KR20160062038A - 유도성 전력 전송 시스템들에서 디바이스 정렬 - Google Patents

유도성 전력 전송 시스템들에서 디바이스 정렬 Download PDF

Info

Publication number
KR20160062038A
KR20160062038A KR1020167009383A KR20167009383A KR20160062038A KR 20160062038 A KR20160062038 A KR 20160062038A KR 1020167009383 A KR1020167009383 A KR 1020167009383A KR 20167009383 A KR20167009383 A KR 20167009383A KR 20160062038 A KR20160062038 A KR 20160062038A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric vehicle
coil
wireless power
transmitter
power
Prior art date
Application number
KR1020167009383A
Other languages
English (en)
Inventor
기요타카 가와시마
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20160062038A publication Critical patent/KR20160062038A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L11/182—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/124—Detection or removal of foreign bodies
    • B60L11/1829—
    • B60L11/1833—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B7/31—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H02J7/025—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/58—Wireless transmission of information between a sensor or probe and a control or evaluation unit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y02T90/122—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y02T90/168—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12—Remote or cooperative charging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

본 개시는 무선 전력 전송, 특히, 전기 차량들과 같은 원격 시스템들로의 무선 전력 전송을 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 일 양태에서, 무선 전력 수신기는 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 1 유도성 엘리먼트를 포함한다. 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 유도성 엘리먼트와 횡방향으로 분리되고, 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 2 유도성 엘리먼트를 포함한다. 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하도록 구성된 위치 검출기를 포함한다.

