KR20150080508A - 무선 전력 전송용 정렬 시스템 - Google Patents

무선 전력 전송용 정렬 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20150080508A
KR20150080508A KR1020157012374A KR20157012374A KR20150080508A KR 20150080508 A KR20150080508 A KR 20150080508A KR 1020157012374 A KR1020157012374 A KR 1020157012374A KR 20157012374 A KR20157012374 A KR 20157012374A KR 20150080508 A KR20150080508 A KR 20150080508A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resonator
signal
beacon signal
source resonator
current
Prior art date
Application number
KR1020157012374A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101589887B1 (ko
Inventor
스콧 에프. 피셔
Original Assignee
델피 테크놀로지스 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 델피 테크놀로지스 인코포레이티드 filed Critical 델피 테크놀로지스 인코포레이티드
Publication of KR20150080508A publication Critical patent/KR20150080508A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101589887B1 publication Critical patent/KR101589887B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B60L11/1829—
    • 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
    • B60L53/122—Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
    • H02J5/005—
    • 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
    • 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
    • H02J17/00—
    • 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
    • H02J50/90—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
    • H02J7/025—
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • 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
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
    • 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
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이에 정렬을 제공하는 시스템(10)이 개시된다. 소스 공진기(24)는 자기 충전 신호(28) 또는 자기 비컨 신호(38)를 방출하도록 구성된다. 소스 공진기(24)는 소스 공진기(24)에 전류를 제공하는 전력원(26)에 커플링된다. 소스 공진기(24)는 전류가 제1 임계값을 초과할 때 충전 신호(28)를 방출하고 전류가 제2 임계값 아래일 때 비컨 신호(38)를 방출한다. 포획 공진기(18)는 충전 신호(28)를 수신하고, 충전 신호(28)에 기초하여 전력을 제공하도록 구성된다. 시스템(10)은 또한 비컨 신호(38)를 수신하고 소스 및 포획 공진기(24, 18) 사이의 상대 위치를 나타내는 위치 신호를 제어기(42)로 제공하도록 구성된 자기 센서(40)를 포함한다.

Description

무선 전력 전송용 정렬 시스템{ALIGNMENT SYSTEM FOR WIRELESS ELECTRICAL POWER TRANSFER}
본 발명은 대체로 소스 공진기와 포획 공진기 사이의 무선 전력 전송에 관한 것으로, 더 구체적으로 소스 공진기에 의해 방출된 자기 비컨 신호를 사용하여 소스 공진기와 포획 공진기를 정렬하는 시스템에 관한 것이다.
전기 차량 및 전기-하이브리드 차량은 소비자들에게 인기를 얻고 있다. 이 차량 내의 전기 모터는 전형적으로 차량 내 전지 팩에 배치된 다수의 저장 전지로부터 동력을 얻는다. 차량이 주차되어 있는 동안 전지가 재충전될 필요가 있는 경우, 전형적으로 차량 조작자에 의해 유선 결합 장치가 차량에 접속된다. 그러나, 몇몇 조작자들은 차량이 주차될 때마다 그들의 차량을 '플러그-인'하여야 하는 것을 싫어 한다..
브루니(Bruni) 등에게 1996년 3월 12일자로 허여된 미국 특허 번호 제5,498,948 호 및 오요베(Oyobe) 등에게 2011년 8월 30일자로 허여된 미국 특허 번호 제8,008,888호를 참조하면, 무선 또는 비커넥터 전지 충전기가 제안되었다. 공지된 무선 전지 충전기는 충전되는 차량 아래의 주차 표면에 놓인 소스 공진기 또는 충전 패드, 및 차량의 하측에 장착된 대응하는 포획 공진기를 포함한다. 이러한 무선 전지 충전기는 소스 공진기 및 포획 공진기가 수평으로(즉, 측방향으로 그리고 길이방향으로) 정렬되도록 차량이 주차될 때 가장 효율적이다. 그러나, 소스 공진기 및 포획 공진기가 차량의 바로 아래 및/또는 차량 조작자의 시야에서 벗어나 위치될 수 있는 경우, 차량 조작자가 소스 공진기 및 포획 공진기가 정렬되도록 차량을 주차하는 장소를 판단하는 것은 어렵다.
현재 몇몇 무선 충전 시스템은 소스 공진기에 대한 차량의 시행착오 위치설정을 사용하여 차량의 하측에 부착된 포획 공진기와 대응하는 소스 공진기를 정렬하는 방법에 의존한다. 이들 방법은 반복되는 열악한 결과와 함께, 시간 집약적이다. 다른 무선 충전 시스템은 차량의 포획 공진기와 소스 공진기를 정렬하는 바퀴 멈춤부를 사용한다. 이 시스템은 하나의 특정 차량 구성에 대한 정밀한 정렬을 제공하지만, 바퀴와 포획 공진기 사이의 공간 관계가 상이한 다양한 차량에 대해 적합한 정렬을 제공하기 어렵다.
배경 기술 부분에서 설명된 내용은 단지 배경 기술 부분에서 언급된 결과로서 종래 기술인 것으로 상정되어서는 안 된다. 유사하게, 배경 기술 부분에서 언급된 또는 배경 기술 부분의 내용과 관련된 문제점은 종래 기술에서 사전에 인지된 것으로 상정되어서는 안 된다. 배경 기술 부분의 내용은 단지 그 자체 또한 발명이 될 수 있는 다양한 접근법을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 공진기와 포획 공진기 사이에 정렬을 제공하는 시스템이 제공된다. 시스템은 충전 신호 및 비컨 신호를 포함하는 군에서 선택된 자기 신호를 방출하도록 구성된 소스 공진기 및 충전 신호를 무선으로 수신하고 충전 신호에 기초하여 전력을 제공하도록 구성된 포획 공진기를 포함한다. 시스템은 비컨 신호를 무선으로 수신하고 비컨 신호에 기초하여 소스 공진기와 포획 공진기 사이의 상대 위치를 나타내는 위치 신호를 제공하도록 구성된 자기 센서를 더 포함한다. 시스템은 또한 자기 센서와 통신하는 제어기를 포함하고, 제어기는 위치 신호를 수신하고 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하는 데 요구되는 이동을 나타내는 정렬 신호를 제공하도록 구성된다. 소스 공진기는 전류를 소스 공진기에 제공하는 전력원에 커플링된다.
