KR20170123616A - 무선 전력 전송 애플리케이션을 위한 차량 패드에서 부분적 전자기기 통합을 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

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니콜라스 에톨 킬링
조나단 비버
보히맨 에드워드 레오나르두스 반
마이클 르 갈레 키신
창-유 후앙
미켈 비핀 부디아
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Abstract

무선 전력 전송 애플리케이션을 위한 차량 패드에서 부분적 전자기기 통합을 위한 시스템, 방법 및 장치가 제공된다. 일 양태에서, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 제 1 인클로저에 있는 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하도록 구성된 수신 커플러를 적어도 포함하는 제 1 인클로저를 포함한다. 제 1 인클로저는, 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저에 있는 제어기 회로로 출력하기 위한 직류를 생성하기 위해 교류를 변경하도록 구성된 정류기 회로를 더 포함한다. 그 장치는 상기 정류기 회로로부터 상기 직류를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 직류 인덕터를 더 포함한다. 일부 구현들에서, 상기 장치는 제 2 인클로저 내에 제어기 회로를 더 포함한다. 상기 제어기 회로는 상기 직류를 배터리에 선택적으로 제공하도록 구성된다.

Description

무선 전력 전송 애플리케이션을 위한 차량 패드에서 부분적 전자기기 통합을 위한 시스템, 방법 및 장치{SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR PARTIAL ELECTRONICS INTEGRATION IN VEHICLE PADS FOR WIRELESS POWER TRANSFER APPLICATIONS}
본 발명은 일반적으로 무선 전력 전송에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 무선 전력 전송 애플리케이션을 위한 차량 패드에서 부분적 전자기기 통합을 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
유도 전력 전송 (IPT) 시스템은 에너지의 무선 전송의 일 예를 제공한다. IPT 시스템에서 1차 전력 디바이스 (또는 "송신기") 는 2차 전력 디바이스 (또는 "수신기") 에 전력을 무선으로 송신한다. 송신기 및 수신기 각각은 유도성 커플러, 통상적으로 리츠 (Litz) 선과 같은 전류 운반 재료를 포함하는 단일 또는 다중 코일 배열의 권선을 포함한다. 1차 커플러를 통과하는 교류는 교번 자기장을 생성한다. 2차 커플러가 1차 커플러에 가깝게 배치되면, 교번 자기장은 패러데이의 법칙에 따라 2차 커플러에서 기전력 (EMF) 을 유도함으로써, 무선으로 수신기에 전력을 전송한다.
IPT 시스템을 포함하는 전기 충전가능 차량은 수신기 시스템에 필요한 충전 및 제어 회로를 설치할 공간이 매우 제한될 수도 있다. 종종, 이 회로를 모두 설치하는데 단일의 위치가 이용가능하지 않다. 그래서, 무선 전력 전송 애플리케이션을 위한 차량 패드에서 부분적인 전자기기 통합을 위한 시스템, 방법 및 장치가 바람직하다.
개요
일부 구현들은 충전 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치를 제공한다. 이 장치는 제 1 인클로저 (enclosure) 에 있는 교번 자기장의 영향 하에서 교류 (alternating current) 를 생성하도록 구성된 수신 커플러를 적어도 포함하는 제 1 인클로저를 포함한다. 제 1 인클로저는, 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저에 있는 제어기 회로로 출력하기 위한 직류 (direct current) 를 생성하기 위해 교류를 변경 (modify) 하도록 구성된 정류기 회로를 포함한다.
일부 다른 구현들은 충전 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 제 1 인클로저 내에서, 교번 자기장의 영향하에서 교류를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 인클로저 내에서, 직류를 생성하기 위해 교류를 변경하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저 내의 제어기 회로로 직류를 출력하는 단계를 포함한다.
또 다른 구현 예들은, 실행될 때, 충전 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로 하여금 제 1 인클로저 내에서, 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하게 하는 코드를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다. 코드는 또한, 실행될 때, 장치로 하여금 제 1 인클로저 내에서, 직류를 생성하기 위하여 교류를 변경하게 한다. 코드는 또한, 실행될 때, 장치로 하여금 상기 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저 내의 제어기 회로로 직류를 출력하게 한다.
또 다른 구현들은 충전 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 제 1 인클로징 (enclosing) 수단을 포함한다. 제 1 인클로징 수단은 제 1 인클로저에 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하는 수단을 포함한다. 제 1 인클로징 수단은 직류를 생성하기 위해 교류를 변경하는 수단을 둘러싼다. 직류는 제 1 인클로징 수단으로부터 장치를 제어하기 위한 수단으로의 출력을 위한 것이다. 장치를 제어하기 위한 수단은 다른 곳에 위치된 제 2 인클로징 수단내에 배치된다.
도 1은 일부 구현에 따른, 전기 차량 충전을 위한 무선 전력 전송 시스템을 예시한다.
도 2는 일부 구현에 따라 도 1과 관련하여 앞서 논의된 것과 유사한 무선 전력 전송 시스템의 핵심 컴포넌트들의 개략도이다.
도 3은 도 1의 무선 전력 전송 시스템의 핵심 및 보조 컴포넌트들을 보여주는 기능 블록도이다.
도 4는 일부 구현에 따른, 차량 패드 인클로저 및 제어기 인클로저를 포함하는 차량의 기능 블록도이다.
도 5는 일부 구현에 따른, 차량 패드 인클로저 및 제어기 인클로저를 포함하는 차량의 또 다른 기능 블록도이다.
도 6a-6d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 7a-7d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 8a-8d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 9a-9d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 10a-10d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 11a-11d 는 일부 구현에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 차량 제어기 인클로저의 각각에 있는 컴포넌트들의 상이한 배열의 개략도이다.
도 12는 일부 구현들에 따라 충전 전력을 무선으로 수신하는 방법을 도시하는 플로우차트이다.
상세한 설명
첨부된 도면과 관련하여 아래에 제시되는 상세한 설명은 구현들의 설명으로서 의도된 것이며 그 구현들만을 나타내도록 의도된 것은 아니다. 상세한 설명은 구현들의 완전한 이해를 제공하는 목적을 위해 특정 상세들을 포함한다. 일부의 사례들에서, 일부 디바이스들은 블록도 형태로 도시되어 있다.
전력을 무선으로 전송한다는 것은, 전기장, 자기장, 전자기장, 또는 다른 것과 연관되는 임의의 형태의 에너지를, 물리적인 전기 도체들의 사용 없이 송신기로부터 수신기로 전송하는 것을 의미할 수도 있다 (예를 들면, 전력은 자유 공간을 통해 전송될 수도 있다). 무선 필드 (예를 들면, 자기장) 으로 출력된 전력은, "수신 코일" 에 의해 수신되거나, 포획되거나, 또는 커플링되어 전력 전송을 달성할 수도 있다.
전기 차량은, 본원에서 원격 시스템을 기술하기 위하여 사용되고, 그의 예는, 그의 운동 능력의 일부로서, 충전가능한 에너지 저장 디바이스 (예를 들어, 하나 이상의 재충전가능한 전기화학 셀들 또는 다른 타입의 배터리) 로부터 도출되는 전력을 포함하는 차량이다. 비제한적인 예들로서, 일부 전기 차량들은, 전기 모터들이외에, 직접 운동을 위해 또는 차량의 배터리를 충전하기 위한 통상적인 내연 기관을 포함하는 하이브리드 전기 차량들일 수도 있다. 다른 전기 차량들은 전력으로부터 모든 운동 능력을 이끌어낼 수도 있다. 전기 차량은 자동차에 한정되지 않고 모터사이클, 카트, 스쿠터 등을 포함할 수도 있다. 비제한적인 예로써, 원격 시스템은 본원에서 전기 차량 (EV) 의 형태로 기술된다. 게다가, 충전가능한 에너지 저장 디바이스를 사용하여 적어도 부분적으로 전력 공급될 수도 다른 원격 시스템들 (예를 들어, 개인용 컴퓨팅 디바이스들 등과 같은 전자 디바이스들) 이 또한 고려된다.
도 1은 일부 구현에 따른, 전기 차량 충전을 위한 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 도면이다. 무선 전력 전송 시스템 (100) 은, 전기 차량 (112) 이 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 과 효율적으로 커플링하도록 주차되어 있는 동안 전기 차량 (112) 의 충전을 가능하게 한다. 2개의 전기 차량들을 위한 공간들이, 대응하는 베이스 무선 충전 시스템들 (102a 및 102b) 위에 주차될 주차 구역에 예시되어 있다. 일부 구현들에서, 로컬 분배 센터 (130) 는 전력 백본 (132) 에 접속될 수도 있고 교류 (AC) 또는 직류 (DC) 공급을 전력 링크 (110) 를 통해 베이스 무선 충전 시스템들 (102a 및 102b) 에 제공하도록 구성될 수도 있다. 각각의 베이스 무선 충전 시스템 (102a, 및 102b) 은 무선으로 전력을 전송하기 위한 베이스 커플러 (104a, 및 104b) 를 각각 포함한다. 일부 다른 구현들 (도 1에 도시되지 않음) 에서, 베이스 커플러들 (104a 또는 104b) 은 독립형 물리적 유닛들일 수도 있고 베이스 무선 충전 시스템 (102a 또는 102b) 의 일부가 아니다.
전기 차량 (112) 은, 배터리 유닛 (118), 전기 차량 커플러 (116), 및 전기 차량 무선 충전 유닛 (114) 을 포함할 수도 있다. 전기 차량 무선 충전 유닛 (114) 및 전기 차량 커플러 (116) 는 전기 차량 무선 충전 시스템을 구성한다. 여기에 도시된 일부 도면에서, 전기 차량 무선 충전 유닛 (114) 은 차량 충전 유닛 (VCU) 으로도 지칭된다. 전기 차량 커플러 (116) 는 베이스 커플러 (104a) 와, 예를 들어, 베이스 커플러 (104a) 에 의해 생성된 전자기장의 영역을 통해 상호작용할 수도 있다.
일부 구현들에서, 전기 차량 커플러 (116) 는, 전기 차량 커플러 (116) 가 베이스 커플러 (104a) 에 의해 생성된 전자기장에 위치될 때 전력을 수신할 수도 있다. 그 장은, 베이스 커플러 (104a) 에 의해 출력된 에너지가 전기 차량 커플러 (116) 에 의해 포획될 수도 있는 영역에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 베이스 커플러 (104a) 에 의해 출력된 에너지는, 전기 차량 (112) 을 충전하거나 또는 전력 공급하기에 충분한 레벨일 수도 있다. 일부 경우들에서, 그 장은 베이스 커플러 (104a) 의 "근접장" (near-field) 에 대응할 수도 있다. 근접장은, 베이스 커플러 (104a) 로부터 멀리 전력을 방출하지 않는 베이스 커플러 (104a) 에서 전류 및 전하로부터 생기는 강한 반응성 장이 있는 영역에 대응할 수도 있다. 일부 경우들에서, 근접장은 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 베이스 커플러 (104a) 로부터 먼 베이스 커플러 (104a) 에 의해 생성된 전자기장의 주파수의 파장의 약 1/2π 범위 내에 있는 영역에 대응할 수도 있다.