Description

유도성 전력 전송 시스템들에서 디바이스 정렬{DEVICE ALIGNMENT IN INDUCTIVE POWER TRANSFER SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 무선 전력 전송에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 배터리들을 포함하는 차량들과 같은 원격 시스템들로의 무선 전력 전송을 위한 및 무선 전력 전송 디바이스들을 정렬하기 위한 디바이스들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다.
배터리와 같은 에너지 저장 디바이스로부터 수신된 전기로부터 도출된 로코모션 (locomotion) 전력을 포함하는, 차량들과 같은 원격 시스템들이 도입되었다. 예를 들어, 하이브리드 전기 차량들은, 차량 제동 및 종래 모터들로부터의 전력을 이용하여 차량들을 충전하는 탑재형 충전기들을 포함한다. 오직 전기적인 차량들은 일반적으로, 배터리들을 충전하기 위한 전기를 다른 소스들로부터 수신한다. 배터리 전기 차량들 (전기 차량들) 은 종종, 가정용 또는 상업용 AC 공급 소스들과 같은 유선 교류 전류 (AC) 의 일부 타입을 통해 충전되도록 제안된다. 유선 충전 커넥션들은, 전원에 물리적으로 접속되는 케이블들 또는 다른 유사한 커넥터들을 요구한다. 케이블들 및 유사한 커넥터들은 종종 불편하거나 거추장스러우며, 다른 단점들을 가질 수도 있다. 전기 차량들을 충전하는데 사용될 전력을 자유 공간에서 (예를 들어, 무선장을 통해) 전송하는 것이 가능한 무선 전력 충전 시스템들은 유선 충전 솔루션들의 결점들 중 일부를 극복할 수도 있다. 그에 따라, 전기 차량들을 충전하기 위한 전력을 효율적이고 안전하게 전송하는 무선 전력 충전 시스템들 및 방법들이 바람직하다.
유도성 전력 전송 (IPT) 시스템들은 에너지의 무선 전송을 위한 하나의 수단이다. IPT 에 있어서, 일차 (또는 "베이스") 전력 디바이스는 이차 (또는 "픽업 (pick-up)") 전력 수신기 디바이스로 전력을 송신한다. 송신기 및 수신기 전력 디바이스들 각각은 인덕터들 - 통상적으로, 전기 전류 전달 매체들의 코일들 또는 권선들 - 을 포함한다. 일차 인덕터에서의 교류 전류는 변동하는 전자기장을 생성한다. 이차 인덕터가 일차 인덕터와 근접하여 위치될 경우, 변동하는 전자기장은 이차 인덕터에서 기전력 (EMF) 을 유도하고, 이에 의해, 전력을 이차 전력 수신기 디바이스에 전송한다.
첨부된 청구항들의 범위 내의 시스템들, 방법들 및 디바이스들의 다양한 구현들 각각은 수개의 양태들을 가지며, 이들 양태들 중 어떠한 단일 양태도 본 명세서에서 설명된 바람직한 속성들을 유일하게 책임지지 않는다. 첨부된 청구항들의 범위를 한정하지 않고도, 일부 현저한 피처들이 본 명세서에서 설명된다.
이 명세서에서 설명되는 청구물의 하나 이상의 구현들의 상세들이 첨부 도면들 및 하기의 설명에 기재된다. 다른 피처들, 양태들, 및 이점들은 그 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백하게 될 것이다. 다음 도면들의 상대적인 크기들은 일정한 스케일로 도시되지 않을 수도 있음을 주목해야 한다.
본 개시물의 일 양태는 무선 전력 수신기를 제공한다. 무선 전력 수신기는 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 1 유도성 엘리먼트를 포함한다. 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 유도성 엘리먼트와 횡방향으로 분리되고, 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 2 유도성 엘리먼트를 포함한다. 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하도록 구성된 위치 검출기를 포함한다.
다양한 실시형태들에서, 적어도 하나의 특성은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하도록 구성된 스위치를 포함할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 무선 전력 수신기는 추가로, 제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 위치 검출기는 추가로, 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 종방향 위치를 결정하도록 구성된다. 다양한 실시형태들에서, 무선 전력 수신기는 결정된 횡방향 위치에 기초하여 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하도록 구성된 자동 정렬 시스템을 포함하는 전기 차량을 포함할 수 있다.
다른 양태는 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법을 제공한다. 방법은 제 1 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 제 2 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계를 더 포함한다. 방법은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다.
다양한 실시형태들에서, 적어도 하나의 특성은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 방법은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 방법은 제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일에서 무선 전력을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 방법은 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 종방향 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 방법은 결정된 횡방향 위치에 기초하여 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양태는 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 장치를 제공한다. 장치는 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 1 유도성 엘리먼트를 포함한다. 장치는 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 2 유도성 엘리먼트를 더 포함한다. 장치는 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하는 수단을 더 포함한다.
다양한 실시형태들에서, 적어도 하나의 특성은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 장치는 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하는 수단을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 장치는 제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 장치는 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 종방향 위치를 결정하는 수단을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 장치는 결정된 횡방향 위치에 기초하여 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하는 수단을 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 또 다른 양태는 실행될 경우, 무선 충전 장치로 하여금, 제 1 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하게 하는 코드를 포함하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 제 2 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하게 하는 코드를 포함한다. 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하게 하는 코드를 포함한다.
다양한 실시형태들에서, 적어도 하나의 특성은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하게 하는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일에서 무선 전력을 수신하게 하는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 종방향 위치를 결정하게 하는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 매체는 추가로, 실행될 경우, 장치로 하여금, 결정된 횡방향 위치에 기초하여 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하게 하는 코드를 포함할 수 있다.
도 1 은 예시적인 실시형태에 따른, 전기 차량을 충전하기 위한 예시적인 무선 전력 전송 시스템의 다이어그램이다.
도 2 는 도 1 의 무선 전력 전송 시스템의 예시적인 핵심 컴포넌트들의 개략 다이어그램이다.
도 3 은 도 1 의 무선 전력 전송 시스템의 예시적인 핵심 및 보조 컴포넌트들을 도시한 다른 기능 블록 다이어그램이다.
도 4a 내지 도 4c 는 예시적인 실시형태들에 따른, 무선 전력 전송 시스템의 다이어그램들이다.
도 5 는 차량 패드 및 베이스 패드의 공간 다이어그램이다.
도 6 은 일 실시형태에 따른, 전기 차량 수신 회로를 도시한다.
도 7 은 무선 전력 정렬 검출의 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 8 은 무선 전력 정렬을 검출하기 위한 장치의 기능 블록 다이어그램이다.
도면들에 도시된 다양한 피처들은, 일정한 스케일로 도시되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 다양한 특징들의 크기들은 명료화를 위해 임의로 확장되거나 감소될 수도 있다. 부가적으로, 도면들의 일부는 소정의 시스템, 방법 또는 디바이스의 컴포넌트들 모두를 도시하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 유사한 참조부호들은 명세서 및 도면들 전반에 걸쳐 유사한 피처들을 나타내도록 사용될 수도 있다.
첨부된 도면들과 관련하여 하기에 기재된 상세한 설명은 예시적인 실시형태들의 설명으로서 의도되고, 실시될 수도 있는 유일한 실시형태들만을 나타내도록 의도되지는 않는다. 본원 설명 전체에서 사용되는 용어 "예시적인" 은 "실시예, 사례, 또는 실례로서 기능하는" 을 의미하며, 다른 예시적인 구현들보다 더 바람직하거나 유리한 것으로 간주되어서는 안된다. 상세한 설명은 예시적인 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시형태들은 이들 특정 상세들 없이도 실시될 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 널리 공지된 구조들 및 디바이스들은 본 명세서에서 제시된 예시적인 실시형태들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 블록 다이어그램 형태로 도시된다.
유도성 전력 전송 (IPT) 시스템들은 일차 및 이차 인덕터들이 정렬될 경우 전력을 최적으로 전송할 수도 있다. 그러므로, 전기 차량 무선 전력 충전 시스템이 차량이 충전의 시작 이전에 인덕터들의 정렬을 최적화하도록 위치될 것을 보장하기 위한 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.
부-최적의 전력 전송뿐만 아니라, 이차 인덕터가 정확히 정렬되기 전에 일차 인덕터가 충전을 위해 에너자이징될 경우, 안전상의 위험이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 전기 차량 충전 시스템은 일차 컨덕터가 하우징되고, 바이스탠더 (bystander) 들에 용이하게 액세스가능한 지면 고정 (ground-mounted) 전력 디바이스들을 포함할 수도 있고, 그 디바이스 상에 또는 근처에 남아있는 파편 또는 그 유사물에 대하여 개방될 수도 있다. 전자기장들로의 노출로부터 인간 또는 동물에게 위험이 발생하거나, 인지되거나, 실재할 수도 있다. 또한, 무선 전력 전송 베이스 디바이스 상에 남아있는 몇몇 타입의 재료들은 발화에 취약할 수도 있다. 픽업 전력 디바이스가 없는 차량이 에너자이징된 일차 디바이스 위에 위치된다면, 그 차량의 부품들의 가열이 발생할 수도 있고, 이는 위험할 수 있다. 결과적으로, 몇몇 국가들 또는 지역들은 전기 차량 충전 시스템들이 법적으로 따르도록 요구되는 안전 기준들을 부과할 수도 있다. 따라서, 상당한 비용 및 복잡성 없이 무선 전력 전송 시스템들에서 어떤 그러한 위험들도 최소화하는 것이 바람직하다.
베이스 충전 디바이스들은 그 디바이스 근처의 이동 중인 오브젝트들 또는 파편의 존재를 검출하기 위한 센서를 구비할 수도 있고, 포지티브 검출이 실행될 경우, 에너자이징하는 것을 억제할 수도 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 센서들은 에러가 발생하기 쉽고, 추가 부품의 비용 및 복잡도를 수반한다.
전기 차량 IPT 시스템들은 전기 차량과 충전 디바이스 인덕터들을 정렬한 후, 정렬이 달성된 것을 충전 디바이스에 통신하여 충전 디바이스가 안전하게 에너자이징할 수 있게 하기 위해 다양한 정렬 시스템들을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 정렬 시스템들은 운전자 또는 차량 안내 시스템에 피드백을 제공하는 기계적인 가이드들, 센서들 또는 무선 통신 링크들 (예컨대, RF 통신, 블루투스, 등등) 을 포함할 수도 있다. 적절한 정렬이 달성되면, 신호가 다시 충전 디바이스로 전송되고, 그 후에 안전히 에너자이징할 수 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 그러한 정렬 메커니즘들은 정렬 시스템들에 대한 추가의 부품에 대한 요구로 인해, 무선 전력 전송 시스템에 복잡도 및 비용을 부가한다.
예컨대, 각 주차 공간에 충전 디바이스들을 갖는 주차장에서 차량이 전력을 수신할 충전 디바이스들을 선택하는 상황에서, 다수의 충전 디바이스들 중 에너자이징할 충전 디바이스를 선택하기 위해 유사한 시스템들이 사용될 수도 있다. 차량의 위치를 정확히 확인하는 것은, 에너자이징할 정확한 충전 디바이스를 선택하는데 사용될 수도 있고, 이는 일부 경우들에서 몇몇 통신 디바이스들을 사용하여 실행하기 어려울 수도 있다.
무선 전력 전송 시스템들은 추가의 특정 통신 안테나들 없이 송신기와 수신기 디바이스들 간에 통신하기 위해 무선 전력 링크를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 수신기 디바이스에 의해 검출될 수도 있는 미리 정의된 인터벌들로 무선 전력 경로 상의 진폭 쉬프트 키잉을 가능하게 할 수도 있다. 베이스 디바이스는 수신기 디바이스의 존재에 의해 영향받으며, 따라서 그 디바이스를 검출하는 부하 감지 회로를 포함할 수도 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 그러한 시스템들은 심지어 전기 차량이 존재하지 않을 때에도 어느 정도까지의 충전 디바이스의 주기적인 에너자이징을 수반하며, 이는 안전의 관점에서 바람직하지 않을 수도 있다.
도 1 은 예시적인 실시형태에 따른, 전기 차량 (112) 을 충전하기 위한 예시적인 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 다이어그램이다. 무선 전력 전송 시스템 (100) 은, 전기 차량 (112) 이 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 근처에 주차되는 동안 전기 차량 (112) 의 충전을 가능하게 한다. 2 개의 전기 차량들의 공간들이, 대응하는 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a 및 102b) 상으로 주차될 주차 영역에서 도시된다. 일부 실시형태들에 있어서, 로컬 분배 센터 (130) 는 전력 백본 (132) 에 접속되고, 교류 전류 (AC) 또는 직류 전류 (DC) 공급을 전력 링크 (110) 를 통해 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 에 제공하도록 구성될 수도 있다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 은 또한, 전력을 무선으로 전송하거나 수신하기 위한 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 을 포함한다. 전기 차량 (112) 은 배터리 유닛 (118), 전기 차량 유도 코일 (116), 및 전기 차량 충전 시스템 (114) 을 포함할 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (116) 은, 예를 들어, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 전자기장의 영역을 통해, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 과 상호작용할 수도 있다.
일부 예시적인 실시형태들에 있어서, 전기 차량 유도 코일 (116) 은, 전기 차량 유도 코일 (116) 이 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 에너지장에 로케이팅될 경우에 전력을 수신할 수도 있다. 그 에너지장은, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 출력된 에너지가 전기 차량 유도 코일 (116) 에 의해 포착될 수도 있는 영역에 대응한다. 일부 경우들에 있어서, 그 에너지장은 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 의 "근거리장" 에 대응할 수도 있다. 근거리장은, 전력을 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 로부터 멀리 방사하지 않는, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에서의 전류들 및 전하들로부터 기인하는 강한 리액티브 필드들이 존재하는 영역에 대응할 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 근거리장은 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 의 파장의 약 1/2π 내에 존재하는 영역에 대응할 수도 있다 (전기 차량 유도 코일 (116) 에 대해서 그 역도 성립).