소스 공진기는 전류의 크기가 제1 전류 임계값을 초과할 때 충전 전류를 방출한다. 소스 공진기는 전류의 크기가 제2 전류 임계값 아래일 때 비컨 신호를 방출한다. 제1 전류 임계값은 제2 전류 임계값보다 상당히 높을 수 있다. 전류의 크기는 소스 공진기가 비컨 신호를 방출할 때 일정할 수 있고, 전류의 크기는 소스 공진기가 충전 신호를 방출할 때 시간 변화적일 수 있다. 비컨 신호는 펄스 변조될 수 있다. 이와 달리, 전류의 크기는 충전 신호 및 비컨 신호가 방출될 때 시간 변화적일 수 있고, 충전 신호 주파수는 비컨 신호 주파수보다 상당히 높다. 비컨 신호 주파수는 포획 공진기의 공진 주파수가 아닐 수 있다. 비컨 신호는 주파수 변조될 수 있다.
포획 공진기 및 자기 센서가 차량에 배치될 수 있다. 포획 공진기에 의해 제공된 전력은 차량 내에 배치된 전지를 충전할 수 있다. 시스템은 차량에 배치된 일련의 자기 센서를 더 포함할 수 있고, 일련의 자기 센서는 복수의 출력 신호를 제공한다. 추가로 제어기는 복수의 출력 신호를 처리함으로써 소스 공진기와 포획 공진기 사이의 상대 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 일련의 자기 센서의 제1 부분이 포획 공진기의 차량 전방에 배치될 수 있고, 일련의 자기 센서의 제2 부분이 포획 공진기의 차량 후방에 배치될 수 있다. 시스템은 제어기와 통신하는 표시장치를 더 포함할 수 있다. 표시장치는 정렬 신호에 기초하여 포획 공진기 및 소스 공진기를 정렬하기 위해 차량에 의해 요구되는 이동의 도식적 표시를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 소스 공진기를 포획 공진기에 대해 위치시키는 신호를 제공하도록 구성된 장치가 제공된다. 이 장치는 전류를 제공하는 전력원 및 전류를 수신하기 위해 전력원에 커플링되는 소스 공진기를 포함한다. 소스 공진기는 자기 충전 신호를 포획 공진기로 전송하도록 구성되며, 포획 공진기는 자기 충전 신호를 무선으로 수신하고 자기 충전 신호에 기초하여 전력을 제공한다. 소스 공진기는 또한 자기 비컨 신호를 자기 센서로 전송하도록 구성되며, 자기 센서는 자기 비컨 신호를 무선으로 수신하고 자기 비컨 신호에 기초하여 소스 공진기와 포획 공진기 사이의 상대 위치를 나타내는 위치 신호를 제공한다. 소스 공진기는 전류의 크기가 제1 전류 임계값을 초과할 때 자기 충전 신호를 방출하고, 소스 공진기는 전류의 크기가 제2 전류 임계값 아래일 때 자기 비컨 신호를 방출한다.
제1 전류 임계값은 제2 전류 임계값보다 상당히 높을 수 있다. 전류의 크기는 소스 공진기가 자기 비컨 신호를 방출할 때 일정할 수 있고, 전류의 크기는 소스 공진기가 자기 충전 신호를 방출할 때 시간 변화적일 수 있다. 자기 비컨 신호는 펄스 변조될 수 있고 자기 충전 신호는 진폭 변조될 수 있다. 이와 달리, 전류의 크기는 시간 변화적일 수 있고, 충전 신호 주파수는 비컨 신호 주파수보다 상당히 높을 수 있다. 자기 비컨 신호는 주파수 변조될 수 있다. 장치는 자기 충전 신호를 차량에 배치된 포획 공진기로 전송하고 자기 비컨 신호를 차량에 배치된 자기 센서로 전송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은, 단지 비제한적 예의 방식으로 첨부 도면을 참조하여 제공되는 본 발명의 바람직한 실시예의 이후 상세한 설명의 판독시 더 명백해질 것이다.
이제 첨부 도면을 참조하여 예의 방식으로 본 발명이 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하는 시스템의 측면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 차량을 주차하는데 사용되는, 도 1의 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하는 시스템의 사시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따라 두 개의 차량을 주차하는데 사용되는, 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하는 시스템의 사시도이다.
소스 공진기와 포획 공진기 사이의 전력 전송의 효율을 최대화하기 위해 전기 차량 충전 시스템에 사용되는 바와 같은 소스 공진기와 포획 공진기를 정렬하기 위한 시스템이 본 명세서에 설명된다. 소스 공진기는 소스 공진기 및 포획 공진기의 공진 주파수에서 진폭 변조될 수 있는 자기 충전 신호를 방출한다. 충전 신호는 포획 공진기로 전송되고 충전 신호는 전류를 포함한다. 이 시스템은 또한 포획 공진기와 소스 공진기를 정렬하기 위해 자기 비컨 신호를 직접 사용자에게로 전송하는 소스 공진기를 사용한다. 이는 자기장을 생성하기 위해 비교적 낮은 전류를 소스 공진기를 통해 진행시킴으로써 달성될 수 있다. 전류는 비컨 신호의 자기장이 자기장 감지 장치에 대한 최적 신호를 생성하도록 충전 신호보다 훨씬 낮은 주파수이거나, 일정하거나 맥동되게 될 수 있다.
도 1은 소스 공진기 및 포획 공진기를 정렬하기 위한 시스템(10)의 비제한적 예를 도시한다. 시스템(10)은 차량(16)의 전지(14)를 충전하는 무선 전지 충전기(12)의 부분일 수 있다. 시스템(10)은 차량(16)에 부착된 포획 공진기(18)를 포함한다. 본 비제한적 예의 포획 공진기(18)는 차량(16)의 하측(20)에 위치된다. 포획 공진기(18)는 포획 공진기(18)를 먼지, 흙 및 습기와 같은 환경 인자로부터 격리하도록 설계된 수용 패드(22) 내측에 포장될 수 있다.
도 2의 비제한적 예에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 또한 전류를 소스 공진기(24)에 제공하는 전력원(26)에 커플링되는 소스 공진기(24)를 포함한다. 소스 공진기(24)는 전력원(26)에 의해 공급된 전류에 기초하여 자기 충전 신호(28)를 방출하도록 구성된다.
