CN114747115B - 动态无线电力传送基座垫 - Google Patents

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Abstract

动态无线电力传送基座垫可以包括壳体、第一导体、第二导体和第三导体。第一导体可以基本上沿着周边部署在壳体内并且可以被配置为传导第一电流以产生第一磁场。第二导体可以在第一端处部署在壳体内并且可以被配置为传导第二电流以产生第二磁场。磁场在第一端处可以包括第一磁场与第二磁场的相长叠加。第三导体可以在第二端处部署在壳体内并且可以被配置为传导第三电流以产生第三磁场。磁场在第二端处可以包括第一磁场与第三磁场的相长叠加。

Description

动态无线电力传送基座垫
技术领域
所公开的技术针对用于对电动车辆的电池再充电的机构。具体而言,所公开的技术针对使用动态无线电力传送(DWPT)***来对电动车辆的电池进行再充电。
背景技术
常规机动车辆的发动机可以通过燃烧过程消耗化石燃料以产生推进力。因为燃烧过程的废物可以包括污染物,所以已经努力通过不同的机构产生推进力。在这些努力当中,有一些可以使用电动机来产生推进力。例如,可以通过电池为电动机提供电力。通常,电池可以被配置为在必要时通过电线连接到交流电源以便被再充电。遗憾的是,以这种方式为电池再充电可能要求范围从二十分钟到六小时的持续时间。
发明内容
在实施例中,动态无线电力传送基座垫可以包括壳体、第一导体、第二导体和第三导体。壳体可以具有由第一轴和第二轴限定的简单闭合曲线形状。壳体可以具有沿着第一轴的第一端。壳体可以具有沿着第一轴的第二端。第一导体可以基本上沿着壳体的周边部署在壳体内。第一导体可以被配置为传导第一电流以产生第一磁场。第二导体可以在第一端处部署在壳体内。第二导体可以被配置为传导第二电流以产生第二磁场。磁场在第一端处可以包括第一磁场与第二磁场的相长叠加。第三导体可以在第二端处部署在壳体内。第三导体可以被配置为传导第三电流以产生第三磁场。磁场在第二端处可以包括第一磁场与第三磁场的相长叠加。动态无线电力传送基座垫可以被配置为安装在道路下方、道路旁或道路上当中的一种或多种。
在另一个实施例中,动态无线电力传送基座***可以包括第一动态无线电力传送基座垫和第二动态无线电力传送基座垫。第一动态无线电力传送基座垫可以具有由第一轴限定的简单闭合曲线形状。第一动态无线电力传送基座垫可以具有一个或多个第一导体,该一个或多个第一导体被配置为传导一个或多个第一电流以产生第一磁场。第二动态无线电力传送基座垫可以具有由第二轴限定的简单闭合曲线形状。第二动态无线电力传送基座垫可以具有一个或多个第二导体,该一个或多个第二导体被配置为传导一个或多个第二电流以产生第二磁场。动态无线电力传送基座***可以被配置为安装在道路下方、道路旁或道路上当中的一种或多种。第一磁场的强度可以沿着在道路上方特定距离并且平行于第一轴的第一线基本上相等。第二磁场的强度可以沿着在道路上方特定距离并且平行于第二轴的第二线基本上相等。,第一动态无线电力传送基座垫可以部署为在动态无线电力传送基座***已安装之后与第二动态无线电力传送基座垫相邻。动态无线电力传送基座***可以被配置为使得在动态无线电力传送基座***已安装之后垂直于由道路限定的平面的线不与一个或多个第一导体和一个或多个第二导体都相交。
在另一个实施例中,一种用于产生组合磁场的方法可以包括使第一电流由具有长度的第一导体传导以产生第一磁场。该方法可以包括使第二电流由第一导体的第一端处部署的第二导体传导以产生第二磁场。磁场在第一端处可以包括第一磁场与第二磁场的相长叠加。该方法可以包括使第三电流由第一导体的第二端处部署的第三导体传导以产生第三磁场。磁场在第二端处可以包括第一磁场与第三磁场的相长叠加,第二端与第一端相对。可以沿着平行于长度的线产生组合磁场,使得组合磁场在线上与长度的中心相对的点处的强度可以基本上等于组合磁场在线上与第一端相对的点处的强度,并且可以基本上等于组合磁场在线上与第二端相对的点处的强度。
附图说明
并入并构成说明书的一部分的附图说明了本公开的各种***、方法和其它实施例。将认识到的是,图中所示的元素边界(例如,框、框的组或其它形状)表示边界的一个实施例。在一些实施例中,一个元素可以被设计为多个元素,或者多个元素可以被设计为一个元素。在一些实施例中,被示为另一个元素的内部组件的元素可以被实现为外部组件,反之亦然。此外,元素可以未按比例绘制。
图1是包括环境的示例的图,该环境包括第一类型的常规动态无线电力传送(DWPT)***。
图2是包括环境的示例的图,该环境包括第二类型的传统DWPT***。
图3是磁耦合系数相对于沿着DWPT基座***的轴的位置的第一示例的曲线图。
图4是磁耦合系数相对于沿着DWPT基座***的轴的位置的第二示例的曲线图。
图5是包括另一个DWPT基座***的示例的图。
图6是对于另一个DWPT基座***的两个DWPT基座垫的磁耦合系数相对于沿着轴的位置的示例的曲线图。
图7是根据所公开技术的包括DWPT基座***的示例的图。
图8是根据所公开技术的包括DWPT基座垫的示例的图。
图9是根据所公开技术的包括DWPT基座垫的示例的变体的图。
图10是根据所公开技术的包括DWPT基座垫的替代示例的图。