로컬 분배부 (130) 는 통신 백홀 (134) 를 통해 외부 소스들 (예를 들어, 전력 그리드) 과 그리고 통신 링크 (108) 를 통해 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 과 통신하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시형태들에 있어서, 전기 차량 유도 코일 (116) 은 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 과 정렬되고, 따라서, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 대해 전기 차량 (112) 을 정확하게 위치시키는 운전자에 의해 근거리장 영역 내에 간단히 배치될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 운전자는 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 이들의 조합을 제공받아 전기 차량 (112) 이 무선 전력 전송을 위해 적절히 배치될 때를 결정할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 차량 (112) 은 정렬 에러가 허용가능한 값에 도달할 때까지 전기 차량 (112) 을 앞뒤로 (즉, 지그재그 이동들로) 이동시킬 수도 있는 오토 파일럿 시스템에 의해 위치될 수도 있다. 이는, 예컨대 전기 차량 (112) 에 서보 스티어링 휠, 초음파 센서들, 및 차량을 조정하기 위한 인텔리전스가 장착된다면, 운전자 개입 없이 또는 최소의 운전자 개입으로 전기 차량 (112) 에 의해 자동으로 및 자율적으로 수행될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전기 차량 유도 코일 (116), 베이스 시스템 유도 코일 (104a), 또는 이들의 조합은 유도 코일들 (116 및 104a) 을 서로에 대해 변위 및 이동시켜 이들을 더 정확하게 배향하고 이들 간의 더 효율적인 커플링을 전개하기 위한 기능을 가질 수도 있다.
베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 은 다양한 로케이션들에 로케이팅될 수도 있다. 예를 들어, 일부 적절한 로케이션들은 전기 차량 (112) 소유자의 집의 주차 영역, 종래의 석유 기반 주유소들 이후에 모델링된 전기 차량 무선 충전을 위해 예비된 주차 영역들, 및 쇼핑 센터들 및 근무 장소들과 같은 다른 로케이션들에서의 주차장들을 포함한다.
전기 차량들을 무선으로 충전하는 것은 다수의 이점들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 충전은 운전자 개입 및 조종들 없이 자동으로, 가상으로 수행되며, 따라서 사용자에 대한 편리를 개선시킬 수도 있다. 또한, 어떠한 노출된 전기적 접촉들도 없고 어떠한 기계적 마모도 없으며, 이에 의해, 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 신뢰성을 개선할 수도 있다. 케이블들 및 커넥터들을 사용한 조종들이 요구되지 않을 수도 있고, 어떤 케이블들, 플러그들 또는 소켓들도 외부 환경에서 수분과 물에 노출되지 않을 수도 있으며, 따라서 안전도를 개선시킬 수도 있다. 또한, 어떤 소켓들, 케이블들 및 플러그들도 가시적이거나 액세스가능하지 않을 수도 있고, 따라서 전력 충전중인 디바이스들의 잠정적인 파손을 감소시킬 수도 있다. 추가로, 전기 차량 (112) 이 전력 그리드를 안정화하기 위해 분산된 저장 디바이스들로서 이용될 수도 있기 때문에, 도킹-투-그리드 솔루션이 차량-투-그리드 (V2G) 동작을 위한 차량들의 가용도를 증가시키기 위해 사용될 수도 있다.
도 1 을 참조하여 설명된 바와 같은 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 또한 미학적 및 비-장애적 이점들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 차량들 및/또는 승객들에게 방해가 될 수도 있는 충전 컬럼들 및 케이블들이 존재하지 않을 수도 있다.
차량-투-그리드 능력의 추가적인 설명으로서, 무선 전력 송신 및 수신 능력들은, 예를 들어, 에너지 부족 시에, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 이 전력을 전기 차량 (112) 에 전송하고 전기 차량 (112) 이 전력을 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 에 전송하도록 가역적으로 구성될 수도 있다. 이러한 능력은, 전기 차량들로 하여금 과수요에 의해 야기된 에너지 부족 또는 재생 에너지 산물 (예를 들어, 풍력 또는 태양력) 에서의 부족 시 전력을 전체 분배 시스템에 기여하게 함으로써 전력 분배 그리드를 안정화하는데 유용할 수도 있다.
도 2 는 도 1 의 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 예시적인 핵심 컴포넌트들의 개략 다이어그램이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템 (200) 은 인덕턴스 (L1) 를 갖는 베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 포함하는 베이스 시스템 송신 회로 (206) 를 포함할 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 은 인덕턴스 (L2) 를 갖는 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함하는 전기 차량 수신 회로 (222) 를 더 포함한다. 본 명세서에서 설명된 실시형태들은, 일차 구조와 이차 구조 양자가 공통의 공진 주파수로 튜닝되면 자기 또는 전자기 근거리장을 통해 일차 구조 (송신기) 로부터 이차 구조 (수신기) 로 에너지를 효율적으로 커플링 가능한 공진 구조를 형성하는 용량성으로 로딩된 와이어 루프들 (즉, 다중-권취 코일들) 을 이용할 수도 있다.
공진 주파수는, 유도 코일 (예를 들어, 베이스 시스템 유도 코일 (204)) 을 포함한 송신 회로의 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초할 수도 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 인덕턴스는 일반적으로 유도 코일의 인덕턴스일 수도 있지만, 커패시턴스는 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하기 위해 유도 코일에 부가될 수도 있다. 일 예로서, 커패시터는 유도 코일과 직렬로 부가되어, 전자기장을 발생하는 공진 회로 (예를 들어, 베이스 시스템 송신 회로 (206)) 를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 더 큰 직경의 유도 코일들에 대해, 공진을 유도하기 위한 커패시턴스의 값은, 코일의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소할 수도 있다. 인덕턴스는 또한 유도 코일의 권취의 횟수에 의존할 수도 있다. 더욱이, 유도 코일의 직경이 증가함에 따라, 근거리장의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가할 수도 있다. 다른 공진 회로들이 가능하다. 다른 예로서, 커패시터는 유도 코일의 2 개의 단자들 사이에 병렬로 위치될 수도 있다 (예를 들어, 병렬 공진 회로). 더욱이, 유도 코일은 그 유도 코일의 공진을 개선하기 위해 높은 품질 (Q) 팩터를 갖도록 설계될 수도 있다.
코일들은 전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 위해 사용될 수도 있다. 에너지를 커플링하기 위해 공진 구조들을 이용하는 것은 "자기 커플링된 공진", "전자기 커플링된 공진", 및/또는 "공진 유도" 로 지칭될 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 동작은 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로부터 전기 차량 (112) 의 전기 차량 충전 시스템 (214) 으로의 전력 전송에 기초하여 설명될 것이지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전기 차량 (112) 은 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 전력을 전송할 수도 있다.
도 2 를 참조하면, 전원 (208) (예를 들어, AC 또는 DC) 은 전력 (PSDC) 을 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 공급하여 에너지를 전기 차량 (112) 에 전송한다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 은 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 를 포함한다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 는 전력을 표준 메인 AC 로부터 적절한 전압 레벨의 DC 전력으로 변환하도록 구성된 AC/DC 컨버터, 및 DC 전력을 무선 고전력 전송에 적절한 동작 주파수의 전력으로 변환하도록 구성된 DC/저주파수 (LF) 컨버터와 같은 회로를 포함할 수도 있다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 는, 전자기장을 원하는 주파수에서 방출하기 위해 베이스 시스템 유도 코일 (204) 과 직렬 또는 병렬 구성으로의 또는 이들 양자의 조합으로의 리액티브 튜닝 컴포넌트들로 이루어질 수도 있는 베이스 충전 시스템 튜닝 회로 (205) 를 포함하는 베이스 시스템 송신 회로 (206) 로 전력 (P1) 을 공급한다. 커패시터 (C1) 는, 원하는 주파수에서 공진하는 베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 갖는 공진 회로를 형성하도록 제공될 수도 있다.
베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 포함한 베이스 시스템 송신 회로 (206) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함한 전기 차량 수신 회로 (222) 는 실질적으로 동일한 주파수들로 튜닝될 수도 있으며, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 중 하나에 의해 송신된 전자기장의 근거리장 내에 위치될 수도 있다. 이 경우, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은, 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함한 전기 차량 수신 회로 (222) 에 전력이 전송될 수 있도록 서로 커플링될 수도 있다. 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221) 는, 원하는 주파수에서 공진하는 전기 차량 유도 코일 (216) 을 갖는 공진 회로를 형성하도록 제공될 수도 있다. 코일 분리에서 발생하는 상호 커플링 계수는 엘리먼트 (k(d)) 에 의해 표현된다. 등가 저항들 (Req ,1 및 Req ,2) 은, 유도 코일들 (204 및 216) 에 그리고 일부 실시형태들에 있어서 베이스 충전 시스템 튜닝 회로 (205) 및 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221) 에 각각 제공될 수도 있는 임의의 리액턴스 방지 (anti-reactance) 커패시터들에 내재할 수도 있는 손실들을 표현한다. 전기 차량 유도 코일 (216) 및 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221) 를 포함한 전기 차량 수신 회로 (222) 는 전력 (P2) 을 수신하고, 전력 (P2) 을 전기 차량 충전 시스템 (214) 의 전기 차량 전력 컨버터 (238) 에 제공한다.
전기 차량 전력 컨버터 (238) 는, 예컨대, 동작 주파수에서의 전력을 전기 차량 배터리 유닛 (218) 의 전압 레벨에 매칭된 전압 레벨의 DC 전력으로 역으로 변환하도록 구성된 LF/DC 컨버터를 포함할 수도 있다. 전기 차량 전력 컨버터 (238) 는 전기 차량 배터리 유닛 (218) 을 충전하기 위해 변환된 전력 (PLDC) 을 제공할 수도 있다. 전원 (208), 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236), 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 정지식이고, 상기 논의된 바와 같이 다양한 로케이션들에 로케이팅될 수도 있다. 배터리 유닛 (218), 전기 차량 전력 컨버터 (238), 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은, 전기 차량 (112) 의 부분이거나 배터리 팩 (미도시) 의 부분인 전기 차량 충전 시스템 (214) 에 포함될 수도 있다. 전기 차량 충전 시스템 (214) 은 또한, 전력을 전기 차량 유도 코일 (216) 을 통해 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 무선으로 제공하여 전력을 그리드로 피드백하도록 구성될 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 각각은 동작 모드에 기초하여 송신 또는 수신 유도 코일들로서 기능할 수도 있다.
도시되지 않지만, 무선 전력 전송 시스템 (200) 은, 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 전기 차량 배터리 유닛 (218) 또는 전원 (208) 을 안전하게 접속해제하기 위한 부하 접속해제 유닛 (LDU) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 긴급 또는 시스템 실패의 경우, LDU 는 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 부하를 접속해제하기 위해 트리거링될 수도 있다. LDU 는 배터리로의 충전을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템에 부가하여 제공될 수도 있거나, 또는 배터리 관리 시스템의 부분일 수도 있다.
추가로, 전기 차량 충전 시스템 (214) 은 전기 차량 유도 코일 (216) 을 전기 차량 전력 변환기 (238) 에 선택적으로 접속 및 접속해제하기 위한 스위칭 회로 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (216) 을 접속해제하는 것은 충전을 정지시킬 수도 있고, 또한, (송신기로서 기능하는) 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 의해 "관측된" 바와 같이 "부하" 를 조정할 수도 있으며, 이는 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로부터 (수신기로서 기능하는) 전기 차량 충전 시스템 (214) 을 디커플링하는데 이용될 수도 있다. 송신기가 부하 감지 회로를 포함하면, 부하 변화들이 검출될 수도 있다. 이에 따라, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 과 같은 송신기는, 전기 차량 충전 시스템 (214) 과 같은 수신기들이 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 근거리장에 존재할 때를 결정하기 위한 메커니즘을 가질 수도 있다.
동작에 있어서, 차량 또는 배터리를 향한 에너지 전송을 가정하면, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 이 에너지 전송을 제공하기 위한 장을 생성하도록 입력 전력이 전원 (208) 으로부터 제공된다. 전기 차량 유도 코일 (216) 은 방사된 장에 커플링하고, 전기 차량 (112) 의 전기 차량 충전 시스템 (214) 또는 전기 차량 배터리 유닛 (218) 에 의한 저장 또는 소비를 위한 출력 전력을 생성한다. 상기 설명된 바와 같이, 일부 실시형태들에 있어서, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은, 전기 차량 유도 코일 (216) 의 공진 주파수와 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 공진 주파수가 매우 근접하거나 실질적으로 동일할 때가 되도록 상호 공진 관계에 따라 구성된다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 과 전기 차량 충전 시스템 (214) 간의 송신 손실들은, 전기 차량 유도 코일 (216) 이 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 근거리장에 로케이팅될 경우에 최소이다.
전자기파에서의 에너지 대부분을 원거리장으로 전파하는 것보다, 송신 유도 코일의 근거리장에서의 에너지의 대부분을 수신 유도 코일에 커플링함으로써, 효율적인 에너지 전송이 발생할 수도 있다. 근거리장에 있을 경우, 커플링 모드가 송신 유도 코일과 수신 유도 코일 사이에 확립될 수도 있다. 이러한 근거리장 커플링이 발생할 수도 있는 유도 코일들 주위의 영역은 본 명세서에서 근거리장 커플링 모드 영역으로서 지칭될 수도 있다.
도시되지 않지만, 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 및 전기 차량 전력 컨버터 (238) 양자는 오실레이터, 전력 증폭기와 같은 드라이버 회로, 필터, 및 무선 전력 유도 코일과의 효율적인 커플링을 위한 매칭 회로를 포함할 수도 있다. 오실레이터는, 조정 신호에 응답하여 조정될 수도 있는 원하는 주파수를 생성하도록 구성될 수도 있다. 오실레이터 신호는, 제어 신호들에 응답한 증폭 양으로 전력 증폭기에 의해 증폭될 수도 있다. 필터 및 매칭 회로는, 고조파들 또는 다른 원치않는 주파수들을 필터링하고 전력 변환 모듈의 임피던스를 무선 전력 유도 코일에 매칭하기 위해 포함될 수도 있다. 전력 컨버터들 (236 및 238) 은 또한, 정류기 및 스위칭 회로를 포함하여 하나 이상의 배터리들을 충전하기 위한 적절한 전력 출력을 생성할 수도 있다.
전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 "루프" 안테나들로서, 더 구체적으로, 다중-권취 루프 안테나들로서 지칭되거나 구성될 수도 있다. 유도 코일들 (204 및 216) 은 또한 "자기" 안테나들로서 본 명세서에서 지칭되거나 구성될 수도 있다. 용어 "코일들" 은 다른 "코일" 에 커플링하기 위한 에너지를 무선으로 출력하거나 수신할 수도 있는 컴포넌트를 지칭하고자 한다. 코일은 또한 전력을 무선으로 출력하거나 수신하도록 구성되는 유형의 "안테나" 로서 지칭될 수도 있다. 루프 (예를 들어, 다중-권취 루프) 안테나들은 페라이트 코어와 같은 물리적 코어 또는 에어 코어를 포함하도록 구성될 수도 있다. 에어 코어 루프 안테나는 코어 영역 내의 다른 컴포넌트들의 배치를 허용할 수도 있다. 강자성 또는 페리 자성 재료들을 포함한 물리적 코어 안테나들은 더 강한 전자기장 및 개선된 커플링의 전개를 허용할 수도 있다.