다시 도 1을 참조하여, 소스 공진기(24)는 소스 공진기(24)를 먼지, 흙 및 습기와 같은 환경 인자로부터 격리하도록 설계된 충전 패드(30) 내측에 포장될 수 있다. 충전 패드(30)는 차량(16) 아래 주차 표면(32)에 놓일 수 있다. 주차 표면(32)은 차량(16)의 소유자에 의해 소유된 차고 내측에 위치되거나, 전기 차량(16) 재충전 서비스를 제공하는 공용 주차장에 위치될 수 있다. 포획 공진기(18)는 충전 신호(28)를 무선으로 수신하고 소스 공진기(24)로부터의 충전 신호(28)에 기초하여 전력을 제공하도록 구성된다.
포획 공진기(18)가 소스 공진기(24)와 더 가깝게 정렬될수록 에너지가 더 효율적으로 소스 공진기(24)로부터 포획 공진기(18)로 전송되는 점이 이해될 수 있다. 또한, 포획 공진기(18) 및 소스 공진기(24)가 차량(16) 아래 있기 때문에, 포획 공진기(18)가 소스 공진기(24)와 길이방향 및 측방향으로 정렬되는 위치로 조작자가 차량(16)을 조종하는 것이 어려울 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 본 명세서에 설명되고 도 3에 도시된 바와 같이, 미국 자동차 기술 협회(SAE) 표준 J670에 의해 규정된 좌표 시스템에 따르는 바와 같이 길이방향(34)은 X축을 따르고 측방향(36)은 Y축을 따른다. 비제한적인 예에 의해, 포획 공진기(18)와 소스 공진기(24) 사이의 수직 선간 거리는 전형적으로 약 15 센티미터 내지 20 센티미터(15-20 cm)이다.
도 3의 비제한적 예에 도시된 바와 같이, 소스 공진기(24)는 또한 자기 비컨 신호(38)를 방출한다. 소스 공진기(24)는 소스 공진기(24)를 통해 흐르는 전류가 높을 때, 예컨대 10 암페어 위일 때 충전 신호(28)를 방출한다. 즉, 전류의 크기가 제1 전류 임계값을 초과할 때이다. 소스 공진기(24)는 소스 공진기(24)를 통해 흐르는 전류가 낮을 때, 예컨대 1 암페어 미만일 때 비컨 신호(38)을 방출한다. 즉, 전류의 크기가 제2 전류 임계값 아래일 때이다. 비컨 신호(38)는 소스 공진기(24)가 노출될 수 있을 때, 예컨대 차량 아래에 있지 않을 때 전송될 수 있기 때문에, 소스 공진기(24)를 통해 흐르는 전류는 방출된 비컨 신호(38)가 적용가능한 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP) 가이드라인에 있거나 그 아래에 있도록 충분히 낮아야 한다. 제1 전류 임계값은 제2 전류 임계값보다 상당히 높을 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 상당히 높다는 것은 제1 전류 임계값의 피크 크기가 제2 전류 임계값의 피크 크기를 5 암페어 보다 많이 초과한다는 것을 의미한다. 따라서, 소스 공진기(24)는 추가 구성요소를 포함할 필요 없이 충전 신호(28) 및 비컨 신호(38) 모두 방출한다. 소스 공진기(24)가 충전 신호 또는 비컨 신호를 방출하도록 소스 공진기(24)에 공급되는 전류의 값은 소스 공진기(24)의 설계 및 적용예에 따라 변할 수 있다는 점이 이해될 수 있다.
전체 내용이 본 명세서에서 참조로 통합된, 2012년 4월 19일 공개되고 마틴(Martin)에 의한 미국 특허 출원 제2012/0095617호에 도시된 일 예와 같이, 포획 공진기 및 소스 공진기를 정렬하는 다른 시스템은 소스 공진기의 위치로부터 차량의 RF 수신기까지 RF 비컨 신호를 전송하기 위해 충전 패드의 내측에 위치되는 추가의 RF 송신기를 개시하고 있다.
소스 공진기(24) 만을 사용하여 비컨 신호(38)를 전송하는 것은 충전 패드(30)로 RF 비컨 신호를 전송하기 위한 추가의 RF 전송기를 추가하는 비용을 제거하고 충전 제어기(44)와 RF 전송기 사이에 회로의 비용을 제거한다. 소스 공진기(24)를 사용하여 비컨 신호(38)를 전송하는 것은 또한 충전 패드(30) 내측 환경(예컨대, 높은 레벨의 자기장, 높은/낮은 온도, 습기)을 견딜 수 있는 RF 전송기 설계의 복잡성을 제거한다.
비컨 신호(38)는 비컨 신호(38)를 무선으로 수신하도록 구성된 자기 센서(40)로 무선으로 전송된다. 자기 센서(40)는 비컨 신호(38)에 기초하여 위치 신호를 제공한다. 위치 신호는 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이의 상대 위치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자기 센서(40)는 또한 차량(16)에 부착될 수 있다. 자기 센서(40)는 캘리포니아주 마운틴 뷰의 어플라이드 피직스 시스템즈(Applied Physics Systems)로부터 입수 가능한 모델 535와 같은 3축 플럭스게이트 자력계일 수 있다. 이와 달리, 자기 센서(40)는 미네소타주 플라이마우스의 하니웰 인터내셔널 인크.(Honeywell International Inc.)로부터 입수 가능한 모델 HMC1053과 같은 자기저항 센서일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 상기 자기 센서(40)와 통신하는, 이후 위치 제어기(42)로 지칭되는, 제어기(42)를 더 포함한다. 위치 제어기(42)는 위치 신호를 수신하고, 소스 공진기(24) 및 포획 공진기(18)를 정렬하기 위해 차량(16)의 요구되는 측방향 이동, 길이방향 이동 또는 두 개의 이동의 조합을 나타내는 정렬 신호를 제공하도록 구성된다. 위치 제어기(42)는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 수 있는 바와 같은 마이크로프로세서 또는 다른 제어 회로 등의 처리기(미도시)를 포함할 수 있다. 위치 제어기(42)는 또한 시스템(10)에 포함될 수 있는 자기 센서(40) 및 다른 센서 또는 회로(미도시)와 통신할 수 있는 아날로그 디지털 변환기 회로 및 디지털 아날로그 변환기 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 위치 제어기(42)는 또한 하나 이상의 루틴, 임계값 및 포획된 데이터를 저장하기 위해 전기적으로 소거할 수 있는 프로그램 가능한 리드-온리 메모리(EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함한, 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 루틴은 소스 공진기(24)에 대한 포획 공진기(18)의 위치를 결정하기 위한 단계를 실행하기 위해 처리기에 의해 실행될 수 있다. 위치 제어기(42)는 추가로 다음의 기능; 차량(16) 제조사 및 모델을 차량(16)의 하측(20)에 장착된 포획 공진기(18)의 그 관련 무선 충전기 위치에 대해 대응시키는 단계, 안정되고 신뢰할 수 있는 사용자 인터페이스 출력을 전달하기 위해 위치 신호를 필터링하는 단계, 및 자기 센서(40) 출력 정확도를 확인하기 위해 시스템 중복 점검을 실행하는 단계를 포함하지만 이제 제한되지 않는 기능을 실행하도록 구성될 수 있다.
