[发明专利]用于对电动载具进行充电的系统和方法

说明书

提供了一种用于对电动载具（300）进行充电的方法。该方法包括两个步骤。第一个步骤是使充电器的发射器线圈和被布置在电动载具（300）的车架的上端处的接收器线圈（404）中的至少一个相对于另一个进行移动。第二个步骤是使发射器线圈（504）与接收器线圈（404）对准，使得发射器线圈（504）被布置在接收器线圈（404）的上方和近侧。还提供了一种被布置成通过上述方法来充电的电动载具（300）、一种用于制造这种电动载具的方法、以及一种被布置成使用上述方法来对电动载具进行充电的充电器或充电站。

技术领域

本发明涉及一种用于对电动载具进行充电的方法和相关的充电系统，并且具体地但非排他地涉及从电动载具的顶部上方对电动载具进行充电。

背景技术

近年来，包括混合动力电动载具（HEV）的电动载具（EV）在全世界越来越受欢迎。与传统的非电动载具相比，电动载具消耗更少的燃料或甚至不使用燃料（例如，汽油）。它们还是相对环境友好的。

一般地，可以使用有线充电系统来对电动载具进行充电。在常用的有线充电系统中，通过充电电缆与电源供给耦合的充电器或充电站的直接接触插头被插入到载具中的插座中以执行充电。这些系统能有效地在温和环境中执行充电。然而，在诸如潮湿和多尘条件的恶劣环境中，插头易受腐蚀。而且，在极冷的天气中，充电电缆可能会变得冻结，这进而将使充电系统不可使用。这些问题已经导致了对替代的充电系统、特别是无线充电系统的开发。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电动载具的充电器，包括：充电电路，其可操作以与电源供给连接，所述充电电路包括发射器线圈，所述发射器线圈被布置成用于将功率无线地传输到电动载具的接收器线圈以对电动载具进行充电；以及移动机构，其被布置成使得所述发射器线圈能够移动，以用于使所述发射器线圈与布置在电动载具的车架（chassis）的上端处的接收器线圈对准。所述充电器也可以被视为充电站。附加地或替代地，所述发射器线圈可以被布置成用于通过所述接收器线圈与电动载具无线地传送数据。

电源供给优选地是电网，但是也可以是AC主源或DC电源。DC电源可以是从AC主源整流（rectify）的电源。DC电源优选是可再生能源。在一个示例中，DC电源可以是具有相关联的电路的一个或多个光伏板。电动载具是至少部分地基于电力而操作的载具。在一个示例中，电动载具可以是纯电动载具或混合动力电动载具。载具可以是地面载具（诸如，汽车、公共汽车、卡车和火车）、空中载具（飞机）、海上载具（例如，船舶、帆船）等。载具甚至可以是家用或工业机器人。例如，载具可以是机器人真空吸尘器或机器人割草机。

在第一方面的一个实施例中，所述发射器线圈被布置在发射器垫中。所述发射器线圈可以是圆形、正方形、螺旋形，并且它可以包括一个或多个层。在具有多个发射器线圈的示例中，所述发射器线圈可以相对于彼此平行地、正交地或以其他取向来布置。发射器垫可以采用任何形式，并且优选地是平面的。在一个示例中，它可以采用球形、圆筒形、圆盘形、长方体形、立方体形、具有椭圆形横截面的圆柱形等的形式。优选地，发射器垫包括防水层和电屏蔽。防水层被布置成提供水隔离（insulation）功能；电屏蔽被布置成提供电隔离功能。发射器垫可以包括塑料壳体。

在第一方面的一个实施例中，发射器垫包括电磁屏蔽，以用于屏蔽在充电期间在所述发射器线圈处生成的磁场。发射器垫还可以屏蔽在充电期间在所述接收器线圈处生成的磁场。在所述垫的正常取向中，电测屏蔽被定位在所述发射器线圈上方。

在第一方面的一个实施例中，电磁屏蔽至少部分地由磁芯形成。

在第一方面的一个实施例中，电磁屏蔽至少部分地由铁磁层和用导电材料制成的导电层形成；铁磁层被布置在导电层与所述发射器之间。