송신기와 수신기 간의 에너지의 효율적인 전송은 송신기와 수신기 간의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생할 수도 있다. 추가로, 송신기와 수신기 간의 공진이 매칭되지 않은 경우라도, 에너지가 더 낮은 효율성으로 전송될 수도 있다. 에너지의 전송은 송신 유도 코일의 근거리장으로부터의 에너지를, 송신 유도 코일로부터의 에너지를 자유 공간으로 전파하는 것보다는 이러한 근거리장이 확립되는 영역 내에 (예를 들어, 공진 주파수의 미리결정된 주파수 범위 내에 또는 근거리장 영역의 미리결정된 거리 내에) 상주하는 수신 유도 코일에 커플링함으로써 발생한다.
일부 실시형태들에 따르면, 서로의 근거리장에 있는 2 개의 유도 코일들 간에 전력을 커플링하는 것이 개시된다. 근거리장은, 전자기장들이 존재하지만 유도 코일로부터 멀리 전파 또는 방사하지 않을 수도 있는 유도 코일 주위의 영역에 대응할 수도 있다. 근거리장 커플링 모드 영역들은, 유도 코일의 물리적 볼륨 근방이고 통상적으로 파장의 작은 분수 내인 볼륨에 대응할 수도 있다. 일부 실시형태들에 따르면, 단일 및 다중 권취 루프 안테나들과 같은 전자기 유도 코일들은, 실제 실시형태들에 있어서 자기 근거리장 진폭들이 전기 타입 안테나 (예를 들어, 소형 다이폴) 의 전기 근거리장들과 비교하여 자기 타입 코일들에 대해 더 높은 경향이 있기 때문에 송신 및 수신 양자에 대해 사용된다. 이는 그 쌍 간의 잠재적으로 더 높은 커플링을 허용한다. 더욱이, "전기" 안테나들 (예를 들어, 다이폴들 및 모노폴들) 또는 자기 안테나와 전기 안테나의 조합이 사용될 수도 있다.
도 3 은 도 1 의 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 예시적인 핵심 및 보조 컴포넌트들을 도시한 다른 기능 블록 다이어그램이다. 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 통신 링크 (376), 안내 링크 (366), 및 베이스 시스템 유도 코일 (304) 및 전기 차량 유도 코일 (316) 을 위한 정렬 시스템들 (352, 354) 을 도시한다. 도 2 를 참조하여 상기 설명된 바와 같이 그리고 전기 차량 (112) 을 향한 에너지 흐름을 가정하면, 도 3 에 있어서, 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (360) 는 AC 또는 DC 전원 (126) 과 같은 전력 소스로부터 충전 시스템 전력 컨버터 (336) 에 전력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (336) 는 AC 또는 DC 전력을 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (360) 로부터 수신하여 베이스 시스템 유도 코일 (304) 을 그 공진 주파수에서 또는 그 근방에서 여기할 수 있다. 근거리장 커플링 모드 영역에 있을 경우, 전기 차량 유도 코일 (316) 은 근거리장 커플링 모드 영역으로부터 에너지를 수신하여 공진 주파수에서 또는 그 근방에서 발진할 수 있다. 전기 차량 전력 컨버터 (338) 는 전기 차량 유도 코일 (316) 로부터의 발진 신호를, 전기 차량 전력 인터페이스를 통해 배터리를 충전하기에 적절한 전력 신호로 변환한다.
베이스 무선 충전 시스템 (302) 은 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 를 포함하고, 전기 차량 충전 시스템 (314) 은 전기 차량 제어기 (344) 를 포함한다. 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 는, 예를 들어, 컴퓨터 및 전력 분배 센터 또는 스마트 전력 그리드와 같은 다른 시스템들 (미도시) 로의 베이스 충전 시스템 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 전기 차량 제어기 (344) 는, 예를 들어, 차량 상의 탑재형 컴퓨터, 다른 배터리 충전 제어기, 차량들 내의 다른 전자 시스템들, 및 원격 전자 시스템들과 같은 다른 시스템들 (미도시) 로의 전기 차량 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
베이스 충전 시스템 제어기 (342) 및 전기 차량 제어기 (344) 는 별도의 통신 채널들을 갖는 특정 어플리케이션에 대한 서브시스템들 또는 모듈들을 포함할 수 있다. 이들 통신 채널들은 별도의 물리 채널들 또는 별도의 논리 채널들일 수 있다. 비-한정적인 예들로서, 베이스 충전 정렬 시스템 (352) 은 통신 링크 (356) 를 통해 전기 차량 정렬 시스템 (354) 과 통신하여, 베이스 시스템 유도 코일 (304) 과 전기 차량 유도 코일 (316) 을 자율적으로 또는 오퍼레이터 도움으로 더 밀접하게 정렬하기 위한 피드백 메커니즘을 제공할 수 있다. 유사하게, 베이스 충전 안내 시스템 (362) 은 안내 링크를 통해 전기 차량 안내 시스템 (364) 과 통신하여, 베이스 시스템 유도 코일 (304) 과 전기 차량 유도 코일 (316) 을 정렬함에 있어서 오퍼레이터를 안내하기 위한 피드백 메커니즘을 제공할 수 있다. 부가적으로, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이에서 다른 정보를 통신하기 위해 베이스 충전 통신 시스템 (372) 및 전기 차량 통신 시스템 (374) 에 의해 지원되는, 통신 링크 (376) 와 같은 별도의 범용 통신 링크들 (예를 들어, 채널들) 이 존재할 수 있다. 이러한 정보는 전기 차량 특성들, 배터리 특성들, 충전 상태, 및 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 및 전기 차량 충전 시스템 (314) 양자의 전력 용량들에 관한 정보뿐 아니라 전기 차량 (112) 에 대한 유지보수 및 진단 데이터를 포함할 수 있다. 이들 통신 링크들 또는 채널들은, 예를 들어, DSRC (Dedicated Short-Range Communications), IEEE 802.11x (예컨대, Wi-Fi), 블루투스, 지그비, 셀룰러, 적외선 등과 같은 별도의 물리 통신 채널들일 수 있다.
전기 차량 제어기 (344) 는 또한, 전기 차량 주요 배터리의 충전 및 방전을 관리하는 배터리 관리 시스템 (BMS) (미도시), 마이크로파 또는 초음파 레이더 원래들에 기초한 주차 보조 시스템, 반자동 주차 동작을 수행하도록 구성된 브레이크 시스템, 및 더 높은 주차 정확성을 제공할 수 있는, 더 자동화된 주차 '파크 바이 와이어 (park by wire)' 를 보조하도록 구성된 스티어링 휠 서보 시스템을 포함하며, 따라서 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 및 전기 차량 충전 시스템 (114) 의 어떤 것에서도 기계적 수평 유도 코일 정렬에 대한 요구를 감소시킬 수 있다. 추가로, 전기 차량 제어기 (344) 는 전기 차량 (112) 의 전자제품과 통신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전기 차량 제어기 (344) 는 시각 출력 디바이스들 (예컨대, 대시보드 디스플레이), 청각/오디오 출력 디바이스들 (예컨대, 버저, 스피커들), 기계 입력 디바이스들 (예컨대, 키보드, 터치스크린, 및 포인팅 디바이스들, 예컨대 조이스틱, 트랙볼, 등) 및 오디오 입력 디바이스들 (예컨대, 전자 음성 인식을 갖는 마이크로폰) 과 통신하도록 구성될 수 있다.
추가로, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 검출 및 센서 시스템들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 운전자 또는 차량을 충전 지점에 적절히 가이드하기 위한 시스템들과 함께 사용할 센서들, 요구되는 분리/커플링으로 유도 코일들을 수동으로 정렬하기 위한 센서들, 전기 차량 유도 코일 (316) 이 커플링을 달성하기 위해 특정 높이 및/또는 위치로 이동하는 것을 방해할 수 있는 오브젝트들을 검출하기 위한 센서들, 및 시스템의 신뢰할만한, 손상 없는, 그리고 안전한 동작을 수행하기 위해 시스템들과 함께 사용할 안전 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안전 센서는 안전 반경 (safety radius) 을 넘어서 무선 전력 유도 코일들 (104a, 116) 에 접근하는 동물 또는 아이들의 존재의 검출, 가열될 수 있는 (유도 가열) 베이스 시스템 유도 코일 (304) 근처의 금속 오브젝트들의 검출, 베이스 시스템 유도 코일 (304) 상의 눈부시게 밝은 오브젝트들과 같은 위험한 이벤트들의 검출, 및 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 컴포넌트들의 온도 모니터링을 위한 센서를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 시스템 (300) 은 유선 접속을 통해 플러그-인 충전을 지원할 수 있다. 유선 충전 포트는 전기 차량 (112) 으로/부터 전력을 전송하기 전에 2 개의 상이한 충전기들의 출력들을 통합할 수 있다. 스위칭 회로들은 유선 충전 포트를 통한 충전과 무선 충전 양자를 지원하기 위해 요구되는 것과 같은 기능성을 제공할 수 있다.
베이스 무선 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이에서 통신하기 위해, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 대역내 시그널링 및 RF 데이터 모뎀 (예를 들어, 무허가된 대역에서의 라디오 상의 이더넷) 양자를 사용할 수 있다. 대역외 통신은, 부가가치 서비스들의 차량 사용자/소유자로의 할당을 위해 충분한 대역폭을 제공할 수 있다. 무선 전력 캐리어의 낮은 깊이 진폭 또는 위상 변조는 최소 간섭을 갖는 대역내 시그널링 시스템으로서 기능할 수 있다.
부가적으로, 일부 통신은 특정 통신 안테나들을 이용하지 않고 무선 전력 링크를 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 유도 코일들 (304 및 316) 은 또한 무선 통신 송신기들로서 기능하도록 구성될 수 있다. 따라서, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 의 일부 실시형태들은 무선 전력 경로 상의 키잉 타입 프로토콜을 가능하게 하기 위한 제어기 (미도시) 를 포함할 수 있다. 미리정의된 프로토콜로 미리정의된 인터벌들로 송신 전력 레벨을 키잉함으로써 (진폭 시프트 키잉), 수신기는 송신기로부터의 직렬 통신을 검출할 수 있다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (336) 는, 베이스 시스템 유도 코일 (304) 에 의해 생성된 근거리장 근방에서 활성 전기 차량 수신기들의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 부하 감지 회로 (미도시) 를 포함할 수 있다. 예로서, 부하 감지 회로는, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 근거리장 근방에서 활성 수신기들의 존재 또는 부재에 의해 영향받는 전력 증폭기로 흐르는 전류를 모니터링한다. 전력 증폭기 상의 로딩에 대한 변화들의 검출은, 에너지를 송신하고 활성 수신기와 통신하기 위해 또는 그 조합을 위해 오실레이터를 인에이블할지 여부를 결정하는데 사용하기 위한 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 에 의해 모니터링될 수 있다.
무선 고전력 전송을 인에이블하기 위해, 일부 실시형태들은 10 - 60 kHz 로부터의 범위의 주파수에서 전력을 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 저 주파수 커플링은, 솔리드 스테이트 디바이스들을 이용하여 달성될 수 있는 고도로 효율적인 전력 변환을 허용할 수 있다. 부가적으로, 다른 대역들에 비교하여 라디오 시스템들과의 더 적은 공존 문재들이 존재할 수 있다.
설명된 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 재충전가능한 또는 교체가능한 배터리들을 포함하는 다양한 전기 차량들 (102) 과 함께 사용될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c 는 예시적인 실시형태들에 따른, 무선 전력 전송 시스템 (400) 의 다이어그램들이다. 도 4a 에서, 복수의 자동차 주차 공간들 (401) 은 각각 그들과 연관된, 예컨대 주차 공간 내부 지면상에 장착된 무선 전력 전송 송신기 디바이스들 (402) 을 갖는다. 송신기 디바이스들 (402) 은 통신 수단 (404) 에 커플링되는 단일 전원 (403) 에 접속된다. 송신기 디바이스들 (402) 은, 예컨대 전력이 유도성 전력 전송에 의해 전송될 수 있도록 송신기 및 수신기 디바이스들의 인덕터들을 정렬하기 위해 주차 공간들 (401) 중 하나로 들어가는 전기 차량 (406A) 에 의해, 전기 차량 (406) 과 연관된 무선 전력 전송 수신기 디바이스 (405) 를 충전하기에 적합하다. 다양한 실시형태들에서, 무선 전력 전송 송신기 디바이스들 (402) 은 베이스 무선 전력 충전 시스템들 (102a; 도 1, 202; 도 2, 및 302 ;도 3, 등) 중 어떤 것도 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 전기 차량 (406) 은 전기 차량 (112; 도 1) 을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 무선 전력 전송 수신기 디바이스 (405) 는 전기 차량 충전 시스템들 (114; 도 1, 214; 도 2, 및 314; 도 3, 등) 중 어느 것도 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 정렬 시스템 (352; 도 3 또는 354; 도 3) 과 같은 정렬 시스템은 도 4a 에 도시된 것과 같은 스칼라 정렬 등급 또는 정렬 파라미터 ("AP") 를 수신할 수 있다. 예를 들어, 스칼라 정렬 등급은 차량 패드 (405) 의 유도 코일 (116; 도 1) 로부터 베이스 패드 (402) 로의 거리를 표시할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 스칼라 정렬 등급은 하나 이상의 유도 코일들 (116) 에 걸친 유도 전압에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 도 4a 에 도시된 것과 같이, 전기 차량 (406A) 에 대한 정렬 등급은 전기 차량 (406A) 이 베이스 패드 (402) 에 접근할 때 증가하고, 전기 차량 (406A) 이 베이스 패드 (402) 위를 통과할 때 그 상태를 유지하고, 전기 차량 (406A) 이 베이스 패드 (402) 로부터 멀리 이동할 때 감소한다.
도 4b 에서, 예를 들어, 전기 차량 (406B) 은 주차 공간 (401) 을 향해 안쪽을 보고 있다. 전기 차량 (406B) 은 베이스 패드 (402) 를 향해 이동하고 있다. 따라서, 정렬 파라미터는 시간에 따라 증가하고 있다. 하나 이상의 센서들이 예컨대, 정렬 시스템 (352; 도 3) 에서, 전방향 휠 회전을 보고할 수 있다. 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406B) 의 검출된 배향, 및/또는 검출된 휠 회전 중 하나 이상에 기초하여, 전기 차량 (406B) 이 헤드쪽부터 베이스 패드 (402) 에 접근하고 있는 것을 결정할 수 있다.
다른 전기 차량 (406C) 은 주차 공간 (401) 으로부터 멀어지는 바깥쪽을 보고 있다. 전기 차량 (406C) 은 베이스 패드 (402) 를 향해 이동하고 있다. 따라서, 정렬 파라미터는 시간에 따라 증가하고 있다. 하나 이상의 센서들이 예컨대, 정렬 시스템 (352; 도 3) 에서, 역방향의 휠 회전을 보고할 수 있다. 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406C) 의 검출된 배향, 및/또는 검출된 휠 회전 중 하나 이상에 기초하여, 전기 차량 (406C) 이 테일쪽부터 베이스 패드 (402) 에 접근하고 있는 것 (즉, 주차 공간 (401) 내부로 후진하는 것) 을 결정할 수 있다.
또 다른 전기 차량 (406D) 은 주차 공간 (401) 을 향해 안쪽을 보고 있다. 전기 차량 (406B) 은 베이스 패드 (402) 로부터 멀어지도록 이동하고 있다. 따라서, 정렬 파라미터는 시간에 따라 감소하고 있다. 하나 이상의 센서들이 예컨대, 정렬 시스템 (352; 도 3) 에서, 역방향의 휠 회전을 보고할 수 있다. 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406D) 의 검출된 배향, 및/또는 검출된 휠 회전 중 하나 이상에 기초하여, 전기 차량 (406D) 이 테일쪽부터 베이스 패드 (402) 를 벗어나는 것 (즉, 주차 공간 (401) 외부로 후진하는 것) 을 결정할 수 있다.
또 다른 전기 차량 (406E) 은 주차 공간 (401) 으로부터 멀어지는 바깥쪽을 보고 있다. 전기 차량 (406E) 은 베이스 패드 (402) 로부터 멀어지도록 이동하고 있다. 따라서, 정렬 파라미터는 시간에 따라 감소하고 있다. 하나 이상의 센서들이 예컨대, 정렬 시스템 (352; 도 3) 에서, 전방향 휠 회전을 보고할 수 있다. 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406E) 의 검출된 배향, 및/또는 검출된 휠 회전 중 하나 이상에 기초하여, 전기 차량 (406E) 이 헤드쪽부터 베이스 패드 (402) 를 벗어나고 있는 것을 결정할 수 있다.
전기 차량 (406) 이 (전기 차량 안내 시스템 (364) 과 같은) 오토파일럿 시스템을 통해 정렬을 제어하는 실시형태들에서, 스칼라 정렬 등급 단독으로는 그 차량을 가이드하는데 충분한 정보를 제공하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 횡방향으로 (예컨대, 앞서 도시된 Y 축을 따라) 또는 종방향으로 (예컨대, 앞서 도시된 X 축을 따라) 양자에서 차량 위치를 검출할 뿐만 아니라, 차량 배향 (예컨대, 안쪽을 보는지 또는 바깥쪽을 보는지) 을 검출하는 것이 유리할 것이다.
일부 실시형태들에서, 전기 차량 (406) 의 차량 패드 (405) 는 복수의 코일들을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 전기 차량 (406) 은 "이중 D" 코일을 포함할 수 있다. "이중 D" 코일은 좌측 코일 "DL" 및 우측 코일 "DR" 을 포함할 수 있다. "이중 D" 코일은 베이스 패드 (402) 로부터 무선 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 차량은 전체 "이중 D" 코일에 걸쳐 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 정렬 파라미터는 전체 "이중 D" 코일에 걸친 전압에 기초할 수 있다.
일부 실시형태들에서, "이중 D" 코일은 부가적으로 또는 대안적으로, 좌측 및 우측 코일들에 걸쳐 전압을 분리하여 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 전압 센서는 "이중 D" 코일에 스위칭가능하게 접속된다. 일부 실시형태들에서, 정렬 파라미터는 좌측 및 우측 코일들에 걸쳐 분리하여 측정된 전압들의 조합에 기초할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 차량 패드 (405) 는 쿼드러처 코일 ("Q 코일") 및 쿼드러처 코일에 걸쳐 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 정렬 파라미터는 쿼드러처 코일에 걸친 전압에 기초할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 정렬 파라미터는 Q 코일 및 이중 D 코일에 걸친 전압들의 조합에 기초할 수 있다.
다양한 다른 실시형태들에서, 차량 패드 (405) 는 이중 D 구성으로 구성되지 않을 수도 있는 적어도 좌측 및 우측 코일들을 포함한다. 좌측 및 우측 코일들은 횡방향으로 이격될 수 있다. 차량 패드 (405) 는 추가로, Q 코일로서 구성되지 않을 수도 있는 센터 코일을 포함할 수 있다. 따라서, 다양한 실시형태들에서, 차량은 복수의 가상 코일들로 전자적으로 분할될 수 있는 하나 이상의 코일들을 포함할 수 있다. 각각의 코일 (또는 분할된 코일) 은 공지된 거리들만큼 물리적으로 분리될 수 있다. 이하 더 상세히 설명되는 도 6 은 좌측 및 우측 코일, 수반되는 전압 센서들, 및 파티셔닝 스위치의 일 실시예를 도시한다.
도 4c 에서, 전기 차량 (406F) 은 실질적으로 베이스 패드 (402) 의 센터 라인 (410) 의 우측에 위치된다. 따라서, 우측 코일보다 좌측 코일에서 더 높은 전압이 유도된다. 정렬 시스템 (352) 은 좌측 및 우측 코일들에서 측정된 전압들을 수신하고, 전기 차량 (406F) 이 베이스 패드 (402) 의 우측에 위치된 것을 결정할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 전기 차량 (406F) 은 베이스 패드 (402) 를 향하고 있다. 전기 차량 (406F) 이 베이스 패드 (402) 에서 빗나가고 있는 실시형태들에서, 좌측 및 우측 코일들로부터의 전압 판독치들은 반전될 것이다. 정렬 시스템 (352) 은 추가로, 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향을 결정할 수 있다. 따라서, 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406F) 의 검출된 배향, 검출된 휠 회전, 및/또는 좌측 및 우측 코일들에서 검출된 전압 중 하나 이상에 기초하여, 베이스 패드 (402) 에 대한 전기 차량 (406F) 의 대략적인 위치를 결정할 수 있다.
또 다른 전기 차량 (406G) 은 실질적으로 베이스 패드 (402) 의 센터 라인 (410) 의 좌측에 위치된다. 따라서, 좌측 코일보다 우측 코일에서 더 높은 전압이 유도된다. 정렬 시스템 (352) 은 좌측 및 우측 코일들에서 측정된 전압들을 수신하고, 전기 차량 (406G) 이 베이스 패드 (402) 의 좌측에 위치된 것을 결정할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 전기 차량 (406G) 은 베이스 패드 (402) 를 향하고 있다. 전기 차량 (406G) 이 베이스 패드 (402) 에서 빗나가고 있는 실시형태들에서, 좌측 및 우측 코일들로부터의 전압 판독치들은 반전될 것이다. 정렬 시스템 (352) 은 추가로, 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향을 결정할 수 있다. 따라서, 정렬 시스템 (352) 은 시간에 따른 정렬 파라미터의 경향, 전기 차량 (406G) 의 검출된 배향, 검출된 휠 회전, 및/또는 좌측 및 우측 코일들에서 검출된 전압 중 하나 이상에 기초하여, 베이스 패드 (402) 에 대한 전기 차량 (406G) 의 대략적인 위치를 결정할 수 있다.
도 5 는 차량 패드 (405; 도 4) 및 베이스 패드 (402; 도 4) 의 공간 다이어그램을 도시한다. 전술된 것과 같이, 위치 검출 시스템은, 좌측 및 우측 코일들 각각에서의 유도 전압 VX 과 좌측 및 우측 코일들 간의 공지된 거리 B 에 기초하여, 이하 식 1 내지 식 4 에 따라 베이스 패드에 대하여 추정된 종방향 거리 x, 횡방향 거리 y, 및 전체 거리 UX 를 결정할 수 있다. 추정된 거리 UX 는 유도 전압들 VX 의 함수일 수 있다.
식 1 내지 식 4 은 UL <= UR 의 경우들 (즉, 차량 패드 (405) 가 실질적으로 베이스 패드 (402) 의 좌측임) 에 대한 것이다. UL > UR 인 경우들에서, UL 및 UR 은 일반성의 손실 없이 유지될 수 있다.
Figure pct00001
도 6 은 일 실시형태에 따른, 전기 차량 수신 회로 (622) 를 도시한다. 도시된 것과 같이, 전기 차량 수신 회로 (622) 는 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (621), 좌측 코일 (DL), 우측 코일 (DR), 좌측 전압 센서 (650), 우측 전압 센서 (660), 및 스위치 (670) 를 포함한다. 다양한 실시형태들에서, 전기 차량은 도 2 에 대하여 전술된 전기 차량 수신 회로 (222) 를 포함할 수 있다.
전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (621) 는, 원하는 주파수에서 공진하는 전기 차량 유도 코일 (예를 들면, 도 2 에 대하여 전술된 전기 차량 유도 코일 (216)) 을 갖는 공진 회로를 형성하도록 기능한다. 다양한 실시형태들에서, 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (621) 는 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221; 도 2) 를 포함할 수 있다.
좌측 코일 DL 은 이중 D 의 좌측 절반, 다른 타입의 통합된 코일의 좌측 절반, 또는 분리된 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 좌측 코일 DL 은 도 4c 및 도 5 에 대하여 앞서 논의된 좌측 코일 DL 을 포함할 수 있다. 우측 코일 DR 은 이중 D 의 우측 절반, 다른 타입의 통합된 코일의 우측 절반, 또는 분리된 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 좌측 코일 DR 은 도 4c 및 도 5 에 대하여 앞서 논의된 좌측 코일 DR 을 포함할 수 있다.
좌측 및 우측 전압 센서들 (650 및 660) 은 좌측 및 우측 코일들 DL 및 DR 에 걸친 전압들을 측정하는 기능을 한다. 일 실시형태에서, 좌측 및 우측 전압 센서들 (650 및 660) 의 출력들은 결합된 코일 D 에 걸친 전압을 결정하도록 합산될 수 있다. 일 실시형태에서, 전기 차량 정렬 시스템 (354; 도 3) 은 좌측 및 우측 전압 센서들 (650 및 660) 로부터의 출력을 수신할 수 있다.
스위치 (670) 는 좌측 및 우측 코일들 DL 및 DR 로부터 좌측 및 우측 전압 센서들 (650 및 660) 에 주어지는 추가 와이어의 간섭을 감소시키는 기능을 한다. 예를 들면, 추가 와이어는 에너지 손실, EMC 등을 생성할 수 있다. 일 실시형태에서, 전기 차량 정렬 시스템 (354; 도 3) 은, 좌측 및 우측 전압 센서들 (650 및 660) 의 출력을 샘플링하거나 샘플링할 것을 준비할 경우, 스위치 (670) 를 주기적으로, 단속적으로, 및/또는 랜덤하게 폐쇄할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 스위치 (670) 는 생략될 수 있다.
도 7 은 무선 전력 정렬 검출의 예시적인 방법의 흐름도 (700) 이다. 흐름도 (700) 의 방법이 도 1 내지 도 4c 와 관련하여 전술된 무선 전력 전송 시스템들 (100, 200, 300, 및 400) 및 도 3 과 관련하여 전술된 전기 차량 정렬 시스템 (354) 을 참조하여 본원에 설명되었지만, 흐름도 (700) 의 방법이 본원에서 설명된 다른 디바이스 또는 임의의 다른 적합한 디바이스에 의해 구현될 수도 있음을 당업자는 인식할 것이다. 일 실시형태에서, 흐름도 (700) 의 단계들은 예컨대, 제어기 (342; 도 3) 및/또는 제어기 (344; 도 3) 와 같은 프로세서 또는 제어기에 의해 수행될 수 있다. 흐름도 (700) 의 방법이 특정 순서를 참조하여 본원에서 설명되지만, 다양한 실시형태들에서, 본원의 블록들은 상이한 순서로 수행되거나, 생략될 수 있고, 추가의 블록들이 부가될 수 있다.
먼저, 블록 (710) 에서, 전기 차량 (112) 은 제 1 유도성 엘리먼트에서 무선 충전 전력을 수신한다. 예컨대, 전기 차량 (112) 은 좌측 코일 DL (도 6) 에서 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 으로부터의 무선 충전 전력을 수신할 수 있다. 무선 충전 전력은 예컨대, 전기 차량 배터리 유닛 (218; 도 2) 을 충전하는데 사용될 수 있다.
다음에, 블록 (720) 에서, 전기 차량 (112) 은 제 2 유도성 엘리먼트에서 무선 충전 전력을 수신한다. 예컨대, 전기 차량 (112) 은 우측 코일 DR (도 6) 에서 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 으로부터의 무선 전력을 수신할 수 있다. 무선 충전 전력은 예컨대, 전기 차량 배터리 유닛 (218; 도 2) 을 충전하는데 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 전기 차량 (112) 은 제 1 유도성 엘리먼트와 제 2 유도성 엘리먼트 양자에서 수신된 전력에서 적어도 부분적으로 작동될 수 있다.
그 후에, 블록 (730) 에서, 전기 차량 (112) 은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정한다. 예를 들어, 전기 차량 정렬 시스템 (354) 은 도 6 와 관련하여 앞서 논의된, 식 1 내지 식 4 에 따라 좌측 코일 DL 과 우측 코일 DR 에 걸쳐 측정된 전압들에 기초하여 전기 차량 (112) 의 위치를 결정할 수 있다. 특히, 전기 차량 정렬 시스템 (354) 은 좌측 및 우측 전압 센서들 (650; 도 6) 및 (660; 도 6) 로부터의 출력을 수신할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 적어도 하나의 특성은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함한다. 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속된다. 다양한 실시형태들에서, 전기 차량 (112) 은 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하도록 구성된 스위치를 포함할 수 있다. 전기 차량 정렬 시스템 (354) 은 좌측 및 우측 전압 센서들 (650; 도 6) 및 (660; 도 6) 에서 전압 측정치들을 취득할 때, 스위치를 선택적으로 인에이블할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 전기 차량 (112) 은 제 1 코일과 제 2 코일들 간에 실질적으로 쿼드러처 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 위치 검출기는 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 송신기에 대한 수신기의 종방향 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 전기 차량 (112) 은 결정된 횡방향 위치에 기초하여 베이스 무선 전력 충전 시스템 (102a) 에 대하여 전기 차량 (112) 을 정렬하도록 구성된 자동 정렬 시스템을 포함할 수 있다.
도 8 은 무선 전력 정렬을 검출하기 위한 장치 (800) 의 기능 블록 다이어그램이다. 무선 전력 정렬을 검출하기 위한 장치는 도 8 에 도시된 간략화된 장치 (800) 보다 더 많은 컴포넌트들을 가질 수 있는 것을 당업자는 인식할 것이다. 도시된 무선 전력 정렬을 검출하기 위한 장치 (800) 는 청구항들의 범위 내에서 구현들의 몇몇 두드러진 특징들을 설명하는데 유용한 컴포넌트들만을 포함한다. 무선 전력 정렬을 검출하기 위한 장치 (800) 는 제 1 유도성 엘리먼트 (810), 제 2 유도성 엘리먼트 (820), 및 위치 검출 수단 (830) 을 포함한다.
일 실시형태에서, 제 1 유도성 엘리먼트 (810) 는 예컨대, 도 6 와 관련하여 전술된 좌측 코일 DL 을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 제 2 유도성 엘리먼트 (820) 는 예컨대, 도 6 와 관련하여 전술된 우측 코일 DR 을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들 (810 및 820) 은 횡방향으로 분리될 수 있다.
일 실시형태에서, 위치 검출 수단 (830) 은 블록 (730; 도 7) 과 관련하여 전술된 기능들 중 하나 이상을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 위치 검출 수단 (830) 은 전기 차량 정렬 시스템 (354; 도 3), 베이스 충전 정렬 시스템 (352; 도 3), 전기 차량 제어기 (344; 도 3), 베이스 충전 시스템 제어기 (342; 도 3), 또는 다른 프로세서들, DSP들, 및/또는 제어기들의 임의의 조합 중 하나 이상에 의해 구현될 수 있다.
전력을 무선으로 전송하는 것은 전기장들, 자기장들, 전자기장들, 또는 기타 등등과 연관된 임의의 형태의 에너지를 물리적인 전기 전도체들의 사용 없이 (예를 들어, 전력이 자유 공간을 통해 전송될 수도 있음) 송신기로부터 수신기로 전송하는 것을 지칭할 수도 있다. 무선 필드 (예를 들어, 자기장) 으로의 전력 출력은 전력 전송을 달성하기 위해 "수신 코일" 에 의해 수신, 포착 또는 커플링될 수도 있다.
전기 차량은 원격 시스템을 설명하기 위해 본 명세서에서 사용되며, 그 일 예는, 그 로코모션 능력들의 부분으로서, 충전가능 에너지 저장 디바이스 (예를 들어, 하나 이상의 재충전가능 전기화학 전지들 또는 다른 타입의 배터리) 로부터 도출된 전기 전력을 포함하는 차량이다. 예들로서, 일부 전기 차량들은, 직접적인 로코모션을 위한 또는 차량의 배터리를 충전하기 위한 종래의 연소 기관을 포함하는 하이브리드 전기 차량들일 수도 있다. 다른 전기 차량들은 모든 로코모션 능력을 전기 전력으로부터 인출할 수도 있다. 전기 차량은 자동차로 한정되지 않고, 오토바이들, 카트들, 스쿠터들 등을 포함할 수도 있다. 한정이 아닌 예로서, 원격 시스템은 전기 차량 (EV) 의 형태로 본 명세서에서 설명된다. 더욱이, 충전가능 에너지 저장 디바이스를 이용하여 적어도 부분적으로 전력공급될 수도 있는 다른 원격 시스템들 (예를 들어, 개인용 컴퓨팅 디바이스들 등과 같은 전자 디바이스들) 이 또한 고려된다.
상기 설명된 방법들의 다양한 동작들은 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들), 회로들, 및/또는 모듈(들)과 같이 그 동작들을 수행 가능한 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로, 도면들에서 도시된 임의의 동작들은 그 동작들을 수행할 수 있는 대응하는 기능적 수단에 의해 수행될 수도 있다.
정보 및 신호들은 임의의 다양한 서로 다른 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자 모두의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지의 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 따라 달라진다. 설명된 기능은 각각의 특정 애플리케이션에 대한 다양한 방식들로 구현될 수도 있으나, 이러한 구현 결정들이 본 발명의 실시형태들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 별개의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별개의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 블록들 또는 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 양자의 조합에서 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 유형의 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 전송될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM (Randdom Access Memory), 플래시 메모리, ROM (Read Only Memory), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 소거가능 디스크, CD-ROM, 또는 종래 기술에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록하게 할 수 있다. 대안에서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 본원에서 사용된 것과 같은 디스크 (disk) 와 디스크 (disc) 는, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 는 통상 자기적으로 데이터를 재생하고, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 대안에서, 프로세서와 저장 매체는 사용자 단말기에서 개별 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다.
본 개시를 요약할 목적으로, 본 발명들의 특정 양태들, 이점들 및 신규한 특징들이 본 명세서에서 설명되었다. 반드시 모든 이러한 이점들이 본 발명의 임의의 특정 실시형태에 따라 달성될 필요가 없을 수도 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 반드시 본원에 교시되거나 제시된 다른 장점들을 달성하지 않으면서도 본원에 교시된 일 장점 또는 일 그룹의 장점들을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 실행될 수도 있다.
상기 설명된 실시형태들의 다양한 변형들이 용이하게 자명할 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 일탈함없이 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 보여진 실시형태들로 제한되도록 의도된 것은 아니며 본원의 개시된 원칙들과 신규의 특징들과 일치하는 최광의 범위에 따르도록 의도된다.