이제 도 1로 돌아가서, 시스템(10)은 충전 신호(28)를 제어하기 위해 얼마나 많은 에너지가 소스 공진기(24)에 의해 방출되었는지를 결정하는, 이후 충전 제어기(44)로 지칭되는, 제어기(44)를 포함할 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 비컨 신호(38)를 제어한다. 충전 제어기(44)는 관련 기술 분야의 당업자에게 명백할 수 있는 바와 같이 마이크로프로세서 또는 다른 제어 회로 등의 처리기(미도시)를 포함할 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 전지(14)의 충전 상태를 결정하고 충전 처리에 관한 다른 정보를 전송하기 위해 차량(16)과 통신될 수 있는 무선 주파수(RF) 트랜시버(46)를 포함할 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 하나 이상의 루틴, 임계값 및 포획된 데이터를 보관하기 위해 전기적으로 소거할 수 있는 프로그램 가능한 리드-온리 메모리(EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함한, 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 루틴은, 충전 제어기(44)에 의해 수신된 RF 신호가 전지(14)가 충전이 필요하다는 것을 나타내는지 여부를 결정하는 단계를 실행하도록 처리기에 의해 실행될 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 센서(미도시)와 통신될 수 있고, 차량(16)이 소스 공진기(24)의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 루틴을 실행할 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 전력원(26)에 의해 소스 공진기(24)로 보내진 전류를 제어하는 루틴을 실행할 수 있다. 충전 제어기(44)는, 차량(16)이 소스 공진기(24) 근처 내에서 검지될 때 차량(16)이 거리 임계값보다 적은 거리에 있다는 비컨 신호(38)를 소스 공진기(24)가 방출할 정도로 충분한 전류를 제공하도록 전력원(26)에게 명령하도록 프로그램될 수 있다. 이 거리 임계값은 예컨대 6미터(19.68피트) 일 수 있다. 소스 공진기(24) 근처의 차량(16)을 검지하도록 사용된 근접 센서는 초음파 센서, 자기 루프 센서, 공압 센서, 또는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 다른 근접 센서를 포함할 수 있다.
충전 제어기(44)는 RF 통신 링크를 통해 위치 제어기(42)와 통신될 수 있고, 충전 제어기(44)는 소스 공진기(24) 및 포획 공진기(18)가 충분하게 정렬되었다고 위치 제어기(42)가 결정할 때 충전 신호(28)을 방출할 정도로 충분한 전류를 제공하도록 전력원(26)에게 명령하도록 프로그램될 수 있다. 충전 제어기(44)는 또한 충전 제어기(44)가 사용자로부터 입력을 수신하여 충전 처리를 시작할 때 충전 신호(28)를 방출할 정도로 충분한 전류를 제공하도록 전력원(26)에게 명령하도록 프로그램될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 제어기(44)는 소스 공진기(24)가 비컨 신호(38)를 방출할 때 전력원(26)에 의해 공급된 전류의 크기가 일정하게 되도록 명령하는 루틴을 실행할 수 있고, 소스 공진기(24)가 충전 신호(28)를 방출할 때 전력원(26)에 의해 공급된 전류의 크기가 시간 변화적이 되도록 명령할 수 있다. 즉, 전력원(26)은 소스 공진기(24)가 충전 신호(28)을 방출할 때 교류(AC)를 소스 공진기(24)로 공급하고, 소스 공진기(24)가 비컨 신호(38)를 방출할 때 직류(DC)를 소스 공진기(24)로 공급한다. 따라서, 자기 비컨 신호(38)는 소스 공진기(24) 주위에 일정한 자기장을 생성하는 반면, 충전 신호(28)는 소스 공진기(24) 주위에 전류 크기의 변화에 비례하여 시간에 걸쳐 변하는 자기장을 생성한다. 소스 공진기(24)에 의해 생성된 일정한 자기장은 영구 자석에 의해 생성된 자기장과 유사할 수 있기 때문에 플럭스게이트 자력계를 사용하기에 매우 적합할 수 있다. 영구 자석 및 자기 플럭스 게이트 센서의 사용에 기초한 차량 안내 시스템은 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합되고, 2005년 6월 캘리포니아주 버클리 캘리포니아 대학교에 의해 발행된 쉘도버(Shaldover) 등에 의한, 캘리포니아 패쓰 리서치 리포트 UCB-ITS-PRR-2005-23 "자동화된 중량 차량의 실증"(California PATH Research Report UCB-ITS-PRR-2005-23 "Demonstration of Automated Heavy-Duty Vehicles")에 개시된다.
다른 실시예에서, 충전 제어기(44)는 충전 신호(28)와 비컨 신호(38) 중 어느 하나가 전송될 때 전류의 크기가 지정된 주파수에서 시간에 걸쳐 변하도록 전력원(26)에게 명령하는 루틴을 실행할 수 있다. 즉, 전력원(26)은 소스 공진기(24)가 충전 신호(28)를 방출할 때 그리고 소스 공진기(24)가 비컨 신호(38)를 방출할 때 소스 공진기(24)에 교류(AC)를 공급한다. 전력원(26)의 교류의 주파수가 충전 신호(28) 및 비컨 신호(38)의 주파수를 결정할 수 있는 점이 쉽게 명백하게 될 수 있다. 따라서, 충전 신호(28)의 주파수 및 비컨 신호(38)의 주파수는 전류의 주파수에 의존할 수 있다. 충전 신호(28)의 주파수는 바람직하게는 포획 공진기(18)의 공진 주파수에 또는 그 근처에 존재한다. 충전 신호(28)의 주파수는 비컨 신호(38)의 주파수보다 상당히 높을 수 있다. 본 실시예에서, 비컨 신호(38) 주파수는 포획 신호(18)의 공진 주파수 범위 외측에 있을 수 있다. 낮은 주파수 자기 신호 및 자기 저항성 센서의 사용에 기초한 차량 안내 시스템은 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합되고, 2004년 8월 캘리포니아주 팔로 알토 스탠포드 대학교에 의해 발행된 에릭 프리게(Eric Prigge)에 의한 학위 논문 "클러터 환경에 대한 가시선 제한부가 없는 위치 설정 시스템(A Positioning System with No Line-Of-Sight Restrictions for Cluttered Environments)"에 개시된다.
도 4에 도시된 다른 비제한적 예에 따르면, 충전 제어기(44)는, 위치 제어기(42)가 하나의 소스 공진기(48)로부터의 비컨 신호(38)를 다른 소스 공진기(50)로부터의 비컨 신호(38)와 구별할 수 있도록 비컨 신호(38)를 부호화하기 위해 소스 공진기(24)에 보내진 전류를 변화시키도록 전력원(26)에게 명령하는 루틴을 실행할 수 있다. 이는 다수의 소스 공진기(48, 50)를 갖는 다수의 충전 스테이션이 위치하는 장소에서 유리할 수 있다. 제1 소스 공진기(48)의 비컨 신호(38)는 제2 소스 공진기(50)의 비컨 신호(38)보다 상이한 펄스 패턴을 사용하여 펄스 변조될 수 있다. 충전 제어기(44)는 충전 제어기(44)가 제1 소스 공진기(24) 근처에서 차량(16)을 검지할 때 예상되는 펄스 패턴을 RF 트랜시버(46)를 넘어서 차량(16)으로 전송할 수 있다.
이와 달리, 제1 소스 공진기(48)의 비컨 신호(38)는 제2 소스 공진기(50)의 비컨 신호(38)보다 상이한 주파수 변조 신호로 주파수 변조될 수 있다. 유사하게, 충전 제어기(44)는 충전 제어기(44)가 제1 소스 공진기(24) 근처에서 차량(16)을 검지할 때 예상되는 신호를 RF 트랜시버(46)를 넘어서 차량(16)으로 전송할 수 있다. 위치 제어기(42)가 두 개의 신호를 구별할 수 있도록 제1 및 제2 비컨 신호(38)를 변조하는 다른 방법이 또한 계획될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 포획 공진기(18) 및 자기 센서(40)는 차량(16)에 부착될 수 있다. 위치 제어기(42)는 또한 차량(16) 내에 위치될 수 있다. 이와 달리, 위치 제어기(42)는 충전 제어기(44)에 통합될 수 있고, 자기 센서(40)는 RF 통신 링크를 통해 위치제어기(42)와 통신될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 차량(16)에 부착된 일련의 자기 센서(40)를 포함할 수 있다. 일련의 자기 센서(40)는 복수의 출력 신호를 위치 제어기(42)로 제공한다. 위치 제어기(42)는 추가로 방향의 삼각 측량, 도착 시간, 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 다른 신호 위치 처리 기술 등의 신호 위치 기술을 사용하여 복수의 출력 신호를 처리함으로써 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이의 상대 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 일련의 자기 센서(40)의 제1 부분(52)은 포획 공진기(18)의 차량(16) 전방에 부착될 수 있다. 일련의 센서의 제1 부분(52)은 차량(16)의 축방향 축을 따라 대칭으로 배치될 수 있다. 이 센서 구성은 위치 제어기(42)가 센서들로부터의 복수의 출력 사이에서 더 높은 대비도(degree of contrast)를 수신하는 것을 보장할 수 있다. 또한, 차량(16)이 주차 위치로 그 전방 단부가 가장 앞서 들어오기 쉬울 것이기 때문에, 차량(16)의 전방에서 자기장이 가장 강하고 검지가 가장 용이하다. 자기 센서(40)는 또한 자기 센서(40) 각각에 대해 수신된 비컨 신호들 사이에 가장 큰 차이를 제공하기 위해 차량(16) 상의 장착 제한부를 고려하여 서로로부터 가능한 멀리 이격되게 배치될 수 있다. 추가로, 일련의 자기 센서(40)의 제2 부분(54)은 포획 공진기(18)의 차량(16) 후방에 부착될 수 있다. 이는 차량(16)이 소스 공진기(24)를 넘어가는 경우 포획 공진기(18)에 대한 소스 공진기(24)의 위치를 결정하는 정확성을 개선할 수 있다. 제2 부분(54)은 또한 추가의 센서 여분 및 신호 여과성을 제공할 수 있다.
시스템(10)은 위치 제어기(42)와 통신하는 표시장치(56)를 더 포함할 수 있다. 표시장치(56)는 정렬 신호에 기초하여, 포획 공진기(18) 및 소스 공진기(24)를 정렬하기 위해 차량(16)에 의해 요구되는 이동의 도식적 표시를 제공할 수 있다. 표시장치(56)는 차량 센터 스택과 같이 차량 조작자에게 가시적인 위치의 차량(16) 내측에 위치될 수 있다. 표시장치(56)는 다른 표시장치 시스템, 예컨대 차량 네비게이션 표시장치의 부분일 수 있다. 이와 달리, 표시장치(56)는 아마도 차량(16)의 조작자에게 가시적인 주차 지점의 전방 위치의, 차량(16) 외측에 위치될 수 있다.
도시된 실시예는 소스 공진기(24)와 차량(16)에 부착된 포획 공진기(18)를 정렬하는 시스템(10)에 적용되지만, 이 시스템(10)은 도시된 적용예로 한정되지 않고 포획 공진기를 갖는 휴대 전화와 충전 패드 내의 소스 공진기를 정렬하는 것과 같은 다른 적용예에 적용될 수 있다.
따라서, 소스 공진기(24) 및 포획 공진기(18)를 정렬하기 위한 시스템(10)이 제공된다. 시스템(10)은 자기 센서(40)와 사용될 수 있는 자기 비컨 신호(38)를 방출하여 공진기(18, 24)들 사이에 전력 전송을 최대로 하기 위해 포획 공진기(18)와 소스 공진기(24)를 정렬하도록 사용자를 안내한다. 시스템(10)은 소스 공진기(24), 소스 공진기(24)를 내장한 충전 패드(30), 또는 무선 전지 충전기(12)에 추가 구성요소를 부가하지 않고서 자기 비컨 신호(38)를 제공하는 이점을 제공한다.