图11是根据所公开技术的图示与产生组合磁场相关联的方法的示例的流程图。
具体实施方式
动态无线电力传送(DWPT)技术可以被用于对向电动机提供电力的电池进行再充电,该电动机为电动车辆产生推进力。有利地,DWPT技术可以以不要求将电池通过电线连接到交流电源的方式对电池进行再充电。
图1是包括环境100的示例的图,环境100包括第一类型的常规DWPT***102。图1的视图(a)是从x-z坐标系的视角的包括环境100的示例的图。环境100可以包括道路106上的电动车辆104。这种第一类型的常规DWPT***102可以包括DWPT基座***108和DWPT接收***110。DWPT接收***110、功率变换器112和电池114可以安装在电动车辆104上。DWPT基座***108可以安装在道路106下方,如图1的视图(a)中所示。附加地或可替代地,DWPT基座***108可以安装在道路106旁或道路106上。例如,DWPT基座***108可以是150英尺长。DWPT基座***108可以包括部署在壳体118内的轨道116。轨道116可以通过第一电线120连接到交流电源122。轨道116可以被配置为传导电流以产生磁场124。随着电动车辆104在道路106上运动,磁场124可以使得在DWPT接收***110中产生交流电流。DWPT接收***110可以通过第二电线126连接到功率变换器112。功率变换器112可以被配置为将交流电流转换成直流电流。功率变换器112可以通过第三电线128连接到电池114。直流电流可以给114电池充电。图1的视图(b)是从x-y坐标系的视角的包括DWPT基座***108的示例的图。
遗憾的是,因为DWPT基座***108的轨道116连接到集中式交流电源122,所以这种第一类型的常规DWPT***102会容易受到与交流电源122相关联的问题的影响。此外,因为轨道116可以连续地连接到交流电源122以沿着DWPT基座***108的整个长度产生磁场124,所以对于这种第一类型的常规DWPT***102,从交流电源122向磁场124传送电力的效率可以是低的。
图2是包括环境200的示例的图,环境200包括第二类型的常规DWPT***202。图2的视图(a)是从x-z坐标系的视角的包括环境200的一部分的示例的图。环境200可以包括道路106上的电动车辆104。这种第二类型的常规DWPT***202可以包括DWPT基座***204和DWPT接收***110。DWPT接收***110、功率变换器112和电池114可以安装在电动车辆104上。DWPT基座***204可以安装在道路106下方,如图2的视图(a)中所示。附加地或可替代地,DWPT基座***204可以安装在道路106旁或道路106上。DWPT基座***204可以包括DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n。例如,DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n之一可以是10英尺长。DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n中的每一个可以在DWPT基座***204已安装之后部署成与DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n中的另一个相邻。例如,DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n可以沿着轴208部署。DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n中的每一个可以包括部署在对应壳体212-1、212-2、212-3、……、212-n内的对应导体210-1、210-2、210-3、……、210-n。
图2的视图(b)是从x-y坐标系的视角的包括环境200的一部分的示例的图。DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n中的每一个可以通过对应的第一电线214-1、214-2、214-3、……、214-n连接到对应的交流电源216-1、216-2、216-3、……、216-n。可替代地,DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n中的多于一个可以连接到单个交流电源。例如,DWPT基座垫206-1和206-3可以连接到交流电源216-a;DWPT基座垫206-2和206-n可以连接到交流电源216-b。可替代地,例如,DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n可以连接到交流电源216。参考图2的视图(a),导体210-1、210-2、210-3、……、210-n中的每一个可以被配置为传导对应的电流以产生对应的磁场218-1、218-2、218-3、……、218-n。随着电动车辆104在道路106上运动,磁场218-1、218-2、218-3、……、218-n可以使交流电流在DWPT接收***110中产生。DWPT接收***110可以通过第二电线126连接到功率变换器112。功率变换器112可以被配置为将交流电流转换成直流电流。功率变换器112可以通过第三电线128连接到电池114。直流电流可以给114电池充电。
