CN107054108A - 无线充电系统中的磁场对准方法和装置及使用的初级垫 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了无线充电系统中的磁场对准方法和装置及使用的初级垫。一种磁场对准方法，包括：通过第一天线传输第一信号且通过第二天线传输第二信号，其中，该第一信号和第二信号中的每一个包括天线标识符，并且第一天线和第二天线是安装在电动车辆(EV)中的智能钥匙(SMK)系统所使用的天线；从与无线充电系统的初级线圈相对应的位置中的应答器接收响应于第一信号和第二信号的响应信号；以及基于包括在所接收的响应信号中的第一信号的接收信号强度以及第二信号的接收信号强度来估计初级线圈的位置。

Description

无线充电系统中的磁场对准方法和装置及使用的初级垫
技术领域
本公开总体上涉及无线充电系统的磁场对准，并且更具体地，涉及用于使用安装在车辆中的低频天线的无线充电系统的磁场对准方法和装置以及用于其的初级垫。
背景技术
通常，属于高功率传送技术领域(传送预定电平(例如，2.4kW)以上的功率)的电动车辆(EV)的无线充电技术可被分类为磁感应和磁共振。这些无线电力传送技术与诸如无线通信、隐私信息安全技术等的各种技术结合，使得无线充电系统的可靠性、稳定性、耐用性、便利性、有效性以及功能性(例如，充电/支付)可增强。另外，几乎所有领域(诸如，车载组件的各种硬件结构、车辆与车辆的通信、车辆与基础设施的通信以及车辆与人(或用户终端)的通信)都已集成在无线充电系统中。
同时，当对EV的高压电池进行无线充电时，以更高充电效率对准充电站的接地组件(GA)线圈(即，初级线圈)与EV的车辆组件(VA)线圈(即，次级线圈)是有必要的。尽管已进行了对线圈对准的各项研究，但是有效对准位于多个停车位中的多个初级线圈中的一个与EV的次级线圈仍是一项挑战。
例如，在EV进入充电站的无线网络区域(诸如，全球定位系统(GPS)、3G、长期演进(LTE)、WiFi等)的情况下，变得有必要精确计算车辆的次级垫与至少一个GA中的用于无线电力传送的多个初级垫之间的距离。然而，在距离计算时，存在以下问题。
例如，当GPS用于计算距离时，对于室外停车区域，它具有大约5米的误差范围。即，当每个停车位具有初级垫并且相应停车位之间的距离大约是3米时，对于EV来说，使用卫星信号而使其次级垫与特定停车位的初级垫对准实际上是不可能的。此外，室外停车区域中的严重干扰的影响可使得位置估计进一步复杂。
同时，当使用基于蜂窝移动通信网络(诸如LTE或3G)的定位技术时，可采用配备在车辆中的无线通信设备。然而，位置估计的可靠性和稳定性可根据基站类型或每个网络的通信方式而大大不同。
另外，当使用基于普遍存在的技术(诸如，WiFi或射频识别(RFID))的定位技术时，它们可用于室内和室外这两种情况。然而，它们的信号范围非常小，并且由相邻接入点之间的干扰所造成的不期望影响可使得难以正确估计垫的位置。
由于这些原因，当使用无线网络时，只能够粗略估计位于无线充电系统的充电区域中的相应停车位的位置。需要使EV的VA线圈与特定停车位的GA线圈有效对准的对准方法和装置。
发明内容
因此，以下提供本公开的实施方式以基本上消除由于相关技术的限制和缺点而出现的一个或多个问题。本公开的示例性实施方式提供用于EV无线充电系统的充电基础设施与EV之间的有效磁场对准的初级垫。本公开的示例性实施方式还提供用于使用EV中的低频(LF)天线的信号的无线充电系统的磁场对准方法。本公开的示例性实施方式还提供使用智能钥匙系统的磁场对准装置。
根据本公开的实施方式，一种用于无线充电系统的磁场对准方法，该磁场对准方法由包括车辆组件(VA)控制器的磁场对准装置执行并包括：通过第一天线传输第一信号且通过第二天线传输第二信号，其中，第一信号和第二信号中的每一个包括天线标识符，并且第一天线和第二天线是用于安装在电动车辆(EV)中的智能钥匙(SMK)系统的天线；响应于第一信号和第二信号从与无线充电系统的初级线圈相对应的位置中的应答器接收响应信号；以及基于包括在接收的响应信号中的第一信号的接收信号强度以及第二信号的接收信号强度来估计初级线圈的位置。
在接收响应信号时，可由应答器传输构成响应信号的多个帧，并且当在预定时段期间，未接收到构成响应信号的预定数量的帧时，可重传第一信号和第二信号。
响应信号可包括第一响应信息，该第一响应信息包括第一天线的标识符、第一信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度，并且可进一步包括第二响应信息，该第二响应信息包括第二天线的标识符、第二信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度。
该方法可进一步包括，在接收响应信号之后，比较应答器的传输信号强度与由应答器传输的响应信号的接收信号强度，并且当比较结果小于预定阈值时，确定应答器与磁场对准装置失配。
第一天线和第二天线可经由SMK系统连接至VA控制器，并且可安装在EV的驾驶员座位和乘客座位的外部门把手中。
该方法可进一步包括：在估计初级垫的位置之后，使初级线圈与EV的次级线圈对准，其中，次级垫被移动至第一天线与应答器之间的接收信号强度最大且第二天线与应答器之间的接收信号强度最大的位置。
可以以与第一信号和第二信号的相应频率不同的频率接收响应信号，并且该频率包括超高频(UHF)。
此外，根据本公开的实施方式，一种用于无线充电系统的磁场对准装置，其安装在电动车辆(EV)中并包括：存储器，存储用于执行磁场对准方法的程序指令；以及处理器，执行存储的程序指令，当执行该程序指令时，使得磁场对准装置操作作为以下：传输部，该传输部通过第一天线传输第一信号且通过第二天线传输第二信号，其中，第一信号和第二信号中的每一个包括天线标识符，并且第一天线和第二天线是用于安装在电动车辆(EV)中的智能钥匙(SMK)系统的天线；接收部，该接收部响应于第一信号和第二信号从位于与无线充电系统的初级线圈相对应的位置中的应答器接收响应信号；以及估计部，该估计部被配置为基于包括在接收的响应信号中的第一信号的接收信号强度以及第二信号的接收信号强度来估计初级线圈的位置。
当在预定时段期间，接收部未接收到构成响应信号的预定数量的帧时，可由传输部重传第一信号和第二信号。
响应信号可包括第一响应信息，该第一响应信息包括第一天线的标识符、第一信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度，并且可进一步包括第二响应信息，该第二响应信息包括第二天线的标识符、第二信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度。