본 발명은 바람직한 실시예의 면에서 설명되었으나, 제한되도록 의도되지 않고 오히려 이후 청구항에서 설명된 범위에 제한되도록 의도된다. 게다가, 제1, 제2 등의 용어의 사용은 중요성의 임의 순서를 나타내지 않고 제1, 제2 등의 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 또한, 부정관사(a, an) 등의 용어의 사용은 수량의 제한을 나타내지 않고 언급된 항목의 적어도 하나의 존재를 나타낸다.

Claims (20)

  1. 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이에 정렬을 제공하는 시스템(10)이며,
    충전 신호(28) 및 비컨 신호(38)를 포함하는 군으로부터 선택된 자기 신호를 방출하도록 구성된 소스 공진기(24),
    충전 신호(28)를 무선으로 수신하고 충전 신호(28)에 기초하여 전력을 제공하도록 구성된 포획 공진기(18),
    비컨 신호(38)를 무선으로 수신하고 비컨 신호(38)에 기초하여 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이의 상대 위치를 나타내는 위치 신호를 제공하도록 구성되는 자기 센서(40), 및
    상기 자기 센서(40)와 통신하는 제어기(42)로서, 상기 제어기(42)는 위치 신호를 수신하고 소스 공진기(24) 및 포획 공진기(18)를 정렬하는데 요구되는 이동을 나타내는 정렬 신호를 제공하도록 구성되는, 제어기를 포함하고,
    상기 소스 공진기(24)는 전류를 소스 공진기(24)에 제공하는 전력원(26)에 커플링되고, 소스 공진기(24)는 전류의 크기가 제1 전류 임계값을 초과할 때 충전 신호(28)를 방출하고, 소스 공진기(24)는 전류의 크기가 제2 전류 임계값 아래일 때 비컨 신호(38)를 방출하는, 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서,
    제1 전류 임계값은 제2 전류 임계값보다 상당히 높은, 시스템(10).
  3. 제1항에 있어서,
    전류의 크기는 소스 공진기(24)가 비컨 신호(38)를 방출할 때 일정하고, 전류의 크기는 소스 공진기(24)가 충전 신호(28)를 방출할 때 시간 변화적인, 시스템(10).
  4. 제3항에 있어서,
    비컨 신호(38)는 펄스 변조되는, 시스템(10).
  5. 제1항에 있어서,
    전류의 크기는 시간 변화적이고, 충전 신호(28) 주파수는 비컨 신호(38) 주파수보다 상당히 높은, 시스템(10).
  6. 제5항에 있어서,
    비컨 신호(38) 주파수는 포획 공진기(18)의 공진 주파수가 아닌, 시스템(10).
  7. 제5항에 있어서,
    비컨 신호(38)는 주파수 변조되는, 시스템(10).
  8. 제2항에 있어서,
    상기 포획 공진기(18) 및 상기 자기 센서(40)는 차량(16)에 배치되는, 시스템(10).
  9. 제8항에 있어서,
    시스템(10)은 차량(16)에 배치된 일련의 자기 센서(40)를 더 포함하고, 상기 일련의 자기 센서(40)는 복수의 출력 신호를 제공하고, 제어기(42)는 복수의 출력 신호를 처리함으로써 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이의 상대 위치를 결정하도록 추가로 구성되는, 시스템(10).
  10. 제9항에 있어서,
    일련의 자기 센서(40)의 제1 위치(52)는 포획 공진기(18)의 차량(16) 전방에 배치되는, 시스템(10).
  11. 제9항에 있어서,
    일련의 자기 센서(40)의 제2 위치(54)는 포획 공진기(18)의 차량(16) 후방에 배치되는, 시스템(10).
  12. 제8항에 있어서,
    시스템(10)은 제어기(42)와 통신하는 표시장치(56)를 더 포함하고, 상기 표시장치(56)는 정렬 신호에 기초하여, 포획 공진기(18) 및 소스 공진기(24)를 정렬하기 위해 차량(16)에 의해 요구되는 이동의 도식적 표시를 제공하는, 시스템(10).
  13. 제8항에 있어서,
    포획 공진기(18)에 의해 제공된 전력은 차량(16) 내에 배치된 전지(14)를 충전하는, 시스템(10).
  14. 전류를 제공하는 전력원(26), 및
    전류를 수신하도록 상기 전력원(26)에 커플링되는 소스 공진기(24)를 포함하는, 포획 공진기(18)에 대해 소스 공진기(24)를 위치시키는 신호를 제공하도록 구성된 장치(12)이며,
    상기 소스 공진기(24)는 자기 충전 신호(28)를 포획 공진기(18)로 전송하도록 구성되며 포획 공진기는 자기 충전 신호(28)를 무선으로 수신하고 자기 충전 신호(28)에 기초하여 전력을 제공하고, 상기 소스 공진기(24)는 자기 비컨 신호(38)를 자기 센서(40)로 전송하도록 구성되며 자기 센서는 자기 비컨 신호(38)를 무선으로 수신하고 자기 비컨 신호(38)에 기초하여 소스 공진기(24)와 포획 공진기(18) 사이의 상대 위치를 나타내는 위치 신호를 제공하고, 상기 소스 공진기(24)는 전류의 크기가 제1 전류 임계값을 초과할 때 자기 충전 신호(28)를 방출하고, 소스 공진기(24)는 전류의 크기가 제2 전류 임계값 아래일 때 자기 비컨 신호(38)를 방출하는, 장치(12).
  15. 제14항에 있어서,
    제1 전류 임계값은 제2 전류 임계값보다 상당히 높은, 장치(12).
  16. 제14항에 있어서,
    전류의 크기는 소스 공진기(24)가 자기 비컨 신호(38)를 방출할 때 일정하고, 전류의 크기는 소스 공진기(24)가 자기 충전 신호(28)를 방출할 때 시간 변화적인, 장치(12).
  17. 제16항에 있어서,
    자기 비컨 신호(38)는 펄스 변조되는, 장치(12).
  18. 제14항에 있어서,
    전류의 크기는 시간 변화적이고 충전 신호(28) 주파수는 비컨 신호(38) 주파수보다 상당히 높은, 장치(12).
  19. 제17항에 있어서,
    자기 비컨 신호(38)는 주파수 변조되는, 장치(12).
  20. 제14항에 있어서,
    장치(12)는 차량(16)에 배치된 포획 센서(18)로 자기 충전 신호(28)를 전송하고 상기 차량(16)에 배치된 자기 센서(40)로 자기 비컨 신호(38)를 전송하도록 구성되는, 장치(12).
