CN106464027A - 用于针对无线充电系统的物体检测和感测的方法和系统 - Google Patents

用于针对无线充电系统的物体检测和感测的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种用于检测无线充电场内的条件的装置和方法被描述。在一个实施方式中，装置包括被配置为从无线功率充电发射器接收无线充电功率的无线功率接收器。该装置进一步包括第一传感器电路，第一传感器电路至少部分地被置于地表面内，第一传感器操作地耦合到无线功率接收器并且被配置为由无线功率接收器充电或供电。第一传感器进一步被配置为检测条件。

Description

用于针对无线充电系统的物体检测和感测的方法和系统
技术领域
本公开一般性地涉及无线功率。更具体地，本公开针对与用于无线功率传送系统的异物检测和传感器集成有关的设备、系统、以及方法。
背景技术
无线功率传送系统可以在许多方面中不同，包括电路拓扑、磁布局、以及功率传输能力或要求。在无线充电系统的组件之间传送的功率量可能被主充电垫附近的异物所影响，进一步导致与这种异物的加热有关的安全担忧。因此，本领域中需要改进主充电垫与电动车辆之间的异物存在的检测。
发明内容
提供了一种用于检测无线充电场内的条件的装置。该装置包括无线功率接收器，无线功率接收器被配置为从无线功率充电发射器接收无线充电功率。该装置进一步包括第一传感器电路，第一传感器电路至少部分地被置于地表面内。第一传感器操作地耦合到无线功率接收器并且被配置为由无线功率接收器充电或供电，并且进一步被配置为检测条件。
提供了一种用于检测无线充电场内的条件的方法。该方法包括：在无线功率接收器处从无线功率充电发射器接收无线充电功率。该方法进一步包括：在第一传感器电路处检测条件，第一传感器电路至少部分地被置于地表面内，操作地耦合到无线功率接收器，并且由无线功率接收器充电或供电。
提供了一种用于检测无线充电场内的条件的装置。该装置包括用于从无线功率充电发射器接收无线充电功率的部件。该装置进一步包括用于检测条件的第一部件。第一检测部件至少部分地被置于地表面内并且操作地耦合到接收部件并由接收部件充电或供电。
提供了一种用于提供无线功率的装置。该装置包括无线功率发射器，无线功率发射器被配置为向第一传感器电路提供无线功率。该装置进一步包括第一控制器，第一控制器被配置为从第一传感器电路接收信息。该信息指示异物的存在。第一控制器进一步被配置为响应于该信息来减小从无线功率发射器向电动车辆发射的功率。
附图说明
图1是根据一个示例性实施方式的无线功率传送系统的功能框图。
图2是根据另一示例性实施方式的无线功率传送系统的功能框图。
图3是根据示例性实施方式的、包括发射或接收天线的、图2的发射电路或接收电路的一部分的示意图。
图4是根据静止无线充电系统的另一示例性实施方式的、在发射器线圈上方对齐的车辆的示图。
图5是根据动态无线充电系统的另一示例性实施方式的、在无线功率传送系统的上方沿着车行道行进的电动车辆的透视图。
图6A是根据示例性实施方式的无线功率传送系统的功能框图。
图6B是根据示例性实施方式的、无线功率传送系统的传感器的功能框图。
图7A是根据示例性实施方式的、具有多个传感器的无线功率传送系统的侧视图。
图7B是根据示例性实施方式的、图7A的无线功率传送系统的顶视图。
图8图示了流程图，其描绘了根据示例性实施方式的向图7A或图7B的传感器提供无线功率的方法。
图9图示了流程图，其描绘了根据示例性实施方式的操作传感器中的一个或多个传感器的方法。
具体实施方式
下面关于附图所阐述的详细描述意图作为本发明的某些实施方式的描述，并且不意图表示本发明可以被实践的仅有实施方式。贯穿这一描述所使用的术语“示例性的”意指“用作示例、实例或例示”，并且不应当必然被解释为相对其他示例性实施方式是优选的或有利的。详细描述包括用于提供所公开的实施方式的彻底理解的目的的具体细节。在一些实例中，一些设备以框图形式被示出。
无线功率传送可以指代不使用物理电导体从发射器向接收器传送与电场、磁场、电磁场、或其他方面相关联的任何形式的能量(例如，功率可以通过自由空间被传送)。输出到无线场(例如，磁场或电磁场)中的功率可以由“接收天线”来接收、捕捉、或耦合以实现功率传送。
与感应功率传送(IPT)系统的主要充电垫集成的异物检测(FOD)传感器可以被实施为与主充电垫集成的感测衬垫或者被实施为放置在垫表面上的个体传感器。因此，可取的是在主充电垫被安装在地面之内或之下时改进FOD分辨率。
图1是根据一个示例性实施方式的无线功率传送系统100的功能框图。输入功率102可以从电源(未示出)被提供给发射器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并且生成输出功率110，以用于由耦合到输出功率110的设备(未示出)存储或消耗。发射器104和接收器108这两者被分开距离112。
在一个示例性实施方式中，发射器104和接收器108根据相互谐振关系被配置。当接收器108的谐振频率和发射器104的谐振频率大致相同或非常接近时，发射器104与接收器108之间的传输损耗最小。如此，与可能要求非常靠近(例如，有时在几毫米内)的大天线线圈的纯感应解决方案相对照，可以在更大的距离上提供无线功率传送。谐振感应耦合技术可以因此在各种距离上并且利用各种感应线圈配置来允许改进的效率和功率传送。
在接收器108位于由发射器104产生的无线场105中时，接收器108可以接收功率。无线场105对应于发射器104所输出的能量可以由接收器108捕捉的区带(region)。如下面将进一步描述的，无线场105可以对应于发射器104的“近场”。发射器104可以包括发射天线或线圈114用于向接收器108发射能量。接收器108可以包括接收天线或线圈118用于接收或捕捉从发射器104发射的能量。近场可以对应于如下的区带，在该区带中存在由发射线圈114中的电流和电荷产生的强反应场(reactive field)，这些电流和电荷最少地将功率辐射远离发射线圈114。近场可以对应于发射线圈114的大约一个波长(或其分数)内的区带。
如上面所描述的，通过将无线场105中的大部分能量耦合到接收线圈118而不是将电磁波中的大多数能量传播到远场，高效的能量传送可以发生。当被定位于无线场105内时，“耦合模式”可以在发射线圈114与接收线圈118之间形成。这一耦合可以发生的、发射天线114和接收天线118周围的区域(area)在本文中被称为耦合模式区。
图2是根据另一示例性实施方式的无线功率传送系统200的功能框图。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206，发射电路206可以包括振荡器222、驱动器电路224、以及滤波和匹配电路226。振荡器222可以被配置为生成期望频率处的信号，期望频率可以响应于频率控制信号223而被调节。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可以被配置为基于输入电压信号(VD)225而以例如发射天线214的谐振频率来驱动发射天线214。驱动器电路224可以是被配置为从振荡器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可以为E类放大器。