磁场对准装置可进一步操作作为失配确定部，该失配确定部比较应答器的传输信号强度与由应答器传输的响应信号的接收信号强度，并且当比较结果小于预定阈值时，确定应答器与磁场对准装置失配。
该装置可进一步包括至少一个接口，该至少一个接口用于向SMK系统的控制部传输信号以及从该控制部接收信号。
磁场对准装置可进一步操作作为对准部，该对准部根据估计部的估计结果，使初级线圈与EV的次级线圈对准，其中，对准部使次级垫移动至第一天线与应答器之间的接收信号强度最大且第二天线与应答器之间的接收信号强度最大的位置。
接收部可以以与第一信号和第二信号的各个频率不同的频率接收响应信号。
此外，根据本公开的实施方式，一种用于无线充电系统的初级垫包括：初级线圈，该初级线圈连接至充电站的电动车辆(EV)电源装置并且经由磁感应耦合或磁共振耦合向EV的次级线圈传送电力；以及应答器，该应答器嵌入支撑初级垫的外壳中或者与外壳结合。应答器从EV接收第一信号和第二信号，并且作为响应，传输包括基于包括在第一信号和第二信号中的天线标识符而确定的信息的响应信号。
应答器可传输构成响应信号的多个帧，并且当在预定时段期间未接收到构成响应信号的预定数量的帧时，接收响应信号的EV的智能钥匙(SMK)系统的控制部可确定接收故障。
响应信号可包括第一响应信息，该第一响应信息包括第一天线的标识符、第一信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度，并且可进一步包括第二响应信息，该第二响应信息包括第二天线的标识符、第二信号的接收信号强度以及应答器的传输信号强度。
应答器可以以低频(LF)频率接收第一信号和第二信号，并且以高于LF的射频或超高频(UHF)传输响应信号。
初级线圈可位于对应于充电站的初级线圈的位置中，或者位于与充电站的至少一个其他初级线圈具有预定距离的位置中。
应答器可进一步包括电源部，当接收到第一信号或第二信号时，该电源部被充电。
使用上述根据本公开的实施方式的用于无线充电系统的磁场对准方法和装置，可在EV无线充电系统中有效执行充电基础设施与车辆之间的对准。此外，提供使用车辆的辅助线圈的改进的磁场对准方法以及用于其的初级垫。此外，通过最小化新的传感器和天线的使用，可通过使用早已安装在车辆中的低频(LF)系统来有效执行用于无线充电系统的磁场对准。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，本公开的示例性实施方式将变得更加显而易见，其中：
图1是说明具有根据本公开的实施方式的用于无线充电系统的磁场对准装置的车辆进入布置有GA的充电区域的无线网络的情况的示例性视图；
图2是说明磁场对准装置与对应于初级垫的应答器之间的通信的示例性视图；
图3是车辆的智能钥匙系统的框图，该智能钥匙系统将磁场对准装置连接至应答器；
图4是示出根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准方法的顺序图；
图5是从应答器接收的响应信号的格式的示例性视图；
图6是根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准装置的框图；
图7是示出根据本公开的实施方式的无线充电系统的另外的磁场对准方法的顺序图；
图8是说明根据本公开的实施方式的磁场对准方法所使用的三角测量技术的视图；
图9是说明根据本公开的实施方式的磁场对准方法所使用的基于RSSI的位置估计方法的视图；
图10是根据本公开的实施方式的初级垫的截面示图；
图11是初级垫的变型的截面示图；
图12是初级垫的应答器的框图；
图13是根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准装置所使用的天线的视图；以及
图14是说明根据本公开的实施方式的无线充电系统的无线电力传送的流的框图。
具体实施方式
本文公开了本公开的实施方式。然而，本文中公开的具体结构和功能细节仅是代表性的，以为了描述本公开的示例性实施方式的目的。然而，本公开的实施方式可体现为许多可替换形式并且不应被解释为限于本文阐述的本公开的示例性实施方式。尽管描述各个附图，但是相同参考标号表示相同元件。
将理解，尽管本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种部件，但是这些部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，在不背离本公开的范围的情况下，第一部件可被指定为第二部件，并且类似地，第二部件可被指定为第一部件。术语“和/或”包括相关所列项中的任意和所有组合。
将理解，当一部件被称为“连接至”另一部件时，该部件可直接地或间接地连接至另一部件。即，例如，可存在中间部件。相反，当部件被称为“直接连接至”另一部件时，将理解为没有中间部件。
本文使用的术语仅用于描述示例性实施方式但不限制本公开。除非上下文中另有限定，否则单数表达包括复数表达。在本说明书中，术语“包括”或“具有”用于表示在说明书中公开的指定特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其结合的存在，但不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其结合的存在或增加的可能性。
除非另有限定，否则所有术语(包括技术或科学术语)具有与本领域普通技术人员所通常理解的相同含义。将理解，除非在本说明书中另有明确限定，否则在常用词典中定义的术语应被解释为包括与相关技术的情景含义相同的含义，而不应被解释为理想的或过于正式的含义。
如下定义在本公开中使用的术语。
‘电动车辆，EV’：如在49CFR 523.3中限定的，旨在用于公路使用的、由从车载能量存储设备(诸如，电池)汲取电流的电动机供电的一种汽车，该车载能量存储设备从车辆外接源(诸如，住宅或公共电力服务或车载燃料发电机)可再充电。EV可以是针对主要在公共街道、道路上使用所制造的四轮车辆或更多轮车辆。
EV可被称为电车、电动汽车、电动道路车辆(ERV)、插电式车辆(PV)、插电式电动车辆(xEV)等，并且xEV可被分类为插电式纯电动车辆(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’：通过连接至电力网而对车载主电池进行再充电的一种电动车辆。
‘插电式车辆，PV’：在不使用物理插头或物理插座的情况下，通过来自电动车辆供电设备(EVSE)的无线充电而可再充电的一种电动车辆。
‘重型车辆；H.D.车辆’：如在49CFR 523.6或49CFR 37.3中限定的任意四轮车辆或更多轮车辆(公共汽车)。
‘轻型插电式电动车辆’：由从可再充电存储电池或其他能量设备汲取电流的电动机推进的、主要在公共街道、道路和公路上使用的、且额定总车重小于4,545kg的三轮或四轮车辆。
‘无线充电系统，WCS’：用于GA与VA之间的无线电力传送和控制(包括对准和通信)的系统。该系统在向前方向上通过两部松散耦合的变压器从供电网络向电动车辆电磁地传送能量。
‘无线电力传送，WPT’：通过非接触式手段从AC供电网向电动车辆传送电力。
‘公共设施’：提供电能且包括客户信息系统(CIS)、先进计量基础设施(AMI)、价格和收入系统等的一套系统。公用设施可通过价格表和离散事件(discrete events)向EV提供能量。另外，公共设施可提供关于对EV的认证、功耗测量间隔以及收费表的信息。
‘智能充电’：EVSE和/或PEV与电力网通信以便通过反映电力网的容量或使用的费用来优化EV的充电率或放电率的系统。
‘自动充电’：在车辆位于对应于可传送电力的初级充电器组件的适当位置之后，自动执行感应充电的过程。可在获得必要认证和权限之后，执行自动充电。
‘互操作性’：系统的部件与系统的对应部件互通以执行系统所针对的操作的状态。另外，信息互操作性可意味着在没有带给用户不便利的情况下，两个或多个网络、系统、设备、应用或部件可有效共享信息且容易使用信息的能力。
‘感应充电系统’：通过两部隔开的芯变压器从电源向EV传送能量的系统，在两部隔开的芯变压器中，变压器的两个半部(初级线圈和次级线圈)物理上彼此分离。在本公开中，感应充电系统可与EV电力传送系统相对应。
‘感应耦合器’：由GA线圈中的线圈以及VA线圈中的线圈形成的变压器，其允许在电隔离的情况下传送电力。
‘感应耦合’：两个线圈之间的磁性耦合。在本公开中，GA线圈与VA线圈之间的耦合。
‘接地组件，GA’：基础设施侧上的一种组件，该组件由GA线圈、电力/频率转换单元以及GA控制器以及起无线充电系统的电源的作用所必需的源自电网并且在每个单元之间的配线、滤波电路、外壳(多个外壳)等组成。GA可包括GA与VA之间的通信所必需的通信元件。
‘车辆组件，VA’：车辆上的一种组件，该组件由VA线圈、整流/电力转换单元以及VA控制器以及起无线充电系统的车辆部的作用所必需的至车辆电池以及每个单元之间的配线、滤波电路、外壳(多个外壳)等组成。VA可包括VA与GA之间的通信所必需的通信元件。
GA可被称为初级设备(PD)，并且VA可被称为次级设备(SD)。
‘初级设备’：向次级设备提供非接触式耦合的装置。即，初级设备可以是EV外部的装置。当EV接收电力时，初级设备可用作被传送的电力的源。初级设备可包括外壳和所有盖子。
‘次级设备’：安装在EV上的装置，其向初级设备提供非接触式耦合。即，次级设备可安装在EV中。当EV接收电力时，次级设备可将来自初级设备的电力传送至EV。次级设备可包括外壳和所有盖子。
‘GA控制器’：GA的基于来自车辆的信息而调节向GA线圈输出的电力电平的部。
‘VA控制器’：VA的监测充电过程中的特定车载参数且发起与GA的通信以控制输出电力电平的部。
GA控制器可被称为初级设备通信控制器(PDCC)，并且VA控制器可被称为电动车辆通信控制器(EVCC)。
‘磁间隙’：在对准时，GA线圈中的绞合线的顶部或磁性材料的顶部的较高处的平面与VA线圈中的绞合线或磁性材料的底部的较低处的平面之间的竖直距离。
‘环境温度’：在考虑中的子系统处测量的且不在阳光直射下的空气的地表温度。
‘车辆离地间隙’：地面与车辆地板底盘的最低部之间的竖直距离。
‘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部的平面与地面之间的竖直距离。
‘VA线圈磁性表面距离’：安装时，最近的磁性或导电部件表面的平面与VA线圈的下部外表面之间的距离。该距离包括可封装在VA线圈外壳中的任意保护盖和附加项。
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传输线圈。
‘暴露的导电部件’：电气设备(例如，电动车辆)的导电部件，该导电部件可被触摸并且在正常时不通电而是在故障的情况下可变得通电。
‘危险带电部件’：在某些条件下可造成有害电击的带电部件。
‘带电部件’：意指在正常使用时通电的任意导体或导电部件。
‘直接接触’：人与带电部件的接触。(参见IEC 61440)
‘间接接触’：人与由绝缘故障而造成带电的暴露的、导电的以及通电的部件的接触。(参见IEC 61140)
‘对准’：找到初级设备与次级设备的相对位置和/或找到次级设备与初级设备的相对位置以用于指定有效电力传送的过程。在本公开中，对准可指无线电力传送系统的精确定位。
‘配对’：车辆与唯一专用初级设备相关的过程，车辆位于该初级设备处并且将从该初级设备传送电力。配对可包括VA控制器与充电桩的GA控制器相关的过程。相关/联系过程可包括建立两个同级通信实体之间的关系的过程。
‘命令和控制通信’：EV供应设备之间的通信，并且EV交换启动、控制和终止WPT的过程所必需的信息。
‘高电平通信(HLC)’：HLC是一种特殊的数字通信。对于未被命令&控制通信覆盖的附加服务，HLC是必要的。HLC的数据链路可使用电力线通信(PLC)，但是不限于此。
‘低功率激发(LPE)’：LPE指激活初级设备以用于精细定位和配对而使得EV可检测初级设备的技术，并且反之亦然。
充电站可包括至少一个GA以及管理至少一个GA的至少一个GA控制器。GA可包括至少一个无线通信设备。充电站可指的是具有至少一个GA的地方，至少一个GA安装在家里、办公室、公共场所、道路、停车区等。
在下文中，将参考附图详细说明根据本公开的示例性实施方式。
图1是说明具有根据本公开的实施方式的用于无线充电系统的磁场对准装置的车辆进入布置有GA的充电区域的无线网络的情况的示例性视图。
如图1所示，在根据本公开的实施方式的车辆2进入充电区域4的情况下，VA控制器可尝试经由诸如移动通信网络或WiFi的无线网络以及全球定位系统(GPS)与GA控制器连接。本文中，多个停车位6可存在于充电区域4中，并且停车位6中的至少一些可分别具有充电桩或GA。GA可包括初级垫30，初级垫中的每一个可具有GA线圈(在下文中，被称为‘初级线圈’)以及对应的应答器。
GA的通信元件可形成WiFi覆盖范围NC或GPS覆盖范围NC2。因此，车辆2可使用由GA提供的无线网络来接入多个初级垫30中的特定初级垫。然而，如在相关技术中描述的，由于传统无线网络具有低可靠性，所以向用于无线充电系统的磁场对准应用传统无线网络并不能得到良好结果。因此，在根据本公开的实施方式中，应答器可位于相应的初级垫30中，并且一对车载天线可与应答器交互操作，使得特定初级垫或充电桩可与车辆2的次级垫有效对准。
图2是说明磁场对准装置与对应于初级垫的应答器之间的通信的示例性视图。
如图2所示，具有根据本公开的实施方式的磁场对准装置10的车辆可经由智能钥匙(SMK)系统的低频(LF)天线或SMK系统的控制部20与对应于初级垫30的应答器32通信。
例如，在多个LF天线21、22、23、24、25以及26中，磁场对准装置10可使用位于驾驶员座位的外部门把手中的第一天线21以及位于乘客座位的外部门把手中的第二天线22。第一天线21和第二天线22的传输覆盖范围可大约为5米到10米。然而，在本实施方式中，第一天线和第二天线的覆盖范围可限制为3米或以下，以便可防止与应答器32以外的其他应答器通信。
通常，在车辆中使用的SMK系统可具有5到8个LF天线。然而，如上所述，在本公开的实施方式中，使用位于车辆外部的第一天线和第二天线。由于其他天线位于车辆中或位于应答器的通信范围外，所以由于LF的特性，它们不能向位于车辆外部的应答器传输信号或者从该应答器接收信号。在执行磁场对准时，即使第一天线和第二天线以外的一些天线可向车辆外部传输信号，它们的传输也可通过使用选择性控制其操作的的装置(诸如开关)来禁用。
初级垫30可包括GA的GA线圈(即，初级线圈)，并且可位于停车位或充电区域的预定位置中。在本公开的本实施方式中，说明了初级垫30嵌入应答器32。然而，不限于以上描述，应答器32可附接至初级垫30的外壳的外部或者位于与初级垫30的外壳相距预定距离中。
应答器32可以是具有传输器的功能以及接收器的功能的设备。即，应答器32可传输电信号及接收电信号。在本公开的实施方式中，应答器32的结构可与SMK系统中的智能钥匙的结构相似。
图3是车辆的智能钥匙系统的框图，智能钥匙系统将磁场对准装置连接至应答器。
如图3所示，根据本公开的实施方式的磁场对准装置所使用的SMK系统可包括：SMK控制部或电子控制单元(SMK ECU)20、第一天线21、第二天线22、LF传输器37、超高频(UHF)接收器28以及UHF天线29。智能钥匙系统可基本安装在车辆中。
根据本实施方式的磁场对准装置可包括用于与SMK系统交换必要命令和信号所使用的接口66。接口66可包括频谱控制服务、电力控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务等中的至少一个。
本文中，频谱控制服务可用于配置频谱相关的参数(诸如，载波频率的中心频率以及提供至SMK系统的采样频率以及带宽)。电力控制服务可用于配置LF功率相关的参数或UHF功率相关的参数(诸如，最大传输功率电平、用于每个天线的传输功率电平以及接收增益)。天线管理服务可用于选择天线端口。天线管理服务可使用诸如天线辐射模式、天线增益、天线方向、扇形构成等的因素。此外，传输/接收链控制服务可用于提供与LF收发器的链或UHF接收器的链的实时控制相关的参数。本文中，参数可包括传输开始/结束时间、传输恢复/结束时间、接收开始/结束时间、频谱和/或功率相关值等。
根据本公开的实施方式，磁场对准装置可通过经由接口66与SMK控制部20互通以不同频率传输或接收信号。换言之，磁场对准装置可经由以预定间隙定位的第一天线21和第二天线22传输两个LF信号并且从对应于初级垫的应答器接收UHF响应信号。
图4是示出根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准方法的顺序图。
如图4所示，根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准方法可通过对应于初级垫的应答器32与磁场对准装置10之间的命令和控制(C&C)通信和/或高电平通信(HLC)执行，磁场对准装置10包括VA控制器12、SMK控制部20、第一天线21以及第二天线22。
具体地，磁场对准装置10的VA控制器12可向SMK控制部20传输信号传输请求信号(S41)，并且SMK控制部20可响应于该信号传输请求信号而通过第一天线21传输包括第一天线21的标识符(第一天线ID)的第一信号且通过第二天线22传输包括第二天线22的标识符(第二天线ID)的第二信号(S42)。第一信号和第二信号S1中的每一个可以是通过对应天线(即，第一天线或第二天线)传输的LF信号。
对应于初级垫的应答器32接收第一信号和第二信号，并可存储第一天线ID和第二天线ID(S43、S44)，计算对应于各个天线的接收信号强度的磁场(S45)，并且生成响应信号(S46)。生成的响应信号可包括：第一响应信息，该第一响应信息包括第一天线ID、第一信号的接收信号强度以及应答器的传输(TX)信号强度；以及第二响应信息，该第二响应信息包括第二天线ID、第二信号的接收信号强度以及应答器的TX信号强度。应答器32可传输响应信号S2(S47)。应答器32可以以与用于接收第一信号和第二信号的频率不同的频率传输响应信号S2。
然后，SMK控制部20可从应答器32接收响应信号S2(S48)。为了接收响应信号S2，SMK控制部20可使用额外接收天线(例如，参见图3的29)。额外接收天线可以是UHF天线。
然后，SMK控制部20可确定接收的响应信号是否包括大于在预配置时段期间所接收的预定数量的帧(S49)。如果确定在预配置时段期间未接收到预定数量的帧，则在确定为‘接收故障’时可丢弃对应响应信号，并且执行第一信号和第二信号的重传的请求/接收。
根据步骤S49的确定结果，如果确定未正确接收到包括预定数量的帧的响应信号，则SMK控制部20可基于包括在响应信号中的信息来确定失配(S50)。在确定失配时，可比较应答器的TX信号强度与响应信号的接收信号强度。如果比较结果小于阈值，则确定应答器与接收天线‘失配’，并且可从搜索目标中排除对应响应信号或丢弃对应响应信号。通过该失配确定过程，可验证响应信号并且可增强初级垫的位置估计的可靠性。
然后，VA控制器12可从SMK控制部20接收响应信号(S51)，并且基于响应信号估计初级垫的位置(S53)。可基于接收信号强度指示符(RSSI)通过使用三角测量技术与各种技术的组合来执行对初级垫的位置估计，以便保持精确度和可靠性。
另一方面，上述步骤S49或S50可不通过SMK控制部20执行而是通过VA控制器12执行。例如，在接收到响应信号之后，VA控制器12可确定响应信号是否包括超过预定数量的帧(S52)。然而，在SMK控制部20执行以上步骤的情况下，VA控制器12可跳过步骤S52。
然后，VA控制器12可基于初级垫的估计位置移动EV中的次级垫或次级垫的次级线圈(S53)，并且使初级线圈与次级线圈对准(S54)。