로컬 분배 센터 (130) 는, 통신 백홀 (134) 을 통해 외부 소스 (예를 들어, 전력 그리드) 와, 그리고 통신 링크 (108) 를 통해 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 과 통신하도록 구성될 수도 있다.
일부 구현들에서, 전기 차량 커플러 (116) 는 베이스 커플러 (104a) 와 정렬될 수도 있고, 따라서 전기 차량 커플러 (116) 가 베이스 커플러 (104a) 에 대해 충분히 정렬되도록 전기 차량 운전자가 전기 차량 (112) 을 위치시킴으로써 간단히 근접장 영역 내에 배치될 수도 있다. 정렬 오차가 허용 가능한 값 아래로 떨어지면 정렬은 충분한 것으로 고려될 수도 있다. 다른 구현들에서, 운전자에게는, 전기 차량 (112) 이 무선 전력 전송을 위해 허용 영역 (tolerance area) 내에 적절히 놓여진 때를 결정하기 위하여 시각적 피드백 및/또는 청각적 피드백이 주어질 수도 있다. 또 다른 구현에서, 전기 차량 (112) 은 충분한 정렬이 달성될 때까지 전기 차량 (112) 을 이동시킬 수도 있는 자동조종 시스템에 의해 배치될 수도 있다. 이것은 운전자의 개입이 있든 없든 전기 차량 (112) 에 의해 자동적으로 그리고 자율적으로 수행될 수도 있다. 이것은 서보 조향 (servo steering), 레이더 센서 (예를 들어, 초음파 센서) 및 전기 차량을 안전하게 조종하고 조정하기 위한 지능을 갖춘 전기 차량 (112) 에 대해 가능할 수도 있다. 또 다른 구현들에서, 전기 차량 (112) 및/또는 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 은 각각 커플러 (116 및 104a) 를 서로에 대해 기계적으로 변위시키고 이동시켜 이들을 보다 정확하게 배향 또는 정렬하고 그들 사이에 충분한 및/또는 그렇지 않으면 보다 효율적인 커플링을 전개하기 위한 기능성을 가질 수도 있다.
베이스 무선 충전 시스템 (102a) 은 다양한 장소들에 위치될 수도 있다. 비제한적 예들로서, 일부 적합한 위치들은, 전기 차량 (112) 소유자의 집에 있는 주차 구역, 종래 주유소를 본떠서 만들어진 전기 차량 무선 충전을 위해 따로 두어진 주차 구역, 및 쇼핑 센터 및 직장과 같은 다른 위치들에 있는 주차장을 포함한다.
전기 차량을 무선으로 충전하는 것은 많은 혜택들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 충전은 실질적으로 운전자 개입 또는 조작 없이 자동적으로, 수행됨으로써 사용자에 대한 편의성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 노출되는 전기 접점들 및 기계적인 마모가 없으므로, 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 신뢰성을 향상시킬 수도 있다. 케이블 및 커넥터로 조작할 필요가 없을 수도 있고 실외 환경에서 습기에 노출될 수 있는 케이블, 플러그 또는 소켓이 없을 수도 있으므로 안전성이 향상될 수도 있다. 또한, 가시적 또는 액세스가능한 소켓, 케이블 또는 플러그가 없을 수도 있으므로, 전력 충전 디바이스들의 잠재적인 반달리즘 (vandalism) 을 감소시킬 수도 있다. 또한, 전기 차량 (112) 은 전력 그리드를 안정화하기 위한 분산된 저장 디바이스들로서 사용될 수도 있으므로, 편리한 도킹 대 그리드 (docking-to-grid) 솔루션은 차량 대 그리드 (Vehicle-to-Grid; V2G) 동작을 위한 차량들의 가용성을 증가시키는데 도움이 될 수도 있다.
도 1을 참조하여 설명된 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 또한, 심미적 그리고 비방해적인 이점들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 차량 및/또는 보행자에 방해가 될 수도 있는 충전 기둥 및 케이블이 없을 수도 있다.
차량 대 그리드 능력의 추가 설명으로서, 무선 전력 송신 및 수신 능력들은, 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 이 전력을 전기 차량 (112) 에 송신할 수 있거나 또는 전기 차량 (112) 이 전력을 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 에 송신할 수 있도록 역으로 구성될 수도 있다. 이 능력은, 재생 에너지 생산 (예를 들어, 풍력 또는 태양광) 에 있어서 과수요 또는 부족에 의해 야기되는 에너지 부족의 시간에 전기 차량 (112) 이 전력을 전체 분배 시스템으로 제공할 수 있게 함으로써 전력 분배 그리드를 안정화시키는데 유용할 수도 있다.
도 2는 일부 구현에 따라 도 1과 관련하여 앞서 논의된 것과 유사한 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 핵심 컴포넌트들의 개략도이다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 은, 인덕턱스 L1 를 갖는 베이스 커플러 (204) 를 포함하는 베이스 공진 회로 (206) 를 포함할 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 은, 인덕턴스 L2 를 갖는 전기 차량 커플러 (216) 를 포함하는 전기 차량 공진 회로 (222) 를 더 포함한다. 여기에 기재된 구현들은, 송신기 및 수신기 양자 모두가 공통 공진 주파수로 동조되면 1차 구조 (송신기) 로부터 2차 구조 (수신기) 로 자기 또는 전자기 근접장을 통해 에너지를 효율적으로 커플링할 수 있는 공진 구조를 형성하는 용량성 부하의 도체 루프들 (즉, 멀티턴 코일) 을 사용할 수도 있다. 코일들이 전기 차량 커플러 (216) 및 베이스 커플러 (204) 에 사용될 수도 있다. 에너지를 커플링하기 위해 공진 구조들을 사용하는 것은 "자기적으로 커플링된 공진", "전자기적으로 커플링된 공진", 및/또는 "공진 유도" 로 지칭될 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 동작은 베이스 커플러 (204) 로부터 전기 차량 (112) (미도시) 으로의 전력 전송에 기초하여 설명될 것이지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 에너지는 또한 역방향으로 전송될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 전력 공급부 (208) (예를 들어, AC 또는 DC) 는, 에너지를 전기 차량 (예를 들어, 도 1의 전기 차량 (112)) 으로 전송하기 위해 전력 PSDC 을 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 의 일부인 베이스 전력 변환기 (236) 에 공급한다. 베이스 전력 변환기 (236) 는, 전력을 표준 본선 (standard mains) AC 로부터 적합한 전압 레벨의 DC 전력으로 변환하도록 구성된 AC-DC 변환기, DC 전력을 무선 고 전력 전송에 적합한 동작 주파수의 전력으로 변환하도록 구성된 DC-저주파 (LF) 변환기 등과 같은 회로를 포함할 수도 있다. 베이스 전력 변환기 (236) 는, 동작 주파수에서 전자기장으로 방출하기 위해 베이스 커플러 (204) 와 직렬로 동조 커패시터 C1 를 포함하는 베이스 공진 회로 (206) 에 전력 P1 를 공급한다. 직렬 동조된 공진 회로 (206) 는 예로서 해석되어야 한다. 또 다른 구현에서, 커패시터 C1 는 베이스 커플러 (204) 와 병렬로 커플링될 수도 있다. 또 다른 구현에서, 동조는 병렬 또는 직렬 토폴로지의 임의의 조합으로 여러 반응 엘리먼트들로 형성될 수도 있다. 커패시터 C1 가, 실질적으로 동작 주파수에서 공진하는 베이스 커플러 (204) 와 공진 회로를 형성하기 위해 제공될 수도 있다. 베이스 커플러 (204) 는, 전력 P1 을 수신하고, 전기 차량을 충전 또는 전력 공급하는데 충분한 레벨로 전력을 무선 송신한다. 예를 들어, 베이스 커플러 (204) 에 의해 무선으로 제공되는 전력의 레벨은, 수 킬로와트 (kW) 정도일 수도 있다 (예를 들어, 1 kW 로부터 110 kW 까지의 어느 것일 수도 있지만, 실제 레벨은 더 높거나 또는 더 낮을 수도 있다).
(베이스 커플러 (204) 및 동조 커패시터 C1 를 포함하는) 베이스 공진 회로 (206) 및 (전기 차량 커플러 (216) 및 동조 커패시터 C2 를 포함하는) 전기 차량 공진 회로 (222) 는 실질적으로 동일한 주파수로 동조될 수도 있다. 전기 차량 커플러 (216) 는 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 베이스 커플러의 근접장 내에 배치될 수도 있고 그 역 또한 마찬가지이다. 이 경우, 베이스 커플러 (204) 와 전기 차량 커플러 (216) 는 전력이 베이스 커플러 (204) 로부터 전기 차량 커플러 (216) 로 무선으로 전송될 수 있도록 서로 커플링될 수도 있다. 직렬 커패시터 C2 가, 실질적으로 동작 주파수에서 공진하는 전기 차량 커플러 (216) 와 공진 회로를 형성하기 위해 제공될 수도 있다. 직렬 동조된 공진 회로 (222) 는 예로서 해석되어야 한다. 또 다른 구현에서, 커패시터 C2 는 전기 차량 커플러 (216) 와 병렬로 커플링될 수도 있다. 또 다른 구현에서, 전기 차량 공진 회로 (222) 는 병렬 또는 직렬 토폴로지의 임의의 조합으로 여러 반응 엘리먼트들로 형성될 수도 있다. 엘리먼트 k(d) 는 코일 간격 d 에서 생기는 상호 커플링 계수를 나타낸다. 등가 저항 Req,1 및 Req,2 는, 베이스 및 전기 차량 커플러 (204 및 216) 및 동조 (안티 리액턴스 (anti-reactance)) 커패시터 C1 및 C2 에 각각 고유할 수도 있는 손실을 나타낸다. 전기 차량 커플러 (216) 및 커패시터 C2 를 포함하는 전기 차량 공진 회로 (222) 는 전력 P2 를 수신하고 전력 P2 를 전기 차량 충전 시스템 (214) 의 전기 차량 전력 변환기 (238) 에 제공한다.