滤波和匹配电路226可以滤除谐波或其他不想要的频率，并且使发射器204的阻抗匹配于发射天线214。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来以足够用于对例如电动车辆的电池236充电的电平无线地输出功率。
接收器208可以包括接收电路210，接收电路210可以包括匹配电路232和整流器电路234。匹配电路232可以使接收电路210的阻抗匹配于接收天线218。如图2中所示出的，整流器电路234可以从交流(AC)功率输入生成直流(DC)功率输出以对电池236充电。接收器208和发射器204可以在分离的通信信道219(例如，蓝牙、Zigbee、蜂窝等)上另外地通信。接收器208和发射器204可以替换地使用无线场205的特性而经由带内信令来通信。
接收器208可以被配置为确定由发射器204发射和由接收器208接收的功率量是否适合用于对电池236充电。
图3是根据示例性实施方式的、包括发射或接收天线的、图2的发射电路206或接收电路210的一部分的示意图。如图3中所图示的，发射或接收电路350可以包括天线352。天线352也可以被称为或被配置为“环形”天线352。天线352在本文中也可以被称为或被配置为“磁”天线或感应线圈。术语“天线”一般指代如下的组件，其可以无线地输出或接收能量以用于耦合到另一“天线”。天线也可以称为被配置为无线地输出或接收功率的类型的线圈。如本文所用的，天线352是被配置为无线地输出和/或接收功率的类型的“功率传送组件”的示例。
天线352可以包括空气芯或物理芯，诸如铁氧体芯(未示出)。空气芯环形天线对放置在芯附近的外来物理设备可能是更加可容忍的。此外，空气芯环形天线352允许将其他组件放置在芯区域内。另外，空气芯环路可以更容易地使得接收天线218(图2)能够放置在发射天线214(图2)的平面内，其中发射天线214的耦合模式区可以更加强力。
如所陈述的，能量在发射器104/204与接收器108/208之间的高效传送可以发生在发射器104/204与接收器108/208之间的匹配或几乎匹配的谐振期间。然而，即使在发射器104/204与接收器108/208之间的谐振不匹配时，能量也可以被传送，但是效率可能受影响。例如，效率在谐振不匹配时可能较低。能量的传送通过将能量从发射线圈114/214的无线场105/205耦合到存在于无线场105/205附近的接收线圈118/218而发生，而不是将能量从发射线圈114/214传播到自由空间中。
环形天线或磁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创建的电感，而电容可以被添加到天线的电感以创建期望谐振频率的谐振结构。作为非限制性的示例，电容器354和电容器356可以被添加到发射或接收电路350，以创建选择谐振频率处的信号358的谐振电路。因此，对于更大直径的天线，维持谐振所需要的电容的大小可以随着环路的直径或电感增大而减小。
此外，随着天线的直径增大，近场的高效能量传送区域可以增大。使用其他组件形成的其他谐振电路也是可能的。作为另一非限制性的示例，电容器可以并联地放置在电路350的两个端子之间。对于发射天线，具有与天线352的谐振频率大致相对应的频率的信号358可以是对天线352的输入。
参考图1和图2，发射器104/204可以输出具有与发射线圈114/214的谐振频率相对应的频率的时变磁(或电磁)场。当接收器108/208处于无线场105/205内时，时变磁(或电磁)场可以在接收线圈118/218中感应电流。如上面所描述的，如果接收线圈118/218被配置为以发射线圈114/214的频率谐振，则能量可以高效地被传送。接收线圈118/218中所感应的AC信号可以如上面所描述的被整流，以产生可以被提供来对负载充电或供电的DC信号。
图4是根据静止无线充电系统的示例性实施方式的、在发射器线圈上方对齐的车辆的示图。静止无线功率传送系统400在车辆405停放在发射器404附近时使能车辆405的充电。用于将被停放在发射线圈414(类似于发射线圈114/214)上方的车辆405的空间被示出。发射线圈414(以虚线示出)可以位于底垫415(以虚线示出)内。在一些实施方式中，发射器404可以连接到功率主干网410(例如，电网)。发射器404可以被配置为通过电连接420向位于底垫415内的发射线圈414提供交流(AC)。车辆405可以包括电池424、接收线圈418(类似于接收线圈118/218)、以及天线427，每个都连接到接收器408。
在一些实施方式中，在接收线圈418位于由发射线圈414产生的无线(例如，磁或电磁)场中时，接收线圈418可以接收功率。无线场对应于发射线圈414所输出的能量可以由接收线圈418捕捉的区带。在一些情况下，无线场可以对应于发射线圈414的“近场”。
异物430也被示出在底垫415和发射线圈414附近。异物430可以包括如下的任何物体，其不是无线充电系统的一部分和/或不被意图为存在于发射线圈414与接收线圈418之间的充电过程期间。例如，在车库中实施的无线充电系统500的实施例中，异物430可以是工具(例如，扳手、锤子等)。
异物430对于无线充电系统400可能带来若干问题。异物430可能通过使发射线圈414的近场失真、降低系统的效率、或完全中断充电而干扰充电过程。异物430可能从发射线圈414吸收能量，而对系统400和对旁观者这两者带来加热或火灾危险。在异物430为金属物体(例如，扳手)的场合，这些问题可能被放大，尤其是在异物430是铁磁性的情况下。如所提到的，整个系统的有效性可能被异物430的存在有害地影响，因此用于检测异物430的传感器是可取的。下面在接着的附图中公开并且描述这种传感器的某些实施例。
图5是根据动态无线充电系统的另一示例性实施方式的、在无线功率传送系统上方沿着车行道行进的电动车辆的透视图。电动车辆505正在左侧车道中沿着车行道行进而依次通过动态无线充电系统500的四个充电底垫515a-515d中的每个充电底垫上方。电动车辆505正从页面的底部向顶部沿着车行道525行进而越过四个充电底垫515a-515d中的每个充电底垫，这四个充电底垫515a-515d沿着左侧车道526的中心从头到尾线性地被定位。充电底垫515a是由电动车辆505通过的四个中的第一个。左侧车道526还可以包括位于充电底垫515a-515d附近之中和周围的一个或多个接近度设备510a-510c。系统500可以包括接近度设备510a-510c以便向系统500提供车辆505正在靠近的指示。响应于车辆505的存在，接近度设备可以警告电动车辆支持装备(EVSE)520，EVSE 520可以命令充电底垫515a-515d的激活或停用。如图5中所示出的，充电底垫515a-515d的激活可以依次完成以向车辆505提供无线功率。
EVSE可以包括多个电子组件和处理器(诸如下面关于图6A讨论的那些)，它们被配置为与车辆505通信并且控制动态无线充电系统500的操作。EVSE 520可以向控制器(未示出)提供控制信号，控制器可以提供信号来激活或停用充电底垫515a-515d和无线充电系统500的整个充电过程。如将在图6A中讨论的，控制器可以接收输入并且向充电底垫515a-515d提供具体命令。
EVSE 520可以电连接(未示出)到充电底垫515a-515d和接近度设备510a-510c中的每个，以接收并处理来自车行道525上正通过的电动车辆505的充电请求。EVSE 520还可以向正通过的电动车辆505广播动态无线充电系统500的服务。EVSE 520可以控制系统500的充电过程，确定电动车辆605是否被准许从充电底垫515a-515d接收充电。
如果确定电动车辆505被允许接收充电，则EVSE 520可以向电动车辆505或者向其中的操作员提供与电动车辆505沿着车行道525的宽度对齐有关的附加通信或视觉指示符(这个附图中未示出)。
EVSE 520并且更特别地是控制器(未示出)可以利用来自接近度传感器510a-510c的与电动车辆505的接近度有关的信息，而响应于车辆505的存在(或不存在)来依次地对充电底垫515a-515d通电和断电。动态充电系统500可以包括EVSE 520、车辆505、以及至少接近度传感器510a-510c和充电垫515a-515d之间的通信，以便向车辆505提供无线功率传送。
因为车行道525对来自从正通过的车流落下或者以其他方式被吹到或掉在车行道525中的物体的污染是开放的，所以FOD在图4所描述的实施例中是另外的担忧。如图5中所示出的，异物530a、530b可能存在于道路525上，而有害地影响功率从充电垫515a-515d到车辆505的充电系统的传送。类似于静止无线充电系统400，异物530的存在和/或类型(例如，金属或铁磁性物体)还可能带来道路危险或加热危险。
图6A是根据示例性实施方式的无线功率传送系统600的功能框图。系统600包括发射器604和接收器608。如图6A中所示出的，发射器604可以包括电连接到发射电路606的通信电路629。发射电路606可以包括振荡器622、驱动器电路624、以及滤波和匹配电路626。振荡器622可以被配置为生成期望频率的信号，期望频率可以响应于频率控制信号623而被调节。振荡器622可以向驱动器电路624提供振荡器信号。驱动器电路624可以被配置为基于输入电压信号(VD)625以例如发射天线614的谐振频率来驱动发射天线614。在一个非限制性的示例中，驱动器电路624可以是被配置为从振荡器622接收方波并且输出正弦波的开关放大器。
滤波和匹配电路626可以滤除谐波或其他不想要的频率，并且使发射器604的阻抗匹配于发射天线614。作为驱动发射天线614的结果，发射天线614可以生成无线场605来以足够用于对例如电动车辆的电池636充电的电平无线地输出功率。除非另有陈述，发射电路606内的每个组件可以具有与如之前关于图2所描述的发射电路206内的相应组件大致相同的功能。
发射器604可以进一步包括电连接到通信电路629的控制器电路628。通信电路629可以被配置为通过通信链路619与接收器608内的通信电路639通信。从发射器604经由通信链路619到接收器608的通信可以包括关于充电过程的信息，该信息包括发射器604的增大或减小的功率能力以及与发射器604的充电能力相关联的其他信息。
接收器608可以包括接收线圈618和接收电路610。接收电路610可以包括连接到匹配电路632的开关电路630、以及连接到匹配电路632的整流器电路634。接收线圈618可以电连接到开关电路630。开关电路可以选择性地将接收线圈618连接到匹配电路632或者一起连接接收线圈618的短路端子。匹配电路632可以电连接到整流器电路634。整流器电路634可以向电池636提供DC电流。除非另有陈述，接收电路610内的每个组件可以具有与如之前关于图2所描述的接收电路210内的相应组件大致相同的功能。
接收器608可以进一步包括传感器电路635，传感器电路635被配置为感测接收线圈618的短路电流或开路电压。控制器电路638可以电连接到传感器电路635，并且从传感器电路635接收传感器数据。通信电路639可以连接到控制器电路638。通信电路639可以被配置为通过通信链路619(类似于上面提到的那些)与发射器604内的通信电路629通信。这种通信可以用来向发射器604指示接收器608的具体功率需求、电池636的充电状态、或者与接收器608的功率要求有关的其他信息。
为了从发射器604向接收器608提供功率，能量可以通过无线场(例如，磁场或电磁场)605从发射线圈614被发射到接收线圈618。发射线圈614和发射电路606形成具有特定谐振频率的谐振电路。接收线圈618和接收电路610形成具有特定谐振频率的另一谐振电路。因为在具有相同谐振频率的两个耦合的谐振系统之间电磁损耗被最小化，所以对于与接收线圈618相关联的谐振频率可取的是和与发射线圈614相关联的谐振频率大致相同。因此，进一步可取的是，用于发射线圈614和接收线圈618中的一个或两者的调谐拓扑不被电感或负载改变显著地影响。
根据上面的描述，控制器电路638可以针对接收线圈618关于发射线圈614的任何位置来确定最大的可能输出电流或电压。控制器电路638可以在向电池636供给电流之前进行这种确定。在另一实施方式中，控制器电路638可以在电池636的充电期间进行这种确定。这种实施方式可以提供安全机制以确保充电电流和/或电压在充电周期期间保持在安全限度内。在又另一实施方式中，控制器电路638可以在车辆405的驾驶员正将车辆405(图4)驾驶到用于充电的空间中时、或者在系统500(图5)的接近度传感器510a-510c检测到车辆505的存在时进行这种确定。
上面提到，无线充电系统600的调谐拓扑可能被异物(例如，图4的异物430、图5的异物530a、530b)的存在有害地影响。当异物430、530为金属的时，它们可能通过减小、失真或吸收无线场605并且扰乱从发射线圈614到接收线圈618的功率传送而干扰无线场605。因此，在某些实施例中，无线充电系统600可以进一步包括被布置在接近于发射器604的分布式网络(例如，阵列)中的一个或多个传感器650a-650d。传感器650a-650d在本文中可以统称为传感器650。所示出的四个传感器650不应当被认为是限制；任何数目的传感器可以被实施而没有偏离本公开的精神。在一种实施例中，传感器650a-650d中的每个传感器可以分布在个体发射器604周围或上方。下面进一步描述这种传感器650的精确放置。此外，可以在如关于图4所提到的静止无线充电系统中或者在如关于图5所提到的动态无线充电系统中采用传感器650。
传感器650a-650d可以包括温度传感器、红外(IR)传感器、微波、毫米波、LIDAR(例如，光检测和测距或光雷达)传感器、或者用于在发射器604附近的异物的检测中使用的其他可应用的传感器。如所示出的，传感器650a可以是热敏电阻器，传感器650b可以是热(IR)相机，传感器650c可以是雷达传感器，并且传感器650d可以是成像相机。如所示出的，传感器650a可以向控制器628提供与温度有关的信息。如果异物430、530在发射器604附近，则它可能从无线场605吸收能量并且因此在温度上升高。由传感器650a所测量的温度升高(例如，局部温度升高)可以指示异物430、530的存在。
传感器650b可以提供传感器650b周围的区域的热(例如，IR)图像，并且可以提供异物430、530的视觉检测。在一种实施例中，即使在晚上或处于降低的能见度中，传感器650b也可以提供对邻近传感器650进行的另一检测的确认。因为在物体被加热时从物体发出IR能量，所以异物430、530在它从发射器604吸收能量时可以变得由传感器650b可检测。
传感器650d的相机可以提供与独立检测或提供异物430、530的不同检测的视觉确认的传感器650b相类似的能力。传感器650c可以包括提供电子部件来检测异物430、530(或确认异物430、530的检测)的雷达传感器(例如，毫米波雷达、LIDAR等)。传感器650中的每个传感器可以经由通信电路629向发射器604(并且更具体地是控制器629)传达传感器信息。
传感器650的这些具体示例不应当被认为是限制，因为传感器650中的每个传感器可以包含至少一个传感器，但是也可以包含多种能力，以提高传感器阵列的总体有效性。传感器类型的选择可以依赖于环境和设计因素以及系统能力。取决于特定的实施方式，除了其他环境条件(诸如湿度)之外，诸如空气质量或空气污染传感器之类的其他能力(例如，粒子传感器、或氮氧化物(NOx)传感器)也被考虑到。NOx化合物包括由燃烧过程产生的大气化学中的各种各样的化合物(例如，NO、NO2)，它们被认为对人类健康有害。
在一种实施例中，传感器650可以进一步被配置为检测所发射的场605中的意外变化，其有可能指示吸收场605的能量的异物430、530或者独立生成另一电磁信号或无线功率的物体的存在。
发射器604附近的传感器放置可以取决于传感器650的能力和系统600的设计要求。传感器650中的每个传感器可以提供与异物(例如，异物402、630a、630b)的存在有关的信息、或者属于环境或道路条件的其他信息。这一信息可以被传输给其他系统和子系统(例如，发射器604)和/或由其他系统和子系统来使用，以向车辆505内的驾驶员通知充电状况、FOD、或道路条件(除了其他可用信息之外)。在一种实施例中，在大物体的情况下或者在较小物体存在时来自线圈614的减小的发射功率电平的情况下，传感器可以指示发射器604的降级模式，诸如道路警报。
如所示出的，传感器650a-650c可以是经由链路652a、652b与通信电路629具有无线通信的无线传感器。从传感器650到控制器628的通信可以包括提示控制器628调节发射器604的无线功率输出的异物检测信号。
传感器650a进一步被示出在无线场605的近场中。如此，传感器650a可以从发射线圈614接收无线功率。将意识到，无线传感器650a-650c中的每个无线传感器可以能够从发射器604接收无线功率；然而为了简单，这没有在图6A中示出。传感器650的分布式且无线的功率能力带来了一种允许组件的更容易维护和更换的模块化且可定制的FOD系统。
在一种实施例中，传感器650a-650c中的每个传感器可以替换地或另外地装配有功率存储设备，诸如电池(未示出)。对传感器650a-650c中的每个传感器无线地或独立地供电的能力(例如，电池)使能个体传感器650的简化的维护、更换、和/或添加和去除。
传感器650d被示出为具有通向发射器604的有线链路654。发射器604提供通向传感器650d的有线链路654，以使能与发射器604的通信和用以操作的功率。除了与发射器604的通信之外，传感器650a-650d中的每个传感器可以进一步在彼此之间具有有线或无线的传感器间通信656a-656b。传感器650a-650d可以进一步装配有增强的通信能力，其以经由例如蓝牙TM、WiFi(例如，802.11)等的传感器间通信656为特征，或者进一步充当中继节点或多个中继节点，以用于车辆到垫(V2P)、车辆到电网(V2G)、车辆到基础设施(V2I)、或车辆到车辆(V2V)通信，而向邻近传感器650、控制器628、或(图5的)电动车辆505中继传感器信息并且从它们中继传感器信息。作为非限制性的示例，V2P通信可以从车辆505到通信电路629(和控制器628)而发生；V2G通信可以发生在车辆505与电网或主干410(图4)之间；V2I通信可以从车辆505到基础设施(例如，除了电网之外的网络)而发生；并且V2V通信可以发生在两个车辆505之间。在每个所提到的示例中，传感器650可以使用无线通信链路656或有线通信链路654在无线功率传送系统500、600的各种组件之间传输传感器信息。
在一种实施例中，传感器间通信656或经由链路652的通信可以进一步包括专用或加密通信协议。这种协议可以具有短范围(例如，5-10米)以用于网络化的传感器650。V2I、I2V和V2V通信可以进一步被隧道化，以使得与道路条件、交通和事故、或天气等有关的信息可以被直接传输给没有处于与给定发射器604或系统600的直接通信内的电动车辆605。作为非限制性的示例，V2I通信和逆向路径(基础设施到车辆(I2V)通信)能够在两个方向上遵循路径“车辆-传感器-EVSE-基础设施”，传感器650充当车辆505与EVSE 520之间的链路。在一种实施例中，这使得通信在具有无线功率传送系统600的道路525上的任何地方是可用的，并且因此不限制于诸如经由蓝牙TM、WiFi、以及其他短范围通信系统而可用的短范围无线电通信。
检测附近异物存在的传感器650可以经由通信电路629向控制器电路628传输检测信号(例如，经由链路652a、652b或有线链路654)。检测异物的传感器650可以替换地通过另一传感器650将检测信号中继给通信电路629和控制器628。控制器电路628然后可以响应于FOD检测信号而通过命令发射电路606调节(例如，增大或减小)发射器线圈614的功率输出来变更发射器604(作为整体)的传输特性。发射器604附近异物的存在可能对充电系统600并且对在道路上驾驶的车辆605带来危险。因此，控制器628可以响应于异物430、530的存在而减小发射器604的功率输出或者完全停止充电操作。这可以降低与异物430、530的加热相关联的危险(例如，火灾)，并且还可以提供警告，该警告指示发射器线圈614的近场中物体的存在，该存在否则可能降低系统600的效率或者对车行道525中的车辆(例如，电动车辆605)带来道路危险。
传感器650与彼此通信并且中继信息的能力还可以增加信息从各种传感器650到发射器604的流动。在一种实施例中，传感器650可以进一步与车辆505、405直接通信以中继这种信息。
在另一实施例中，由传感器650进行的检测可以最终导致对车辆505的操作员的如下警告：道路525中存在异物530，这可能对驾车人带来危险。在无线充电系统(例如，系统400)可以被安装在其中(例如，在车库中)的住宅设置中，传感器650可以向房主提供如下的警告：由异物430的存在而引起的火灾危险。在包含其他所提到的环境传感器的实施例中，除了其他有用数据之外，还可以使得与天气、道路、或交通条件有关的附加数据对车辆505的驾驶员是可得到的。从传感器650获得的信息可以被传达给发射器604并且被转发给电网(例如，图4的主干410或V2G通信)、车辆(例如，V2P)、或其他邻近的动态充电系统600。
在一种实施例中，被采用作为传感器650的传感器类型(例如，IR、热相机、热敏电阻器、雷达等)可以影响由控制器628命令的动作。作为非限制性的示例，如果热敏电阻器被采用作为传感器650a，那么仅温度可以被报告给发射器604。在一种实施例中，来自传感器650a的高温读数可能导致系统600的如上面所提到的充电过程的修改。替换地，来自传感器650a的非常高温度读数、或者来自传感器650b的指示发射器线圈614附近存在大块金属的指示可能导致充电过程的完全停机。支配这种功能的温度阈值可以基于许多特性而变化，除了其他可能性之外，诸如系统架构(例如，传感器放置)、异物630类型(如果被确定)、以及功率输出。
控制器628可以根据各种条件来适配对线圈614的具体功率调节命令，除了其他特性之外，各种条件诸如传感器650的类型、系统600的功率输出、异物的大小和地点。有利地，传感器650然后可以提供检测异物存在的能力，因此允许补救动作来保护系统600免受由存在异物所引起的损坏。传感器650的信息还可以被用来向系统的用户和操作员警告危险的存在(例如，在线圈714上或者在车行道625中)，并且使所部署的无线功率传送系统500、600的效率最大化。
图6B是根据示例性实施方式的、无线功率传送系统600的传感器的功能框图。如所示出的，传感器650与图6A中所示出的传感器相同。在一种实施例中，传感器650可以包括传感器电路665以用于感测传感器650周围的条件，例如，如上面关于图6A所讨论的环境条件。传感器650进一步包括可操作地耦合到传感器电路655的存储器660，存储器660被配置为存储与周围条件的检测有关的从传感器电路655得出的信息。存储器660可以进一步被配置为存储代码(诸如操作系统)、或者被用来对传感器电路655所检测的某些环境特性进行分类的数据库。
传感器650可以进一步包括可操作地耦合到传感器电路655和存储器660的控制器电路675。控制器电路675可以大致类似于控制器电路628、638(图6A)，并且被配置为从传感器电路655接收某些检测信息，并且可以使用存储器660中所存储的信息来处理检测信息。
传感器650进一步包括可操作地耦合到控制器电路675的通信电路670。控制器电路675可以进一步使用通信电路670向通信电路629、其他传感器650的通信电路670、车辆505、或者如关于图6A所提到的其他可能接收方传输信息。
传感器650进一步包括接收线圈665，接收线圈665可操作地耦合到控制器675、传感器电路655、存储器660、以及通信电路670。接收线圈665大致类似于接收线圈614，并且被配置为从无线场605(图6A)接收无线功率。虽然这一附图中未示出，但是接收器线圈665可以与上面图3的讨论相类似地提供经整流、经调整且经滤波的功率，以用于对传感器650的各种内部组件供电。传感器650可以进一步包括可操作地耦合到接收线圈665的功率存储设备667。功率存储设备667可以从接收线圈665接收功率并且由接收线圈665来充电。在功率从接收线圈665不可获得时，功率存储设备667可以进一步对传感器电路655、控制器电路675、通信电路670、以及存储器660供电。
在一种实施例中，控制器电路675可以处理来自传感器电路655的检测信息，而允许传感器650向发射器传输异物检测消息，以指示异物的存在。在另一实施例中，控制器电路675可以经由通信电路向期望的接收方传输与传感器电路655周围的条件有关的某些检测信息，而无需处理检测信息。
图7A是根据示例性实施方式的、具有多个传感器的无线功率传送系统700的侧视图。系统700被示出为安装在车行道(“道路”)702中。系统700可以在其他类似的地表面(例如，车库、停车场等)中被采用而没有偏离本公开的精神。系统700可以如在之前附图中所描绘地被采用，诸如静止无线功率传送系统400(图4)或者如在动态无线充电系统500(图5)中被采用。
系统700被示出为具有与图6A的发射器604类似的主充电垫704，以距离706被安装在道路702的表面下方并且被多个传感器710包围。传感器710可以是关于图6A所讨论的传感器650的各种实施例之一，并且可以如上面提到的被分布在网络或阵列中。为了简单，单个主充电垫704被示出在系统700中；然而，多个垫704可以如图5中关于动态无线充电系统500所示出的那样依次被放置。主充电垫704的个体组件可以对应于图6A的发射器604的个体组件，然而这里为了简单和简洁，不是所有的组件都将被重复。
传感器710可以安装在主充电垫704周围的各种位置或布置中。传感器710a、710b被示出为安装在道路表面的顶部。传感器710c被示出为安装在道路702之内，与道路702的表面齐平，而传感器710d被示出为安装在道路702的表面之内但是部分暴露在道路702上方。如下面关于图7B讨论的，传感器710可以进一步被定位在主充电垫704的顶部或旁边。每个传感器710的位置可以基于所实施的传感器710的类型、敏感度、和/或能力。如下面提到的，传感器710的放置可能进一步被主充电垫704(类似于发射器604)在主充电垫704周围的各种地点处的功率输出以及所采用的天线(例如，发射线圈614)的数目和布置所影响。
在一种实施例中，安装在道路702的表面上方的传感器710a、710b可以具有能力而包含相机(例如，IR、或标准成像相机)或雷达收发器(例如，毫米波、LIDAR)，它们能够进行水平面中的检测或观看并且与道路702的表面平行。相反地，安装在道路内的传感器710d或者与道路的表面齐平安装的传感器710c可能在水平面中观看或检测任何事物的能力上受限制。因此，这种传感器可能被限制于热敏电阻器、湿度、压力、或类似的有方向或无方向传感器。然而，应当意识到，事实上任何传感器可以按照需要安装在道路之内或顶部以提供给定的能力。
主充电垫704可以具有集成FOD能力，诸如(多个)嵌入式FOD传感器712(以虚线示出)，然而归因于主充电垫704在道路702的表面下方的安装位置，FOD传感器712或许不能提供足够的FOD能力，这归因于来自被安装在道路702的表面下方距离706的不利影响和/或归因于道路的构成(例如，混凝土、沥青)的影响。因此，传感器710可以基于如下需求而适当地被定位：提高或最大化具有集成FOD传感器712的主充电垫704的已经存在的FOD能力(例如，FOD检测范围)。传感器710可以进一步向未装配有集成FOD系统的系统700提供附加FOD能力。
类似于上面在图6A中所提到的传感器650，传感器710可以由无线充电场(例如，无线场605)和/或有线连接来供电，有线连接诸如在传感器710d的情况下为有线链路654(图6A)。类似于上述，传感器710d被示出为具有类似于有线链路654(图6A)的有线连接720d。
传感器710a、710b、710c每个被示出为分别与主充电垫704具有无线通信链路720a-720c。虽然这里为了简单未示出与如图6A中所示出的无线场605的场线相类似的“场线”，但是无线通信链路720a-720c可以类似于无线场605，而且还可以表示与主充电垫704的通信(例如，图6A的通信链路652)。
类似于图6A，通信链路720可以向传感器710提供通信能力以向主充电垫704的控制器628警告异物714的存在，或者用于根据传感器710中的每个传感器的能力来提供某些其他期望的信息。特别地，传感器可以提供FOD信息，除了其他有用信息之外还包括温度、湿度、交通信息、道路条件等。在一种实施例中，向系统700的这种通信可以在异物714存在时警告控制器(例如，控制器628)采取补救动作，命令降低由主充电垫704进行的功率输出或完全停用。如上面所提到的，可以经由短范围通信或者其他网络或隧道化通信而使得与环境、天气、和/或交通信息有关的其他有用通信可用于道路上的车辆(例如，电动车辆505)。
类似于传感器650a-650c(图6A)，具有无线通信链路720a-720c的传感器710a-710c可以进一步从主充电垫704接收无线功率。从主充电垫704到传感器710a-710c中的每个传感器的功率传送的量和效率可能被个体传感器710的位置和与主充电垫704的近场(例如，无线场605)的距离所影响。
特别地，无线场605可以随着范围而在功率上减小。在一种实施例中，无线场605可以随着与源(例如，线圈614)的距离而指数地减小。如此，每个无线传感器710a-710c与主充电垫704之间的距离可以是传感器710网络的设计时的因素。在一种实施例中，无线场605可以为“低”(例如，低功率测量或弱场)以便最小化对传感器710中的每个传感器内的集成电子器件的可能损坏。然而，无线场605还可能需要足够“高”(例如，强力的)，以允许对特定无线传感器710a-710c的充足功率传送。因此，传感器710a-710c与主充电垫704之间的最佳距离或范围可以基于如上面关于图6A所提到的给定无线场605的具体网络架构、发射场形状、功率电平、和/或谐振频率而由给定设计来定义。在一种实施例中，无线传感器710与主充电垫704之间的距离可以为若干厘米(cm)。例如，为了提供足够的无线功率，传感器710可以位于主充电垫704边缘的五(5)至50cm内。在某些实施例中，传感器710可以被定位为与主充电垫远至一米(1m)，其中发射器604和发射器线圈614被构造有较大的尺寸和足够的发射功率。
类似于上面关于图5的讨论，主充电垫704可能被要求基于车辆505的存在或来自控制器628的其他命令来激活和停用充电操作。在一种实施例中，无线功率因此可能不总是可用于无线传感器710a-710c。如果传感器710没有被供电并且异物714没有被检测到，则这种情形可能带来危险。
因此，在不遭受对个体传感器710的损坏的情况下，传感器710可以在充电操作期间以最小功率状态或最小功率电平(例如，标称值的零至五个百分数)上至最大额定感应功率传送(IPT)的功率输出进行运转。传感器710的设计连同适当的磁或电屏蔽一起可以被用来避免或最小化对传感器710的损坏或传感器710的饱和，其否则可能使传感器710的性能降级。
在一种实施例中，传感器710的网络可以包含具有有线连接720d的至少一个传感器710d，有线连接720d可以在线圈614或主充电垫704被停用时对传感器710d供电并且提供FOD能力。替换地，传感器710可以进一步包括功率存储设备(例如，电池或电容器—未示出)，因此即使由主充电垫704发射的功率(例如，无线场605)不存在时，(多个)传感器710也能够维持最小功率状态并且检测物体(例如，异物714)。
在一种实施例中，功率存储可以不仅限于无线传感器710a-710c。当主充电垫704被停用时，具有有线连接720d的传感器710也可以被停用，因此附加的功率存储设备(诸如所提到的电池或电容器)如果被包括在有线传感器710d中则也可以是益处。在这两种情况下，在主充电垫704被停用(例如，断电)时，传感器710可以继续向系统700提供FOD能力。这可以允许传感器710在异物714存在时提供足够的警报，并且防止系统开始充电操作。
在一种实施例中，在主充电垫704内对多个或开关发射线圈614的使用也可以被实施以使传感器710的损坏最小化。例如，主充电垫704可以包括两个分离的线圈(未示出)。这种实施例可以包括用于低功率环境的较大线圈614、以及用于全功率的较小线圈614。这可以通过向每个传感器710连续地提供无线功率而在维持FOD能力的同时向整个系统700提供降低的功耗。
在一种实施例中，主充电垫704可以通过将功率输出调节到低功率设置或通过完全断电来节约功率。如此，如果无线功率不可用或为了节约电池功率，则传感器710还可以进入“睡眠模式”。在一种实施例中，传感器710还可以包含“唤醒”功能，其在充电操作的激活期间当部分功率从主充电垫704可获得时激活传感器710。这可以被并入到具有或不具有集成功率存储设备的传感器710中。一旦主充电垫704开始无线功率传送，这可以进一步提供正常充电操作以外的最小功耗，而同时提供全FOD能力。这种实施例可以能够在通电之后但是在主充电垫704达到全功率之前检测异物(例如，异物714)。
在另一实施例中，若干可开关天线(例如，多个发射线圈614)能够被定位，以使得无线场605(例如，磁场或电场)的接收对于具体实施方式被优化和/或对于低功率环境被对齐。进一步地，可开关天线(例如，多个发射线圈614)还可以被定位(例如，不对齐)以使得无线场605对于高功率环境被降低。这种架构可以在主充电垫704处于全功率时在充电操作期间针对维持FOD能力和对传感器710a-710c无线地供电提供另外的选项。这还可以提供一种通过将传感器710放置在场605的具体的“低功率”区域中来避免使个体传感器710损坏或饱和的方法。因此，传感器710的放置和设计可以指定用于每个传感器710的具体放置位置，以使得每个传感器被放置为最大化或优化功率传送和异物714的检测能力。
图7B是根据示例性实施方式的、图7A的无线功率传送系统的顶视图。如所示出的，传感器710类似于图7A的被分布在主充电垫704周围的各种位置中。
集成传感器712以虚线被示出，指示它的位置在道路702的表面下方并且在主充电垫704之内。如关于图7A所讨论的，传感器710a-710c被置于主充电垫周围，分别与主充电垫704具有无线通信链路720a-720c。传感器710d被示出为与主充电垫704具有有线连接720d，被定位在道路702的表面之内(如图7A中所示出的)并且在主充电垫704上方。传感器710的地点可以用来增大系统700的FOD能力的检测范围和分辨率这两者，而提高集成FOD传感器712(如果被安装)的能力。个体传感器710的具体地点可以基于无线场605在主充电垫704周围的特定地点中的强度，并且因此基于给定传感器710接收无线功率的能力。如果被安装在道路702的表面下方，则传感器710的放置还可以基于主充电垫的安装深度(例如，距离706)而变化。
异物714被示出为紧密接近于主充电垫704，最为靠近于传感器710c、710d。在一种实施例中，当主充电垫704开始产生用于无线充电操作的全功率无线场605时，金属异物704可能吸收所发射的能量。异物714被描绘为扳手，其可以具有金属成分，但是其他异物714可以是安装区域(例如，道路702、图5的道路525)中或停车区域(诸如图4中所示出的停车区域)中的任何碎片。当无线场605的功率被异物714吸收时，它可能在温度上升高而带来加热危险。如果在道路702、525中被发现，则异物714可以进一步对车辆605带来危险。
当传感器710中的一个或多个传感器检测到异物714时，传感器710可以经由通信电路629向控制器628中继与检测有关的信息(例如，升高的温度、热像、光数据等)，以便采取适当动作来调节发射器604的功率输出、通知系统700的操作员，和/或适当地采取其他动作。传感器间通信656(也在图6A中示出)可以进一步可用于从一个传感器向另一传感器中继信息。简要地参考图6A，传感器间通信656a-656b被示出，指示了传感器710a、710b之间和传感器710b、710c之间的传感器间通信。在图7中，传感器间通信656c也被描绘，图示了无线传感器710c与有线传感器710d之间的传感器间通信。如此，传感器710d可以进一步被装配为无线地与其他传感器710或主充电垫704通信。如上面所提到的，这种信息可以被中继给其他传感器710、主充电垫704、车辆605、或其他无线充电系统700，而使能传感器710信息的传输。
图8图示了流程图，其描绘了根据示例性实施方式的向图7A和图7B的传感器提供无线功率的方法800。图8中所示出的方法可以经由控制器中的设备中的一个或多个设备来实施，该控制器大致类似于包括图7A-7B的主充电垫704和图6A的发射器604的无线充电系统的控制电路628。方法800可以结合至少一个传感器或传感器网络(诸如图6A的传感器650或图7的传感器710)而被执行。在一种实施例中，控制器628可以命令向传感器提供无线功率的大致类似于无线场605(图6A)的无线场的激活或停用。一旦功率被递送给一个或多个传感器，无线场可以进一步向电动车辆(诸如图5的车辆505、或图6A的车辆605)提供功率。如果异物被传感器中的一个或多个传感器检测到，则控制器可以从传感器接收检测信号并且按要求来命令无线场传输功率上的减小或完全停机。
过程800在框810处开始，其中控制器628可以命令向至少一个传感器提供无线功率的无线充电垫(诸如主充电垫704(图7)或底垫415(图4))的激活。传感器然后可以能够按要求地针对异物的存在或其他环境条件来监测周围区域。
在框820处，充电垫可以进一步向电动车辆提供无线功率。在一种实施例中，车辆可以接近充电底垫(诸如515(图5))，在该点处，接近度传感器(诸如图5的接近度传感器510)可以向控制器628指示车辆505的存在。作为响应，控制器628然后可以命令充电垫的发射器(诸如发射器604(图6A))的功率输出上的增加，以使得足够的无线功率被递送给车辆和无线传感器。
在框830处，控制器628可以基于个体传感器710的能力来监测传感器710(图7A-7B)中的至少一个传感器以用于适当的指示。在一种实施例中，传感器可以经由无线链路(诸如无线链路720a-720c(图7A-7B))向控制器628或向其他传感器710无线地发射传感器信息，或者经由有线链路720d(图7A-7B)向控制器628传输传感器信息。控制器628可以连续地监测传感器710，定期地轮询传感器710中的每个传感器，或者控制器628可以从传感器710中的每个传感器定期地或连续地接收独立发射的信息。
在决策框840处，控制器628可以基于从至少一个异物传感器710接收的信息来确定传感器是否已经检测到异物。作为非限制性的示例，传感器710处的异常高温可能指示异物的检测。在一种实施例中，异常高温可能由于吸收来自无线场605的能量而被局部化在单个异物传感器710处，这指示异物714的存在(图7A-7B)。在另一实施例中，热相机或成像相机可以指示或验证异物714的存在。在一种实施例中，控制器628可以基于从传感器710接收的指示和数据来确定检测。在另一实施例中，某些检测过程可以被分发给传感器710，由此传感器710可以向控制器628发送检测信号。
在框850处，当异物检测信号从传感器被发送给控制器628时，控制器可以命令对发射器604的功率输出的调节以减小或停用无线场605。过程800在无线功率电平调节之后可以结束。
如果没有异物在决策框840处被检测到，那么控制器628可以继续接收并考虑来自至少一个传感器710的传感器信息(例如，温度、湿度、道路条件、相机图像等)。在一种实施例中，传感器信息可以由控制器628进一步用来命令功率调节，或者信息可以被转发给其他无线充电系统700(图7)，或转发给车辆505。
在框890处，因为没有异物被检测到，所以过程800将继续对车辆的无线功率递送，而将过程800返回到框820。
图9图示了流程图，其描绘了根据示例性实施方式的操作传感器710(图7A-7B)中的一个或多个传感器的方法900。
方法900可以经由大致类似于无线充电系统的传感器710(或传感器710的网络)的传感器中的一个或多个传感器来实施，该无线充电系统包括图7A-7B的主充电垫704和图6A的发射器604。方法900可以结合控制器(诸如图6A的控制电路628)而被执行。在一种实施例中，传感器710中的至少一个传感器可以从大致类似于主充电垫704的主充电垫接收无线功率。如下面讨论的，一旦功率被递送给一个或多个传感器，传感器710可以针对某些改变或针对异物存在的指示来监测周围环境，并且向控制器628报告这种指示以用于适当的响应。
过程900开始于框910，其中至少一个传感器710从主充电垫704接收无线功率。
在步骤920处，传感器710可以根据传感器710能力来检测环境条件。作为非限制性的示例，一些传感器710可以仅检测温度改变，而其他传感器710除了许多其他可能性之外还可以提供成像(例如，颜色或热像)、湿度数据、或交通条件。
在框930处，传感器可以针对异物(诸如异物714(图7A-7B))来监测环境。在一种实施例中，传感器710可以根据传感器能力向控制器628仅报告指示。在某些实施例中，传感器710可以被装配为独立地检测并且向控制器628报告异物的存在。
如果异物714在决策框940处被检测到，那么传感器710可以向主充电垫704(或者更特别地是控制器628)发送异物检测警告。传感器710然后可以在框920处继续检测环境条件。
如果在决策框940处未检测到异物，则在框940处，传感器710可以向主充电垫704、其他传感器710、和/或车辆605传输传感器信息，以使得检测信息可用于其他系统和用户。

Claims (30)

1.一种用于检测无线充电场内的条件的装置，所述装置包括：
无线功率接收器，被配置为从无线功率充电发射器接收无线充电功率；以及
第一传感器电路，其至少部分地被置于地表面内，所述第一传感器操作地耦合到所述无线功率接收器并且被配置为由所述无线功率接收器充电或供电，并且进一步被配置为检测所述条件。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
控制器电路，操作地耦合到所述第一传感器电路和所述无线功率接收器，所述控制器电路被配置为响应于所检测的所述条件经由通信电路向所述无线功率充电发射器传达所检测的所述条件或传输停机命令。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一传感器电路进一步被配置为响应于所检测的所述条件而使得所述无线功率充电发射器调节所述无线功率充电发射器的所发射的功率电平或停用无线功率充电。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所检测的所述条件包括以下至少之一：异物的存在、磁场中的变化、温度的测量、湿度的测量、空气污染的测量、以及交通密度的测量。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器电路进一步被配置为向电动车辆传输与所检测的所述条件有关的信息，所述信息指示所述无线功率充电发射器的降级操作模式或者地面或道路警报。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器电路进一步被配置为在第二传感器电路与所述无线充电发射器之间、在所述无线充电发射器与第一车辆之间、以及在所述第一车辆与第二车辆之间传达信息。
7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
功率存储设备，操作地耦合到所述无线功率接收器和所述第一传感器电路，所述功率存储设备被配置为：
在所述无线功率充电发射器处于第一功率电平时从所述无线功率接收器接收无线充电功率，以及
在所述无线功率充电发射器处于第二功率电平时对所述第一传感器电路供电，所述第二功率电平低于所述第一功率电平。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器电路进一步被配置为，在所述无线功率充电发射器正以不足以对车辆充电并且足以对所述无线接收器充电或供电的功率电平发射功率时，由从功率存储设备接收的功率或从所述无线功率接收器接收的功率来充电或供电。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器电路进一步被配置为向第二传感器电路传达与所检测的所述条件有关的信息，所述第二传感器电路被配置为向所述无线功率发射器传达所检测的所述条件。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器电路进一步被配置为检测在所述第一传感器电路的区域内的车辆的存在或不存在，并且被配置为向控制器传达与所述车辆的存在或不存在有关的信息，所述控制器被配置为基于来自所述第一传感器电路的信息以及来自第二传感器电路的与所述第二传感器电路的区域中的另一车辆的存在或不存在有关的信息来确定交通条件。
11.一种用于检测无线充电场内的条件的方法，所述方法包括：
在无线功率接收器处从无线功率充电发射器接收无线充电功率；以及
在第一传感器电路处检测所述条件，所述第一传感器电路至少部分地被置于地表面内，操作地耦合到所述无线功率接收器，并且由所述无线功率接收器充电或供电。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
响应于所检测的所述条件，向所述无线功率充电发射器传达所检测的所述条件或传输停机命令。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
响应于所检测的所述条件来调节所述无线功率充电发射器的所发射的功率电平或停用无线功率充电。
14.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述条件包括检测以下至少之一：异物的存在、磁场中的变化、温度的测量、湿度的测量、空气污染的测量、以及交通密度的测量。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
向电动车辆传输与所检测的所述条件有关的信息，所述信息指示所述无线充电发射器的降级操作模式或者地面或道路警报。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
经由所述第一传感器电路从第二传感器电路向所述无线充电发射器、从所述无线充电发射器向第一车辆、并且从所述第一车辆向第二车辆传达与所检测的所述条件有关的信息。
17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在所述无线功率充电发射器处于第一功率电平时在功率存储设备处从所述无线功率接收器接收无线充电功率，所述功率存储设备操作地耦合到所述无线功率接收器和所述第一传感器电路；以及
在所述无线功率充电发射器处于第二功率电平时利用所述功率存储设备对所述第一传感器电路供电，所述第二功率电平低于所述第一功率电平。
18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在所述无线功率充电发射器正以不足以对车辆充电并且足以对所述无线接收器充电或供电的功率电平发射功率时，利用从功率存储设备接收的功率、或从所述无线功率接收器接收的功率来对所述第一传感器电路充电或供电。
19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
从所述第一传感器电路向第二传感器电路传达与所检测的所述条件有关的信息，所述第二传感器电路被配置为向所述无线功率发射器传达所检测的所述条件。
20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
检测在所述第一传感器电路的区域内的车辆的存在或不存在；以及
向控制器传达与所述车辆的存在或不存在有关的信息，所述控制器被配置为基于所述第一传感器电路信息以及与第二传感器电路的区域中的另一车辆的存在或不存在有关的第二传感器电路信息来确定交通条件。
21.一种用于检测无线充电场内的条件的装置，所述装置包括：
用于从无线功率充电发射器接收无线充电功率的部件；以及
用于检测所述条件的第一部件，所述第一检测部件至少部分地被置于地表面内，并且操作地耦合到所述接收部件并且由所述接收部件充电或供电。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述接收部件包括无线功率接收器，并且其中所述第一检测部件包括第一传感器电路。
23.根据权利要求21所述的装置，进一步包括：
用于控制所述第一检测部件和所述接收部件的部件，所述控制部件被配置为响应于所检测的所述条件经由通信电路向用于提供无线充电功率的部件传达所检测的所述条件或传输停机命令。
24.根据权利要求21所述的装置，其中所述第一检测部件进一步被配置为响应于所检测的所述条件而使得所述无线功率充电发射器调节所述无线功率充电发射器的所发射的功率电平或停用无线功率充电。
25.根据权利要求21所述的装置，进一步包括：
用于存储功率的部件，操作地耦合到所述接收部件和所述第一检测部件，其中所述功率存储部件被配置为在所述无线功率充电发射器处于第一功率电平时从接收部件接收无线充电功率，并且其中所述功率存储部件进一步被配置为在所述无线功率充电发射器处于第二功率电平时对所述第一检测部件供电，所述第二功率电平低于所述第一功率电平。
26.一种用于提供无线功率的装置，包括：
无线功率发射器，被配置为向第一传感器提供无线功率；
第一控制器，被配置为从所述第一传感器接收信息，所述信息指示异物的存在，所述第一控制器进一步被配置为响应于所述信息来减小从所述无线功率发射器向电动车辆发射的功率。
27.根据权利要求26所述的装置，其中所述信息包括与以下至少之一有关的信息：异物的存在、磁场中的变化、温度的测量、湿度的测量、空气污染的测量、以及交通密度的测量。
28.根据权利要求26所述的装置，其中所述第一控制器进一步被配置为从所述第一传感器向所述电动车辆、第二控制器以及基础设施网络中的至少之一传达所述信息。
29.根据权利要求26所述的装置，其中所述无线功率发射器进一步被配置为以足以对电动车辆和所述第一传感器无线供电的第一功率电平、以及足以对所述第一传感器无线供电的第二功率电平来提供无线功率，所述第二功率电平低于所述第一功率电平，并且其中所述第二功率电平不足以对所述电动车辆供电。
30.根据权利要求26所述的装置，其中所述第一控制器进一步被配置为接收与所述第一传感器的区域内的车辆的存在或不存在有关的信息，并且其中所述第一控制器进一步被配置为基于来自所述第一传感器的所述信息以及来自第二传感器的与所述第二传感器的区域中的另一车辆的存在或不存在有关的信息来确定交通条件。
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