因为这种第二类型的常规DWPT***202使用多个DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n,其中每一个DWPT基座垫可以连接到对应的交流电源216-1、216-2、216-3、……、216-n,所以第二类型的常规DWPT***202可以比第一类型的常规DWPT***102更不容易受到可以与交流电源216-1、216-2、216-3、……、216-n中的任一个相关联的问题的影响。此外,因为这种第二类型的常规DWPT***202可以被配置为使得多个DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……,206-n中只有当电动车辆104在道路106上运动时最靠近电动车辆104的一个(或多个)DWPT基座垫连接到其(或它们)对应的交流电源216-1、216-2、216-3、……、216-n以产生其(或它们)对应的磁场218-1、218-2、218-3、……、218-n,所以第一类型的常规DWPT***102相比,第二类型的常规DWPT***202可以提高将来自交流电源216-1、216-2、216-3、……、216-n的电力传送到对应磁场218-1、218-2、218-3、……、218-n的效率。而且,由于这第二类型的常规DWPT***202使用多个DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n,因此维护和修理规程在第二类型的常规DWPT***202的DWPT基座***204上比在第一类型的常规DWPT***102的DWPT基座***104上更容易执行。
但是,因为在DWPT基座***204的导体210-1、210-2、210-3、……、210-n之间存在间隙(例如,间隙220-a和220-b),所以在这些间隙的位置处对应磁耦合系数(例如,磁场218-1、218-2和218-3)的强度可以小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间充分耦合所需的阈值磁耦合系数。
图3是针对仅包括DWPT基座垫206-1和206-2的DWPT基座***204的示例的磁耦合系数相对于沿着轴208的位置的第一示例的曲线图300。如曲线图300中所示,对于除了DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的端部以外的所有位置,用于DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间充分耦合所需的阈值磁耦合系数。在DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的端部处,磁耦合系数小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间充分耦合所需的阈值磁耦合系数。在DWPT基座垫206-1与DWPT基座垫206-2相邻的位置(例如,间隙220-a)处,磁耦合系数小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间充分耦合所需的阈值磁耦合系数。
电池114例如可以是锂离子电池。使间隙(例如,间隙220-a和220-b)处的磁耦合系数小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分电力递送所需的阈值磁耦合系数会造成用于为电池114充电的直流电流的中断。这种中断(也被称为功率脉动)会降低第二类型的常规DWPT***202的部件(具体而言,功率变换器112和多个DWPT基座垫206-1、206-2、206-3、……、206-n)的利用程度。而且,此类功率脉动会产生不期望的电磁干扰(EMI)并且会影响功率变换器112(或其它电路)的计算电池114的充电状态的估计的操作。
对在间隙(例如,间隙220-a和220-b)处的磁耦合系数小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数的问题的一种解决方案可以是增加由导体210-1、210-2、210-3、……、210-n中的每一个传导的电流的量,以产生具有更大磁场强度的对应磁场218-1、218-2、218-3、……、218-n。
图4是针对仅包括DWPT基座垫206-1和206-2的DWPT基座***204的示例的磁耦合系数相对于沿着轴208的位置的第二示例的曲线图400。如曲线图400中所示,对于除DWPT基座***204的末端(bitter end)之外的所有位置,用于DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数。在DWPT基座垫206-1与DWPT基座垫206-2相邻的位置(例如,间隙220-a)处,磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数。
但是,为了确保DWPT基座垫206-1与DWPT基座垫206-2相邻的位置(例如,间隙220-a)处的磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数,除DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的端部以外的位置处的磁耦合系数远大于在这些位置处需要的磁耦合系数。这种解决方案不仅消耗大量的功率,而且这种解决方案还造成在DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个的端部以外的位置处DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的过度耦合。
图5是包括另一个DWPT基座***500的示例的图。DWT基座***500可以是在间隙(例如,间隙220-a和220-b)处的磁耦合系数小于确保DWPT基座***204和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数的问题的另一种解决方案,可以是配置DWPT基座垫206-1和206-2中的每一个。图5的视图(a)是从x-z坐标系的视角的包括DWPT基座***500的示例的图。图5的视图(b)是从x-y坐标系的视角的包括DWPT基座***500的示例的图。DWPT基座***500可以安装在道路106下方,如图5的视图(a)中所示。附加地或可替代地,DWPT基座***500可以安装在道路106旁或道路106上。DWPT基座***500可以包括DWPT基座垫502-1和502-2。DWPT基座垫502-1可以在DWPT基座***500已安装之后与DWPT基座垫502-2相邻部署。例如,DWPT基座垫502-1和502-2可以沿着轴208部署。DWPT基座垫502-1和502-2中的每一个可以包括部署在对应壳体506-1和506-2内的对应导体504-1和504-2。DWPT基座***500可以被配置为使得在DWPT基座***500已安装之后垂直于由道路106限定的平面的线508与导体504-1和导体504-2都相交。即,DWPT基座***500可以被配置为使得导体504-1与导体504-2重叠。
图6是针对DWPT基座垫502-1和502-2的磁耦合系数相对于沿着轴208的位置的示例的曲线图600。如曲线图600中所示,对于除DWPT基座***500的末端以外的所有位置,DWPT基座垫506-1和206-2中的每一个的磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***500和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数。在DWPT基座垫502-1与DWPT基座垫502-2相邻的位置(例如,间隙220-a)处,磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***500和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数。
但是,为了确保DWPT基座垫502-1与DWPT基座垫502-2相邻的位置(例如,间隙220-a)处的磁耦合系数大于或等于确保DWPT基座***500和DWPT接收***110之间的充分耦合所需的阈值磁耦合系数,DWPT基座***500以会使DWPT基座***上的维护和修理规程的执行复杂化的方式进行配置。即,使DWPT基座垫502-1的一部分与DWPT基座垫502-2的一部分重叠会使DWPT基座***500上的维护和修理规程的执行复杂化。
图7是根据所公开技术的包括DWPT基座***700的示例的图。图7的视图(a)是从x-z坐标系的视角的包括DWPT基座***700的示例的图。图7的视图(b)是从x-y坐标***的视角的包括DWPT基座***700的示例的图。DWPT基座***700可以安装在道路106下方,如图7的视图(a)中所示。附加地或可替代地,DWPT基座***700可以安装在道路106旁或道路106上。例如,DWPT基座***700可以包括第一DWPT基座垫702-1和第二DWPT基座垫702-2。第一DWPT基座垫702-1可以具有由第一轴704-1限定的简单闭合曲线形状。第一DWPT基座垫702-1可以具有一个或多个导体706-1,该一个或多个导体706-1被配置为传导一个或多个电流以产生磁场708-1。第二DWPT基座垫702-2可以具有由第二轴704-2限定的简单闭合曲线形状。第二DWPT基座垫702-2可以具有一个或多个导体706-2,该一个或多个导体706-2被配置为传导一个或多个电流以产生磁场708-2。在实施方式中,在DWPT基座***700已安装之后,第一轴704-1可以是第二轴704-2(例如,道路106的笔直的一部分)。在实施方式中,在DWPT基座***700已安装之后,第一轴704-1可以不同于第二轴704-2(例如,道路106的具有弯曲的一部分)。