전기 차량 전력 변환기 (238) 는, 다른 것들 중에서도, 전기 차량 배터리 유닛을 나타낼 수도 있는 부하 (218) 의 전압 레벨의 DC 전력으로 동작 주파수의 전력을 다시 변환하도록 구성된 LF-DC 변환기를 포함할 수도 있다. 전기 차량 전력 변환기 (238) 는 부하 (218) 에 변환된 전력 PLDC 를 제공할 수도 있다. 전력 공급부 (208), 베이스 전력 변환기 (236), 및 베이스 커플러 (204) 는 고정식일 수도 있고 위에 논의된 다양한 장소들에 위치될 수도 있다. 전기 차량 부하 (218) (예를 들어, 전기 차량 배터리 유닛), 전기 차량 전력 변환기 (238), 및 전기 차량 커플러 (216) 는, 전기 차량 (예를 들어, 전기 차량 (112)) 의 부분 또는 그의 배터리 팩 (미도시) 의 부분인 전기 차량 충전 시스템 (214) 에 포함될 수도 있다. 전기 차량 충전 시스템 (214) 은 또한, 전력을 다시 그리드에 공급하기 위해 전기 차량 커플러 (216) 를 통해 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로 전력을 무선으로 제공하도록 구성될 수도 있다. 전기 차량 커플러 (216) 및 베이스 커플러 (204) 의 각각은 동작 모드에 기초하여 송신 또는 수신 커플러들로서 작용할 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 무선 전력 전송 시스템 (200) 은, 전기 차량 부하 (218) 또는 전력 공급부 (208) 를 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 안전하게 분리하기 위해 부하 분리 유닛 (LDU) (미도시) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 비상 또는 시스템 고장의 경우에, LDU 는 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 부하를 분리시키기 위해 트리거될 수도 있다. LDU 는, 배터리로의 충전을 관리하는 배터리 관리 시스템에 추가로 제공될 수도 있거나, 또는 배터리 관리 시스템의 일부일 수도 있다.
또한, 전기 차량 충전 시스템 (214) 은, 전기 차량 커플러 (216) 를 전기 차량 전력 변환기 (238) 에 선택적으로 접속 및 분리하기 위한 스위칭 회로 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 전기 차량 커플러 (216) 를 분리시키는 것은, 충전을 중단시키고 또한, (송신기로서 작용하는) 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 의해 "겪게되는" "부하" 를 변화시킬 수도 있는데, 이는 베이스 무선 충전 시스템 (202) 으로부터 (수신기로서 작용하는) 전기 차량 충전 시스템 (214) 을 "클로킹" (cloaking) 하는데 사용될 수도 있다. 송신기가 부하 감지 회로를 포함하면, 부하 변화가 검출될 수도 있다. 따라서, 베이스 무선 충전 시스템 (202) 과 같은 송신기는, 전기 차량 충전 시스템 (214) 과 같은 수신기가 베이스 커플러 (204) 의 근접장 커플링 모드 영역에 존재할 때를 결정하기 위한 메카니즘을 가질 수도 있는데, 이에 대해서는 아래에서 더 설명된다.
전술한 바와 같이, 동작시, 전기 차량 (예컨대, 도 1의 전기 차량 (112)) 으로의 에너지 전송 동안, 베이스 커플러 (204) 가 에너지 전송을 제공하기 위한 전자기 장을 생성하도록 입력 전력이 전력 공급부 (208) 로부터 제공된다. 전기 차량 커플러 (216) 는 전자기 장에 커플링되고 전기 차량 (112) 에 의한 저장 또는 소비를 위해 출력 전력을 생성한다. 전술한 바와 같이, 일부 구현들에서, 베이스 공진 회로 (206) 및 전기 차량 공진 회로 (222) 는 거의 또는 실질적으로 동작 주파수에서 공진하도록 상호 공진 관계에 따라 구성되고 동조된다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 및 전기 차량 충전 시스템 (214) 사이의 송신 손실은, 전기 차량 커플러 (216) 가 베이스 커플러 (204) 의 근접장 커플링 모드 영역에 위치될 때 최소인데, 이에 대해서는 아래에서 더 설명된다.
언급한 바와 같이, 공간으로의 방사로 인한 상당한 손실을 수반할 수도 있는 원거리 장에서 전자기파를 통하는 것보다 자기 근접 장을 통해 에너지를 전송함으로써 효율적인 에너지 전송이 발생한다. 근접장에 있을 때, 송신 커플러와 수신 커플러 사이에 커플링 모드가 확립될 수도 있다. 이러한 근접장 커플링이 발생할 수도 있는 커플러 주위 공간은 본원에서 근접장 커플링 모드 영역으로 지칭된다.
도시되지 않았지만, 베이스 전력 변환기 (236) 및 전기 차량 전력 변환기 (238) 는 양방향성일 경우, 양자 모두, 송신 모드를 위해서는, 오실레이터, 드라이버 회로 이를테면 전력 증폭기, 필터 및 매칭 회로, 그리고 수신 모드를 위해서는 정류기 회로를 포함할 수도 있다. 오실레이터는 조정 신호에 응답하여 조정될 수도 있는 원하는 동작 주파수를 생성하도록 구성될 수도 있다. 오실레이터 신호는 제어 신호에 응답한 증폭량으로 전력 증폭기에 의해 증폭될 수도 있다. 필터 및 매칭 회로는 고조파 또는 다른 원치 않는 주파수를 걸러내고 공진 회로 (206 및 222) 에 의해 제시된 임피던스를 베이스 및 전기 차량 전력 변환기 (236 및 238) 에 각각 매칭시키기 위해 포함될 수도 있다. 수신 모드를 위해, 베이스 및 전기 차량 전력 변환기 (236 및 238) 는 또한 정류기 및 스위칭 회로를 포함할 수도 있다.
개시된 구현들 전체에 걸쳐 설명된 전기 차량 커플러 (216) 및 베이스 커플러 (204) 는 "도체 루프", 그리고 보다 구체적으로는, "멀티턴 도체 루프" 또는 코일로 지칭되거나 또는 구성될 수도 있다. 베이스 및 전기 차량 커플러들 (204 및 216) 은 또한, 본원에서 "자기" 커플러들로 지칭되거나 또는 구성될 수도 있다. 용어 "커플러" 는 다른 "커플러" 로의 커플링을 위한 에너지를 무선으로 출력 또는 수신할 수도 있는 컴포넌트를 지칭하도록 의도된다.
위에 언급된 바처럼, 송신기와 수신기 사이의 에너지의 효율적인 전송은 송신기와 수신기 사이의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생한다. 그러나, 송신기와 수신기 사이의 공진이 매칭되지 않는 경우에도, 에너지가 보다 낮은 효율로 전송될 수도 있다.
공진 주파수는 전술한 바와 같은 커플러 (예를 들어, 베이스 커플러 (204) 및 커패시터 C2) 를 포함하는 공진 회로 (예를 들어, 공진 회로 (206))의 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초할 수도 있다. 도 2에 나타낸 바처럼, 인덕턴스는 일반적으로 커플러의 인덕턴스일 수도 있지만, 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 만들기 위해 커패시턴스가 커플러에 추가될 수도 있다. 따라서, 더 큰 인덕턴스를 나타내는 더 큰 직경의 코일을 사용하는 더 큰 크기의 커플러에 대해, 공진을 생성하는데 필요한 커패시턴스의 값은 더 낮을 수도 있다. 인덕턴스는 또한, 코일의 감은 수에 의존할 수도 있다. 또한, 커플러의 크기가 증가함에 따라, 커플링 효율이 증가할 수도 있다. 이것은 베이스 및 전기 차량 커플러 양자 모두의 크기가 증가하는 경우에 주로 적용된다. 게다가, 커플러 및 동조 커패시터를 포함하는 공진 회로는 에너지 전송 효율을 향상시키기 위해 고품질 (Q) 인자를 갖도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, Q 계수는 300 이상일 수도 있다.
위에 설명된 바처럼, 일부 구현들에 따르면, 서로의 근접장에 있는 2개 커플러들 사이의 전력 커플링이 개시된다. 전술한 바와 같이, 근접장은 주로 반응성 전자기장이 존재하는 커플러 주위의 영역에 대응할 수도 있다. 커플러의 물리적 크기가 주파수에 반비례하는 파장보다 훨씬 더 작으면, 커플러로부터 멀리 전파되거나 또는 방사되는 파동으로 인한 실질적인 전력 손실이 없다. 근접장 커플링 모드 영역들은, 통상적으로 파장의 작은 부분 이내에서, 커플러의 물리적 부피 (volume) 에 가까운 부피에 대응할 수도 있다. 일부 구현들에 따르면, 단일 및 멀티 턴 도체 루프와 같은 자기 커플러가 송신 및 수신 양자 모두에 사용되는 것이 바람직한데, 이는 실제로 자기장을 취급하는 것이 이물질, 예를 들어 유전성 물질 및 인체와의 상호작용이 더 적어서 전기장보다 용이하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, "전기" 커플러 (예를 들어, 쌍극자 및 단극자) 또는 자기 및 전기 커플러의 조합이 사용될 수도 있다.
도 3은 도 1의 무선 전력 전송 시스템 (100) 에 채용될 수도 있거나 및/또는 도 2의 무선 전력 전송 시스템 (200) 이 그 부분이 될 수도 있는, 무선 전력 전송 시스템 (300) 의 컴포넌트를 도시하는 기능 블록도이다. 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 예를 들어 위치 또는 방향을 결정하기 위해 자기장 신호를 사용하는 통신 링크 (376), 안내 링크 (366), 및 베이스 커플러 (304) 및 전기 차량 커플러 (316) 중 하나 또는 양자 모두를 기계적으로 움직일 수 있는 정렬 메카니즘을 예시한다. 베이스 커플러 (304) 와 전기 차량 커플러 (316) 의 기계적 (운동학적) 정렬은 각각 베이스 정렬 시스템 (352) 및 전기 차량 충전 정렬 시스템 (354) 에 의해 제어될 수도 있다. 안내 링크 (366) 는 안내 신호가 베이스 안내 시스템 또는 전기 차량 안내 시스템에 의해 또는 양자 모두에 의해 방출될 수도 있음을 의미하는 양방향 시그널링이 가능할 수도 있다. 도 1을 참조하여 위에서 설명된 바처럼, 전기 차량 (112) 을 향하여 에너지가 흐흘 때, 도 3에서 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (348) 는, AC 또는 DC 전력 공급부 (미도시) 와 같은 전원으로부터 베이스 전력 변환기 (336) 로 전력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 베이스 전력 변환기 (336) 는, 도 2를 참조하여 베이스 공진 회로 (206) 의 공진 주파수에서 또는 그 부근의 주파수에서 베이스 커플러 (304) 를 구동하기 위하여 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (348) 를 통해 AC 또는 DC 전력을 수신할 수도 있다. 전기 차량 커플러 (316) 는, 근접장 커플링 모드 영역에 있을 때, 도 2를 참조하여 전기 차량 공진 회로 (222) 의 공진 주파수에서 또는 그 부근에서 발진하기 위하여 전자기장으로부터 에너지를 수신할 수도 있다. 전기 차량 전력 변환기 (338) 는 전기 차량 커플러 (316) 로부터의 발진 신호를 전기 차량 전력 인터페이스를 통한 배터리 충전에 적합한 전력 신호로 변환한다.
베이스 무선 충전 시스템 (302) 은 베이스 제어기 (342) 를 포함하고, 전기 차량 충전 시스템 (314) 은 전기 차량 제어기 (344) 를 포함한다. 베이스 제어기 (342) 는 예를 들어 컴퓨터, 베이스 공통 통신 (BCC), 상기 전력 분배 센터의 통신 엔티티 또는 스마트 전력 그리드의 통신 엔티티와 같은 다른 시스템들 (미도시) 에 베이스 충전 시스템 통신 인터페이스를 제공할 수도 있다. 전기 차량 제어기 (344) 는, 예를 들어, 차량 탑재 컴퓨터, 배터리 관리 시스템, 차량 내 다른 시스템, 및 원격 시스템 등의 다른 시스템 (미도시) 에 대한 전기 차량 통신 인터페이스를 제공할 수도 있다.
베이스 통신 시스템 (372) 및 전기 차량 통신 시스템 (374) 은 분리된 통신 채널을 갖는 특정 애플리케이션을 위한 그리고 또한 도 3의 도에 도시되지 않은 다른 통신 엔티티와 무선 통신하기 위한 서브시스템 또는 모듈을 포함할 수도 있다. 이들 통신 채널들은 분리된 물리 채널들 또는 분리된 논리 채널들일 수도 있다. 비제한적인 예로서, 베이스 정렬 시스템 (352) 은 통신 링크 (376) 를 통해 전기 차량 정렬 시스템 (354) 과 통신하여 베이스 커플러 (304) 및 전기 차량 커플러 (316) 를 보다 긴밀하게, 예를 들어, 전기 차량 정렬 시스템 (352) 또는 베이스 정렬 시스템 (352) 중 일방에 의한, 또는 양자 모두에 의한, 자율 기계적 (운동학적) 정렬을 통해, 또는 여기에 기술된 운전자 지원으로, 정렬하기 위한 피드백 메카니즘을 제공할 수도 있다. 유사하게, 베이스 안내 시스템 (362) 은 통신 링크 (376) 를 통해, 그리고 또한 운전자를 충전 지점으로 안내하고 베이스 커플러 (304) 및 전기 차량 커플러 (316) 를 정렬하는데 필요한 위치 또는 방향을 결정하기 위한 안내 링크 (366) 를 이용하여 전기 차량 안내 시스템 (364) 과 통신할 수도 있다. 일부 구현들에서, 통신 링크 (376) 는 베이스 무선 통신 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이의 기타 정보를 통신하기 위해 베이스 통신 시스템 (372) 및 전기 차량 통신 시스템 (374) 에 의해 지원되는, 복수의 분리된 범용 통신 채널을 포함할 수도 있다. 이 정보는, 전기 차량 특성, 배터리 특성, 충전 상태, 및 베이스 무선 충전 시스템 (302) 및 전기 차량 충전 시스템 (314) 양자 모두의 전력 능력 그리고 전기 차량을 위한 유지 및 진단 데이터에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 이들 통신 채널들은, 예를 들어, WLAN, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등과 같은 분리된 논리 채널 또는 분리된 물리 통신 채널들일 수도 있다.
일부 구현들에서, 전기 차량 제어기 (344) 는 또한 전기 차량 주 및/또는 보조 배터리의 충전 및 방전을 관리하는 배터리 관리 시스템 (BMS) (미도시) 을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 베이스 안내 시스템 (362) 및 전기 차량 안내 시스템 (364) 은 예를 들어, 마이크로파, 초음파 레이더 또는 자기 벡터링 원리에 기초하여 위치 또는 방향을 결정하기 위해 필요한 기능 및 센서를 포함한다. 또한, 전기 차량 제어기 (344) 는 전기 차량 탑재 시스템들과 통신하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 전기 차량 제어기 (344) 는 전기 차량 통신 인터페이스를 통해, 예를 들어, 반자동 주차 동작을 수행하도록 구성된 브레이크 시스템용, 또는 베이스 및 전기 차량 커플러들 (304 및 316) 사이의 충분한 정렬을 제공하기 위해 특정 애플리케이션에서 필요할 수도 있는 더 많은 편의성 및/또는 더 높은 주차 정확성을 제공할 수도 있는 대부분 자동화된 주차 ("park by wire") 를 보조하도록 구성된 조향 서보 시스템용 위치 데이터를 제공할 수도 있다. 더욱이, 전기 차량 제어기 (344) 는, 시각적 출력 디바이스 (예를 들어, 대시보드 디스플레이), 음향/오디오 출력 디바이스들 (예를 들어, 버저, 스피커), 기계적 입력 디바이스들 (예를 들어, 키보드, 터치 스크린 및 포인팅 디바이스들, 이를테면 조이스틱, 트랙볼 등), 및 오디오 입력 디바이스들 (예를 들어, 전자 음성 인식을 갖는 마이크로폰) 과 통신하도록 구성될 수도 있다.
무선 전력 전송 시스템 (300) 은 검출 및 센서 시스템 (도시되지 않음) 과 같은 다른 부수적인 시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 운전자 또는 차량을 충전 지점으로 적절히 안내하기 위해 안내 시스템 (362, 364) 에 의해 요구되는 위치를 결정하기 위해 시스템과 함께 사용하기 위한 센서들, 필요한 분리/커플링으로 커플러들을 상호 정렬하기 위한 센서들, 커플링을 달성하기 위해 전기 차량 커플러 (316) 가 특정 높이 및/또는 위치로 이동하는 것을 막을 수도 있는 물체들을 검출하기 위한 센서들, 및 시스템의 신뢰적이고, 손상이 없고, 안전한 동작을 수행하기 위해 시스템에 사용하기 위한 안전 센서들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 안전 센서는 안전 반경을 넘어서 베이스 및 전기 차량 커플러들 (304, 316) 에 접근하는 동물 또는 아이들의 존재를 검출하기 위한 센서, 가열 (유도 가열) 될 수도 있는 베이스 또는 전기 차량 커플러 (304, 316) 근처 또는 인근에 위치한 금속 물체의 검출을 위한 센서, 및 베이스 또는 전기 차량 커플러 (304, 316) 근처의 백열성 물체와 같은 위험한 이벤트의 검출을 위한 센서를 포함할 수도 있다.
무선 전력 전송 시스템 (300) 은 또한 예를 들어, 전기 차량 충전 시스템 (314) 에서 유선 충전 포트 (도시되지 않음) 를 제공함으로써 유선 접속을 통한 플러그 인 충전을 지원할 수도 있다. 전기 차량 충전 시스템 (314) 은 전기 차량으로 전력을 전송하거나 전기 차량으로부터 전력을 전송하기 전에 2개의 상이한 충전기들의 출력들을 통합할 수도 있다. 스위칭 회로들은, 무선 충전 및 유선 충전 포트를 통한 충전 양자 모두를 지원하기 위해 필요한 기능성을 제공할 수도 있다.
무선 전력 전송 시스템 (300) 은 베이스 무선 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이에서 통신하기 위해, 베이스 및 전기 차량 커플러들 (304, 316) 을 통한 대역내 시그널링 및/또는 통신 시스템들 (372, 374) 을 통한, 예를 들어, RF 데이터 모뎀 (예를 들어, 비허가 대역의 무선을 통한 이더넷) 을 통한 대역외 시그널링을 사용할 수도 있다. 대역외 통신은, 차량 사용자/소유자에게 부가 서비스 (value-add service) 들의 할당을 위한 충분한 대역폭을 제공할 수도 있다. 무선 전력 캐리어의 낮은 깊이 진폭 또는 위상 변조는 최소 간섭을 갖는 대역내 시그널링 시스템의 역할을 할 수도 있다.
도 4는 일부 구현에 따른, 차량 패드 인클로저 (404) 및 제어기 인클로저 (422) 를 포함하는 차량 (412) 의 기능 블록도 (400) 이다. 도 4에서, 차량 패드 인클로저 (404) 가 실질적으로 베이스 패드 (402) 인클로저 위에 위치되도록 무선 충전 전력의 전송을 위해 차량 (412) 이 배치된다. 본원의 목적을 위해, "인클로저" (enclosure) 라는 용어는 다른 한정 구조의 전기 컴포넌트들과는 분리된 (예를 들어, 상이한) 위치에 적어도 하나의 전기 컴포넌트를 유지하도록 구성 가능한 임의의 한정 구조 (confining structure) 를 의미하는 것으로 고려될 수도 있다. 예를 들어, 전기 컴포넌트를 완전히 또는 적어도 부분적으로 둘러싸는 박스, 컨테이너 또는 컴파트먼트는 인클로저로 고려될 수도 있다. 그러나, 인쇄 회로 기판과 같은 구조 자체는 그것이 한정 구조를 갖더라도 이 목적을 위한 인클로저로 고려되지 않을 수도 있다. 마찬가지로, 집적 회로, 릴레이 스위치 등의 플라스틱 케이싱과 같은 전기 컴포넌트들의 외부 컴파트먼트 또는 콘테이너 자체는 본원의 목적을 위한 인클로저로 고려되지 않는다. 그러나, 차량 내의 다른 관련된 전기 컴포넌트들을 유지하는 다른 컨테이너와는 실질적으로 상이한 위치에 코일 및 정류기 회로를 유지하는 콘테이너는 인클로저로 고려될 수도 있다. 예를 들어, 전기 컴포넌트들을 분리된 인클로저들로 나누는 하나의 그러한 이점은 인클로저들간의 열 부하의 분할이다.
차량 패드 인클로저 (404) 는 도 1 내지 도 3 중 어느 하나와 관련하여 이전에 설명된 것과 유사한 차량 커플러 (예를 들어, 인덕터) 를 포함한다. 그러나, 차량 무선 전력 수신기 시스템의 실질적으로 모든 다른 예시된 전자 컴포넌트들은 차량 패드 인클로저 (404) 로부터 약간의 거리에 위치된 제어기 인클로저 (442) 에 위치된다. 이러한 구현들에서, 차량 패드 인클로저 (404) 를 제어기 인클로저 (442) 에 접속시키는 전기 도체는 제어기 인클로저 (442) 에 교류 (AC) 출력을 제공하도록 구성되고 제어기 인클로저 (442) 는 직류 (DC) 출력을 차량 (412) 의 배터리 (418) 에 제공하도록 구성된다. 따라서, 제어기 인클로저 (442) 는 차량 패드 인클로저 (404) 에 위치된 차량 커플러 자체 (또는 커플러 및 동조 커패시터 (들)) 를 제외한 모든 수신기 전자기기들을 포함할 수도 있다. 이것은 차량 커플러 자체를 제외한 실질적으로 모든 발열 컴포넌트들이 제어기 인클로저 (442) 에 위치되기 때문에, 제어기 인클로저 (442) 에 높은 열적 부하를 가한다.
도 5는 일부 구현에 따른, 차량 패드 인클로저 (504) 및 제어기 인클로저 (542) 를 포함하는 차량 (512) 의 또 다른 기능 블록도 (500) 이다. 도 5에서, 차량 패드 인클로저 (504) 가 실질적으로 베이스 패드 (502) 인클로저 위에 위치되도록 무선 충전 전력의 전송을 위해 차량 (512) 이 배치된다. 차량 패드 인클로저 (504) 는 도 1 내지 도 3 중 어느 하나와 관련하여 이전에 설명된 것과 유사한 차량 커플러 (예를 들어, 인덕터) 뿐만 아니라 무선 충전 전력 수신기 시스템의 적어도 하나의 추가 컴포넌트 (예를 들어, 정류기 회로) 를 포함한다. 그러나, 차량 무선 전력 수신기 시스템의 실질적으로 모든 다른 예시된 전자 컴포넌트들은 차량 패드 인클로저 (504) 로부터 약간의 거리에 위치된 제어기 인클로저 (542) 에 위치된다. 그러한 구현들에서, 차량 패드 인클로저 (504) 는 무선 충전 전력 수신기 시스템의 적어도 하나의 추가 컴포넌트, 예를 들어 정류기 회로를 포함하기 때문에, 차량 패드 인클로저 (504) 를 제어기 인클로저 (542) 에 접속시키는 전기 도체는, DC 출력을 제어기 인클로저 (542) 에 제공하도록 구성될 수도 있다. 제어기 인클로저 (542) 는 또한 차량 (512) 의 배터리 (518) 에 제어되거나 또는 변경된 DC 출력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 제어기 인클로저 (542) 는, 차량 패드 인클로저 (504) 가 AC 신호가 아닌 DC 신호를 출력하도록, 차량 커플러 자체 및 차량 패드 인클로저 (504) 에 위치한 무선 충전 전력 수신기 시스템의 적어도 하나의 추가 컴포넌트를 제외하고는 실질적으로 모든 예시된 수신기 전자기기를 포함할 수도 있다. 다른 이점들 중에서도, 도 5에 따른 구현은 차량 커플러 인클로저 (504) 와 제어기 인클로저 (542) 사이의 시스템의 열 부하를 나누는 것뿐만 아니라 차량 패드 (504) 와 제어기 (542) 인클로저 사이의 DC 접속을 가능하게 하는데, 이는 주된 발열 컴포넌트들이 차량 커플러 인클로저 (504) 와 제어기 인클로저 (542) 사이에 분산되기 때문이다. 또한, 차량 패드 인클로저 (504) 는 제어기 인클로저 (542) 에 DC 출력을 제공하기 때문에, 차량 패드 인클로저 (504) 와 제어기 인클로저 (542) 사이의 거리는 중요하지 않으며 도 4에 도시된 유사한 컴포넌트들에 비해 더 광범위하게 변화될 수도 있다.
도 6a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (600A) 의 차량 패드 인클로저 (604) 및 제어기 인클로저 (642) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 배열의 개략도이다. 수신기 (600A) 는 병렬-튜닝된 IPT 수신기를 포함할 수도 있다 (예를 들어, 커플러 (616) 는 병렬-튜닝된 공진 회로를 포함할 수도 있다). 차량 패드 인클로저 (604) 는 차량 커플러 (616) (예를 들어, 인덕터) 를 포함하는 한편, 수신기 (600A) 의 나머지 예시된 컴포넌트들은 제어기 인클로저 (642) 내에 먼 부위에 위치된다. 차량 커플러 인클로저 (604) 는 제어기 인클로저 (642) 에 AC 출력을 제공한다. 도 6a 내지 도 6d, 도 7a 내지 도 7d, 도 8a 내지 도 8d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 내지 도 11d 중 어느 도에 있어서, 각각의 제어기 인클로저 내에 위치한 임의의 회로는 제어기 회로를 포함할 수도 있다.
제어기 인클로저는 AC 출력을 수신하고, 차량 커플러 (616) 와 병렬로 접속된 공진 캐패시터 (620) 를 포함할 수도 있다. 제어기 인클로저 (642) 는, 각각의 애노드가 접지 노드 (628) 에 접속되고 각각의 캐소드가 공진 캐패시터 (620) 에 병렬로 접속되도록 제 2 다이오드 (626) 와 직렬로 접속된 제 1 다이오드 (624) 를 포함하는 정류기 회로를 추가로 포함한다. 제 3 다이오드 (630) 의 애노드는 제 1 다이오드 (624) 의 캐소드에 접속되고, 제 4 다이오드 (632) 의 애노드는 제 2 다이오드 (626) 의 캐소드에 접속된다. 각각의 제 3 다이오드 (630) 및 제 4 다이오드 (632) 의 캐소드는 DC 인덕터 (634) 의 제 1 단자에 접속된다. DC 인덕터 (634) 의 제 2 단자는 각각의 평활 캐패시터 (636) 및 배터리 (618) 의 제 1 단자에 접속된다. 각각의 평활 캐패시터 (636) 및 배터리 (618) 의 제 2 단자는 접지에 접속된다. 배터리 (618) 는 제어기 인클로저 (642) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 6b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (600B) 의 차량 패드 인클로저 (604) 및 제어기 인클로저 (642) 의 각각에 있는 도 6a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (604) 는 차량 커플러 (616) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (620) 및, 도 6a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 내지 제 4 다이오드 (624, 626, 630, 632) 각각을 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (642) 는 수신기 (600B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (604) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (618) 는 제어기 인클로저 (642) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 6c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (600C) 의 차량 패드 인클로저 (604) 및 제어기 인클로저 (642) 의 각각에 있는 도 6a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (604) 는 차량 커플러 (616) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (620), 도 6a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 내지 제 4 다이오드 (624, 626, 630, 632) 각각을 포함하는 정류기 회로, 및 DC 인덕터 (634) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (642) 는 수신기 (600B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (604) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (618) 는 제어기 인클로저 (642) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 6d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (600C) 의 차량 패드 인클로저 (604) 및 제어기 인클로저 (642) 의 각각에 있는 도 6a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터 (634) 가, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터 (634A, 634B) 로 분할될 수도 있는 것, DC 인덕터 (634A) 가 차량 패드 인클로저 (604) 에 위치되는 것, 그리고 DC 인덕터 (634B) 가 제어기 인클로저 (642) 에 위치되는 것을 제외하고는, 도 6c와 관련하여 이전에 기술된 바와 같이 모든 예시된 컴포넌트가 도 6d에 존재한다. 이러한 구현들에서, DC 인덕터 (634A, 634B) 의 인덕턴스의 합은 도 6a 내지 도 6c의 각각에 도시된 DC 인덕터 (634) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
도 7a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (700A) 의 차량 패드 인클로저 (704) 및 제어기 인클로저 (742) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 배열의 개략도이다. 수신기 (700A) 는 도 6a와 관련하여 이전에 기술된 것과 실질적으로 동일한 배열을 가질 수도 있지만, 제어 스위치 (746) 및 제 5 다이오드 (744) 를 더 포함한다. 따라서, 각각의 컴포넌트 (716, 720, 724, 726, 728, 730, 732, 734, 736 및 718) 는 도 6a의 컴포넌트 (616, 620, 624, 626, 628, 630, 632, 634, 636 및 618) 에 각각 대응한다. 그러나, DC 인덕터 (734) 의 제 2 단자가 평활 캐패시터 (736) 및 배터리 (718) 의 각각의 제 1 단자에 직접 접속되는 대신에, DC 인덕터 (734) 의 제 2 단자는 제 5 다이오드 (744) 의 애노드, 및 스위치 (746) 의 제 1 단자 (예를 들어, 드레인 단자) 에 접속된다. 제 5 다이오드 (744) 의 캐소드는 평활 캐패시터 (736) 및 배터리 (718) 각각의 제 1 단자에 접속된다. 각각의 평활 캐패시터 (736) 및 배터리 (718) 의 제 2 단자는 접지에 접속된다. 스위치 (746) 의 제 2 단자 (예를 들어, 드레인 단자) 는 또한 접지 접속부에 접속된다. 인에이블될 때, 스위치 (746) 는 배터리 (718) 에 대한 DC 충전 전력의 공급을 중단하도록 구성된다. 따라서, 수신기 (700A) 는 도 6a의 수신기 (600A) 와 비교하여 스위치 (746) 및 제 5 다이오드 (744) 에 의해 제공되는 부가 제어 양태를 갖는다.
도 7b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (700B) 의 차량 패드 인클로저 및 제어기 인클로저의 각각에 있는 도 7a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (704) 는 차량 커플러 (716) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (720) 및, 도 7a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 내지 제 4 다이오드 (724, 726, 730, 732) 각각을 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (742) 는 수신기 (700B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (704) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (718) 는 제어기 인클로저 (742) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 7c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (700C) 의 차량 패드 인클로저 및 제어기 인클로저의 각각에 있는 도 7a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (704) 는 차량 커플러 (716) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (720), 도 7a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 내지 제 4 다이오드 (724, 726, 730, 732) 각각을 포함하는 정류기 회로, 및 DC 인덕터 (734) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (742) 는 수신기 (700B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (704) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (718) 는 제어기 인클로저 (742) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 7d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (700C) 의 차량 패드 인클로저 (704) 및 제어기 인클로저 (742) 의 각각에 있는 도 7a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터 (734) 가, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터 (734A, 734B) 로 분할될 수도 있는 것, DC 인덕터 (734A) 가 차량 패드 인클로저 (704) 에 위치되는 것, 그리고 DC 인덕터 (734B) 가 제어기 인클로저 (742) 에 위치되는 것을 제외하고는, 도 7c와 관련하여 이전에 기술된 바와 같이 모든 예시된 컴포넌트가 도 7d에 존재한다. 이러한 구현들에서, DC 인덕터 (734A, 734B) 의 인덕턴스의 합은 도 7a 내지 도 7c의 각각에 도시된 DC 인덕터 (734) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
도 8a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (800A) 의 차량 패드 인클로저 (804) 및 제어기 인클로저 (842) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 배열의 개략도이다. 수신기 (800A) 는 전류 더블러 회로 (current doubler circuit) 를 포함할 수도 있다. 차량 패드 인클로저 (804) 는 차량 커플러 (816) (예를 들어, 인덕터) 를 포함하는 한편, 수신기 (800A) 의 나머지 예시된 컴포넌트들은 제어기 인클로저 (842) 내에 먼 부위에 위치된다. 차량 커플러 인클로저 (804) 는 제어기 인클로저 (842) 에 AC 출력을 제공한다.
제어기 인클로저는 AC 출력을 수신하고, 차량 커플러 (816) 와 병렬로 접속된 공진 캐패시터 (820) 를 포함할 수도 있다. 제어기 인클로저 (842) 는, 각각의 애노드가 접지 노드 (828) 에 접속되고 각각의 캐소드가 공진 캐패시터 (820) 와 병렬로 접속되도록 제 2 다이오드 (826) 와 직렬로 접속된 제 1 다이오드 (824) 를 포함하는 정류기 회로를 추가로 포함한다. 제 1 다이오드 (824) 의 애노드는 제 1 DC 인덕터 (834) 의 제 1 단자에 접속된다. 제 2 다이오드 (826) 의 애노드는 제 2 DC 인덕터 (848) 의 제 1 단자에 접속된다. 제 1 DC 인덕터 (834) 및 제 2 DC 인덕터 (848) 각각의 제 2 단자는 제 3 다이오드 (844) 의 애노드에 접속된다. 제 5 다이오드 (844) 의 캐소드는 평활 캐패시터 (836) 및 배터리 (818) 각각의 제 1 단자에 접속된다. 각각의 평활 캐패시터 (836) 및 배터리 (818) 의 제 2 단자는 접지에 접속된다. 배터리 (818) 는 제어기 인클로저 (842) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 8b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (800B) 의 차량 패드 인클로저 (804) 및 제어기 인클로저 (842) 의 각각에 있는 도 8a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (804) 는 차량 커플러 (816) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (820) 및, 도 8a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (824, 826) 를 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (842) 는 수신기 (800B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (804) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (818) 는 제어기 인클로저 (842) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다. 도 6a 내지 도 6c 및 도 7a 내지 도 7c에 도시된 구현들과 비교하여, 도 8b 및 도 8c에 도시된 구현들은 다이오드 수가 더 적으므로 감소된 다이오드 손실을 가지며, 이는 또한 차량 패드 인클로저 (804) 의 열 부하를 감소시킨다.
도 8c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기의 차량 패드 인클로저 및 제어기 인클로저의 각각에 있는 도 8a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도 (800C) 이다. 차량 패드 인클로저 (804) 는 차량 커플러 (816) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (820), 도 8a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (824, 826) 를 포함하는 정류기 회로, 및 DC 인덕터 (834, 848) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (842) 는 수신기 (800C) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (804) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (818) 는 제어기 인클로저 (842) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 8d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (800C) 의 차량 패드 인클로저 (804) 및 제어기 인클로저 (842) 의 각각에 있는 도 8a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터들 (834, 848) 이, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터들 (834A, 834B 및 848A, 848B) 로 각각 분할될 수도 있는 것을 제외하고는, 도 8c와 관련하여 이전에 기술 된 바와 같이, 모든 도시된 컴포넌트들은 도 8d에 존재한다. DC 인덕터 (834A, 848A) 는 차량 패드 인클로저 (804) 에 위치하고 DC 인덕터 (834B, 848B) 는 제어기 인클로저 (842) 에 위치한다. 그러한 구현에서, 도 8a 내지 도 8c 의 각각에 도시된 바와 같이, DC 인덕터 (834A, 834B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (834) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있는 한편, DC 인덕터 (848A, 848B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (848) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
도 9a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (900A) 의 차량 패드 인클로저 (904) 및 제어기 인클로저 (942) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 배열의 개략도이다. 수신기 (900A) 는 도 8a와 관련하여 이전에 기술된 것과 실질적으로 동일한 배열을 가질 수도 있지만, 제어 스위치 (946) 를 더 포함한다. 따라서, 각각의 컴포넌트 (916, 920, 924, 926, 928, 934, 936, 944, 948 및 918) 는 도 8a의 컴포넌트 (816, 820, 824, 826, 828, 834, 836, 844, 848 및 818) 에 대응한다. 또한, 스위치 (946) 의 제 1 단자는 제 1 DC 인덕터 (934) 및 제 2 DC 인덕터 (948) 의 각각의 제 2 단자와 접지 사이에 접속된다. 인에이블될 때, 스위치 (946) 는 배터리 (918) 에 대한 DC 충전 전력의 공급을 중단하도록 구성된다. 따라서, 수신기 (900A) 는 도 8a의 수신기 (800A) 와 비교하여 스위치 (946) 에 의해 제공되는 부가 제어 양태를 갖는다.
도 9b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (900B) 의 차량 패드 인클로저 (904) 및 제어기 인클로저 (942) 의 각각에 있는 도 9a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (904) 는 차량 커플러 (916) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (920) 및, 도 9a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (924, 926) 각각을 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (942) 는 수신기 (900B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (904) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (918) 는 제어기 인클로저 (942) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 9c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (900C) 의 차량 패드 인클로저 (904) 및 제어기 인클로저 (942) 의 각각에 있는 도 9a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (904) 는 차량 커플러 (916) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (920), 도 9a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (924, 926) 각각을 포함하는 정류기 회로, 및 DC 인덕터 (934) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (942) 는 수신기 (900B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (904) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (918) 는 제어기 인클로저 (942) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 9d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (900C) 의 차량 패드 인클로저 (904) 및 제어기 인클로저 (942) 의 각각에 있는 도 9a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터들 (934, 948) 이, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터들 (934A, 934B 및 948A, 948B) 로 각각 분할될 수도 있는 것을 제외하고는, 도 9c와 관련하여 이전에 기술 된 바와 같이, 모든 도시된 컴포넌트들은 도 9d에 존재한다. DC 인덕터 (934A, 948A) 는 차량 패드 인클로저 (904) 에 위치하고 DC 인덕터 (934B, 948B) 는 제어기 인클로저 (942) 에 위치한다. 그러한 구현에서, 도 9a 내지 도 9c 의 각각에 도시된 바와 같이, DC 인덕터 (934A, 934B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (934) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있는 한편, DC 인덕터 (948A, 948B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (948) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
도 10a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1000A) 의 차량 패드 인클로저 (1004) 및 제어기 인클로저 (1042) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 배열의 개략도이다. 수신기 (1000A) 는 부분 직류 동조 전류 더블러 회로를 포함할 수도 있다. 차량 패드 인클로저 (1004) 는 차량 커플러 (1016) (예를 들어, 인덕터) 를 포함하는 한편, 수신기 (1000A) 의 나머지 예시된 컴포넌트들은 제어기 인클로저 (1042) 내에 먼 부위에 위치된다. 차량 커플러 인클로저 (1004) 는 제어기 인클로저 (1042) 에 AC 출력을 제공한다.
제어기 인클로저는 AC 출력을 수신하고, 제 1 단자가 커플러 (1016) 의 제 1 단자에 접속되고 제 2 단자가 스위치 (1054), 제 2 공진 캐패시터 (1020) 및 제 1 DC 인덕터 (1034) 의 각각의 제 1 단자에 접속된 제 1 공진 캐패시터 (1050) 를 포함할 수도 있다. 커플러 (1016) 의 제 2 단자는 스위치 (1054) 의 제 2 단자, 제 2 공진 캐패시터 (1020) 의 제 2 단자 및 제 2 DC 인덕터 (1048) 의 제 1 단자의 각각에 접속될 수도 있다. 제어기 인클로저 (1042) 는, 각각의 애노드가 접지 노드 (1028) 에 접속되고 각각의 캐소드가 제 2 공진 캐패시터 (1020) 와 병렬로 접속되도록 제 2 다이오드 (1026) 와 직렬로 접속된 제 1 다이오드 (1024) 를 포함하는 정류기 회로를 추가로 포함한다. 제 1 DC 인덕터 (1034) 및 제 2 DC 인덕터 (1048) 각각의 제 2 단자는 제 3 다이오드 (1044) 의 애노드에 접속된다. 제 3 다이오드 (1044) 의 캐소드는 평활 캐패시터 (1036) 및 배터리 (1018) 각각의 제 1 단자에 접속된다. 각각의 평활 캐패시터 (1036) 및 배터리 (1018) 의 제 2 단자는 접지에 접속된다. 배터리 (1018) 는 제어기 인클로저 (1042) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다. 따라서, 스위치 (1054) 를 폐쇄 또는 개방함으로써, 배터리 (1016) 에 대한 DC 충전 전력 공급이 각각 디스에이블되거나 또는 인에이블될 수도 있다.
도 10b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1000B) 의 차량 패드 인클로저 (1004) 및 제어기 인클로저 (1042) 의 각각에 있는 도 10a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (1004) 는 차량 커플러 (1016) (예를 들어, 인덕터), 제 1 공진 캐패시터 (1050), 제 2 공진 커패시터 (1020), 스위치 (1054) 및 도 10a 와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (1024, 1026) 를 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (1042) 는 수신기 (1000B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (1004) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (1018) 는 제어기 인클로저 (1042) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 10c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1000C) 의 차량 패드 인클로저 (1004) 및 제어기 인클로저 (1042) 의 각각에 있는 도 10a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (1004) 는 차량 커플러 (1016) (예를 들어, 인덕터), 제 1 공진 캐패시터 (1050), 제 2 공진 커패시터 (1020), 스위치 (1054) 및 도 10a 와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (1024, 1026) 를 포함하는 정류기 회로, 그리고 제 1 및 제 2 DC 인덕터 (1034, 1048) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (1042) 는 수신기 (1000C) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (1004) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (1018) 는 제어기 인클로저 (1042) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다. 차량 패드 인클로저 (1004) 와 제어기 인클로저 (1042) 를 접속시키는 2개의 도체가 도시되어 있지만, 제 1 및 제 2 DC 인덕터 (1034, 1048) 각각의 제 2 단자는 차량 패드 인클로저 (1004) 에서 서로 접속될 수도 있으며, 단 하나의 도체만이 차량 패드 인클로저 (1004) 와 제어기 인클로저 (1042) 사이에 연장될 수도 있다.
도 10d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1000C) 의 차량 패드 인클로저 (1004) 및 제어기 인클로저 (1042) 의 각각에 있는 도 10a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터들 (1034, 1048) 이, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터들 (1034A, 1034B 및 1048A, 1048B) 로 각각 분할될 수도 있는 것을 제외하고는, 도 10c와 관련하여 이전에 기술 된 바와 같이, 모든 도시된 컴포넌트들은 도 10d에 존재한다. DC 인덕터 (1034A, 1048A) 는 차량 패드 인클로저 (1004) 에 위치하고 DC 인덕터 (1034B, 1048B) 는 제어기 인클로저 (1042) 에 위치한다. 그러한 구현에서, 도 10a 내지 도 10c 의 각각에 도시된 바와 같이, DC 인덕터 (1034A, 1034B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (1034) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있는 한편, DC 인덕터 (1048A, 1048B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (1048) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
도 11a 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1100A) 의 차량 패드 인클로저 (1104) 및 제어기 인클로저 (1142) 의 각각에 있는 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 수신기 (1100A) 는 인터리브식 (interleaved) 전류 더블러 회로를 포함할 수도 있다. 차량 패드 인클로저 (1104) 는 차량 커플러 (1116) (예를 들어, 인덕터) 를 포함하는 한편, 도시된 수신기 (1100A) 의 나머지 컴포넌트들은 제어기 인클로저 (1142) 내에 먼 부위에 위치된다. 차량 커플러 인클로저 (1104) 는 제어기 인클로저 (1142) 에 AC 출력을 제공한다.
