[发明专利]在低电磁发射的无线功率传递系统中的线圈布置

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及无线功率传递，且更具体地说，涉及与无线功率传递到远端系统(例如包含电池的车辆)有关的装置、系统和方法。更明确地说，本发明涉及无线功率传递系统中的感应线圈的线圈布置。

背景技术

已引进例如车辆的远端系统，其包含得自接收自例如电池的能量存储装置的电的运转功率。例如，混合电动车辆包含使用来自车辆制动的功率的车载充电器和用以对车辆充电的传统马达。仅为电动的车辆大体从其它源接收电以用于对电池充电。电池型电动车辆(电动车辆)常常被提议通过某一类型的有线交流电(AC)(例如家用或商用AC电源)来充电。有线充电连接需要电缆或物理连接到电力供应器的其它类似的连接器。电缆和类似的连接器可能有时不方便或麻烦且具有其它缺陷。能够在自由空间中传递功率(例如，经由无线场)以用于对电动车辆充电的无线充电系统可克服有线充电解决方案的一些缺点。因而，需要高效且安全地传递功率以用于对电动车辆充电的无线充电系统和方法。

发明内容

在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案主张各自具有若干方面，所述方面中没有单一一个方面单独地负责本文中所描述的所要属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文中描述一些显著特征。

本说明书中所描述的标的的一或多个实施方案的细节在随附图式和以下描述中予以阐述。其它特征、方面和优点将从所述描述、所述图式和权利要求书而变得显而易见。应注意，以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。

本发明中所描述的标的的一个方面提供一种用于无线地传送功率的设备。所述设备包含经配置以经由磁场来无线地接收功率的第一导电结构。第一导电结构具有大于宽度的长度。第一导电结构包含分别封闭第一区和第二区的第一环和第二环。第一环具有第一下表面且第二环具有第二下表面，所述第一下表面与所述第二下表面实质上共平面。第一导电结构具有各自沿第一导电结构的长度而与第一几何线相交的第一边缘和第二边缘。所述设备进一步包含第二导电结构，所述第二导电结构定位于第一导电结构与磁性材料之间且经配置以经由磁场来无线地接收功率。第二导电结构包含封闭第三区的第三环。第二导电结构具有大于宽度的长度。第二导电结构的长度实质上至少等于沿第一几何线的在第一导电结构的第一边缘与第二边缘之间的距离。

本发明中所描述的标的的另一方面提供一种无线地传送功率的方法的实施方案。所述方法包含经由第一导电结构经由磁场来无线地接收功率。第一导电结构具有大于宽度的长度。第一导电结构包含分别封闭第一区和第二区的第一环和第二环。第一环具有第一下表面且第二环具有第二下表面，所述第一下表面与所述第二下表面实质上共平面。第一导电结构具有各自沿第一导电结构的长度而与几何线相交的第一边缘和第二边缘。所述方法进一步包含经由定位于第一导电结构与磁性材料之间的第二导电结构来无线地接收功率。第二导电结构封闭第三区。第二导电结构具有大于宽度的长度。第二导电结构的长度实质上至少等于沿几何线的在第一导电结构的第一边缘与第二边缘之间的距离。

本发明中所描述的标的的又一方面提供一种用于无线地接收传送功率的设备。所述设备包含用于经由磁场来无线地接收功率的第一装置。第一接收装置具有大于宽度的长度。第一接收装置包含分别封闭第一区和第二区的第一环和第二环。第一环具有第一下表面且第二环具有第二下表面，所述第一下表面与所述第二下表面实质上共平面。第一接收装置具有各自沿第一接收装置的长度而与几何线相交的第一边缘和第二边缘。所述设备进一步包含用于经由磁场来无线地接收功率且定位于第一接收装置与磁性材料之间的第二装置。第二接收装置封闭一第三区。第二接收装置具有大于宽度的长度。第二接收装置的长度实质上至少等于沿几何线的在第一接收装置的第一边缘与第二边缘之间的距离。

本发明中所描述的标的的另一方面提供一种用于无线地传送功率的设备。所述设备包含经配置以输出时变信号的传输电路。所述设备进一步包含导电结构，所述导电结构经配置以接收时变信号和在足以无线地传递功率以用于对接收器装置供电或充电的电平下产生电磁场。导电结构具有具有宽度a和长度a+b的矩形形状因数，且其中a除以b实质上等于a+b除以a。

本发明中所描述的标的的另一方面提供一种无线地传送功率的方法的实施方案。所述方法包含从传输电路输出时变信号。所述方法进一步包含接收时变信号，且在导电结构处在足以无线地传递功率以用于对接收器装置供电或充电的电平下产生电磁场，所述导电结构具有具有宽度a和长度a+b的矩形形状因数，且其中a除以b实质上等于a+b除以a。