KR1020157012374A 2012-11-15 2013-05-30 무선 전력 전송용 정렬 시스템 KR101589887B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/677,362 2012-11-15
US13/677,362 US9024578B2 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Alignment system for wireless electrical power transfer
PCT/US2013/043313 WO2014077896A1 (en) 2012-11-15 2013-05-30 Alignment system for wireless electrical power transfer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150080508A true KR20150080508A (ko) 2015-07-09
KR101589887B1 KR101589887B1 (ko) 2016-02-12

Family

ID=50681068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157012374A KR101589887B1 (ko) 2012-11-15 2013-05-30 무선 전력 전송용 정렬 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9024578B2 (ko)
EP (1) EP2920863A4 (ko)
JP (1) JP5997846B2 (ko)
KR (1) KR101589887B1 (ko)
CN (1) CN104782024A (ko)
WO (1) WO2014077896A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9878623B2 (en) 2015-09-18 2018-01-30 Hyundai Motor Company Battery charging control system and method for vehicle
WO2019039633A1 (ko) * 2017-08-23 2019-02-28 (주)그린파워 무선충전의 자기 정렬 안내 시스템

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9304042B2 (en) * 2013-01-18 2016-04-05 Delphi Technologies, Inc. Foreign object detection system and method suitable for source resonator of wireless energy transfer system
JP5857999B2 (ja) * 2013-04-26 2016-02-10 トヨタ自動車株式会社 受電装置、駐車支援装置、および電力伝送システム
US9610399B2 (en) * 2013-06-11 2017-04-04 David Julian Gomez Intravenous pole system
US9295743B2 (en) * 2013-06-11 2016-03-29 David Julian Gomez Intravenous pole system
GB2522852A (en) * 2014-02-05 2015-08-12 Bombardier Transp Gmbh A method of communication between a vehicle and a wayside control unit for controlling an inductive energy transfer to the vehicle, a vehicle, a wayside contr
US9735629B2 (en) * 2014-05-28 2017-08-15 Apple Inc. Electromagnetic alignment of inductive coils
US20160023557A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Qualcomm Incorporated Devices, systems, and method for dynamic electric vehicle charging with position detection
US10137794B2 (en) 2014-09-15 2018-11-27 Stmicroelectronics, Inc. Method and apparatus for a wireless charging system
CN107000597B (zh) * 2014-09-25 2020-07-10 大陆-特韦斯股份有限公司 将充电线圈集成在距离传感器中的地方化
DE102014222000A1 (de) * 2014-10-29 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Bodeneinheit zum induktiven Laden von Elektro- und Hybridfahrzeugen
US9776520B2 (en) * 2015-03-27 2017-10-03 Proterra Inc. System and method to assist in vehicle positioning
DE102015004752A1 (de) * 2015-04-10 2016-10-13 Universität Stuttgart Empfangseinheit, Sendeeinheit und Positioniersystem zur Positionierung eines Elektrofahrzeugs, diesbezügliches Elektrofahrzeug
US20160380467A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Lei Shao Managing the output power of a wireless charger
KR20170024406A (ko) * 2015-08-25 2017-03-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 온도 제어 방법
US10486538B2 (en) * 2015-11-02 2019-11-26 Hyundai America Technical Center, Inc. Electromagnetic field controlling system and method for vehicle wireless charging system
CN105539193B (zh) * 2016-02-06 2017-11-21 青岛鲁渝能源科技有限公司 一种电动汽车无线充电定位对准装置和控制方法
CN105564265A (zh) * 2016-02-29 2016-05-11 厦门新页科技有限公司 一种电动汽车的无线充电方法及***
US11207989B2 (en) 2016-03-22 2021-12-28 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Wireless charging of electric vehicles
US20170341519A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Delphi Technologies, Inc. Method of pairing a transmitter and receiver of a wireless charging system and apparatus for performing same
JP2018042446A (ja) * 2016-05-25 2018-03-15 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド ワイヤレス充電システムの送信機および受信機のペアリング方法、および、それを実行するための装置
US9660487B1 (en) 2016-06-13 2017-05-23 Megau LLC Intelligent wireless power transferring system with automatic positioning
US10112496B2 (en) 2016-07-12 2018-10-30 Denso International America, Inc. Vehicular wireless power transfer system with performance monitoring
CN106385113A (zh) * 2016-11-01 2017-02-08 中惠创智无线供电技术有限公司 一种电动汽车及其对位装置
CN106314193B (zh) * 2016-11-01 2018-11-16 中惠创智无线供电技术有限公司 一种电动汽车及其磁共振传感***
DE102016221732B4 (de) * 2016-11-07 2023-10-19 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Leiten eines Kraftfahrzeugs in eine Ladeposition an einer induktiven Ladestation sowie Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug
US20180138752A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-17 Integrated Device Technology, Inc. Long distance positioning guide for wireless power
DE102017130173A1 (de) * 2017-02-24 2018-08-30 Denso Ten Limited Ladeunterstützungsvorrichtung
WO2018195327A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Chase Arnold Remote control system for intelligent vehicle charging
US10308123B2 (en) 2017-04-19 2019-06-04 Witricity Corporation Vehicle-side beacon mode for wireless electric vehicle charging
KR102374838B1 (ko) 2017-05-08 2022-03-15 아놀드 체이스 자율 차량 향상 시스템을 위한 모바일 장치
US10839684B2 (en) 2017-05-08 2020-11-17 Arnold Chase Direct vehicle engagement system
WO2018217784A1 (en) 2017-05-22 2018-11-29 Chase Arnold Bi-directional beacon information system
US20190039466A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-07 Hyundai Motor Company Charging control method, electric vehicle and charging apparatus using the same
CN107607109A (zh) * 2017-09-04 2018-01-19 哈尔滨工业大学 一种基于双磁信标的空间定位方法、装置及***
CN107585044B (zh) * 2017-09-06 2019-07-02 浙江大学 一种电动汽车无线充电无源被动式对准装置
CN107546803A (zh) * 2017-09-08 2018-01-05 广东虹勤通讯技术有限公司 一种无线充电设备、无线充电***及方法
US10336204B2 (en) * 2017-10-23 2019-07-02 Hyundai Motor Company Automatic lateral alignment for wireless charging systems