제어기 인클로저 (1142) 는 AC 출력을 수신하고, 차량 커플러 (1116) 와 병렬로 접속된 공진 캐패시터 (1120) 를 포함할 수도 있다. 제어기 인클로저 (1142) 는, 각각의 애노드가 접지 노드 (1128) 에 접속되고 각각의 캐소드가 공진 캐패시터 (1120) 에 병렬로 접속되도록 제 2 다이오드 (1126) 와 직렬로 접속된 제 1 다이오드 (1124) 를 포함하는 정류기 회로를 추가로 포함한다. 제 1 다이오드 (1124) 의 캐소드는 제 1 DC 인덕터 (1134) 의 제 1 단자에 접속된다. 제 2 다이오드 (1126) 의 캐소드는 제 2 DC 인덕터 (1148) 의 제 2 단자에 접속된다. 제 1 DC 인덕터 (1134) 의 제 2 단자는 각각의 제 3 다이오드 (1144) 및 제 1 스위치 (1146) (예를 들어, 드레인 단자) 의 제 1 단자에 접속된다. 제 2 DC 인덕터 (1148) 의 제 2 단자는 제 4 다이오드 (1152) 의 애노드 및 제 2 스위치 (1150) (예를 들어, 드레인 단자) 의 제 1 단자에 접속된다. 제 1 스위치 (1146) 및 제 2 스위치 (1150) 각각의 제 2 단자 (예를 들어, 소스 단자) 는 접지에 접속된다. 각각의 제 3 다이오드 (1144) 및 제 4 다이오드 (1152) 의 캐소드는 각각의 평활 캐패시터 (1136) 및 배터리 (1118) 의 제 1 단자에 접속된다. 각각의 평활 캐패시터 (1136) 및 배터리 (1118) 의 제 2 단자는 접지에 접속된다. 배터리 (1118) 는 제어기 인클로저 (1142) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 11b 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1100B) 의 차량 패드 인클로저 (1104) 및 제어기 인클로저 (1142) 의 각각에 있는 도 11a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (1104) 는 차량 커플러 (1116) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (1120) 및, 도 11a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (1124, 1126) 를 포함하는 정류기 회로를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (1142) 는 수신기 (1100B) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (1104) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (1118) 는 제어기 인클로저 (1142) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다.
도 11c 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1100C) 의 차량 패드 인클로저 (1104) 및 제어기 인클로저 (1142) 의 각각에 있는 도 11a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. 차량 패드 인클로저 (1104) 는 차량 커플러 (1116) (예를 들어, 인덕터), 공진 캐패시터 (1120), 도 11a와 관련하여 앞서 기술된 바와 같이 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 (1124, 1126) 를 포함하는 정류기 회로, 및 제 1 및 제 2 DC 인덕터 (1134, 1148) 를 포함한다. 다음으로, 제어기 인클로저 (1142) 는 수신기 (1100C) 의 나머지 모든 예시된 컴포넌트들을 포함한다. 차량 패드 인클로저 (1104) 로부터의 출력은 DC 출력이다. 배터리 (1118) 는 제어기 인클로저 (1142) 로부터 떨어져 위치될 수도 있다. 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 내지 도 10c 에 도시 된 구현들에 비해, 도 11a 내지 도 11c 에 도시된 구현들은 증가된 스위칭 주파수 및 효율을 제공할 수도 있다.
도 11d 는 일부 구현들에 따라, 무선 충전 전력 수신기 (1100C) 의 차량 패드 인클로저 (1104) 및 제어기 인클로저 (1142) 의 각각에 있는 도 11a 에 도시된 컴포넌트들의 또 다른 배열의 개략도이다. DC 인덕터들 (1134, 1148) 이, 직렬로 접속된 2개의 물리적으로 구별되는 DC 인덕터들 (1134A, 1134B 및 1148A, 1148B) 로 각각 분할될 수도 있는 것을 제외하고는, 도 11c와 관련하여 이전에 기술 된 바와 같이, 모든 도시된 컴포넌트들은 도 11d에 존재한다. DC 인덕터 (1134A, 1148A) 는 차량 패드 인클로저 (1104) 에 위치하고 DC 인덕터 (1134B, 1148B) 는 제어기 인클로저 (1142) 에 위치한다. 그러한 구현에서, 도 11a 내지 도 11c 의 각각에 도시된 바와 같이, DC 인덕터 (1134A, 1134B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (1134) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있는 한편, DC 인덕터 (1148A, 1148B) 의 인덕턴스의 합은 DC 인덕터 (1148) 의 인덕턴스와 실질적으로 동일할 수도 있다.
모든 수신기 제어 회로가 수신 커플러 자체를 갖거나 또는 갖지 않고서 동일한 인클로저에 완전히 통합되는 구현들과 비교하여, 도 5, 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 및 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 앞서 설명된 구현들은 각각의 차량 커플러 인클로저와 제어기 인클로저 사이에 보다 유연한 컴포넌트 위치 및 향상된 열 손실 분산 (thermal loss distribution) 을 제공할 수도 있다. 차량 커플러 인클로저의 출력은 교류가 아닌 직류이기 때문에, AC 정격 인터커넥트가 DC 정격 인터커넥트에 비해 훨씬 더 비싸고 이용이 훨씬 더 손쉽지 않으므로, 저렴한 인터커넥트가 이용될 수도 있다. 또한, (예를 들어, 리츠 (Litz) 선을 대체하는) 보다 저렴한 케이블 및 보다 편리한 케이블 입구/출구 위치가 이용될 수도 있다. 더욱이, 직류는 교류에 비해 전자기 간섭 및 방출을 실질적으로 감소시킨다. 또한, DC 인덕터와 같은 컴포넌트들의 물리적 치수는 정격 전력에 따라 조정되는 경향이 있으므로, 제어기 인클로저와는 분리된 인클로저에 이러한 부품을 포함하면 넓은 범위의 정격 무선 전력 수신 애플리케이션을 위한 일반 제어기의 이용이 가능할 수도 있다.
그러나, 일부 추가적인 제어 메카니즘이 없는 경우, 도 7a 내지 도 7d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 및 도 11d에 도시된 구현들은, 각각의 스위치가 배터리 (예컨대, 배터리 (718)) 를 분리할 때 발생하는, 무부하 차량 커플러 (예를 들어, 커플러 (716)) 와 자기적으로 결합되는 동안 송신기가 구동될 때 야기되는 과전압 폴트의 가능성을 증가시킬 수도 있다. 또한, 도 8a 내지 도 8d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d, 및 도 11a 내지 도 11d 의 전류 커플러 구현들에서, DC 출력 상의 임의의 AC 리플은 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d와 비교하여 배가된 주파수를 가질 것이다.
도 12는 일부 구현들에 따라 충전 전력을 무선 수신하기 위한 방법을 도시하는 플로우차트 (1200) 이다. 플로우차트 (1200) 의 방법은 도 4, 5, 6b 내지 6d, 7b 내지 7d, 8b 내지 8d, 9b 내지 9d, 10b 내지 10d 및 11b 내지 11d 와 관련하여 이전에 설명된 임의의 수신기 구현들을 참조하여 여기서 설명된다. 일부 구현들에서, 플로우차트 (1200) 에서의 하나 이상의 블록은 도 4, 도 5, 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 하나에서 이전에 설명된 바와 같이 커플러, 정류기 회로 및/또는 제어기 회로 중 하나 이상에 의해 수행될 수도 있다. 플로우차트 (1200) 의 방법은 특정 순서를 참조하여 여기에서 설명되었지만, 다양한 구현들에서, 여기에서의 블록들은 상이한 순서로 수행될 수도 있거나, 또는 생략될 수도 있고, 추가의 블록들이 추가될 수도 있다.
플로우차트 (1200) 는, 제 1 인클로저 내에서, 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하는 것을 포함하는 블록 (1202) 으로 시작될 수도 있다. 예를 들어, 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이, 커플러 (616, 717, 816, 916, 1016 및 1116) 는 송신 커플러에 의해 생성된 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성할 수도 있다. 커플러는 제 1 인클로저 (604, 704, 804, 904, 1004, 1104) 에 위치할 수도 있다.
그 다음, 플로우차트 (1200) 는 제 1 인클로저 내에서 교류를 변경하여 직류를 생성하는 것을 포함하는 블록 (1204) 으로 진행할 수도 있다. 예를 들어, 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이, 정류기 회로는 커플러 (616, 717, 816, 916, 1016 및 1116) 로부터 수신된 교류를 변경할 수도 있다.
그 다음, 플로우차트 (1200) 는, 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저의 제어기 회로로 직류를 출력하는 것을 포함하는, 블록 (1206) 으로 진행할 수도 있다. 예를 들어, 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이, 정류기 회로로부터의 직류는 제 1 인클로저 (604, 704, 804, 904, 1004, 1104) 로부터 제 2 인클로저 (642, 742, 842, 942, 1042, 1142) 에 위치된 제어기 회로로 출력될 수도 있다.
전술된 방법들의 다양한 동작들은, 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들), 회로들 및/또는 모듈(들) 과 같은, 그 동작들을 수행할 수 있는 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로, 도면들에 예시된 임의의 동작들은 그 동작들을 수행할 수 있는 대응하는 기능 수단에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 인클로징 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 임의의 것과 관련하여 이전에 설명된 바와 같이 인클로저 (504, 604, 704, 804, 904, 1004, 1104) 를 포함할 수도 있다. 제 2 인클로징 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 임의의 것과 관련하여 이전에 설명된 바와 같이 인클로저 (542, 642, 742, 842, 942, 1042, 1142) 를 포함할 수도 있다. 교류를 생성하는 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이 적어도 하나의 커플러를 포함할 수도 있다. 교류를 변경하는 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이 적어도 하나의 정류기 회로를 포함할 수도 있다. 장치를 제어하는 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이 적어도 하나의 제어기 회로를 포함할 수도 있다. 직류를 수신하는 수단은 도 6b 내지 도 6d, 도 7b 내지 도 7d, 도 8b 내지 도 8d, 도 9b 내지 도 9d, 도 10b 내지 도 10d 및 도 11b 내지 도 11d 중 어느 것과 관련하여 전술한 바와 같이 적어도 하나의 직류 인덕터를 포함할 수도 있다.
정보 및 신호들은 임의의 다양한 상이한 기술 및 기법을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들어, 위의 설명 전체에 걸쳐 언급될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기입자, 광학장 (optical field) 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
여기에 개시된 구현들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 양자의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계가 일반적으로 그들의 기능성의 측면에서 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될지 여부는, 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 달려 있다. 설명된 기능성은 특정 애플리케이션 각각에 대한 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정이 구현들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.
여기에 개시된 구현들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록, 모듈, 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트 또는 여기에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다르게는, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 구현들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘 및 기능의 단계는 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 그들의 조합으로 구체화될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 유형의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그램가능 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 ROM (EEPROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, CD ROM, 또는 업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 다르게는, 저장 매체는 프로세서에 내장될 수도 있다. 여기에 설명된 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 CD (compact disc), 레이저 디스크 (laser disc), 광 디스크 (optical disc), DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 (floppy disk) 및 블루레이 디스크 (blu ray disc) 를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 또한, 앞서 말한 것의 조합이 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
본 개시를 요약하는 목적으로, 구현들의 특정 양태들, 이점들 및 신규한 특징들이 여기에서 설명되었다. 모든 그러한 이점들이 반드시 임의의 특정 구현에 따라 달성되는 것은 아닐 수도 있다는 것이 이해되야 한다. 따라서, 본 구현들은, 여기에 교시되거나 또는 시사될 수도 있는 다른 이점들을 반드시 달성하지는 않고서 여기에 교시된 하나의 이점 또는 집단의 이점들을 달성하거나 또는 최적화하는 방식으로 구체화되거나 또는 수행될 수도 있다.
전술된 구현들의 다양한 변경들이 손쉽게 분명해질 것이고, 여기에 정의된 일반 원리들은, 본원의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 구현에 적용될 수도 있다. 따라서, 본원은 본원에 나타낸 구현들에 한정되도록 의도된 것이 아니라, 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의 범위가 허여되야 한다.

Claims (30)

  1. 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치로서,
    제 1 인클로저를 포함하고,
    상기 제 1 인클로저는
    교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하도록 구성된 수신 커플러; 및
    상기 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저에 있는 제어기 회로로 출력하기 위한 직류를 생성하기 위해 상기 교류를 변경하도록 구성된 정류기 회로
    를 적어도 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류기 회로로부터 상기 직류를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 직류 인덕터를 더 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 직류 인덕터는 상기 제 1 인클로저에 위치되는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 직류 인덕터는 상기 제 2 인클로저에 위치되는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기 회로를 포함하는 상기 제 2 인클로저를 더 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기 회로는 상기 직류를 배터리에 선택적으로 제공하도록 구성되는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 병렬 동조 공진 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 인터리브식 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  10. 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법으로서,
    제 1 인클로저 내에서, 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하는 단계,
    상기 제 1 인클로저 내에서, 직류를 생성하기 위해 상기 교류를 변경하는 단계, 및
    상기 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저에 있는 제어기 회로로 상기 직류를 출력하는 단계
    를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어기 회로를 통해 상기 직류를 배터리에 선택적으로 제공하는 단계를 더 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 병렬 동조 공진 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 인터리브식 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하는 방법.
  15. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    실행될 때, 장치로 하여금,
    제 1 인클로저 내에서, 교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하게 하고,
    상기 제 1 인클로저 내에서, 직류를 생성하기 위해 상기 교류를 변경하게 하고, 그리고
    상기 제 1 인클로저로부터 다른 곳에 위치된 제 2 인클로저에 있는 제어기 회로로 상기 직류를 출력하게 하는
    코드를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 코드는 또한, 실행될 때, 상기 장치로 하여금 상기 제어기 회로를 통해 상기 직류를 배터리에 선택적으로 제공하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 병렬 동조 공진 회로를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 전류 더블러 회로를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로저 및 상기 제 2 인클로저에 있는 전기 컴포넌트들은 인터리브식 전류 더블러 회로를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치로서,
    제 1 인클로징 수단을 포함하고,
    상기 제 1 인클로징 수단은
    교번 자기장의 영향 하에서 교류를 생성하는 수단; 및
    상기 제 1 인클로징 수단으로부터 상기 장치를 제어하는 수단으로 출력하기 위한 직류를 생성하기 위해 상기 교류를 변경하는 수단으로서, 상기 장치를 제어하는 수단은 다른 곳에 위치된 제 2 인클로징 수단내에 배치되는, 상기 교류를 변경하는 수단
    을 적어도 인클로징하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류를 변경하는 수단으로부터 상기 직류를 수신하는 수단을 더 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 직류를 수신하는 수단은 상기 제 1 인클로징 수단에 의해 인클로징되는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 직류를 수신하는 수단은 적어도 하나의 전기 컴포넌트를 인클로징하는 제 2 수단에 의해 인클로징되는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 장치를 제어하는 수단을 더 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로징 수단 및 상기 제 2 인클로징 수단에 있는 전기 컴포넌트들은 병렬 동조 공진 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로징 수단 및 상기 제 2 인클로징 수단에 있는 전기 컴포넌트들은 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 인클로징 수단 및 상기 제 2 인클로징 수단에 있는 전기 컴포넌트들은 인터리브식 전류 더블러 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류를 생성하는 수단은 수신 커플러를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류를 변경하는 수단은 정류기 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
  30. 제 20 항에 있어서,
    상기 장치를 제어하는 수단은 제어기 회로를 포함하는, 무선으로 충전 전력을 수신하기 위한 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10059213B2 (en) 2015-11-13 2018-08-28 Nio Usa, Inc. Charging devices within wheel portions
US10336194B2 (en) * 2015-11-13 2019-07-02 Nio Usa, Inc. Electric vehicle charging device alignment and method of use
US10093195B2 (en) 2015-11-13 2018-10-09 Nio Usa, Inc. Integrated vehicle charging panel system and method of use
US10189363B2 (en) 2015-11-13 2019-01-29 Nio Usa, Inc. Electric vehicle roadway charging system and method of use
US10727697B2 (en) * 2016-09-14 2020-07-28 Witricity Corporation Power flow controller synchronization
JP6390808B1 (ja) * 2017-05-19 2018-09-19 オムロン株式会社 非接触給電装置
WO2019006376A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 Witricity Corporation PROTECTION AND CONTROL OF WIRELESS POWER SYSTEMS
CN110014898A (zh) * 2017-12-25 2019-07-16 中惠创智无线供电技术有限公司 一种无线充电的方法、车载电池管理系统以及电动车辆
US11001159B2 (en) 2018-02-20 2021-05-11 Witricity Corporation Fault detection and monitoring methods for safe operation of a WEVC system

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559562B1 (en) * 2001-12-14 2003-05-06 Ssi Power, Llc Voltage sag and over-voltage compensation device with pulse width modulated autotransformer
US7149096B2 (en) 2004-02-18 2006-12-12 Astec International Limited Power converter with interleaved topology
JP4563950B2 (ja) 2006-03-14 2010-10-20 富士通株式会社 無接点充電システム
NZ547604A (en) * 2006-05-30 2008-09-26 John Talbot Boys Inductive power transfer system pick-up circuit
JP2008125198A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Ishida Co Ltd 非接触給電装置
US8723366B2 (en) 2008-09-27 2014-05-13 Witricity Corporation Wireless energy transfer resonator enclosures
US8643326B2 (en) 2008-09-27 2014-02-04 Witricity Corporation Tunable wireless energy transfer systems
US9246336B2 (en) 2008-09-27 2016-01-26 Witricity Corporation Resonator optimizations for wireless energy transfer
JP4962621B2 (ja) 2008-10-09 2012-06-27 トヨタ自動車株式会社 非接触電力伝達装置および非接触電力伝達装置を備える車両
WO2011011681A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Access Business Group International Llc Power supply
WO2011097608A2 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Access Business Group International Llc Input parasitic metal detection
US8482250B2 (en) 2010-08-06 2013-07-09 Cynetic Designs Ltd. Inductive transmission of power and data through ceramic armor panels
WO2012129273A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Access Business Group International Llc System and method for improved control in wireless power supply systems
GB201105145D0 (en) * 2011-03-28 2011-05-11 Tdk Lambda Uk Ltd Controller
US20130049674A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Qualcomm Incorporated Integrated photo voltaic solar plant and electric vehicle charging station and method of operation
US20130062966A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-14 Witricity Corporation Reconfigurable control architectures and algorithms for electric vehicle wireless energy transfer systems
CN103827996B (zh) * 2011-09-28 2016-12-28 丰田自动车株式会社 受电装置、送电装置以及电力传输系统
EP2763149B1 (en) 2011-09-28 2018-03-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power receiving device, power transmitting device, and power transmission system
US9411386B2 (en) * 2011-10-31 2016-08-09 Hand Held Products, Inc. Mobile device with tamper detection
JP6407139B2 (ja) 2012-03-20 2018-10-17 オークランド ユニサービシズ リミテッドAuckland Uniservices Limited 配線ハーネスおよび無線電力伝送システム
US9436220B2 (en) * 2012-05-04 2016-09-06 Jpmorgan Chase Bank, N.A. System and method for mobile device docking station
CN103427495B (zh) * 2012-05-20 2017-10-20 捷通国际有限公司 无线电源系统
US9410823B2 (en) 2012-07-13 2016-08-09 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for detection of metal objects in a predetermined space
US9859755B2 (en) 2012-07-16 2018-01-02 Qualcomm Incorporated Device alignment and identification in inductive power transfer systems
US8467770B1 (en) * 2012-08-21 2013-06-18 Mourad Ben Ayed System for securing a mobile terminal
US9859955B2 (en) * 2012-08-24 2018-01-02 Qualcomm Incorporated System and method for power output control in wireless power transfer systems
WO2014055658A2 (en) * 2012-10-02 2014-04-10 Witricity Corporation Wireless power transfer
US9613282B2 (en) * 2012-11-14 2017-04-04 Golan Weiss Biometric methods and systems for enrollment and authentication
WO2014089576A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Chamtech Technologies Incorporated Techniques for biometric authentication of user of mobile device
JP2014143843A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Nissan Motor Co Ltd 非接触給電装置
CN103166474B (zh) * 2013-02-26 2017-06-30 南京航空航天大学 原边串联副边串并联补偿非接触谐振变换器
US9626258B2 (en) * 2014-03-26 2017-04-18 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus related to wireless charging management
CN203859684U (zh) * 2014-05-16 2014-10-01 西安唯电电气技术有限公司 一种大电流半桥电路
US9501881B2 (en) * 2014-08-20 2016-11-22 Gate Labs Inc. Access management and resource sharing system based on biometric identity
US10406925B2 (en) * 2014-10-06 2019-09-10 Robert Bosch Gmbh Wireless charging system for devices in a vehicle
US10074224B2 (en) * 2015-04-20 2018-09-11 Gate Labs Inc. Access management system

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