磁场708-1的强度可以沿着在道路106上方特定距离(D)处且平行于第一轴704-1的第一线710-1基本相等。例如,除了在第一DWPT基座垫702-1的一端是DWPT基座***700的末端的情况之外,磁场708-1沿着第一线710-1的强度可以变化磁场708-1沿着第一线710-1的平均强度的+/-20%。磁场708-2的强度可以沿着在道路106上方特定距离(D)处且平行于第二轴704-2的第二线710-2基本相等。例如,除了在第二DWPT基座垫702-2的一端是DWPT基座***700的末端的情况之外,磁场708-2沿着第二线710-2的强度可以变化磁场708-2沿着第二线710-2的平均强度的+/-20%。在实施方式中,第一线710-1可以与第二线710-2相交。在实施方式中,磁场708-1的强度可以基本上等于磁场708-2的强度。
在DWPT基座***700已安装之后,第一DWPT基座垫702-1可以被部署为与第二DWPT基座垫702-2相邻。DWPT基座***700可以被配置为使得在DWPT基座***700已安装之后垂直于由道路106限定的平面的线不与一个或多个导体706-1和一个或多个导体706-2均相交。即,DWPT基座***700可以被配置为使得一个或多个导体706-1不与一个或多个导体706-2重叠。
图8是根据所公开技术的包括DWPT基座垫800的示例的图。图8的视图(a)是从x-z坐标系的视角的包括DWPT基座***800的示例的图。图8的视图(b)是从x-y坐标***的视角的包括DWPT基座***800的示例的图。例如,第一DWPT基座垫702-1、第二DWPT基座垫702-2或其中每一个都可以被实现为DWPT基座垫800。例如,DWPT基座垫800可以包括壳体802。例如,一个或多个导体706-1、一个或多个导体706-2或其中每一个都可以包括第一导体804、第二导体806和第三导体808。DWPT基座垫800可以安装在道路106下方,如图8的视图(a)中所示。附加地或可替代地,DWPT基座垫800可以安装在道路106旁或道路106上。
壳体802可以具有由第一轴810和第二轴812限定的简单闭合曲线形状。壳体802可以具有沿着第一轴810的第一端814。壳体802可以具有沿着第一轴810的第二端816。例如,简单闭合曲线可以是矩形、椭圆、超椭圆等。例如,壳体802沿着第一轴810的维度的值可以大于壳体802沿着第二轴812的维度的值。在实施方式中,第一轴810可以是第一轴704-1、第二轴704-2或其中每一个。
第一导体804可以基本上沿着壳体802的周边部署在壳体802内。例如,第一导体804可以沿着壳体802的至少45%的周边部署在壳体802内。第一导体804可以被配置为传导第一电流以产生第一磁场818。例如,第一导体804可以包括电线的线圈。例如,电线的线圈可以具有基本上立体螺旋(helical)或基本上平面螺旋(spiral)的形状。基本上立体螺旋的形状可以具有螺旋开瓶器(corkscrew)形式,其中切线与固定轴成恒定角度。基本上平面螺旋形状可以具有圆形形式,其中从中心点开始半径增加。例如,电线可以包括Litz线。例如,如果第一导体804是电线的线圈,那么电线在x-y平面中的维度可以不同于电线在x-z平面中的维度。附加地或可替代地,例如,第一导体804可以包括金属条。
第二导体806可以在第一端814部署在壳体802内。第二导体806可以被配置为传导第二电流以产生第二磁场820。磁场822在第一端814处可以包括第一磁场818与第二磁场820的相长叠加(constructive superimposition)。例如,第二导体806可以包括电线的线圈。例如,电线的线圈可以具有基本上立体螺旋或基本上平面螺旋形状。基本上立体螺旋形状可以具有螺旋开瓶器形式,其中切线与固定轴成恒定角度。基本上平面螺旋形状可以具有圆形形式,其中从中心点开始半径增加。例如,电线可以包括Litz线。例如,如果第二导体806是电线的线圈,那么电线在x-y平面中的维度可以不同于电线在x-z平面中的维度。附加地或可替代地,例如,第二导体806可以包括金属条。
第三导体808可以在第二端816部署在壳体802内。第三导体808可以被配置为传导第三电流以产生第三磁场824。磁场826在第二端816处可以包括第一磁场818与第三磁场824的相长叠加。例如,第三导体808可以包括电线的线圈。例如,电线的线圈可以具有基本上立体螺旋或基本上平面螺旋形状。基本上立体螺旋形状可以具有螺旋开瓶器形式,其中切线与固定轴成恒定角度。基本上平面螺旋形状可以具有圆形形式,其中从中心点开始半径增加。例如,电线可以包括Litz线。例如,如果第三导体808是电线的线圈,那么电线在x-y平面中的维度可以不同于电线在x-z平面中的维度。附加地或可替代地,例如,第三导体808可以包括金属条。
在实施方式中,在第一导体804与第二导体806或第三导体808中的一个或多个之间可以存在沿着x-z轴的间距。例如,可以通过包围第一导体804、第二导体806或第三导体808中的一个或多个的绝缘来提供这种间距。可以设置间距的维度的值,使得磁场830在线828上与DWPT基座垫800的中心834相对的点832处的强度可以基本上等于磁场830在线828上与第一端814相对的点836处的强度,并且可以基本上等于磁场830在线828上与第二端816相对的点838处的强度。
例如,第一导体804可以被配置为传导第一电流,第二导体806可以被配置为传导第二电流,并且第三导体808可以被配置为传导第三电流,以沿着在道路106上方并平行于第一轴810的线828产生磁场830。磁场830在线828上与DWPT基座垫800的中心834相对的点832处的强度可以基本上等于磁场830在线828上与第一端814相对的点836处的强度,并且可以基本上等于磁场830在线828上与第二端816相对的点838处的强度。例如,除了在DWPT基座垫800的一端是DWPT基座***的末端的情况下,磁场830沿着线828的强度可以变化磁场830沿着线828的平均强度的+/-20%。
例如,磁场708-1、磁场708-2或其中每一个都可以是磁场830,其可以包括第一磁场818、第二磁场820和第三磁场824。
壳体802可以具有沿着第二轴812的第三端840。壳体802可以具有沿着第二轴812的第四端842。例如,第一导体可以具有:(1)最靠近第一端814的部分844、(2)最靠近第二端816的部分846、(3)最靠近第三端840的部分848、以及(4)最靠近第四端842的部分850。例如,第二导体806可以具有:(1)最靠近第一端814的部分852、(2)最靠近第三端840的部分854、(3)最靠近第四端842的部分856、以及(4)最远离第一端814的部分858。例如,第三导体808可以具有:(1)最靠近第二端816的部分860、(2)最靠近第三端840的部分862、(3)最靠近第四端842的部分864、和(4)最远离第二端816的部分866。
例如,以下一项或多项的值可以被设置为使得磁场830在线828上与DWPT基座垫800的中心834相对的点832处的强度可以基本上等于磁场830在线828上与第一端814相对的点836处的强度,并且可以基本上等于磁场830在线828上与第二端816相对的点838处的强度:(1)以下一项或多项的宽度:(a)部分844、部分846、部分848、部分850、部分852、部分854、部分856、部分858、部分860、部分862、部分864或部分866,(2)以下一项或多项的宽度:(a)整个第一导体804(W1)、(b)整个第二导体806(W2)或(c)整个第三导体(W3);或(3)部署在壳体802内的磁芯868沿着第二轴812的维度(W4)。
在DWPT基座垫800的实施方式中,第一导体804、第二导体806或第三导体808中的一个或多个可以包括电线的线圈。例如,DWPT基座垫800还可以包括磁芯868。电线的线圈可以包围磁芯868。例如,磁芯868在DWPT基座垫800的中心834处的厚度可以小于磁芯868在第一端814或第二端816中的一个或多个处的厚度。
在DWPT基座垫800的实施方式中,第一导体804可以包括具有第一匝数的电线的第一线圈,第二导体806可以包括具有第二匝数的电线的第二线圈,并且第三导体808可以包括具有第三匝数的电线的第三线圈。例如,第一导体804可以被配置为传导第一电流,第二导体806可以被配置为传导第二电流,并且第三导体808可以被配置为传导第三电流,以沿着道路106上方且平行于第一轴810的线828产生磁场830。可以设置第一匝数、第二匝数或第三匝数中的一个或多个的值,使得磁场830在线828上与DWPT基座垫800的中心834相对的点832处的强度可以基本上等于磁场830在线828上与第一端814相对的点836处的强度,并且可以基本上等于磁场830在线828上与第二端816相对的点838处的强度。例如,除了在DWPT基座垫800的一端是DWPT基座***的末端的情况下,磁场830沿着线828的强度可以变化磁场830沿着线828的平均强度的+/-20%。例如,第三匝数可以等于第二匝数。可替代地,第三匝数可以不同于第二匝数。
参考图8中的视图(a),第一导体804的沿着z轴的第一位置可以不同于第二导体806和第三导体808中的每一个的沿着z轴的第二位置。但是,在其中第一导体804包括具有第一匝数的电线的第一线圈、第二导体806包括具有第二匝数的电线的第二线圈并且第三导体808包括具有第三匝数的电线的第三线圈的实施方式中,DWPT基座垫800可以被配置为使得满足以下中的一项或多项:(1)第一匝数中的一些匝在第二位置处,(2)第二匝数中的一些匝在第一位置处,或(3)第三匝数中的一些匝在第一位置处。
图9是根据所公开技术的包括DWPT基座垫800的示例的变体900的图。在变体900中,DWPT基座垫800还可以包括第四导体902、第五导体904和第六导体906。
第四导体902可以基本上沿着壳体802的周边部署在壳体802内。第四导体902可以被配置为传导第四电流以产生第四磁场908。
第五导体904可以在第一端814处部署在壳体802内。第五导体904可以被配置为传导第五电流以产生第五磁场910。磁场822在第一端814处还可以包括第四磁场908与第五磁场910的相长叠加。
第六导体906可以在第二端816处部署在壳体802内。第六导体906可以被配置为传导第六电流以产生第六磁场912。磁场826在第二端816处还可以包括第四磁场908与第六磁场912的相长叠加。
壳体802内的空间914可以包括第一半部916和第二半部918。第一导体804、第二导体806和第三导体808可以部署在第一半部916中。第四导体902、第五导体904和第六导体906可以部署在第二半部918中。
在实施方式中:(1)第二电流可以不同于第一电流,并且(2)第三电流可以不同于第一电流。第三电流可以等于第二电流。可替代地,第三电流可以不同于第二电流。可替代地,在变体900中:(1)第五电流可以不同于第四电流,并且(2)第六电流可以不同于第四电流。第六电流可以等于第五电流。可替代地,第六电流可以不同于第五电流。而且:(1)第四电流可以等于第一电流,(2)第五电流可以等于第二电流,并且(3)第六电流可以等于第三电流。可替代地:(1)第四电流可以不同于第一电流,(2)第五电流可以不同于第二电流,并且(3)第六电流可以不同于第三电流。
图10是根据所公开技术的包括DWPT基座垫800的替代示例1000的图。在替代示例1000中:(1)第一导体804的第一部分1004的第一端1002可以具有第一引线1006,(2)第一导体804的第一部分1004的第二端1008可以被串联连接到第二导体806的第一端1010,(3)第二导体806的第二端1012可以被串联连接到第一导体804的第二部分1016的第一端1014,(4)第一导体804的第二部分1016的第二端1018可以被串联连接到第三导体808的第一端1020,(5)第三导体808的第二端1022可以被串联连接到第一导体804的第三部分1026的第一端1024,以及(6)第一导体804的第三部分1026的第二端1028可以具有第二引线1030。第二电流可以是第一电流。第三电流可以是第一电流。
图11是根据所公开技术的图示与产生组合磁场相关联的方法1100的示例的流程图。
从图8、图9和图10中所示的DWPT基座垫800的视角来描述方法1100。虽然方法1100是结合DWPT基座垫800描述的,但是本领域技术人员根据本文的描述理解,方法1100不限于由DWPT基座垫800实现。更确切地说,DWPT基座垫800是可以用于实现方法1100的设备的一个示例。此外,虽然方法1100被示为一般串行过程,但方法1100的各个方面可以能够并行执行。
在方法1100中,在操作1102处,可以使第一电流由具有长度的第一导体传导以产生第一磁场。
在操作1104处,可以使第二电流由部署在第一导体的第一端处的第二导体传导以产生第二磁场。磁场在第一端处可以包括第一磁场与第二磁场的相长叠加。
在操作1106处,可以使第三电流由部署在第一导体的第二端处的第三导体传导以产生第三磁场。磁场在第二端处可以包括第一磁场与第三磁场的相长叠加。第二端可以与第一端相对。
可以沿着平行于长度的线产生组合磁场,使得组合磁场在线上与长度的中心相对的点处的强度可以基本上等于组合磁场在线上与第一端相对的点处的强度,并且可以基本上等于组合磁场在线上与第二端相对的点处的强度。
本文公开了详细的实施例。但是,根据本文的描述,本领域技术人员理解所公开的实施例仅旨在作为示例。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员以几乎任何适当详述的结构不同地采用本文的各方面的代表性基础。此外,本文使用的术语和短语并非旨在限制,而是提供可能实施方式的可理解描述。图7-图11中图示了各种实施例,但实施例不限于图示的结构或应用。
图中的流程图和框图说明了根据各种实施例的***和方法的可能实施方式的体系架构、功能性和操作。根据本文的描述,本领域技术人员理解,在一些替代实施方式中,方框中描述的功能可以不按附图所描绘的次序出现。例如,相继描绘的两个方框实际上可以基本上并发地执行,或者这些方框可以以相反的次序执行,这取决于所涉及的功能性。
如本文所使用的,术语“一个”和“一”被限定为一个或多于一个。如本文所使用的,术语“多个”被限定为两个或多于两个。如本文所使用的,术语“另一个”被限定为至少第二或更多个。如本文所使用的,术语“包括”和/或“具有”被限定为包括(即,开放语言)。如本文所使用的,短语“……或……中的至少一个”是指并涵盖相关联列出的项目中的一个或多个的任何和所有可能组合。例如,短语“A、B或C中的至少一个”包括仅A、仅B、仅C或其任何组合(例如,AB、AC、BC或ABC)。
在不背离其精神或基本属性的情况下,本文的各方面可以以其它形式实施。因而,应当参考以下权利要求,而不是前述说明书,来指示其范围。

Claims (15)

1.一种动态无线电力传送基座垫,包括:
壳体,所述壳体具有由第一轴和第二轴限定的简单闭合曲线形状,具有沿着第一轴的第一端,并且具有沿着第一轴的第二端;
第一导体,所述第一导体基本上沿着壳体的周边部署在壳体内并被配置为传导第一电流以产生第一磁场;
第二导体,所述第二导体在第一端处部署在壳体内并被配置为传导第二电流以产生第二磁场,使得磁场在第一端处包括第一磁场与第二磁场的相长叠加;以及
第三导体,所述第三导体在第二端处部署在壳体内并被配置为传导第三电流以产生第三磁场,使得磁场在第二端处包括第一磁场与第三磁场的相长叠加,
其中,动态无线电力传送基座垫被配置为安装在道路下方、道路旁或道路上当中的至少一种,并且
其中,响应于第一电流和第二电流,沿着道路上方且平行于所述第一轴的线产生第四磁场,第四磁场在线上与动态无线电力传送基座垫的中心相对的点处的强度基本上等于第四磁场在线上与第一端相对的点处的强度。
2.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中,满足以下中的至少一个:
简单闭合曲线形状是矩形、椭圆或超椭圆,或
壳体沿着第一轴的维度的值大于壳体沿着第二轴的维度的值。
3.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中,第一导体被配置为传导第一电流,第二导体被配置为传导第二电流,并且第三导体被配置为传导第三电流,第四磁场在线上与动态无线电力传送基座垫的中心相对的点处的强度基本上等于第四磁场在线上与第二端相对的点处的强度。
4.如权利要求3所述的动态无线电力传送基座垫,其中,以下中的至少一个的值被设置成使得第四磁场在线上与动态无线电力传送基座垫的中心相对的点处的强度基本上等于第四磁场在线上与第一端相对的点处的强度,并且基本上等于第四磁场在线上与第二端相对的点处的强度:
第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个的宽度,
第一导体沿着第二轴的维度,
第二导体或第三导体中的至少一个沿着第一轴的维度,或
部署在壳体内的磁芯沿着第二轴的维度。
5.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,还包括:
第四导体,所述第四导体基本上沿着壳体的周边部署在壳体内并被配置为传导第四电流以产生第五磁场;
第五导体,所述第五导体在第一端处部署在壳体内并被配置为传导第五电流以产生第六磁场,使得磁场在第一端处还包括第五磁场与第六磁场的相长叠加;以及
第六导体,所述第六导体在第二端处部署在壳体内并被配置为传导第六电流以产生第七磁场,使得磁场在第二端处还包括第五磁场与第七磁场的相长叠加,其中:
壳体内的空间包括第一半部和第二半部,
第一导体、第二导体和第三导体部署在第一半部中,以及
第四导体、第五导体和第六导体部署在第二半部中。
6.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中:
第一导体的第一部分的第一端具有第一引线,
第一导体的第一部分的第二端被串联连接到第二导体的第一端,
第二导体的第二端被串联连接到第一导体的第二部分的第一端,
第一导体的第二部分的第二端被串联连接到第三导体的第一端,
第三导体的第二端具有第二引线,
第二电流是第一电流,以及
第三电流是第一电流。
7.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中:
第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个包括电线的线圈,以及
电线的线圈具有基本上立体螺旋形状或基本上平面螺旋形状。
8.如权利要求7所述的动态无线电力传送基座垫,其中,电线包括Litz线。
9.如权利要求7所述的动态无线电力传送基座垫,还包括磁芯,其中,电线的线圈包围磁芯。
10.如权利要求9所述的动态无线电力传送基座垫,其中,磁芯在动态无线电力传送基座垫的中心处的厚度小于磁芯在第一端或第二端中的至少一个处的厚度。
11.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中:
第一导体包括具有第一匝数的电线的第一线圈,
第二导体包括具有第二匝数的电线的第二线圈,以及
第三导体包括具有第三匝数的电线的第三线圈。
12.如权利要求11所述的动态无线电力传送基座垫,其中:
第一导体被配置为传导第一电流,第二导体被配置为传导第二电流,并且第三导体被配置为传导第三电流,以沿着道路上方并且平行于第一轴的线产生第四磁场,以及
第一匝数、第二匝数或第三匝数中的至少一个的值被设置为使得第四磁场在线上与动态无线电力传送基座垫的中心相对的点处的强度基本上等于第四磁场在线上与第一端相对的点处的强度,并且基本上等于第四磁场在线上与第二端相对的点处的强度。
13.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个包括金属条。
14.如权利要求1所述的动态无线电力传送基座垫,其中满足以下中的至少一个:
第二电流不同于第一电流,
第三电流不同于第一电流,或
第三电流不同于第二电流。
15.一种用于产生组合磁场的方法,所述方法包括:
使第一电流由具有长度的第一导体传导,以产生第一磁场;
使第二电流由第一导体的第一端处部署的第二导体传导,以产生第二磁场,使得磁场在第一端处包括第一磁场与第二磁场的相长叠加;以及
使第三电流由第一导体的第二端处部署的第三导体传导,以产生第三磁场,使得磁场在第二端处包括第一磁场与第三磁场的相长叠加,第二端与第一端相对,
其中,组合磁场沿着平行于长度的线产生,使得组合磁场在线上与长度的中心相对的点处的强度基本上等于组合磁场在线上与第一端相对的点处的强度,并且基本上等于组合磁场在线上与第二端相对的点处的强度。
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