同时，尽管说明了VA控制器12向SMK控制部20传输请求信号并且SMK控制部20响应于请求信号而传输响应信号，但是本公开的实施方式不限于以上实例。例如，VA控制器12可被配置为与SMK控制部20共享第一天线21和第二天线22，并且通过与SMK ECU 20互通而选择性使用天线。在这种情况下，VA控制器12可被配置为在保持根据SMK控制部20的特定模式(例如，待机状态)的预定信号电平的同时，使用第一天线和第二天线。即，根据本公开的各种实施方式，在没有请求信号的情况下，VA控制器12可直接使用第一天线和第二天线以便在SMK控制部20不使用它们的同时传输第一信号和第二信号。
图5是从应答器接收的响应信号的格式的示例性视图。
如图5所示，根据本公开的实施方式的磁场对准装置可通过从应答器接收的响应信号S2获得响应信息。
响应信号S2可包括报头51、天线ID 52、接收信号强度53、传输信号强度54。本文中，天线ID 52、接收信号强度53以及传输信号强度54可构成响应信息。
天线ID 52可包括第一天线ID和第二天线ID。接收信号强度53可包括第一信号的接收信号强度以及第二信号的接收信号强度。另外，传输信号强度54可包括由应答器传输的响应信号的传输强度。
图6是根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准装置的框图。
根据本公开的实施方式的磁场对准装置可包括控制部60以及连接至控制部60的存储部。可使用嵌入在EV中的ECU中的至少一个或无线充电控制器(例如，它可与VA控制器相对应)来实现控制部60。控制部60可通过执行存储在存储部中的模块或程序代码来执行磁场对准方法。
如图6所示，磁场对准装置的控制部60可包括传输(TX)部61、接收(RX)部62、估计部63、失配确定部64以及对准部65。另外，控制部60可包括执行与SMK控制部20的C&C通信的接口66。
TX部61可通过用于安装在EV中的SMK系统的第一天线和第二天线，以LF频率传输第一信号和第二信号，该第一信号和第二信号中的每一个包括对应天线ID。另外，当在预定时段期间未接收到包括大于预定数量的多个帧的响应信号时，可通过忽视响应信号来请求TX部61以重传第一信号和第二信号。
RX部62可从应答器接收对于第一信号和第二信号的响应信号。RX部62可被配置为以与第一信号和第二信号的频率不同的频率(例如，UHF)接收响应信号。
估计部63可基于包括在响应信号中的响应信息(诸如，第一信号的接收信号强度以及第二信号的接收信号强度)来估计对应于特定应答器的初级垫的位置。估计部63可被配置为根据TX部61和RX部62的重复操作而生成并输出连续或相继的估计结果。
失配确定部64可基于包括在响应信号中的信息来确定接收天线29与应答器之间的失配。即，失配确定部64可比较应答器的TX信号强度与响应信号的接收信号强度，并且当比较结果小于阈值时，确定接收天线与对应的应答器失配。
事实上，对准部65可执行初级垫的初级线圈(GA线圈)与EV的次级线圈(即，VA线圈)之间的对准。初级线圈与次级线圈之间的对准可包括对准它们，以使得它们的磁场可被对准以便具有预定形状，或者它们的电场密度可变得在预定阀值以上。
另外，对准部65可被配置为根据估计部63的估计结果，将EV的次级垫或次级垫的次级线圈移动至第一信号的接收信号强度变得最大且第二信号的接收信号强度变得最大的位置处。当然，根据各种实施方式，对准部65可被配置为提供GA控制器移动初级垫或初级垫的初级线圈(即，GA线圈)所需的相对位置信息。
上述TX部61、RX部62、估计部63、失配确定部64以及对准部65可通过与接口66的至少一个服务互通而执行相应功能。
在本公开的各种实施方式中，可通过使用处理器或微处理器来实现上述VA控制器60。控制器60可包括至少一个核和高速缓存存储器。在控制器60具有多核架构的情况下，多核架构可以是包括集成电路的单个封装件，两个或多个独立核集成在集成电路中。另外，在控制器60具有单核架构的情况下，单核可以是中央处理单元(CPU)。CPU可实现为微控制单元和各种外围设备(或用于外部外围设备的集成电路)集成其中的片上系统(SoC)。然而，各种实施方式不限于以上实例。本文中，核可包括存储要被执行的指令的寄存器、执行比较、确定以及操作的算数逻辑单元(ALU)、控制用于指令的解译和执行的CPU的控制单元、内部总线等。
另外，控制器60可包括数据处理器和图像处理器中的至少一个或它们的组合。控制器60可包括嵌入在车辆中的至少一个电子控制单元(ECU)。
另外，控制器60可包括外围设备接口和存储器接口。在这种情况下，外围设备接口可将控制器60连接至输入/输出系统和其他外围设备(例如，通信部、VA、智能钥匙系统控制部等)，并且存储器接口可将控制器60连接至存储部。
同时，根据各种实施方式，磁场对准装置中的控制器60的部件61～65可以是通过执行存储在控制器或ECU的存储装置中的功能块或模块而实现的服务或功能。然而，本公开的各种实施方式不限于上述实例。上述部件可实现为在EV的ECU下操作，如以软件形式存储在计算机可读介质中以用于实现预定功能(磁场对准方法的至少一部分)，或者以载体形式传输至远程站点。本文中，计算机可读介质可连接至通过网络连接的多个计算装置或云系统，并且多个计算装置以及云系统中的至少一个可在根据本公开的磁场对准装置的存储装置中存储用于执行根据本公开的磁场对准方法的源代码、中间代码或可执行代码。
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具体设计和配置为用于本公开，或者对计算机软件领域的技术人员来说可以是公知的且可获得的。计算机可读介质的实例可包括具体被配置为存储和执行程序指令的诸如ROM、RAM以及闪存的硬件设备。程序指令的实例包括使用解译器，通过例如编译器制成的机器代码以及由计算机可执行的高级语言代码。以上示例性硬件设备可被配置为作为至少一个软件模块操作以便执行本公开的操作，并且反之亦然。
图7是示出根据本公开的实施方式的无线充电系统的另外磁场对准方法的顺序图。
如图7所示，当EV进入对应于初级垫的应答器32所定位的充电区域时，根据本实施方式的磁场对准装置10可经由信标的传输或接收将应答器32连接至无线网络(S71)。在这种情况下，EV的驾驶员可被引导为经由无线通信将EV驾驶至接近初级垫的地方。
为了帮助理解，在本公开中，应答器可被称为对应于SMK系统中的智能钥匙的‘密钥卡(fob)’，实际上，该‘密钥卡’的功能和构成与智能钥匙的功能和构成相同。
当连接至充电器无线网络(S72)时，对应于应答器32的密钥卡可被激活以接收信号(S73)。密钥卡可通过使用信标或任意其他方法激活。例如，密钥卡可通过打开车辆中的无线充电开关而激活或者可始终保持激活。
当车辆进入充电区域并且开始对准以用于无线充电时，磁场对准装置10可通过使用SMK系统中的LF传输器来辐射磁场(即，传输第一信号和第二信号)(S74)。第一信号可包括第一天线ID并且可通过第一天线传输，并且第二信号可包括第二天线ID并且可通过第二天线传输。它们可以使用最大功率以特定频带传输。例如，第一信号和第二信号的频率可以是120kHz至150kHz，并且用于它们的传输功率可以是40nT。在这种情况下，第一信号和第二信号的覆盖范围可控制为大约3米或以下，并且因此可防止对其他相邻应答器的干扰。
当以至少4nT的功率接收由磁场对准装置传输的信号时，密钥卡可响应于该信号而传输响应信号。如果以4nT以下的功率接收信号，则可确定磁场对准装置与密钥卡‘失配’。
密钥卡可接收第一信号和第二信号，并且存储包括在第一信号和第二信号中的LF天线ID(S75)，并且计算第一信号和第二信号的接收信号强度(S77)。响应于第一信号和第二信号，密钥卡可产生作为UHF信号或RF信号的响应信号(S78)。然后，密钥卡可传输包括第一天线ID、第二天线ID、第一信号和第二信号的接收信号强度以及传输信号强度的响应信号(S79)。响应信号的传输信号强度可等于或小于70dBm。密钥卡可传输包括4个连续帧的响应信号。在这种情况下，如果磁场对准装置10不能连续接收包括两个或更多个帧的响应信号，则响应信号的接收可被视为‘故障’。
同时，在传输第一信号和第二信号之后，磁场对准装置10可将其操作模式保持为无线充电对准模式或磁场对准模式(S76)。
然后，在从应答器32接收响应信号之后，磁场对准装置10可比较响应信号的传输信号强度与接收信号强度，并且比较第一信号和第二信号的传输信号强度和接收信号强度(S80)。本文中，如果响应信号的RSSI不超过40，则磁场对准装置10可确定SMK控制部与密钥卡失配。例如，如果磁通量是10nT且RSSI是60dBm，则RSSI变为42，并且磁场对准装置可确定SMK控制部与密钥卡匹配。
然后，磁场对准装置10可确定基于第一信号、第二信号或响应信号的传输/接收信号强度的比较而识别的耦合至应答器32的初级垫的位置，并且基于该位置确定其与次级垫或EV的相对距离和/或方向(S81)。磁场对准装置10可输出对应于确定结果的位置对准结果信息(S82)。
例如，如果第一天线与密钥卡之间的RSSI是100且第二天线与密钥卡之间的RSSI是100，则GA的初级垫或初级线圈可被视为与VA的次级垫或次级线圈100％对准。另外，可假定次级线圈的磁性中心点位于x-y坐标系中的(0,0)，其中，初级线圈的磁性中心点是原点。
同时，当第一天线与密钥卡之间的RSSI是0且第二天线与密钥卡之间的RSSI是0，则GA的初级垫或初级线圈可被视为与VA的次级垫或次级线圈100％不对准。另外，可假定次级线圈的磁性中心点位于x-y坐标系中的(±600,±600)上，其中，初级线圈的磁性中心点是原点。
上述位置对准结果信息可用于移动EV、EV的次级垫或次级垫的次级线圈(即，VA线圈)或用于它们的位置对准。根据实现过程，该信息可用于移动初级垫或初级垫的初级线圈(即，GA线圈)或用于它们的位置对准。
在磁场对准装置10完成初级线圈与次级线圈的磁场对准之后，应答器32可准备从初级垫的无线电力传送(S83)，并且磁场对准装置10可从无线充电位置对准模式转变为无线充电准备模式，并且VA控制器可准备开始无线充电(S84)。本文中，VA控制器以及连接至初级线圈的GA控制器可经由诸如移动通信网络或WiFi的无线网络交换用于EV的无线充电的数据。
根据本实施方式的磁场对准方法可基于包括在响应信号中的响应信息，使用三角测量技术和/或基于RSSI的各种技术来估计连接至应答器的初级垫的相对位置。
图8是说明根据本公开的实施方式的磁场对准方法所使用的三角测量技术的视图。
如图8所示，可简要说明三角测量技术。当点A位于x-y坐标系中的(xa,0)，点B位于相同坐标系中的(xb,0)，并且点C位于(xc,yc)时，A与C之间的距离可定义为b，B与C之间的距离可定义为a，并且A与B之间的距离可定义定为c。根据余弦定理，∠CAB的cosθ可定义为以下等式1。
[等式1]
因此，点C的x轴分量(xc)可通过以下等式2计算。
[等式2]
同时，点C的y轴分量(yc)可通过以下等式3计算。
[等式3]
在等式3中，x1可表示C的垂直线与x轴相交的点与点A之间的距离。
使用上述三角测量技术，基于对应于已知的A和B位置的两个接入点(即，基站)的位置，可估计对应于C的初级垫的位置。
在实际实现过程中，接收信号强度与距离之间的关系可预先确定且存储在数据库中，并且在执行方法时测量的接收信号强度可转换为距离。然而，当只使用两个接入点(其位置已知的点)时，可出现不能指定点C(定位目标)或在x轴的对称点处的虚拟点C’的情况。因此，此外，一个或多个接入点(例如，其位置已知的点)可另外用于区分点C与虚拟点C’，并且估计点C的位置。
图9是说明根据本公开的实施方式的磁场对准方法所使用的基于RSSI的位置估计方法的视图。
如图9所示，可简要说明基于RSSI的位置估计方法。根据本实施方式的磁场对准装置可基于测量RSSI估计与锚定节点位置(该位置对目标是已知的)相距的距离和/或方向。即，如果与三个或多个锚定节点的距离已知，则可估计目标的位置。
本文中，锚定节点可以是第一天线、第二天线或接收天线。然而，在没有限制的情况下，锚定节点可以是第一天线、第二天线以及次级线圈的组合或第一天线、第二天线以及其他智能钥匙系统天线中的至少一个的组合。此外，目标可以是应答器、或对应于应答器的初级垫或由初级垫支撑的初级线圈(即，GA线圈)。
尽管在图9中三个圆圈被示出为它们相交在单个点，但是由于包括在测量值中的噪声、数据库的误差等的影响，三个圆圈事实上不相交在单个点。在这种情况下，通过误差校准，可获得适当的单个点作为相交点。作为用于误差校准的方法，可使用通过在对应于预测误差的范围内改变相应圆圈的直径来找到最佳相交点的方法。特别地，在以上误差校准方法中，如果通过向三个锚定节点中的具有最强信号强度的锚定节点或具有最弱信号强度的锚定节点施加正权重或负权重来改变范围，则可更可靠地估计相交点。
同时，除了上述三角测量技术以外，根据本实施方式的磁场对准装置可使用基于RSSI的位置估计方法，使得确定次级垫的相对位置(距离和方向)并且基于该相对位置使初级垫与次级垫正确对准。即，磁场对准装置的对准部可通过将次级垫移动至第一天线和/或应答器具有最大信号强度且第二天线和/或应答器具有最大信号强度的位置，来将次级垫的位置精细对准至初级垫。
图10是根据本公开的实施方式的初级垫的截面示图。
如图10所示，根据本公开的实施方式的初级垫30可包括对应于GA线圈的初级线圈31、应答器32、支撑主体33以及外壳34。
初级线圈31布置在从地面G的表面突出的外壳34中，如由支撑主体33支撑的。初级线圈31可设计为具有各种拓扑中的一个。支撑主体33可以以铁氧体材料制成。外壳34可包括磁场良好穿过但电流不能良好穿过的材料。
应答器32可位于初级垫30的中心的上侧中。应答器32可插入或埋入外壳34的上部凹陷部中。作为不电连接至GA控制器(该GA控制器连接至初级线圈31)的独立设备，应答器32可位于初级垫30中。然而，本公开的各种实施方式可不限于以上实例。
图11是初级垫的变型的截面示图。
如图11所示，根据实施方式的初级垫30可包括对应于GA线圈的初级线圈31、应答器32、支撑主体33以及外壳34。初级线圈31、应答器32以及包括支撑主体33的外壳34可埋入地面G中。即，初级垫30可不从地面的表面GS突出。
在埋入地面G的外壳34中，初级线圈31可由支撑主体33支撑。应答器32可存储在外壳32中。在与支撑主体33结合的外壳32中，应答器32可由支撑主体33支撑。应答器32可电连接至与初级线圈31连接的GA控制器。然而，各种实施方式可不限于以上实例。
同时，初级垫的上述初级线圈可设计为具有各种拓扑中的一个，并且其拓扑可说明其磁性。例如，初级线圈可制造为具有诸如偏振、非偏振、多线圈类型等的常见拓扑。偏振线圈可具有诸如螺线管或双D(DD)形状的形状，并且根据垫的方位确定通量的形状。非偏振线圈可具有诸如圆形或长方形的形状，并且在组件的中心具有磁极。多线圈类型拓扑是结合上述两个结构线圈的拓扑，并且可形成偏振或非偏振磁场，其包括进入组件的垂直磁场以及通过使用与组合的线圈去耦的线圈的水平磁场。多线圈类型拓扑可包括多线圈双D正交(DDD)类型和多线圈双极类型。
另外，次级垫的上述次级线圈(即，VA线圈)可设计为其拓扑与初级线圈的拓扑相同或不同。
图12是初级垫的应答器的框图。
如图12所示，根据本公开的实施方式的应答器32可包括在初级垫中或者与初级垫结合，并且包括传输(TX)部323、接收(RX)部322、响应部324、存储部325以及电源部326。应答器32可执行与磁场对准装置的通信，并且操作以使磁场对准装置通过应答器32的位置的估计来估计对应于应答器32的初级垫的位置。
RX部322可从磁场对准装置或EV的SMK系统接收第一信号和第二信号。RX部322可包括LF天线和接收电路。
TX部323可传输对于第一信号和第二信号的响应信号。TX部323可包括LF或RF天线或UHF天线；以及传输电路。
上述RX部322或TX部323可具有LF天线或LF天线和UHF天线这两者，并且可被配置为形成共享RX部322和TX部323的至少一些元件的收发部321。
响应部324可在存储部325中存储包括在第一信号和第二信号中的天线ID，该第一信号和第二信号是在RX部322处接收的。响应部324可计算第一信号和第二信号的接收信号强度。响应部324可自存储部352读出响应信号的预定传输信号强度，并且生成包括天线ID、接收信号强度以及传输信号强度的响应信号。响应部324可通过TX部323传输由多个连续帧构成的响应信号。
存储部325可不限于包括在响应部324中的形式。即，存储部325可存在作为连接至响应部324的独立部件，并且可被包括在应答器32中。
作为独立电源，电源部326可向应答器32提供电力。电源部326可包括可充电电池以及充电电路，该充电电路被配置为通过使用诸如第一信号和第二信号的LF信号、RF信号或UHF信号来对可充电电池进行充电。
图13是根据本公开的实施方式的无线充电系统的磁场对准装置所使用的天线的视图。
如图13所示，根据本公开的磁场对准装置所使用的天线21可被配置为SMK系统中的LF天线。在这种情况下，天线可具有包括铜线211缠绕的铁氧体棒210的结构，并且可位于驾驶员座位或乘客座位的外部门把手中。
天线21可包括：绝缘元件212，该绝缘元件连接至铁氧体棒210的端部；以及一对端子213，该一对端子从绝缘元件212的端部突出且连接至铜线211的两端。本文中，该一对端子213可连接至SMK控制部20或磁场对准装置。
图14是说明根据本公开的实施方式的无线充电系统的无线电力传送的流的框图。
用于实现根据本公开的磁场对准方法的VA控制器可在完成磁场对准之后执行EV的电池的充电。
如图14所示，用于对EV的电池进行充电的无线充电系统100可包括GA 7和VA 8。GA7可包括具有功率因素校正(PFC)功能的、连接至电网的AC-DC转换器101、DC-AC转换器102、滤波器/阻抗匹配网络(IMN)103以及GA线圈104。应答器32可位于GA 7的GA线圈204附近。另外，VA 8可包括与GA线圈104形成耦合电路的VA线圈105、IMN/滤波器106、整流器107以及阻抗转换器108。阻抗转换器108可连接至电池。
在车辆中，可存在智能汽车钥匙系统控制器20或执行相似功能的其他控制器。另外，VA 8的VA控制器12可经由无线通信链路与GA 7的GA控制器9执行HLC和/或C&C通信。
首先，对于无线充电系统的无线电力传送过程，在VA 8中确定要向电池充电的电流。然后，电力请求经由无线通信链路从VA 8传送至GA 8。
然后，GA 7可识别来自VA 8的电力请求，将从电网提供的电力转换为高频AC电流，并将其传送至GA线圈104。
然后，所具有的高频AC电流经由在VA 8中进行的耦合、整流以及处理而从GA线圈104传送至VA线圈105，并且最终对电池进行充电。
上述过程继续直至电池完全充电，并且VA向GA传输表示充电完成的信号。
虽然上述实施方式按照用于操作支持相关技术的特定处理硬件的装置和方法来实现本技术，但是还能够提供所谓的硬件设备的虚拟机实现方式。虚拟机实现方式在主机处理器上运行，该主机处理器通常运行支持虚拟机程序的主机操作系统。通常，需要强大的处理器来提供以合理速度执行的虚拟机实现方式，但是在某些情况下(诸如，当期望运行另一处理器本地的代码时)，由于兼容性或再使用原因，这种方式可调整。虚拟机程序能够执行应用程序(或操作系统)以给出与真实硬件设备执行程序所给出的结果相同的结果。因此，可使用虚拟机程序从应用程序内执行程序指令。
虽然已详细描述了本公开的示例性实施方式及其优势，但是应理解，在不背离本公开的范围的情况下，可做出各种变化、替换以及变型。

Claims (20)

1.一种用于无线充电系统的磁场对准方法，所述磁场对准方法由磁场对准装置执行，所述磁场对准装置包括车辆组件(VA)控制器，所述磁场对准方法包括：