CN109733225B (zh) * 2018-11-12 2022-06-14 辽宁石油化工大学 一种地下停车场用悬挂式充电装置
US10942518B2 (en) * 2018-12-12 2021-03-09 GM Global Technology Operations LLC System and method for assisting a vehicle to park in alignment with a wireless battery charging pad
TWI721393B (zh) * 2019-03-26 2021-03-11 燕成祥 機器人與充電站對接的方法
KR102283130B1 (ko) * 2019-11-25 2021-07-29 (주)에프씨언와이어드 무선전력 송수신장치의 대기전류 감소방법
CN114977349A (zh) * 2021-02-26 2022-08-30 北京小米移动软件有限公司 无线充电方法、电子设备及移动终端

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213378A (ja) * 1996-01-30 1997-08-15 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気自動車用充電システム
JP2010098867A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Toyota Motor Corp 車両給電システム
JP2011160515A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Autonetworks Technologies Ltd 車両用無線充電装置
KR20120067366A (ko) * 2010-03-10 2012-06-25 도요타 지도샤（주） 차량주차지원시스템, 차량주차지원시스템을 포함하는 차량, 및 차량주차지원방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5406395A (en) 1993-11-01 1995-04-11 Hughes Aircraft Company Holographic parking assistance device
US5498948A (en) 1994-10-14 1996-03-12 Delco Electornics Self-aligning inductive charger
US20020140576A1 (en) 2001-03-29 2002-10-03 Simon Christopher M. Laser parking alignment system
US20070131505A1 (en) 2005-07-16 2007-06-14 Kim Bryan H J Magnetic Induction Charging System for Vehicles
US7573402B2 (en) 2005-08-25 2009-08-11 Herbert William J Dual laser beam guidance and parking device
US20070126395A1 (en) 2005-12-01 2007-06-07 Suchar Michael J Automatic recharging docking station for electric vehicles and hybrid vehicles
JP4453741B2 (ja) 2007-10-25 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 電動車両および車両用給電装置
US8405346B2 (en) * 2009-02-17 2013-03-26 Diversified Power International, Llc Inductively coupled power transfer assembly
CN102695629B (zh) 2010-01-05 2015-03-25 捷通国际有限公司 用于电动车辆的感应充电***
WO2011116394A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Fisker Automotive, Inc. Wireless charging device for electric and plug-in hybrid vehicles
US10343535B2 (en) 2010-04-08 2019-07-09 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
EP2580844A4 (en) * 2010-06-11 2016-05-25 Mojo Mobility Inc WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM SUPPORTING INTEROPERABILITY AND MULTIPOLAR MAGNETS FOR USE WITH THIS SYSTEM
US8513915B2 (en) 2010-10-21 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Vehicle alignment for inductive charging
USRE48659E1 (en) * 2010-12-24 2021-07-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-contact charging system, non-contact charging method, non-contact charging type vehicle, and non-contact charging management apparatus
US9306634B2 (en) 2011-03-01 2016-04-05 Qualcomm Incorporated Waking up a wireless power transmitter from beacon mode
US10090885B2 (en) 2011-04-13 2018-10-02 Qualcomm Incorporated Antenna alignment and vehicle guidance for wireless charging of electric vehicles
US8816637B2 (en) 2011-10-06 2014-08-26 Ford Global Technologies, Llc Vehicle guidance system with interface
US8483899B2 (en) 2011-10-06 2013-07-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle guidance system
US9236758B2 (en) * 2012-11-15 2016-01-12 Delphi Technologies, Inc. System and method to align a source resonator and a capture resonator for wireless electrical power transfer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213378A (ja) * 1996-01-30 1997-08-15 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気自動車用充電システム
JP2010098867A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Toyota Motor Corp 車両給電システム
JP2011160515A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Autonetworks Technologies Ltd 車両用無線充電装置
KR20120067366A (ko) * 2010-03-10 2012-06-25 도요타 지도샤（주） 차량주차지원시스템, 차량주차지원시스템을 포함하는 차량, 및 차량주차지원방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9878623B2 (en) 2015-09-18 2018-01-30 Hyundai Motor Company Battery charging control system and method for vehicle
US10131233B2 (en) 2015-09-18 2018-11-20 Hyundai Motor Company Battery charging control system and method for vehicle
WO2019039633A1 (ko) * 2017-08-23 2019-02-28 (주)그린파워 무선충전의 자기 정렬 안내 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP2920863A4 (en) 2016-07-13
US9024578B2 (en) 2015-05-05
KR101589887B1 (ko) 2016-02-12
CN104782024A (zh) 2015-07-15
JP5997846B2 (ja) 2016-09-28
JP2016503644A (ja) 2016-02-04
WO2014077896A1 (en) 2014-05-22
EP2920863A1 (en) 2015-09-23
US20140132207A1 (en) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101589887B1 (ko) 무선 전력 전송용 정렬 시스템
US9236758B2 (en) System and method to align a source resonator and a capture resonator for wireless electrical power transfer
CN105083046B (zh) 用于电动车辆充电***的超声定位
EP2757657B1 (en) Moving-vehicle electric power feeding system
CN104918817B (zh) 引导***和方法
CN110293860B (zh) 电动汽车无线充电线圈引导对准装置及对准方法
CN105292017B (zh) 用于免手动对电动车辆充电的定位车辆的红外三角测量法
US10336203B2 (en) Charging/discharging station, in particular for a battery-operated vehicle
JP6431075B2 (ja) 電気車両および充電スタンドのための案内および位置合わせに関するシステム、方法、および装置
CN106573545B (zh) 用于对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置和方法
JP6721582B2 (ja) 充電コイル構造における統合された同調キャパシタのためのシステム、方法、および装置
EP3216105B1 (en) Systems, methods, and apparatus for controlling the amount of charge provided to a charge-receiving element in a series-tuned resonant system
CN110177708B (zh) 用于引导到充电位置中的方法以及控制设备和机动车
CN105142962A (zh) 用于感应式充电的借助车辆相机的引导的车辆定位
CN105579276A (zh) 用于确定车辆的位置的方法、设备和***
CN108407650B (zh) 汽车无线充电方法、***及地面侧充电***
CN105667505A (zh) 电动汽车的自动停车***和自动停车方法
KR102653838B1 (ko) 유도식 전송 장치를 작동시키기 위한 방법
US20230024229A1 (en) Ground power supply apparatus
CN108602436A (zh) 用于电动车辆用的感应式充电线圈的线缆的辗压保护
JP2024066131A (ja) 異常診断方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee