。

理想情况下，BAN模块450中的基座垫415能够交叠而在BAN 模块450之间没有任何中断和过渡。然而，车辆垫406必须在BAN 模块450之间过渡，并且因此基座垫415与车辆垫406之间的电力传送在过渡中必须被维持。在BAN模块450的一些实施例中，在BAN 模块450的端部处的基座垫415可以具有不同于不在BAN模块450 的端部处的基座垫415的设计。在一些实施例中，位于BAN模块450 的端部处的基座垫415可以被设计成使得来自组合车辆垫406的总的电力输出在至少一个车辆垫406在BAN模块450之间过渡时足够高。在BAN过渡处的来自组合车辆垫406的足够高的电力输出可以包括当不在BAN模块450之间过渡时获得的总的电力输出的80％的组合电力输出。替选地，足够高的电力输出可以包括50％或更大的组合电力输出。在一些实施例中，BAN模块450的端部基座垫415可以被设计成使得它们具有相比于在BAN模块450的中间的基座垫415的较小的尺寸。

端部基座垫415可以被设计成确保BAN模块450的端部基座垫 415之间的耦合，并且车辆垫406提供与BAN模块450的全尺寸基座垫415类似的电力传送。在一些实施例中，端部基座垫415的设计可以基于基座垫间距的两倍的全尺寸基座垫415之间的距离，这表示BAN模块450a的最后的全尺寸基座垫415与BAN模块450b的第一全尺寸基座垫415之间的距离等于两个全尺寸基座垫间距。因此，为了设计端部基座垫415以最小化交叉耦合以及其与其他基座垫415之间的其他潜在不利影响，端部基座垫415可以不切实际地小使得它们与全尺寸基座垫415相比没有足够的耦合。

在一些其他实施例中，端部基座垫415的设计可以基于基座垫间距的三倍的全尺寸基座垫415之间的距离，这表示BAN模块450a的最后的全尺寸基座垫415与BAN模块450b的第一全尺寸基座垫415 之间的距离等于三个全尺寸基座垫间距。在此，被设计成最小化交叉耦合以及对其他基座垫415的其他潜在不利影响的端部基座垫415可以被定尺寸和进行间隔使得它们遍及BAN模块450之间的过渡与全尺寸基座垫415相比维持足够的耦合。

在一些其他实施例中，端部基座垫415的设计可以基于四倍的基座垫间距的全尺寸基座垫415之间的距离，这表示BAN模块450a的最后的全尺寸基座垫415与BAN模块450b的第一全尺寸基座垫415 之间的距离等于四个全尺寸基座垫间距。在此，被设计成最小化交叉耦合以及对其他基座垫415的其他潜在不利影响的端部基座垫415可以被定尺寸和进行间隔使得它们遍及BAN模块450之间的过渡具有不充分的耦合，其中可以存在空的空间，其中端部基座垫415没有在过渡附近交叠。

图8描绘BAN模块450的两个连续示例实施例的示意性和对应的透视视图。如以上讨论的，BAN模块450中的每个包括多个基座垫415、多个开关420、配电电路421和多个本地控制器425。具体地， BAN模块450a包括基座垫415a-415f、开关420a-420f、配电电路421a和421b、以及本地控制器425a和425b。BAN模块450b包括基座垫 415g-415l、开关420g-420l、配电电路421c和421d、以及本地控制器 425c和425d。每个本地控制器425a和425b分别连接至配电电路421a 和421b，配电电路421a和421b将每个本地控制器425a和425b经由BAN模块450a的开关420(到本地控制器425a的开关420a、420c 和420e，到本地控制器425b的开关420b、420d和420f)连接至基座垫415的一半(基座垫415a、415c和415e到本地控制器425a，基座垫415b、415d和415f到本地控制器425b)。类似的连接结构应用于 BAN模块450b。BAN模块450不同于其他附图中的描述在于，其在交叠方向上示出基座垫415。这一变化仅意图在于呈现BAN模块450 内的基座垫415的布局的另外的实施例，而非意图限制。不在BAN模块450的端部上的每个基座垫415可以与两个其他基座垫415交叠，而在BAN模块450的端部上的两个基座垫可以仅与一个其他基座垫 415交叠。基座垫415的交叠布局可以不影响基座垫415、开关420、配电电路421或本地控制器425的电连接或布局。示意图示出每个基座垫415至少部分被随后的基座垫415交叠。例如，基座垫415a即在行进方向上的BAN模块450a中的第一基座垫415被描绘为被基座垫415b交叠，而415b被示出为交叠基座垫415a并且被415c交叠。这继续经过BAN模块450a直到基座垫415f被示出为交叠基座垫415e 但是没有被另一基座垫415交叠，因为基座垫415f是BAN模块450a 的最终基座垫415。类似的布局应用于BAN模块450b以及其基座垫 415g-415l。在一些实施例中，在相邻BAN模块450的边缘处的基座垫415可以不彼此交叠并且取而代之端到端安装。在这样的实施例中，如以上描述的，在BAN模块450的端部上的基座垫415可以仅与一个其他基座垫415交叠。在另一实施例中，在相邻BAN模块450的边缘处的基座垫415可以彼此交叠，使得BAN模块450可以交叠另一BAN模块450。在本实施例中，在BAN模块450的端部处的基座垫415可以与多于一个其他基座垫415交叠，一个来自于与边缘基座垫415相同的BAN模块450和相邻BAN模块450的边缘基座垫415。如所示，BAN模块450的相应部件可以被绘制阴影以表示配电路径 (例如，本地控制器425、由本地控制器425控制或者耦合至本地控制器425的开关420、以及耦合至开关420的基座垫415可以类似地被绘制阴影以表示公共连接和共享电力路径)。

在BAN模块450a和450b上方示出的是可以从基座垫415上方向下看安装时看到的基座垫415a-415l的布局的透视性视图的示例。如以上讨论的，每个BAN模块450包括6个基座垫415(BAN模块 450a的415a-415f以及BAN模块450b的415g-415l)。透视图示出交叠的基座垫415的另一视图。本视图更清楚地表明交叠在先基座垫 415的在后基座垫415的交叠模式/属性。所示实施例具有相邻的BAN 模块450a和450b使得边缘基座垫415是端到端的。在一些实施例中，如这里示出的，在BAN模块450的边缘处的基座垫415尺寸可以具有相比于交叠两个或更多个基座垫415的基座垫而言更小的尺寸。在另一实施例中，BAN模块450的所有基座垫415可以具有相同大小。在一些其他实施例中，BAN模块450的基座垫415可以具有不同形状、维度或尺寸。如以上讨论的，BAN模块450的相应基座垫415 可以被绘制阴影以表示配电路径。

在某个实施例中，如这里在图8中所示，在BAN模块450的任一端上的基座垫415可以具有相比于BAN模块450内与两个其他基座垫415交叠的的其余基座垫415而言更小的尺寸。在一些实施例中，这些端部基座垫415可以具有中间基座垫415的尺寸的一半，以便提供BAN模块450之间的平滑过渡。在另一实施例中，端部基座垫415 可以具有中央基座垫415的长度的任何分数。

图9描绘基座垫激活序列900的示例的各种基座垫激活序列步骤 905-909的透视性视图。每个序列步骤905-909使用相同的基座垫布局和配置，但是描绘活跃基座垫415的不同组合。这里描绘的BAN 模块450实施例与其他附图中的BAN模块450相比可以通过包含8个基座垫415而非其他附图中所示的6个基座垫415而变化。本实施例意图呈现替选选项，BAN模块450的任何描绘都并非意在限制。

每个序列步骤905-909的基座垫布局可以表示在页面上沿着从左到右行进的道路410安装的来自一个BAN模块450的基座垫415。八个基座垫415a-415h被示出为在行进方向上依次布置。每个基座垫 415在可能的情况下交叠在先和在后基座垫415。交替的基座垫415 可以按照交替方式被绘制阴影以表示具有共享配电路径的基座垫 415，这些基座垫415可以连接至相同的本地控制器425和配电电路 421或者由相同的本地控制器425和配电电路421来控制并且因此这些基座垫415的集合可以每次仅具有一个基座垫被激活。因此，每个步骤905-909可以描绘指向两个方向之一的基座垫415的不同组合上的箭头：顺时针或逆时针。序列步骤906-909还描绘两个框910a和 910b，每个框910包括意图向多个车辆垫406之一提供电力传送的每个不同步骤906-909的基座垫415的不同组合。

序列900在多个BAN模块450的基座垫415与车辆垫406之间协调电力传送时可以很有益。通过遵循激活基座垫415的序列900，动态无线充电系统400可以向单个车辆垫贡献最大电力。遵循有效的序列900可以包括协调到不同车辆垫406的电力传送以确保有可能实现最平滑的电力传送。序列900结合如以上描述的车辆垫间距705与基座垫间距710之间的理想比率可以可以提供最和谐和高效的电力传送。

序列900可以是各个步骤的组合(例如906-909)，其中基座垫 415的各种组合可以被激活，以便通过在给定时刻仅激活能够向车辆垫406高效传送电力的基座垫415来提供有效和高效的电力传送。各个步骤可以关联不同的时间并且序列可以基于逝去的时间或者车辆位置而在步骤之间迭代。在一个实施例中，序列900和/或序列900 的步骤可以由配电控制器445之一来控制。例如，配电控制器445可以与具有车辆垫406的电动车辆405通信并且可以确定电动车辆405 的方向和速度。使用这些部件，配电控制器445可以激活预定序列900 或者基于从电动车辆405接收的参数来开发新的序列900。这些参数可以是至少以下中的至少一项：车辆垫406的数目、车辆垫间距705、车辆的速度、车辆的方向、车辆的当前电荷、车辆的当前负载、或者车辆的电流需求。配电控制器445可以开发针对电动车辆405的需求和参数而定制的序列900，并且可以基于电动车辆405的参数通过序列900进行迭代。在另一实施例中，配电控制器445可以选择多个预定序列900之一并且基于电动车辆405的参数通过序列900进行迭代。

图9图示用于针对经过的具有多个车辆垫406的电动车辆405在电流流动方向恒定的情况下(例如，其中通过基座垫415的电流流动方向在激活的不同阶段保持恒定，而不管基座垫与其他基座垫的组合被激活)按照连续方式(例如，其中每个基座垫415在行进的方向上一个接一个地连续地被激活)来激活交叠的基座垫415的序列900的实施例。虽然步骤906-909仅示出了针对车辆垫406中的每个在任何给定时刻活跃的两个基座垫415，然而其他实施例可以在任何方向的电流流动的情况下在任何时刻具有任何数目的活跃的基座垫415。序列步骤906-909中的每个可以表示激活序列900中的单个阶段或步骤，并且指示在该阶段基座垫415的哪个组合将是活跃的以及当具有两个车辆垫406的电动车辆405在附图的基座垫415a-415h上方行进时电流可以在哪个方向流经在该时刻活跃的每个基座垫415。序列步骤906-909中的基座垫415的组合上所示的箭头可以指示，带有箭头的基座垫415是活跃的，其中箭头的方向指示通过基座垫415的电流流动的方向。框910可以类似于电流流动方向箭头指示基座垫415的哪个组合在给定时刻是活跃的。框910还可以指示车辆垫406a和406b 正经过BAN模块450上方并且要求基座垫415在序列900中处于活跃以向电动车辆405提供平滑且协调的电力传送。

步骤905可以是指示所有基座垫415a-415h是活跃的并且在逆时针方向上具有电流流动的布局的示例。序列步骤906-909可以描绘意图向经过的电动车辆405提供无线电力的基座垫激活序列900的示例的实际步骤或阶段。对于序列步骤906-909中的每个，基座垫415的不同组合上可以绘制箭头。步骤906-909可以呈现当电动车辆405正沿着道路410向前行进时序列900的连续迭代。

例如，步骤906可以指示当电动车辆405在某个位置时被激活的基座垫415，电动车辆405具有至少两个车辆垫406。因此，906示出基座垫415a和415g每个具有逆时针指向的箭头，而基座垫415b和 415f每个具有顺时针指向的箭头。基座垫415a和415b可以与车辆垫406b(本附图中未示出)耦合以传送电力，而基座垫415f和415g可以与车辆垫406a(本附图中未示出)耦合以传送电力。步骤906中的框910b和910a可以分别形成在基座垫415a和415b以及基座垫415f 和415g周围。步骤907示出基座垫415b和415f每个可以具有顺时针指向的箭头，而基座垫415c和415g每个具有逆时针指向的箭头，其中基座垫415b和415c与车辆垫406b耦合并且基座垫415f和415g 与车辆垫406a耦合。在步骤907，框910b可以在基座垫415b和415c 周围，并且框910a可以在基座垫415f和415g周围。序列步骤908 每个具有顺时针指向的箭头的基座垫415b和415h，而基座垫415c 和415g每个具有顺时针指向的箭头。基座垫415b和415c可以意图与车辆垫406b耦合，用包括它们的框910b来表示，而以框910a包括的415g和415h可以意图与车辆垫406a耦合。最后，步骤909可以示出具有逆时针箭头的基座垫415c、以及具有顺时针箭头的基座垫 415d，并且这二者可以与车辆垫406b耦合，而具有逆时针箭头的基座垫415g和具有顺时针箭头的基座垫415h可以与车辆垫406a耦合。框910b可以示出在基座垫415车415d周围，而框910a可以包括基座垫415g和415h。在一些实施例中，在图9表示的序列900中可以包括更少的步骤。图9中所示的步骤/阶段的数目意图是示例而非限制。

图10图示沿着道路410的基座垫415的交叠布局的示例的透视性视图。道路410可以对应于道路410的行进方向上的x轴，而道路 410的宽度可以沿着y轴，并且车辆垫406a和406b(附接至电动车辆405，在本附图中未示出)可以被描绘为在z轴中在基座垫415上方距离z处，基座垫可以存在于动态无线充电系统400的实施例中。车辆垫406b可以被示出为主要在基座垫415a上方，而车辆垫406a 可以被示出为主要在基座垫415e上方。车辆基座垫406a和406b可以以一定距离彼此分离，用车辆垫间距705表示。基座垫415a-415h 可以被示出为交叠。基座垫间距710也可以被描绘为指代基座垫中央点之间的距离。

如以上关于基座垫415的布局所讨论的，基座垫415a-415h中的每个除了在动态无线充电系统400的端部处的两个基座垫415a和 415h之外都可以与两个其他基座垫415交叠。交叠的基座垫415可以在可以同时被激活的交叠的连续的基座垫415之间产生降低的交叉耦合。交叉耦合(互耦合)可以在通过一个基座垫415的电流流动影响通过另一基座垫415的电流流动时发生。例如，安装成彼此相邻的、都被激活的两个基座垫415可以交叉耦合，其中它们的电流流动彼此影响。这样的交叉耦合可以经由加载或者反应电感来产生并且可以使得基座垫415电路难以调谐。交叠的基座垫415的基座垫间距710可以确定并且影响所经历的交叉耦合的量。然而，如以上讨论的，如果非交叠的基座垫415同时被激活，则交叉耦合可以存在于两个基座垫之间。激活交叉耦合的基座垫415可以经由加载和反应电感来产生并且可以使得基座垫415和电力配电电路更加难以调谐。

图11a图示图10的基座垫415a-415h中的每个与车辆垫406a和 406b之间的组合电力传送(参考图10)关于基座垫415a-415h上方的车辆垫406的位置的示例的图。针对本图，车辆垫406a和406b可以具有等于基座垫415的间距的四倍的间距。

x轴可以描绘车辆垫406的位置，而y轴可以描绘车辆垫的所得到的组合电力输出。因此，图可以显示当车辆垫在基座垫415a-415h 上方行进时在车辆垫处产生的组合电力输出。另外，x轴也可以指示基座垫415a-415h的安装位置的实施例的示例。

图11a描绘当车辆垫在图9的序列900的步骤906-909中在基座垫415a-415h上方行进时对应于在车辆垫406与基座垫415a-415h中的每个基座垫之间的电力传送的五条线。例如，线1110可以表示当步骤906的基座垫415a、415b、415f和415g被激活并且向车辆垫406a和406b无线地传送电力时车辆垫406与基座垫415之间的电力传送。类似地，线1111可以表示在序列900的步骤907期间在车辆垫406 与基座垫415b、415c、415f和415g之间的电力传送。线1112可以示出从在图9的步骤908表示的时间被激活的基座垫415b、415c、415g 和415h到车辆垫406a和406b的电力传送。最后，线1113可以表示当基座垫415b、415c、415g和415h根据图9中的序列900的步骤909 被激活时所传送的在车辆垫406与基座垫415之间的电力传送。线 1114可以表示当车辆垫406在基座垫415a-415h上方在行进方向上行进时通过排序通过步骤906-909实现的组合最大电力传送。因此，线 1114可以跟踪当车辆垫406在基座垫415a-415h上方行进时在所有给定位置处车辆垫406与基座垫415a-415h之间的最高电力传送。

如线1110描绘的，当车辆垫406b继续通过活跃的基座垫415a 上方并且开始经过活跃的基座垫415b上方时，步骤906的在车辆垫 406与活跃的基座垫415之间的组合电力传送开始增加。此时，车辆垫406b可以正开始经过活跃的基座垫415f上方。因此，线1110的第一波峰对应于车辆垫406所接收的组合电力来自于三个基座垫 (415a、415b和415f)的点。当车辆垫406继续沿着道路410行进时，它们到达它们的最小电力点，这在车辆垫406b已经离开基座垫415a 并且正在经过基座垫415b的中央上方时发生。在这一相同的行进周期期间，车辆垫406a正在经过基座垫415f的中央上方并且正接近基座垫415g。在第二波峰，车辆垫406正从基座垫415b、415f和415g 接收组合电力。

线1111可以示出步骤907的车辆垫406与活跃的基座垫415之间的组合电力传送。当车辆垫406b接近活跃的基座垫415b并且当车辆垫406a正接近活跃的基座垫415f时，线1111可以开始增加。线 1111的第一波峰可以在车辆垫406正从基座垫415b和415f接收电力时发生。当车辆垫406继续沿着道路410行进时，它们可以到达第一最小电力点，这在车辆垫406b正经过基座垫415b的中央上方并且正仍然接近基座垫415c而车辆垫406a正经过基座垫415f的中央上方并且正仍然接近基座垫415g时发生。线1111的第二波峰可以在车辆垫406正从四个基座垫415b、415c、415f和415g接收电力时发生。线 1111的随后最小值可以在车辆垫406b离开415b并且正经过415c的中央上方而406a正离开基座垫415f并且经过基座垫415g的中间时发生。第三波峰在车辆垫406从基座垫415c和415g接收电力时开始。

线1112可以示出当车辆垫406b接近活跃的基座垫415b并且当车辆垫406a没有靠近活跃的基座垫415时开始增加的车辆垫406与激活基座垫415之间的组合电力传送。因此，线1112的第一波峰可以在车辆垫406正从基座垫415b接收电力时发生。当车辆垫406继续沿着道路410行进时，它们可以到达第一最小电力点，这可以在车辆垫406b正经过基座垫415b的中央上方并且正仍然接近基座垫415c 而车辆垫406a正仍然接近基座垫415g和415f二者时发生。线1112 的第二波峰可以在车辆垫406正从三个基座垫415b、415c和415g接收电力时发生。当车辆垫406继续沿着道路410行进时，它们可以到达其下一最小电力点，这可以在车辆垫406b已经离开基座垫415b并且正经过基座垫415c的中央上方时发生。在这一相同的行进周期期间，车辆垫406a可以正经过基座垫415g的中央并且接近基座垫415h。第三波峰在车辆垫406从基座垫415c、415g和415h接收电力时开始。

线1113可以示出当车辆垫406a行进远离活跃的基座垫415d并且当车辆垫406b与活跃的基座垫415c相距一定距离时步骤909的车辆垫406与活跃的基座垫415之间的组合电力传送开始减小。当车辆垫406继续沿着道路410行进时，它们可以到达第一最大电力点，第一最大电力点在车辆垫406b可以正经过基座垫415c上方同时车辆垫 406a可以正经过基座垫415g上方时发生。线1113的第二最小值可以在车辆垫406b开始经过基座垫415c的中央上方并且正仍然接近基座垫415d并且车辆垫406a开始经过基座垫415g的中央上方并且正仍然接近基座垫415h时发生。线1113的最大值在车辆垫406正从基座垫415c、415d、415g和415h接收电力时发生。

线1114可以跟踪以上描述的线中的每条线的最大值。因此，线 1114可以在线1110提供车辆垫460处的最大电力传送时跟踪线1110，并且然后可以在线1111提供来自基座垫415b、415c、415f和415g 的最大电力传送时跟踪线1111。当线1111减小时，线1114可以在车辆垫406从基座垫415c、415d、415g和415h接收电力时开始跟踪线 1113。

图11b图示图10的基座垫415a-415h中的每个基座垫与车辆垫 406a和406b(参考图10)之间的组合电力传送关于在基座垫415a-415h 上方的车辆垫位置的另一示例的图。对于本图，车辆垫406a和406b 具有等于基座垫415的间距的4.5倍的间距。如参考图11a讨论的，x 轴可以描绘具有基座垫415a-415h的示例安装位置的车辆垫的位置，而y轴可以描绘车辆垫的组合电力输出。

图11b描绘当车辆垫406在图9的序列900的每个步骤906-909 中在基座垫415a-415h上方行进时对应于车辆406与基座垫415a-415h 中的每个基座垫之间的电力传送的五条线。例如，线1120表示当步骤906的基座垫415——基座垫415a、415b、415f和415g——被激活时车辆垫406与基座垫415之间的电力传送。类似地，线1121可以表示当步骤907表示的序列900中的点的基座垫415b、415c、415f 和415g活跃时车辆垫406与基座垫415之间的电力传送。线1122表示从在步骤908表示的时间被激活的基座垫415b、415c、415g和415h 到车辆垫406的电力传送。最后，线1123表示在基座垫415b、415c、 415g和415h根据步骤909被激活时所将要传送的车辆垫406与基座垫415之间的电力传送。线1124表示在车辆垫406在基座垫415a-415h 上方沿着行进方向行进时通过排序通过步骤906-909实现的组合最大电力传送。线1124跟踪在车辆垫406在基座垫415a-415h上方行进时在所有给定时段的车辆垫406与基座垫415a-415h之间的最高电力传送。

如线1120描绘的，步骤906的车辆垫406与活跃的基座垫415 之间的最大组合电力传送来自于基座垫415a和415b以及415f和 415g。当车辆垫406在行进方向上继续时，由基座垫415b、415f和 415g产生的组合电力下降。线1121示出由基座垫415b、415c、415f 和415g传送的、步骤907的车辆垫406与活跃的基座垫415之间的最大组合电力传送。同样地，如同线1120，线1121的最大电力然后下降。线1122示出步骤908的组合电力传送由基座垫415b、415c、 415g和415h在车辆垫406处生成。类似于线1120和1121，车辆垫处的电力然后下降。线1123示出由基座垫415c、415d、415g和415h 生成的、步骤909的车辆垫406与活跃的基座垫415之间的最大组合电力传送。在最大值之后，所生成的电力下降，如同线1120、1121和1122。最后，线1124跟踪上述线中的每条线的最大值。由此，线 1124在线1120提供车辆垫406处的最大电力传送到最大值时跟踪线 1120。线1124然后跟踪线1120下降，此时其开始跟踪线1121，线 1121在下降之前也接近其最大值。在该点处，线1124开始跟踪线 1122，线1122接近其最大电力传送。线1124跟踪线1122直到其与线1123相交。然后，线1124跟踪线1123，线1123达到其最大电力传送。因此，线1114维持最大与最小电力传送之间的窄范围。

图11c图示经由图10的基座垫415a-415h中的每个基座垫以及车辆垫406a和406b(参考图10)的到电动车辆405的组合电力传送关于在基座垫415a-415h上方的车辆垫406的位置的第三示例的图。对于本图，车辆垫406a和406b具有等于基座垫415的间距的五倍的间距。如通过图11a讨论的，x轴可以描绘具有基座垫415a-415h的示例安装位置的车辆垫的位置，而y轴可以描绘车辆垫的组合电力输出。

图11c描绘当车辆垫406在图9的序列的每个步骤中在基座垫 415a-415h上方行进时对应于车辆垫406a和406b与基座垫415a-415h 中的每个基座垫之间的电力传送的五条线。例如，线1130表示当步骤906的基座垫415——基座垫415a、415b、415f和415g被激活并且车辆垫406正在基座垫415上方行进时在车辆垫406与基座垫415 之间的电力传送。类似地，线1131可以表示当图9中表示的序列的步骤907的基座垫415b、415c、415f和415g被激活时在车辆垫406 与基座垫415之间的电力传送。线1132表示从序列900的步骤908 处激活的基座垫415b、415c、415g和415h到车辆垫406的电力传送。最后，线1133表示当基座垫415b、415c、415g和415h根据图9中表示的序列900的步骤909被激活时从基座垫415到车辆垫406的组合电力传送。线1134表示当车辆垫406在基座垫415a-415h上方沿着行进方向行进时通过排序通过步骤906-909实现的组合最大电力传送。线1134跟踪当车辆垫406在基座垫415a-415h上方行进时在所有给定位置和时段的车辆垫406与基座垫415a-415h之间的最高电力传送。

如线1130描绘的，步骤906的车辆垫406与活跃的基座垫415 之间的最大组合电力传送来自于基座垫415a和415b以及415f和 415g。当车辆垫406在行进方向上继续时，组合电力在上升到由基座垫415b、415c和415g产生的电力之前下降。在这之后，线1130再次下降。线1131示出了具有由基座垫415b、415f和415g产生的最大电力的、步骤907的车辆垫406与激活基座垫415之间的组合电力传送。线1131在再次上升之前下降到稳定的传送，这次在下降之前由基座垫415b、415c和415g生成。线1132在下降之前以来自基座垫415b和415f的在车辆垫406a和406b处的组合传送开始。然后，线1132上升到由基座垫415b、415c、415g和415h向车辆垫406a和 406b生成的传送。然后，线1132再次下降并且上升到从基座垫415c和415h向车辆垫406传送的电力。在下降和再次上升之前，线1133 上升到从基座垫415c、415g和415h向两个车辆垫406传送的电力，这次是从基座垫415c、415d和415h向车辆垫406a和406b传送的电力。最后，线1134跟踪描述的线中的每条线的最大值。因此，线1134 当线1130在车辆垫406处提供最大电力传送时跟踪线1130。线1134 然后跟踪线1130下降到其开始跟踪线1122之处，线1122也在下降之前接近其最大值。线1130然后再次上升到高电力传送。因此，线 1134仅跟踪线1130和1132并且在相当大的范围之间调节，如在图中可见。

图12描绘制造用于向电动车辆提供无线电力的基座阵列网络 (BAN)的方法的流程图。

在方法1200的块1205，提供被配置成对电动车辆405充电的多个基座垫415，其中多个基座垫415中的任何两个基座垫415之间的长度可以小于电动车辆405的任何两个车辆垫406之间的间距。基座垫415可以以线性方式来提供，其中多个基座垫415形成直线。在一些实施例中，基座垫415可以以端到端方式来提供，其中每个基座垫 415可以彼此相邻使得除了在任一端部的基座垫415之外的每个基座垫415邻接两个其他基座垫415。在另一实施例中，基座垫415可以被提供使得多个中的每个基座垫415与至少两个其他基座垫415交叠，除了在布局的任一端部处的两个基座垫415。多个基座垫415可以被设置在诸如图5a-图6中提及的模块式壳体中。

在块1210，提供被配置成向基座垫之一选择性地分配电力的多个本地控制器425(控制单元)。控制单元425可以被提供使得每个控制单元被配置成在某个时间仅向一个基座垫415分配电力，如以上讨论的。另外，多个控制单元425可以与以上描述的多个基座垫415设置在相同的模块式壳体中。

在块1215，提供被配置成将基座垫415选择性地耦合至本地控制器425之一的多个开关420。多个开关420中的每个开关将多个基座垫415中的每个基座垫选择性地耦合至向基座垫415提供电力以对电动车辆405充电的相应控制单元425。在一些实施例中，如以上描述的，开关420可以提供控制连接的基座垫中的电流流动的方向的能力。

以上描述的方法的各种操作可以由能够执行这些操作的任意合适的装置、诸如各种硬件和/或软件部件、电路和/或模块来执行。一般而言，附图中图示的任何操作可以由能够执行这些操作的对应功能装置来执行。

信息和信号可以使用各种不同技术中的任何技术来表示。例如，遍及以上描述可以被提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或者其任意组合来表示。

结合本文中公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件、或者其组合。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，以上通常在其功能方面描述各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。这样的功能实现为硬件还是软件取决于具体应用以及对整体系统强加的设计约束。所描述的功能可对于每个具体应用可以用各种方式来实现，但是这样的实现决定不应当被解释为引起偏离本发明的实施例的范围。

结合本文中公开的实施例描述的各种说明性块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或者被设计成执行本文中描述的功能的其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替选中，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或者任何其他这样的组合。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤以及功能可以直接用硬件、用由处理器执行的软件模块、或者用这二者的组合来实施。如果用软件实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在有形非暂态计算机可读介质上或者通过其来传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘驱动、可移除盘、CD ROM、或者现有技术中已知的任何其他形式的存储介质中。存储介质耦合至处理器使得处理器能够从存储介质中读取信息并且向存储介质写入信息。在替选中，存储介质可以与处理器一体。本文中使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(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，其中磁盘通常在磁性上复制数据，而光盘使用激光器来在光学上复制数据。以上的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替选中，处理器和存储介质可以作为离散的部件驻留在用户终端中。

出于概况本公开的目的，本文中描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，并非所有这样的优点可以根据本发明的任何具体实施例来实现。因此，本发明可以用以下方式来实施或执行：该方式实现或优化本文中教示的一个优点或者优点组而不必实现可以在本文中教示或建议的其他优点。

以上描述的实施例的各种修改很容易清楚，并且本文中定义的一般原理可以应用于其他实施例而没有偏离本发明的精神和范围。因此，本发明并非意图限于本文中示出的实施例，而是应当符合与本文中公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (51)

1.一种用于对电动车辆充电的设备，所述设备包括：

多个充电线圈，被配置成对所述电动车辆充电，所述多个充电线圈中的任意两个充电线圈之间的长度小于所述电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距；

多个控制单元，被配置成向所述充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力；以及

多个充电线圈开关，被配置成将所述充电线圈中的一个充电线圈选择性地耦合到所述控制单元中的一个控制单元。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述充电线圈中的特定充电线圈还被配置成：向形成所述电动车辆的车辆垫的一个或多个线圈提供电力，其中形成所述车辆垫的所述一个或多个线圈被配置成同时操作。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述充电线圈中的特定充电线圈向形成所述电动车辆的所述车辆垫的多个线圈同时提供电力。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个充电线圈开关中的每个充电线圈开关被配置成：将所述多个充电线圈中的指定充电线圈耦合到所述多个控制单元中的一个控制单元。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备的所述长度小于2.5米。

6.根据权利要求1所述的设备，其中如果所述多个充电线圈中的所述充电线圈以线性模式被安装成彼此相邻，则所述设备的所述长度是所述充电线圈中的每个充电线圈的长度之和。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个充电线圈中的特定充电线圈被配置成与所述设备内的在先的充电线圈和在后的充电线圈交叠。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述设备的所述长度是所述多个充电线圈中的每个充电线圈的长度之和减去多对交叠充电线圈中的每对交叠充电线圈之间的交叠的长度。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个控制单元中的每个控制单元还被配置成：从配电控制器接收信号并且基于接收到的所述信号经由所述开关中的一个开关向所述充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述配电控制器还被配置成：基于所述电动车辆的位置和所述电动车辆的行进向量来生成用于所述控制单元的第一子集的配电信号，并且向控制单元的所述第一子集传达所述配电信号。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元还被配置成生成开关信号，并且所述充电线圈开关还被配置成接收所述开关信号并且基于所述开关信号将所述充电线圈耦合到所述控制单元。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个控制单元被配置成以交织方式向所述多个充电线圈选择性地分配电力，其中所述多个充电线圈中的每个充电线圈从不同于和该充电线圈交叠的充电线圈的控制单元接收电力，使得没有控制单元向连续的充电线圈分配电力。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述电动车辆的至少两个车辆垫之间的所述间距等于所述设备中所包括的所述多个充电线圈中的所述充电线圈的数目乘以所述多个充电线圈中的连续的充电线圈之间的间距再加上所述连续的充电线圈之间的间距的一半。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元被配置成：

从所述多个充电线圈中选择至少充电线圈的第一子集；

向来自所述多个充电线圈的至少充电线圈的第一子集提供电力；以及

确定流过充电线圈的所述第一子集中的充电线圈中的每个充电线圈的电流的方向。

15.根据权利要求14所述的设备，其中对至少充电线圈的所述第一子集的选择基于所述电动车辆的位置。

16.根据权利要求14所述的设备，其中所述控制单元还被配置成基于所述电动车辆的行进向量：

从所述多个充电线圈中连续地选择至少充电线圈的第二子集；

向充电线圈的所述第二子集提供电力；以及

确定流过充电线圈的所述第二子集中的充电线圈中的每个充电线圈的电流的方向。

17.根据权利要求14所述的设备，其中对至少充电线圈的所述第一子集的选择以及对电流流动的方向的所述确定基于所述电动车辆上的至少一个车辆垫的类型。

18.一种用于生成阵列的方法，所述方法包括：

提供多个充电线圈，所述多个充电线圈被配置成对电动车辆充电，所述多个充电线圈中的任意两个充电线圈之间的长度小于所述电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距；

提供多个控制单元，所述多个控制单元被配置成向所述充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力；以及

提供多个充电线圈开关，所述多个充电线圈开关被配置成将所述一个充电线圈选择性地耦合到所述控制单元中的一个控制单元。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述充电线圈中的特定充电线圈还被配置成：向形成所述电动车辆的车辆垫的一个或多个线圈提供电力，其中形成所述车辆垫的所述一个或多个线圈被配置成同时操作。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述充电线圈中的特定充电线圈向形成所述电动车辆的所述车辆垫的多个线圈同时提供电力。

21.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个充电线圈开关中的每个充电线圈开关被配置成：将所述多个充电线圈中的指定充电线圈耦合到所述多个控制单元中的一个控制单元。

22.根据权利要求18所述的方法，其中所述阵列的所述长度小于2.5米。

23.根据权利要求18所述的方法，其中所述阵列的所述长度是所述多个充电线圈中的每个充电线圈的长度之和减去多对交叠充电线圈中的每对交叠充电线圈之间的交叠的长度。

24.根据权利要求18所述的方法，还包括以线性模式将所述多个充电线圈中的每个充电线圈放置成紧接着所述多个充电线圈中的另一充电线圈。

25.根据权利要求18所述的方法，还包括以交叠方式放置所述多个充电线圈中的每个充电线圈，使得每个充电线圈与所述多个充电线圈中的至少一个其他充电线圈交叠。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述设备的长度是所述多个充电线圈中的每个充电线圈的长度之和减去多对交叠充电线圈中的每对交叠充电线圈之间的交叠的长度。

27.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个控制单元中的每个控制单元还被配置成：从配电控制器接收信号，并且基于接收到的所述信号经由所述开关中的一个开关向所述充电线圈中的一个充电线圈选择性地分配电力。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述配电控制器还被配置成：基于所述电动车辆的位置和所述电动车辆的行进向量来生成用于所述控制单元的第一子集的配电信号，并且向控制单元的所述第一子集传达所述配电信号。

29.根据权利要求18所述的方法，其中所述控制单元还被配置成生成开关信号，并且所述充电线圈开关还被配置成接收所述开关信号并且基于所述开关信号将所述充电线圈耦合到所述控制单元。

30.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个控制单元被配置成以交织方式向所述多个充电线圈选择性地分配电力，其中所述多个充电线圈中的每个充电线圈从不同于和该充电线圈交叠的充电线圈的控制单元接收电力，使得没有控制单元向连续的充电线圈分配电力。

31.根据权利要求18所述的方法，其中所述控制单元被配置成：

从所述多个充电线圈中选择至少充电线圈的第一子集；

向来自所述多个充电线圈的至少充电线圈的第一子集提供电力；以及

确定流过充电线圈的所述第一子集中的充电线圈中的每个充电线圈的电流的方向。

32.根据权利要求31所述的方法，其中对至少充电线圈的所述第一子集的选择基于所述电动车辆的位置。

33.根据权利要求31所述的方法，其中所述控制单元还被配置成基于所述电动车辆的行进向量：

从所述多个充电线圈中连续地选择至少充电线圈的第二子集；

向充电线圈的所述第二子集提供电力；以及

确定流过充电线圈的所述第二子集中的充电线圈中的每个充电线圈的电流的方向。

34.根据权利要求31所述的方法，其中对至少充电线圈的所述第一子集的所述选择以及对电流流动的方向的所述确定基于所述电动车辆上的至少一个车辆垫的类型。

35.一种用于对电动车辆充电的设备，所述设备包括：

用于对所述电动车辆无线充电的多个装置，所述多个无线充电装置中的任意两个无线充电装置之间的长度小于所述电动车辆的至少两个车辆垫之间的间距；

用于向所述无线充电装置中的一个无线充电装置选择性地分配电力的多个装置；以及

用于将所述无线充电装置中的一个无线充电装置选择性地耦合到所述配电装置中的一个配电装置的多个装置。

36.根据权利要求35所述的设备，其中所述无线充电装置还被配置成向形成所述电动车辆的车辆垫的一个或多个线圈提供电力。

37.根据权利要求36所述的设备，其中所述无线充电装置向形成所述电动车辆的所述车辆垫的多个线圈同时提供电力。

38.根据权利要求35所述的设备，其中所述多个耦合装置中的每个耦合装置被配置成：将所述多个无线充电装置中的指定无线充电装置耦合到所述多个选择性配电装置中的一个选择性配电装置。

39.根据权利要求35所述的设备，其中所述设备的所述长度小于2.5米。

40.根据权利要求35所述的设备，其中如果所述多个无线充电装置中的所述无线充电装置以线性模式被安装成彼此相邻，则所述设备的所述长度是所述无线充电装置中的每个无线充电装置的长度之和。

41.根据权利要求35所述的设备，其中所述多个无线充电装置中的特定无线充电装置被配置成与所述设备内的在先的无线充电装置和在后的无线充电装置交叠。

42.根据权利要求41所述的设备，其中所述设备的所述长度是所述多个无线充电装置中的每个无线充电装置的长度之和减去多对交叠的无线充电装置中的每对交叠的无线充电装置之间的交叠的长度。

43.根据权利要求35所述的设备，其中所述多个选择性配电装置中的每个选择性配电装置还被配置成：从配电控制器接收信号，并且基于接收到的所述信号经由所述耦合装置中的一个耦合装置向所述无线充电装置中的一个无线充电装置选择性地分配电力。

44.根据权利要求43所述的设备，其中所述配电控制器还被配置成：基于所述电动车辆的位置和所述电动车辆的行进向量来生成用于所述选择性配电装置的第一子集的配电信号，并且向选择性配电装置的所述第一子集传达所述配电信号。

45.根据权利要求35所述的设备，其中所述选择性配电装置还被配置成生成开关信号，并且所述耦合装置还被配置成接收所述开关信号并且基于所述开关信号将所述无线充电装置耦合到所述选择性配电装置。

46.根据权利要求35所述的设备，其中所述多个选择性配电装置被配置成以交织方式向所述多个无线充电装置选择性地分配电力，其中所述多个无线充电装置中的每个无线充电装置从不同于和该无线充电装置交叠的无线充电装置的选择性配电装置接收电力，使得没有选择性配电装置向连续的无线充电装置分配电力。

47.根据权利要求35所述的设备，其中所述电动车辆的至少两个车辆垫之间的所述间距等于所述设备中所包括的所述多个无线充电装置中的所述无线充电装置的数目乘以所述多个无线充电装置中的连续的无线充电装置之间的间距再加上所述连续的无线充电装置之间的间距的一半。

48.根据权利要求35所述的设备，其中所述选择性配电装置被配置成：

从所述多个无线充电装置中选择至少无线充电装置的第一子集；

向来自所述多个无线充电装置的至少无线充电装置的第一子集提供电力；以及

确定流过无线充电装置的所述第一子集中的无线充电装置中的每个无线充电装置的电流的方向。

49.根据权利要求48所述的设备，其中对至少无线充电装置的所述第一子集的选择基于所述电动车辆的位置。

50.根据权利要求48所述的设备，其中所述选择性配电装置还被配置成基于所述电动车辆的行进向量：

从所述多个无线充电装置中连续地选择至少无线充电装置的第二子集；

向无线充电装置的所述第二子集提供电力；以及

确定流过无线充电装置的所述第二子集中的无线充电装置中的每个无线充电装置的电流的方向。

51.根据权利要求48所述的设备，其中对至少无线充电装置的所述第一子集的选择以及对电流流动的方向的所述确定基于所述电动车辆上的至少一个车辆垫的类型。