通过第一天线传输第一信号且通过第二天线传输第二信号，其中，所述第一信号和所述第二信号中的每一个包括天线标识符，并且所述第一天线和所述第二天线是用于安装在电动车辆(EV)中的智能钥匙(SMK)系统的天线；
从与所述无线充电系统的初级线圈相对应的位置中的应答器接收响应于所述第一信号和所述第二信号的响应信号；以及
基于包括在接收的所述响应信号中的所述第一信号的接收信号强度以及所述第二信号的接收信号强度来估计所述初级线圈的位置。
2.根据权利要求1所述的磁场对准方法，其中，在接收所述响应信号时，由所述应答器传输构成所述响应信号的多个帧，并且当在预定时段期间，未接收到构成所述响应信号的预定数量的帧时，重传所述第一信号和所述第二信号。
3.根据权利要求2所述的磁场对准方法，其中，所述响应信号包括第一响应信息，所述第一响应信息包括所述第一天线的标识符、所述第一信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度，并且所述响应信号进一步包括第二响应信息，所述第二响应信息包括所述第二天线的标识符、所述第二信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度。
4.根据权利要求3所述的磁场对准方法，进一步包括：在接收所述响应信号之后，比较所述应答器的所述传输信号强度与由所述应答器传输的所述响应信号的接收信号强度，并且当所述比较的结果小于预定阈值时，确定所述应答器与所述磁场对准装置失配。
5.根据权利要求1所述的磁场对准方法，其中，所述第一天线和所述第二天线经由所述智能钥匙系统连接至所述车辆组件控制器，并且安装在所述电动车辆的驾驶员座位和乘客座位的外部门把手中。
6.根据权利要求1所述的磁场对准方法，进一步包括：在估计所述初级线圈的位置之后，使所述初级线圈与所述电动车辆的次级线圈对准，其中，所述次级线圈移动至所述第一天线与所述应答器之间的接收信号强度最大且所述第二天线与所述应答器之间的接收信号强度最大的位置。
7.根据权利要求1所述的磁场对准方法，其中，以与所述第一信号和所述第二信号的相应频率不同的频率接收所述响应信号，并且与所述第一信号和所述第二信号的相应频率不同的频率包括超高频(UHF)。
8.一种用于无线充电系统的磁场对准装置，所述磁场对准装置安装在电动车辆(EV)中，所述磁场对准装置包括：
存储器，存储用于执行磁场对准方法的程序指令；以及
处理器，执行所存储的程序指令，当执行所述程序指令时，使得所述磁场对准装置操作作为以下：
传输部，所述传输部通过第一天线传输第一信号且通过第二天线传输第二信号，其中，所述第一信号和所述第二信号中的每一个包括天线标识符，并且所述第一天线和所述第二天线是用于安装在电动车辆(EV)中的智能钥匙(SMK)系统的天线；
接收部，所述接收部响应于所述第一信号和所述第二信号，从与所述无线充电系统的初级线圈相对应的位置中的应答器接收响应信号；以及
估计部，所述估计部被配置为基于包括在接收的所述响应信号中的所述第一信号的接收信号强度以及所述第二信号的接收信号强度来估计所述初级线圈的位置。
9.根据权利要求8所述的磁场对准装置，其中，当在预定时段期间，所述接收部未接收到构成所述响应信号的预定数量的帧时，所述传输部重传所述第一信号和所述第二信号。
10.根据权利要求9所述的磁场对准装置，其中，所述响应信号包括第一响应信息，所述第一响应信息包括所述第一天线的标识符、所述第一信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度，并且所述响应信号进一步包括第二响应信息，所述第二响应信息包括所述第二天线的标识符、所述第二信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度。
11.根据权利要求10所述的磁场对准装置，其中，所述磁场对准装置进一步操作作为失配确定部，所述失配确定部比较所述应答器的传输信号强度与由所述应答器传输的所述响应信号的接收信号强度，并且当所述比较的结果小于预定阈值时，确定所述应答器与所述磁场对准装置失配。
12.根据权利要求8所述的磁场对准装置，进一步包括至少一个接口，所述至少一个接口用于向所述智能钥匙系统的控制部传输信号以及从所述控制部接收信号。
13.根据权利要求8所述的磁场对准装置，其中，所述磁场对准装置进一步操作作为对准部，所述对准部根据所述估计部的估计结果，使所述初级线圈与所述电动车辆的次级线圈对准，其中，所述对准部使所述次级线圈移动至所述第一天线与所述应答器之间的接收信号强度最大且所述第二天线与所述应答器之间的接收信号强度最大的位置。
14.根据权利要求8所述的磁场对准装置，其中，所述接收部以与所述第一信号和所述第二信号的相应频率不同的频率接收所述响应信号。
15.一种用于无线充电系统的初级垫，包括：
初级线圈，所述初级线圈连接至充电站的电动车辆(EV)电源装置并且经由磁感应耦合或磁共振耦合向电动车辆的次级线圈传送电力；以及
应答器，所述应答器嵌入支撑所述初级垫的外壳中或者与所述外壳结合，
其中，所述应答器从所述电动车辆接收第一信号和第二信号，并且作为响应，传输包括基于包括在所述第一信号和所述第二信号中的天线标识符而确定的信息的响应信号。
16.根据权利要求15所述的初级垫，其中，所述应答器传输构成所述响应信号的多个帧，并且当在预定时段期间未接收到构成所述响应信号的预定数量的帧时，接收所述响应信号的所述电动车辆的智能钥匙(SMK)系统的控制部确定接收故障。
17.根据权利要求15所述的初级垫，其中，所述响应信号包括第一响应信息，所述第一响应信息包括第一天线的标识符、所述第一信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度，并且所述响应信号进一步包括第二响应信息，所述第二响应信息包括第二天线的标识符、所述第二信号的接收信号强度以及所述应答器的传输信号强度。
18.根据权利要求15所述的初级垫，其中，所述应答器以低频频率接收所述第一信号和所述第二信号，并且以高于所述低频频率的射频或超高频(UHF)传输所述响应信号。
19.根据权利要求15所述的初级垫，其中，所述初级线圈位于对应于所述充电站的初级线圈的位置中，或者位于与所述充电站的至少一个其他初级线圈具有预定距离的位置中。
20.根据权利要求15所述的初级垫，其中，所述应答器进一步包括电源部，当接收到所述第一信号或所述第二信号时，所述电源部被充电。
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