Claims (28)

  1. 무선 전력 수신기로서,
    송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 1 유도성 엘리먼트;
    상기 제 1 유도성 엘리먼트로부터 횡방향으로 분리되고, 상기 송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 2 유도성 엘리먼트; 및
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 횡방향 위치를 결정하도록 구성된 위치 검출기를 포함하는, 무선 전력 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 특성은 상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함하는, 무선 전력 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속되는, 무선 전력 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하도록 구성된 스위치를 더 포함하는, 무선 전력 수신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일을 더 포함하는, 무선 전력 수신기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 검출기는 추가로, 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 종방향 위치를 결정하도록 구성되는, 무선 전력 수신기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기는 결정된 상기 횡방향 위치에 기초하여 상기 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하도록 구성된 자동 정렬 시스템을 포함하는 전기 차량을 포함하는, 무선 전력 수신기.
  8. 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법으로서,
    제 1 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계;
    제 2 유도성 엘리먼트에서 상기 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 횡방향 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 특성은 상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속되는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  11. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일에서 무선 전력을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 종방향 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    결정된 상기 횡방향 위치에 기초하여 상기 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하는 방법.
  15. 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치로서,
    송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 1 유도성 엘리먼트;
    송신기로부터 무선 충전 전력을 수신하도록 구성된 제 2 유도성 엘리먼트; 및
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 횡방향 위치를 결정하는 수단을 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    적어도 하나의 특성은 상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속되는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하는 수단을 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일을 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 종방향 위치를 결정하는 수단을 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    결정된 상기 횡방향 위치에 기초하여 상기 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하는 수단을 더 포함하는, 무선 전력 수신기에서 정렬을 검출하기 위한 장치.
  22. 코드를 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 코드는, 실행될 경우, 무선 충전 장치로 하여금,
    제 1 유도성 엘리먼트에서 송신기로부터 무선 전력을 수신하게 하고;
    제 2 유도성 엘리먼트에서 상기 송신기로부터 무선 전력을 수신하게 하고; 그리고
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들의 특성들에 기초하여 상기 송신기에 대한 수신기의 횡방향 위치를 결정하게 하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    적어도 하나의 특성은 상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들에서의 유도된 전압을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들은 "이중 D" 구성으로 직렬로 전기적으로 접속되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  25. 제 24 항에 있어서,
    실행될 경우, 상기 무선 충전 장치로 하여금, 상기 제 1 및 제 2 유도성 엘리먼트들을 전기적으로 분할하게 하는 코드를 더 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  26. 제 22 항에 있어서,
    실행될 경우, 상기 무선 충전 장치로 하여금, 제 1 코일과 제 2 코일 간에 실질적으로 쿼드러처 코일에서 무선 전력을 수신하게 하는 코드를 더 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제 22 항에 있어서,
    실행될 경우, 상기 무선 충전 장치로 하여금, 스칼라 정렬 파라미터의 구배 및/또는 적어도 하나의 휠의 회전 방향에 기초하여 상기 송신기에 대한 상기 수신기의 종방향 위치를 결정하게 하는 코드를 더 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제 22 항에 있어서,
    실행될 경우, 상기 무선 충전 장치로 하여금, 결정된 상기 횡방향 위치에 기초하여 상기 송신기에 대하여 전기 차량을 정렬하게 하는 코드를 더 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
KR1020167009383A 2013-09-27 2014-09-23 유도성 전력 전송 시스템들에서 디바이스 정렬 KR20160062038A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/040,496 2013-09-27
US14/040,496 US9409490B2 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Device alignment in inductive power transfer systems
PCT/US2014/057010 WO2015048032A1 (en) 2013-09-27 2014-09-23 Device alignment in inductive power transfer systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160062038A true KR20160062038A (ko) 2016-06-01

Family

ID=51660674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167009383A KR20160062038A (ko) 2013-09-27 2014-09-23 유도성 전력 전송 시스템들에서 디바이스 정렬

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9409490B2 (ko)
EP (1) EP3025405B1 (ko)
JP (1) JP6438462B2 (ko)
KR (1) KR20160062038A (ko)
CN (1) CN105580241B (ko)
BR (1) BR112016006659A2 (ko)
CA (1) CA2921859A1 (ko)
ES (1) ES2638813T3 (ko)
WO (1) WO2015048032A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129439A (ko) 2021-03-16 2022-09-23 주식회사 와이파워원 고정형/이동형 무선 급전패드와 차량의 임의의 공간에 장착이 가능한 무선 집전패드와 레귤레이터

Families Citing this family (179)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9180783B1 (en) * 2011-04-22 2015-11-10 Penilla Angel A Methods and systems for electric vehicle (EV) charge location color-coded charge state indicators, cloud applications and user notifications
US9631950B2 (en) * 2011-08-05 2017-04-25 Evatran Group, Inc. Method and apparatus for aligning a vehicle with an inductive charging system
US10291055B1 (en) 2014-12-29 2019-05-14 Energous Corporation Systems and methods for controlling far-field wireless power transmission based on battery power levels of a receiving device
US10128693B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation System and method for providing health safety in a wireless power transmission system
US11502551B2 (en) 2012-07-06 2022-11-15 Energous Corporation Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations
US9368020B1 (en) 2013-05-10 2016-06-14 Energous Corporation Off-premises alert system and method for wireless power receivers in a wireless power network
US20150326070A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Energous Corporation Methods and Systems for Maximum Power Point Transfer in Receivers
US9887584B1 (en) 2014-08-21 2018-02-06 Energous Corporation Systems and methods for a configuration web service to provide configuration of a wireless power transmitter within a wireless power transmission system
US10063064B1 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for generating a power receiver identifier in a wireless power network
US10103582B2 (en) 2012-07-06 2018-10-16 Energous Corporation Transmitters for wireless power transmission
US10128699B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods of providing wireless power using receiver device sensor inputs
US10224982B1 (en) 2013-07-11 2019-03-05 Energous Corporation Wireless power transmitters for transmitting wireless power and tracking whether wireless power receivers are within authorized locations
US10992185B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers
US10193396B1 (en) 2014-05-07 2019-01-29 Energous Corporation Cluster management of transmitters in a wireless power transmission system
US9843201B1 (en) 2012-07-06 2017-12-12 Energous Corporation Wireless power transmitter that selects antenna sets for transmitting wireless power to a receiver based on location of the receiver, and methods of use thereof
US10291066B1 (en) 2014-05-07 2019-05-14 Energous Corporation Power transmission control systems and methods
US10312715B2 (en) 2015-09-16 2019-06-04 Energous Corporation Systems and methods for wireless power charging
US10224758B2 (en) 2013-05-10 2019-03-05 Energous Corporation Wireless powering of electronic devices with selective delivery range
US9867062B1 (en) 2014-07-21 2018-01-09 Energous Corporation System and methods for using a remote server to authorize a receiving device that has requested wireless power and to determine whether another receiving device should request wireless power in a wireless power transmission system
US9859797B1 (en) 2014-05-07 2018-01-02 Energous Corporation Synchronous rectifier design for wireless power receiver
US10965164B2 (en) 2012-07-06 2021-03-30 Energous Corporation Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device
US10256657B2 (en) 2015-12-24 2019-04-09 Energous Corporation Antenna having coaxial structure for near field wireless power charging
US9825674B1 (en) 2014-05-23 2017-11-21 Energous Corporation Enhanced transmitter that selects configurations of antenna elements for performing wireless power transmission and receiving functions
US10199849B1 (en) 2014-08-21 2019-02-05 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US10063105B2 (en) 2013-07-11 2018-08-28 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US10230266B1 (en) 2014-02-06 2019-03-12 Energous Corporation Wireless power receivers that communicate status data indicating wireless power transmission effectiveness with a transmitter using a built-in communications component of a mobile device, and methods of use thereof
US10205239B1 (en) 2014-05-07 2019-02-12 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US10381880B2 (en) 2014-07-21 2019-08-13 Energous Corporation Integrated antenna structure arrays for wireless power transmission
US10075008B1 (en) 2014-07-14 2018-09-11 Energous Corporation Systems and methods for manually adjusting when receiving electronic devices are scheduled to receive wirelessly delivered power from a wireless power transmitter in a wireless power network
US10992187B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US10148097B1 (en) 2013-11-08 2018-12-04 Energous Corporation Systems and methods for using a predetermined number of communication channels of a wireless power transmitter to communicate with different wireless power receivers
US10439448B2 (en) 2014-08-21 2019-10-08 Energous Corporation Systems and methods for automatically testing the communication between wireless power transmitter and wireless power receiver
US10063106B2 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for a self-system analysis in a wireless power transmission network
US10199835B2 (en) 2015-12-29 2019-02-05 Energous Corporation Radar motion detection using stepped frequency in wireless power transmission system
US10218227B2 (en) 2014-05-07 2019-02-26 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US10050462B1 (en) 2013-08-06 2018-08-14 Energous Corporation Social power sharing for mobile devices based on pocket-forming
US10124754B1 (en) 2013-07-19 2018-11-13 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic sensors in a vehicle
US10243414B1 (en) 2014-05-07 2019-03-26 Energous Corporation Wearable device with wireless power and payload receiver
US10141791B2 (en) 2014-05-07 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for controlling communications during wireless transmission of power using application programming interfaces
US10206185B2 (en) 2013-05-10 2019-02-12 Energous Corporation System and methods for wireless power transmission to an electronic device in accordance with user-defined restrictions
US9812890B1 (en) 2013-07-11 2017-11-07 Energous Corporation Portable wireless charging pad
US9124125B2 (en) 2013-05-10 2015-09-01 Energous Corporation Wireless power transmission with selective range
US10090886B1 (en) 2014-07-14 2018-10-02 Energous Corporation System and method for enabling automatic charging schedules in a wireless power network to one or more devices
US9438045B1 (en) 2013-05-10 2016-09-06 Energous Corporation Methods and systems for maximum power point transfer in receivers
US9876394B1 (en) 2014-05-07 2018-01-23 Energous Corporation Boost-charger-boost system for enhanced power delivery
US10038337B1 (en) 2013-09-16 2018-07-31 Energous Corporation Wireless power supply for rescue devices
US9787103B1 (en) 2013-08-06 2017-10-10 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly delivering power to electronic devices that are unable to communicate with a transmitter
US9871398B1 (en) 2013-07-01 2018-01-16 Energous Corporation Hybrid charging method for wireless power transmission based on pocket-forming
US10263432B1 (en) 2013-06-25 2019-04-16 Energous Corporation Multi-mode transmitter with an antenna array for delivering wireless power and providing Wi-Fi access
US10090699B1 (en) 2013-11-01 2018-10-02 Energous Corporation Wireless powered house
US10141768B2 (en) 2013-06-03 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for maximizing wireless power transfer efficiency by instructing a user to change a receiver device's position
US9853458B1 (en) 2014-05-07 2017-12-26 Energous Corporation Systems and methods for device and power receiver pairing
US10211680B2 (en) 2013-07-19 2019-02-19 Energous Corporation Method for 3 dimensional pocket-forming
US10270261B2 (en) 2015-09-16 2019-04-23 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10211674B1 (en) 2013-06-12 2019-02-19 Energous Corporation Wireless charging using selected reflectors
US10008889B2 (en) 2014-08-21 2018-06-26 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US9666357B2 (en) * 2012-09-11 2017-05-30 Qualcomm Incorporated Apparatus system, and method for wirelessly receiving power using conductive structures
US10103552B1 (en) 2013-06-03 2018-10-16 Energous Corporation Protocols for authenticated wireless power transmission
US10021523B2 (en) 2013-07-11 2018-07-10 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US9412515B2 (en) 2013-09-30 2016-08-09 Elwha, Llc Communication and control regarding wireless electric vehicle electrical energy transfer
US20150095789A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Elwha Llc User interface to residence related information center associated with communication and control system and method for wireless electric vehicle electrical energy transfer
US9205754B2 (en) 2013-09-30 2015-12-08 Elwha Llc Communication and control regarding electricity provider for wireless electric vehicle electrical energy transfer
US10093194B2 (en) 2013-09-30 2018-10-09 Elwha Llc Communication and control system and method regarding electric vehicle for wireless electric vehicle electrical energy transfer
US11241970B2 (en) 2013-11-14 2022-02-08 Momentum Dynamics Corporation Method and apparatus for the alignment of vehicles prior to wireless charging
US10814729B2 (en) 2013-11-14 2020-10-27 Momentum Dynamics Corporation Method and apparatus for the alignment of a vehicle and charging coil prior to wireless charging
US10040360B1 (en) * 2013-11-14 2018-08-07 Momentum Dynamics Corporation Method and apparatus for the alignment of vehicles prior to wireless charging including a transmission line that leaks a signal for alignment
US9931954B2 (en) * 2014-02-04 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Vertical wireless power transfer system for charging electric vehicles
US10075017B2 (en) 2014-02-06 2018-09-11 Energous Corporation External or internal wireless power receiver with spaced-apart antenna elements for charging or powering mobile devices using wirelessly delivered power
US9772401B2 (en) * 2014-03-17 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for radar-based detection of objects in a predetermined space
FR3019407B1 (fr) * 2014-03-25 2017-07-28 Winslim Mono-onduleur
US10158257B2 (en) 2014-05-01 2018-12-18 Energous Corporation System and methods for using sound waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US10153653B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for using application programming interfaces to control communications between a transmitter and a receiver
US10153645B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for designating a master power transmitter in a cluster of wireless power transmitters
US10116143B1 (en) 2014-07-21 2018-10-30 Energous Corporation Integrated antenna arrays for wireless power transmission
US10068703B1 (en) 2014-07-21 2018-09-04 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
US9649948B2 (en) * 2014-08-25 2017-05-16 Ford Global Technologies, Llc Self-locating multi-coil system for wireless vehicle charging
US10122415B2 (en) 2014-12-27 2018-11-06 Energous Corporation Systems and methods for assigning a set of antennas of a wireless power transmitter to a wireless power receiver based on a location of the wireless power receiver
CN107206910B (zh) 2015-01-29 2018-08-31 日产自动车株式会社 停车辅助系统以及停车辅助方法
US9776520B2 (en) * 2015-03-27 2017-10-03 Proterra Inc. System and method to assist in vehicle positioning
US20160336809A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Powermat Technologies Ltd. System and methods for sensor based coil monitoring of a wireless power receiver
US10005368B2 (en) 2015-05-28 2018-06-26 Jabil Inc. System, apparatus and method for optimizing wireless charging alignment
US10005367B2 (en) * 2015-07-30 2018-06-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wireless charging of a vehicle power source
US10523033B2 (en) * 2015-09-15 2019-12-31 Energous Corporation Receiver devices configured to determine location within a transmission field
US10778041B2 (en) 2015-09-16 2020-09-15 Energous Corporation Systems and methods for generating power waves in a wireless power transmission system
US10199850B2 (en) 2015-09-16 2019-02-05 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly transmitting power from a transmitter to a receiver by determining refined locations of the receiver in a segmented transmission field associated with the transmitter
US10186893B2 (en) 2015-09-16 2019-01-22 Energous Corporation Systems and methods for real time or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US10158259B1 (en) 2015-09-16 2018-12-18 Energous Corporation Systems and methods for identifying receivers in a transmission field by transmitting exploratory power waves towards different segments of a transmission field
US9871387B1 (en) 2015-09-16 2018-01-16 Energous Corporation Systems and methods of object detection using one or more video cameras in wireless power charging systems
US10211685B2 (en) 2015-09-16 2019-02-19 Energous Corporation Systems and methods for real or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US11710321B2 (en) 2015-09-16 2023-07-25 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10008875B1 (en) 2015-09-16 2018-06-26 Energous Corporation Wireless power transmitter configured to transmit power waves to a predicted location of a moving wireless power receiver
US10199885B2 (en) * 2015-09-18 2019-02-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus utilizing multi-filar alignment assistance in wireless power transfer applications
KR101766040B1 (ko) 2015-09-18 2017-08-07 현대자동차주식회사 차량용 배터리 충전 제어 시스템 및 방법
US10050470B1 (en) 2015-09-22 2018-08-14 Energous Corporation Wireless power transmission device having antennas oriented in three dimensions
US10135294B1 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring transmission devices for power wave transmissions based on location data of one or more receivers
US10135295B2 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for nullifying energy levels for wireless power transmission waves
US10020678B1 (en) 2015-09-22 2018-07-10 Energous Corporation Systems and methods for selecting antennas to generate and transmit power transmission waves
US10153660B1 (en) 2015-09-22 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring sensor data for wireless charging systems
US10128686B1 (en) 2015-09-22 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods for identifying receiver locations using sensor technologies
US10033222B1 (en) 2015-09-22 2018-07-24 Energous Corporation Systems and methods for determining and generating a waveform for wireless power transmission waves
US10027168B2 (en) 2015-09-22 2018-07-17 Energous Corporation Systems and methods for generating and transmitting wireless power transmission waves using antennas having a spacing that is selected by the transmitter
US9876366B2 (en) 2015-09-25 2018-01-23 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus utilizing a bipolar double D vehicle coupler in wireless power transfer applications
KR101730728B1 (ko) 2015-10-01 2017-05-11 현대자동차주식회사 무선 충전 시스템의 그라운드 어셈블리 탐지 방법 및 장치
US10333332B1 (en) 2015-10-13 2019-06-25 Energous Corporation Cross-polarized dipole antenna
US10734717B2 (en) 2015-10-13 2020-08-04 Energous Corporation 3D ceramic mold antenna
KR101803151B1 (ko) 2015-10-16 2017-11-29 현대자동차주식회사 무선 충전 시스템의 자기장 정렬 방법 및 장치와 이에 이용되는 일차 패드
US9853485B2 (en) 2015-10-28 2017-12-26 Energous Corporation Antenna for wireless charging systems
US10027180B1 (en) 2015-11-02 2018-07-17 Energous Corporation 3D triple linear antenna that acts as heat sink
US10135112B1 (en) 2015-11-02 2018-11-20 Energous Corporation 3D antenna mount
US10063108B1 (en) 2015-11-02 2018-08-28 Energous Corporation Stamped three-dimensional antenna
US10336194B2 (en) * 2015-11-13 2019-07-02 Nio Usa, Inc. Electric vehicle charging device alignment and method of use
US10632852B2 (en) 2015-11-13 2020-04-28 Nio Usa, Inc. Electric vehicle optical charging system and method of use
US20170136887A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Electric vehicle aerial vehicle charging system and method of use
US10059213B2 (en) 2015-11-13 2018-08-28 Nio Usa, Inc. Charging devices within wheel portions
US10124690B2 (en) 2015-11-13 2018-11-13 Nio Usa, Inc. Electric vehicle charging device positioning and method of use
US10093195B2 (en) 2015-11-13 2018-10-09 Nio Usa, Inc. Integrated vehicle charging panel system and method of use
US10532663B2 (en) * 2015-11-13 2020-01-14 Nio Usa, Inc. Electric vehicle overhead charging system and method of use
US10027158B2 (en) 2015-12-24 2018-07-17 Energous Corporation Near field transmitters for wireless power charging of an electronic device by leaking RF energy through an aperture
US10027159B2 (en) 2015-12-24 2018-07-17 Energous Corporation Antenna for transmitting wireless power signals
US10079515B2 (en) 2016-12-12 2018-09-18 Energous Corporation Near-field RF charging pad with multi-band antenna element with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10038332B1 (en) 2015-12-24 2018-07-31 Energous Corporation Systems and methods of wireless power charging through multiple receiving devices
US11863001B2 (en) 2015-12-24 2024-01-02 Energous Corporation Near-field antenna for wireless power transmission with antenna elements that follow meandering patterns
US10256677B2 (en) 2016-12-12 2019-04-09 Energous Corporation Near-field RF charging pad with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10320446B2 (en) 2015-12-24 2019-06-11 Energous Corporation Miniaturized highly-efficient designs for near-field power transfer system
US10164478B2 (en) 2015-12-29 2018-12-25 Energous Corporation Modular antenna boards in wireless power transmission systems
US10148137B2 (en) 2016-03-03 2018-12-04 uBeam Inc. Beamforming for wireless power transfer
US10230271B2 (en) 2016-03-03 2019-03-12 uBeam Inc. Beamforming for wireless power transfer
US11207989B2 (en) * 2016-03-22 2021-12-28 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Wireless charging of electric vehicles
DE102016205711A1 (de) * 2016-04-06 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Positionieren eines Kraftfahrzeugs
JP2017200330A (ja) 2016-04-27 2017-11-02 本田技研工業株式会社 受電装置、輸送機器、送電装置、送受電システム及び制御方法
WO2017218831A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Evatran Group, Inc. Passive alignment system and method
US10923954B2 (en) 2016-11-03 2021-02-16 Energous Corporation Wireless power receiver with a synchronous rectifier
KR102226403B1 (ko) 2016-12-12 2021-03-12 에너저스 코포레이션 전달되는 무선 전력을 최대화하기 위한 근접장 충전 패드의 안테나 존들을 선택적으로 활성화시키는 방법
US10680319B2 (en) 2017-01-06 2020-06-09 Energous Corporation Devices and methods for reducing mutual coupling effects in wireless power transmission systems
US10439442B2 (en) 2017-01-24 2019-10-08 Energous Corporation Microstrip antennas for wireless power transmitters
US10389161B2 (en) 2017-03-15 2019-08-20 Energous Corporation Surface mount dielectric antennas for wireless power transmitters
JP2018148598A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 日本電気株式会社 充電装置、充電システム、充電方法及びプログラム
JP6646602B2 (ja) * 2017-03-06 2020-02-14 株式会社東芝 位置ずれ方向推定装置、位置ずれ方向推定方法およびプログラム
US11011942B2 (en) 2017-03-30 2021-05-18 Energous Corporation Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems
US10511097B2 (en) 2017-05-12 2019-12-17 Energous Corporation Near-field antennas for accumulating energy at a near-field distance with minimal far-field gain
US11462949B2 (en) 2017-05-16 2022-10-04 Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc Wireless charging method and system
US10361591B2 (en) 2017-05-19 2019-07-23 Witricity Corporation Inductive power transfer coils with parasitic resonators
CN110999029A (zh) * 2017-05-30 2020-04-10 无线先进车辆电气化有限公司 单点馈电多垫式无线充电
JP6527554B2 (ja) * 2017-06-22 2019-06-05 本田技研工業株式会社 非接触電力伝送システム
US10848853B2 (en) 2017-06-23 2020-11-24 Energous Corporation Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power
CN111133656A (zh) 2017-07-20 2020-05-08 Tdk株式会社 用于无线电力传输系统的主组装件、定位系统、以及确定主组装件和辅组装件之间的距离的方法
WO2019039633A1 (ko) * 2017-08-23 2019-02-28 (주)그린파워 무선충전의 자기 정렬 안내 시스템
US10727693B2 (en) * 2017-09-21 2020-07-28 Utah State University Dynamic inductive wireless power transmitter system with a power transmitter module
US10122219B1 (en) 2017-10-10 2018-11-06 Energous Corporation Systems, methods, and devices for using a battery as a antenna for receiving wirelessly delivered power from radio frequency power waves
US11342798B2 (en) 2017-10-30 2022-05-24 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
CN111742464A (zh) 2017-12-22 2020-10-02 无线先进车辆电气化有限公司 具有多个绕组的无线电力传输焊盘
US10615647B2 (en) 2018-02-02 2020-04-07 Energous Corporation Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad
US11159057B2 (en) 2018-03-14 2021-10-26 Energous Corporation Loop antennas with selectively-activated feeds to control propagation patterns of wireless power signals
US10771033B2 (en) 2018-06-19 2020-09-08 Witricity Corporation Electrical feed line integrated filtering for inductive power transfer systems
US11515732B2 (en) 2018-06-25 2022-11-29 Energous Corporation Power wave transmission techniques to focus wirelessly delivered power at a receiving device
PT3821519T (pt) * 2018-07-09 2023-09-05 Inductev Inc Alinhamento de veículos antes do carregamento sem fio
US11018530B2 (en) 2018-08-31 2021-05-25 Ge Hybrid Technologies, Llc Wireless power transmission apparatus with multiple controllers
CN109245202A (zh) * 2018-09-07 2019-01-18 深圳拓邦股份有限公司 智能机器设备回充方法、装置及设备
US11437735B2 (en) 2018-11-14 2022-09-06 Energous Corporation Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body
US11916405B2 (en) 2019-01-02 2024-02-27 Ge Hybrid Technologies, Llc Wireless power transmission apparatus with multiple controllers
KR20210117283A (ko) 2019-01-28 2021-09-28 에너저스 코포레이션 무선 전력 전송을 위한 소형 안테나에 대한 시스템들 및 방법들
US11686124B2 (en) * 2019-01-30 2023-06-27 Zhuhai Unitech Power Technology Co., Ltd. Method and system for operating key and lock core with wireless charging
TWI695561B (zh) * 2019-01-31 2020-06-01 致茂電子股份有限公司 車輛用無線充電模組之檢測設備及其檢測方法
EP3921945A1 (en) 2019-02-06 2021-12-15 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
CN115104234A (zh) 2019-09-20 2022-09-23 艾诺格思公司 使用多个整流器保护无线电力接收器以及使用多个整流器建立带内通信的系统和方法
US11381118B2 (en) 2019-09-20 2022-07-05 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11139699B2 (en) 2019-09-20 2021-10-05 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
WO2021055898A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
DE102019216363A1 (de) * 2019-10-24 2021-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bereitstellen eines Signals zur Ansteuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrzeugs
EP4052354A1 (en) * 2019-10-29 2022-09-07 Solace Power Inc. Alignment device for aligning transmitter and receiver of wireless power transfer system, and method therefor
JP7312966B2 (ja) * 2019-11-28 2023-07-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 駐車支援装置、車両、駐車支援方法、プログラム、および非一時的記録媒体
EP4073905A4 (en) 2019-12-13 2024-01-03 Energous Corp CHARGING PAD WITH GUIDING CONTOURS FOR ALIGNING AN ELECTRONIC DEVICE ON THE CHARGING PAD AND FOR EFFICIENTLY TRANSMITTING NEAR FIELD HIGH FREQUENCY ENERGY TO THE ELECTRONIC DEVICE
US10985617B1 (en) 2019-12-31 2021-04-20 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control
US11799324B2 (en) 2020-04-13 2023-10-24 Energous Corporation Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area
CN111619374B (zh) * 2020-05-31 2022-04-01 华中科技大学 一种电动汽车无线充电装置及系统
US11482892B2 (en) * 2020-12-07 2022-10-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for wireless vehicle power transfer to vehicle devices using misalignment sensors
US11757314B2 (en) 2021-01-29 2023-09-12 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for charging a battery in a mobile robot
US11724613B2 (en) 2021-05-18 2023-08-15 Toyota Motor North America, Inc. Energy transfer based on intended use
US11916398B2 (en) 2021-12-29 2024-02-27 Energous Corporation Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0767270A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 移動体の非接触給電装置における変位検出装置
JPH0965502A (ja) * 1995-08-23 1997-03-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 誘導式給電・集電装置
EP2078330A2 (en) * 2006-10-25 2009-07-15 Laszlo Farkas High power wireless resonant energy transfer system transfers energy across an airgap
US20100201315A1 (en) 2007-09-27 2010-08-12 Panasonic Corporation Electronic device, charger, and charging device
JP2010183813A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Industries Corp 共鳴型非接触充電システム
JP5577128B2 (ja) * 2010-03-26 2014-08-20 本田技研工業株式会社 非接触充電システム
US9561730B2 (en) * 2010-04-08 2017-02-07 Qualcomm Incorporated Wireless power transmission in electric vehicles
US10343535B2 (en) 2010-04-08 2019-07-09 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
JP5476211B2 (ja) 2010-05-19 2014-04-23 Ｎｅｃトーキン株式会社 送電装置、受電装置および非接触電力伝送及び通信システム
US8725330B2 (en) 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
WO2012018268A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Auckland Uniservices Limited Inductive power transfer apparatus
JP2012205379A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Sanyo Electric Co Ltd 充電システム、電源装置、移動体、無線電力送受電システム及び受電装置
DE102011077427A1 (de) 2011-06-10 2012-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung und Ladeverfahren mit schwimmender Ladeeinheit
WO2013003527A1 (en) 2011-06-28 2013-01-03 Wireless Ev Charge, Llc Alignment, verification, and optimization of high power wireless charging systems
EP2730005B1 (en) * 2011-07-08 2021-05-05 Auckland UniServices Limited Interoperability of magnetic structures for inductive power transfer systems
EP2735083A4 (en) * 2011-07-21 2015-10-07 Ut Battelle Llc INSTALLATION AND TOOL FOR VALIDATING ELECTRIC VEHICLE POWER SUPPLY EQUIPMENT WITH WIRELESS POWER TRANSFER
JP5691939B2 (ja) * 2011-08-30 2015-04-01 三菱自動車工業株式会社 ワイヤレス給電システム
KR20140067134A (ko) * 2011-09-21 2014-06-03 도요타지도샤가부시키가이샤 비접촉 송전 장치, 비접촉 수전 장치 및 비접촉 송수전 시스템
US8483899B2 (en) * 2011-10-06 2013-07-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle guidance system
EP2696467A4 (en) 2012-02-29 2015-11-18 Panasonic Ip Man Co Ltd LOADING APPARATUS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129439A (ko) 2021-03-16 2022-09-23 주식회사 와이파워원 고정형/이동형 무선 급전패드와 차량의 임의의 공간에 장착이 가능한 무선 집전패드와 레귤레이터

Also Published As

Publication number Publication date
US20150094887A1 (en) 2015-04-02
WO2015048032A1 (en) 2015-04-02
JP6438462B2 (ja) 2018-12-12
JP2016541223A (ja) 2016-12-28
CN105580241A (zh) 2016-05-11
US9409490B2 (en) 2016-08-09
CA2921859A1 (en) 2015-04-02
CN105580241B (zh) 2018-10-12
BR112016006659A2 (pt) 2017-08-01
EP3025405B1 (en) 2017-02-01
ES2638813T3 (es) 2017-10-24
EP3025405A1 (en) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3025405B1 (en) Device alignment in inductive power transfer systems
EP3096972B1 (en) Systems and methods for electric vehicle induction coil alignment
JP6501777B2 (ja) 電気車両および充電スタンドの検出および識別に関する方法および装置
US9994114B2 (en) Systems and methods for bi-state impedance conversion in wireless power transfer
EP2873131B1 (en) Device alignment and identification in inductive power transfer systems
US9302594B2 (en) Selective communication based on distance from a plurality of electric vehicle wireless charging stations in a facility
EP2873132B1 (en) Tuning circuit and method for wireless power transfer systems
US9533589B2 (en) Integration of electronic components in inductive power transfer systems
US20140340027A1 (en) Systems, methods, and apparatus related to electric vehicle wired and wireless charging

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid