本公開內(nèi)容總體上涉及無(wú)線功率傳送，并且更具體地涉及與對(duì)遠(yuǎn)程系統(tǒng)(諸如包括電池的車輛)的無(wú)線功率傳送有關(guān)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，以及特別地涉及對(duì)于感應(yīng)功率傳送系統(tǒng)中的電子部件的集成的磁場(chǎng)分布優(yōu)化。

背景技術(shù)：

已經(jīng)介紹包括來(lái)源于從能量存儲(chǔ)設(shè)備(諸如電池)接收的電力獲得的運(yùn)動(dòng)功率的遠(yuǎn)程系統(tǒng)(諸如車輛)。例如，混合電動(dòng)車輛包括車載充電器，其使用來(lái)自車輛剎車的動(dòng)力和傳統(tǒng)電機(jī)來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行充電。僅是電動(dòng)的車輛通常從其他源接收用于對(duì)電池充電的電力。電池電動(dòng)車輛(電動(dòng)車輛)常常提出通過(guò)一些類型的有線交流電(AC)(諸如家庭或商業(yè)AC電源)充電。有線充電連接要求物理連接到電源的電纜或其他類似連接器。電纜或類似連接器可能有時(shí)是不方便的或笨重的并且具有其他缺點(diǎn)。能夠傳送待被用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的自由空間中的功率(例如，經(jīng)由無(wú)線場(chǎng))的無(wú)線電動(dòng)車輛充電(WEVC)系統(tǒng)可以克服有線充電方案的缺陷中的一些缺陷。如此，高效并且安全地傳送用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的功率的無(wú)線充電系統(tǒng)和方法是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容提供一種用于收集無(wú)線功率傳送系統(tǒng)中的無(wú)線場(chǎng)的泄漏磁通量的裝置。該裝置包括無(wú)線功率接收器，其被配置為耦合到由無(wú)線功率發(fā)射器生成的無(wú)線場(chǎng)。無(wú)線場(chǎng)的一部分包括泄漏磁通量。該裝置進(jìn)一步包括泄漏收集器，其包括鐵磁材料并且被配置為吸收或者重定向泄漏磁通量的、遠(yuǎn)離電動(dòng)車輛的外邊緣的至少一部分。該泄漏收集器被定位在距無(wú)線場(chǎng)內(nèi)的無(wú)線功率接收器的第一距離處。

本公開內(nèi)容提供一種用于收集無(wú)線功率傳送系統(tǒng)中的無(wú)線場(chǎng)的泄漏磁通量的方法。該方法包括提供泄漏收集器，其被定位在距無(wú)線場(chǎng)內(nèi)的無(wú)線功率接收器的第一距離處。該泄漏收集器包括鐵磁材料。該方法進(jìn)一步包括將泄漏收集器耦合到由無(wú)線功率發(fā)射器生成的無(wú)線場(chǎng)。無(wú)線場(chǎng)的一部分包括泄漏磁通量。該方法進(jìn)一步包括吸收或者重定向泄漏磁通量的、遠(yuǎn)離電動(dòng)車輛的外邊緣的至少一部分。

本公開內(nèi)容進(jìn)一步提供一種用于收集無(wú)線功率傳送系統(tǒng)中的無(wú)線場(chǎng)的泄漏磁通量的設(shè)備。該裝置包括用于耦合到由無(wú)線功率發(fā)射器生成的無(wú)線場(chǎng)的裝置。無(wú)線場(chǎng)的一部分包括泄漏磁通量。該裝置進(jìn)一步包括用于吸收或者重定向泄漏磁通量的、遠(yuǎn)離電動(dòng)車輛的外邊緣的至少一部分。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的示例性無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的示圖。

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施方式的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的功能框圖。

圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的具有泄漏場(chǎng)收集器的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的功能框圖。

圖4圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的沿著電動(dòng)車輛的下表面的電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈外殼和泄漏場(chǎng)收集器。

圖5A至圖5I是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。

圖6A是根據(jù)實(shí)施方式的沿著電動(dòng)車輛的底部的內(nèi)部視圖。

圖6B是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右手側(cè)的內(nèi)部視圖。

圖6C是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右手側(cè)的內(nèi)部視圖。

圖6D是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右手側(cè)的內(nèi)部視圖。

圖7A描繪了根據(jù)實(shí)施方式的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖。

圖7B描繪了根據(jù)另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖。

圖7C示出了將圖7A和圖7B的泄漏場(chǎng)的幅度的衰減的比較圖示為距離的函數(shù)的繪圖。

圖8是描繪根據(jù)實(shí)施方式的方法的流程圖。

附圖中所圖示的各種特征可能未按比例繪制。因此，為了清晰的目的，各種特征的尺寸可以被任意擴(kuò)大或減小。另外，附圖中的一些附圖可能未描繪給定系統(tǒng)、方法或設(shè)備的所有部件。最后，相同附圖標(biāo)記可以用于貫穿說(shuō)明書和附圖表示相同特征。

具體實(shí)施方式

下文結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為示例性實(shí)施方式的描述，并且不旨在表示可以實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施方式。貫穿本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或圖示”，并且應(yīng)當(dāng)不必被解釋為比其他示例性實(shí)施方式優(yōu)選的或有利的。詳細(xì)描述包括用于提供示例性實(shí)施方式的透徹理解的目的的特定細(xì)節(jié)。在一些實(shí)例中，以框圖形式示出了一些設(shè)備。

無(wú)線傳送功率可以指代在不使用物理電導(dǎo)體的情況下，將與電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)或以其他方式的任何形式的能量從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌?例如，功率可以通過(guò)自由空間傳送)。輸出到無(wú)線場(chǎng)(例如，磁場(chǎng))中的功率可以由“接收線圈”接收、采集或耦合以實(shí)現(xiàn)功率傳送。

通過(guò)示例而非限制的方式，在本文中以電動(dòng)車輛(EV)的形式描述了無(wú)線功率接收器。此外，還預(yù)期了可以使用可充電的能量存儲(chǔ)設(shè)備至少部分地供電的其他遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如，電子設(shè)備，諸如移動(dòng)或個(gè)人計(jì)算設(shè)備等)。

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于對(duì)電動(dòng)車輛充電的示例性無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的示圖。無(wú)線功率傳送系統(tǒng)100使能當(dāng)電動(dòng)車輛105停在基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a附近時(shí)對(duì)電動(dòng)車輛105的充電。

電動(dòng)車輛105在本文中用于描述無(wú)線功率接收器。作為其運(yùn)動(dòng)能力的一部分，電動(dòng)車輛105利用來(lái)源于可充電的能量存儲(chǔ)設(shè)備(例如，一個(gè)或多個(gè)可充電的電化學(xué)電池或其他類型的電池)的功率。作為非限制性示例，諸如電動(dòng)車輛105之類的一些電動(dòng)車輛可以是混合電動(dòng)車輛，其包括除電動(dòng)車輛之外對(duì)直接運(yùn)動(dòng)或?qū)囕v的電池充電的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)。在實(shí)施方式中，電動(dòng)車輛105可以從電源汲取所有運(yùn)動(dòng)能力。因此，電動(dòng)車輛105不限于如所示的汽車并且可以包括摩托車、大車、小型摩托車、公共汽車等。

如所示出的，針對(duì)兩個(gè)電動(dòng)車輛的空間被圖示在停車區(qū)中以停在對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a和102b上。在一些實(shí)施方式中，局部分發(fā)中心130可以連接到功率骨干132并且被配置為通過(guò)功率鏈路110向基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a提供交流(AC)或直流(DC)電源。基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a還包括用于無(wú)線地發(fā)送或接收功率的基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a。電動(dòng)車輛105可以包括電池單元114、電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116和電動(dòng)車輛無(wú)線充電系統(tǒng)118。電動(dòng)車輛感應(yīng)線圈116可以例如經(jīng)由通過(guò)基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a生成的電磁場(chǎng)的區(qū)域與基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a相互作用。在某些實(shí)施方式中，電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈可以被布置在電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈外殼的體積內(nèi)(在圖1中未圖示)。

在一些示例性實(shí)施方式中，當(dāng)電動(dòng)車輛感性線圈116被定位在由基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a產(chǎn)生的能量場(chǎng)中時(shí)，電動(dòng)車輛感應(yīng)線圈116可以接收功率。場(chǎng)對(duì)應(yīng)于其中可以通過(guò)電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116采集由基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a輸出的能量的區(qū)域。例如，由基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a輸出的能量可以處于足以對(duì)電動(dòng)車輛105充電或供電的電平。在一些情況下，該場(chǎng)可以對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的“近場(chǎng)”。近場(chǎng)可以對(duì)應(yīng)于其中存在起因于基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a中的電流和電荷的強(qiáng)反應(yīng)場(chǎng)，其不輻射遠(yuǎn)離基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的功率。在一些情況下，該近場(chǎng)可以對(duì)應(yīng)于在基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的波長(zhǎng)的大約1/2π內(nèi)的區(qū)域(并且針對(duì)電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116反之亦然)。

局部分發(fā)中心130可以被配置為經(jīng)由通信回程134與外部源(例如，功率網(wǎng))通信，并且經(jīng)由通信鏈路108與基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a通信。

在一些實(shí)施方式中，電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116可以與基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a對(duì)齊，并且因此簡(jiǎn)單地通過(guò)司機(jī)相對(duì)于基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a正確地定位電動(dòng)車輛105而被布置在近場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。在其他實(shí)施方式中，(關(guān)于圖2所描述的)傳感器電路或控制器可以向司機(jī)提供視覺(jué)反饋、聽覺(jué)反饋或其組合，以指示電動(dòng)車輛105何時(shí)被適當(dāng)?shù)胤胖糜糜跓o(wú)線功率傳送。在一些實(shí)施方式中，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(在該附圖中未示出)可以根據(jù)需要來(lái)回地移動(dòng)電動(dòng)車輛105(例如，在之字形運(yùn)動(dòng)中)直到對(duì)準(zhǔn)誤差已經(jīng)到達(dá)容許值。假如電動(dòng)車輛105裝備有伺服方向盤、超聲傳感器和用于調(diào)節(jié)車輛的智能，則這可以在沒(méi)有或有僅最小司機(jī)介入的情況下由電動(dòng)車輛105自動(dòng)并且自主地執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，電動(dòng)車輛感應(yīng)線圈116、基礎(chǔ)系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a或其組合可以具有用于使感應(yīng)線圈116和104a相對(duì)于彼此位移和移動(dòng)以更準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行定向并且在其之間形成更高效的耦合的功能。

基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a可以定位在各種位置中。作為非限制性示例，一些適合的位置包括電動(dòng)車輛112所有者的家處的停車區(qū)、針對(duì)在常規(guī)基于石油的加油站之后建模的電動(dòng)車輛無(wú)線充電保留的停車區(qū)、以及諸如購(gòu)物中心和職業(yè)場(chǎng)所的其他位置處的停車場(chǎng)。

對(duì)電動(dòng)車輛無(wú)線地充電可以提供很多益處。例如，可以在沒(méi)有司機(jī)介入和操縱的情況下自動(dòng)地實(shí)際地執(zhí)行充電，從而改進(jìn)對(duì)用戶的方便性。無(wú)線功率傳送系統(tǒng)還可以消除暴露的電氣接觸并且最小化(或者消除)機(jī)械故障的運(yùn)動(dòng)部件，從而改進(jìn)無(wú)線功率傳送系統(tǒng)100的可靠性。可以不需要利用電纜和連接器的操縱，并且可以不存在可能被暴露于室外環(huán)境中的潮濕和水的電纜、插頭和插口，從而改進(jìn)安全性。還可以不存在可見或可進(jìn)入的插口、電纜和插頭，從而減少功率充電設(shè)備的潛在破壞。而且，由于電動(dòng)車輛105可以用作穩(wěn)定電網(wǎng)的分布式存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)接到電網(wǎng)方案可以用于增加車輛到電網(wǎng)(V2G)操作的車輛的可用性。

如參考圖1所描述的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)100還可以提供美學(xué)優(yōu)點(diǎn)和非阻礙優(yōu)點(diǎn)。例如，可以不存在可能阻礙車輛和/或行人的充電柱和電纜。

作為車輛到電網(wǎng)能力的另一解釋，無(wú)線功率發(fā)送和接收能力可以被配置為互逆的，使得基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a向電動(dòng)車輛105傳送功率，并且電動(dòng)車輛105向基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a傳送功率(例如，在能源短缺時(shí))。通過(guò)在由可再生能源(例如，風(fēng)或太陽(yáng)能)中的總體需求或短缺引起的能源短缺時(shí)允許電動(dòng)車輛對(duì)總體分布系統(tǒng)貢獻(xiàn)功率，該能力可以可用于穩(wěn)定功率分布電網(wǎng)。

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施方式的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的功能框圖。該系統(tǒng)200包括發(fā)射器204和接收器208。該發(fā)射器204可以執(zhí)行與基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102a基本上類似的功能。進(jìn)一步地，接收器208可以執(zhí)行與圖1的電動(dòng)車輛充電系統(tǒng)114和電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116基本上類似的功能。

如在圖2中所示，發(fā)射器204可以包括通信電路229，其電氣連接到發(fā)射電路206。該發(fā)射電路206可以包括振蕩器222，其操作地耦合到驅(qū)動(dòng)電路224和濾波器和匹配電路226。振蕩器222可以被配置為在響應(yīng)于頻率控制信號(hào)223而可以調(diào)節(jié)的期望頻率生成信號(hào)。該振蕩器222可以將振蕩器信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)電路224。該驅(qū)動(dòng)電路224可以被配置為例如基于輸入電壓信號(hào)(VD)225在發(fā)射線圈214的諧振頻率驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214。在一個(gè)非限制性示例中，驅(qū)動(dòng)電路224可以是開關(guān)放大器，其被配置為從振蕩器222接收方波并且輸出正弦波。

濾波器和匹配電路226可以過(guò)濾掉諧波或其他不需要的頻率并且將發(fā)射器204的阻抗與發(fā)射天線214匹配。作為驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214的結(jié)果，發(fā)射天線214可以生成無(wú)線充電場(chǎng)216以無(wú)線地輸出足以對(duì)例如電動(dòng)車輛的電池236充電的電平的功率。

發(fā)射器204可以進(jìn)一步包括控制器電路228，其電氣連接到通信電路229。該通信電路229可以被配置為在通信鏈路219上與接收器208內(nèi)的通信電路239通信。經(jīng)由通信鏈路219從發(fā)射器204到接收器208的通信可以包括關(guān)于充電過(guò)程的信息，包括發(fā)射器204的增加或減小的功率能力以及與發(fā)射器204的充電能力相關(guān)聯(lián)的其他信息。除非另外說(shuō)明，否則發(fā)射電路206內(nèi)的每個(gè)部件可以具有與基礎(chǔ)無(wú)線充電系統(tǒng)102內(nèi)的任何補(bǔ)充發(fā)射電路內(nèi)的相應(yīng)部件基本上相同的功能，如結(jié)合圖1先前所描述的。

該接收器208可以包括與圖1的電動(dòng)車輛充電線圈116和電動(dòng)車輛充電系統(tǒng)118類似的接收線圈218和接收電路210。該接收電路210可以包括：開關(guān)電路230，其操作地連接到匹配電路232；以及整流器電路234，其操作地連接到匹配電路232。該接收線圈218可以電氣連接到開關(guān)電路230。開關(guān)電路可以將接收線圈218選擇性地連接到匹配電路232或使接收線圈218的端子短路。匹配電路232可以電氣連接到整流器電路234。整流器電路234可以將DC電流提供給電池236。除非另外說(shuō)明，否則接收電路210內(nèi)的每個(gè)部件可以具有與電動(dòng)車輛充電系統(tǒng)114內(nèi)的任何補(bǔ)充接收電路內(nèi)的相應(yīng)部件基本上相同的功能，如結(jié)合圖1先前所描述的。

接收器208可以進(jìn)一步包括傳感器電路235，其被配置為感測(cè)接收線圈218的短路電流或開路電壓?？刂破麟娐?38可以電氣連接到傳感器電路235并且從傳感器235接收傳感器數(shù)據(jù)。通信電路239可以連接到控制器電路238。通信電路239可以被配置為在通信鏈路219上與發(fā)射器204內(nèi)的通信電路229通信，與上文所指出的那些類似。這樣的通信可以用于向發(fā)射器204指示接收器208的特定功率需求、電池236的充電狀態(tài)或與接收器208的功率要求有關(guān)的其他信息。

為了將功率從發(fā)射器204提供給接收器208，可以通過(guò)無(wú)線場(chǎng)(例如，磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))將能量從發(fā)射線圈214發(fā)射給接收線圈218。發(fā)射線圈214和發(fā)射電路206形成具有特定諧振頻率的諧振電路。接收線圈218和接收電路210形成具有特定諧振頻率的另一諧振電路。由于電磁損耗在具有相同諧振頻率的兩個(gè)耦合的諧振系統(tǒng)之間被最小化，因而期望與接收線圈218相關(guān)聯(lián)的諧振頻率將與關(guān)聯(lián)于發(fā)射線圈214的諧振頻率基本上相同。因此，進(jìn)一步期望對(duì)于發(fā)射線圈214和接收線圈218之一或二者的調(diào)諧拓?fù)湮达@著地由電感或負(fù)載改變影響。本文所公開的實(shí)施方式可以包含諧振或非諧振架構(gòu)。

根據(jù)以上描述，控制器電路238可以確定對(duì)于關(guān)于發(fā)射線圈214的接收線圈218的任何位置的最大可能輸出電流或電壓?？刂破麟娐?38可以在向電池236供應(yīng)電流之前做出這樣的確定。在另一實(shí)施方式中，控制器電路238可以在電池236的充電期間做出這樣的確定。這樣的實(shí)施方式可以提供用于確保充電電流和/或電壓在充電周期期間保持在安全限制內(nèi)的安全機(jī)制。在又一實(shí)施方式中，當(dāng)司機(jī)將車輛105(圖1)駕駛到用于充電的空間中時(shí)，控制器電路238可以做出這樣的確定。

如上文所指出的，WEVC系統(tǒng)200的匹配的發(fā)射線圈214和接收線圈218可以最小化電磁損耗，然而，一些損耗以泄漏場(chǎng)212a、212b(統(tǒng)稱為“泄漏場(chǎng)”212)的形式保持。通過(guò)無(wú)線場(chǎng)216(例如，磁場(chǎng))或由發(fā)射線圈214所生成的通量的運(yùn)動(dòng)能量或功率通常不以直線行進(jìn)到接收線圈218。相反，無(wú)線場(chǎng)216線可以在一些或所有方向上發(fā)出遠(yuǎn)離由任何周圍結(jié)構(gòu)的組成影響的發(fā)射線圈214(例如，地面或者電動(dòng)車輛105的底部)。因此，并非所有所發(fā)射的功率實(shí)際上到達(dá)接收線圈218。所發(fā)射的磁能量(通量)中的一些磁能量(通量)在次優(yōu)方向上流動(dòng)，從系統(tǒng)當(dāng)中“泄漏”，變得“漏磁通”，并且因此創(chuàng)建泄漏場(chǎng)212。該泄漏場(chǎng)212可以潛在地對(duì)周圍的電子產(chǎn)品產(chǎn)生負(fù)面影響或?qū)Ω浇娜水a(chǎn)生安全危險(xiǎn)。因此，最小化發(fā)射線圈214和接收線圈218周圍的泄漏場(chǎng)212可以是有利的。

圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的具有泄漏場(chǎng)收集器的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)的功能框圖。示出了具有與圖2中所示的那些基本上類似的發(fā)射線圈214和接收線圈218的WEVC系統(tǒng)300。如所示出的，發(fā)射線圈214可以在接收線圈218的方向上發(fā)射無(wú)線充電場(chǎng)216。由接收線圈218所接收的無(wú)線充電場(chǎng)216的各部分可以被轉(zhuǎn)換為用于接收器208的功率，如上文所描述的，然而，并非無(wú)線充電場(chǎng)216的所有能量實(shí)際上由接收線圈218接收。未被用于將功率傳送給接收線圈218的無(wú)線充電場(chǎng)216能量(磁通量)可以被稱為泄漏場(chǎng)212，其示出在遠(yuǎn)離發(fā)射線圈214的非最佳方向上朝向頁(yè)面的頂部和底部流動(dòng)，作為泄漏場(chǎng)212a和泄漏場(chǎng)212b。該漏磁通對(duì)于周圍的電子產(chǎn)品或人可能是有害的。

在實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)泄漏場(chǎng)收集器350a和350b(統(tǒng)稱為“收集器”350)可以被定位為重定向和/或吸收相應(yīng)的偶然的泄漏磁場(chǎng)212a、212b。泄漏場(chǎng)收集器350可以被定位在距接收線圈218距離352或距發(fā)射線圈214距離353處。收集器350可以包括某種鐵或其他鐵磁或鐵磁復(fù)合材料(諸如軟磁性復(fù)合材料SMC)、納米晶體磁性材料或其他材料中間的塑料粘結(jié)鐵氧體粉。此外，還可以實(shí)現(xiàn)某些含鐵材料(諸如氧化鐵、鎳組合物)。收集器350的組成、放置和幾何結(jié)構(gòu)可以被選擇以允許收集器350重定向和吸收泄漏場(chǎng)212。在另一實(shí)施方式中，收集器350可以進(jìn)一步被配置為阻擋或抵抗泄漏場(chǎng)212。

某些WEVC系統(tǒng)100、200、300可以展示不同的強(qiáng)度和模式的磁場(chǎng)(例如，場(chǎng)216、泄漏場(chǎng)212)。因此，收集器350的選擇和組成可以取決于已支付的功率發(fā)射器和功率接收器對(duì)(例如，發(fā)射器214和接收器218對(duì))的特性。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，收集器350組成、幾何結(jié)構(gòu)和位置可以考慮發(fā)射器/接收器對(duì)的位置和大小。這樣的考慮可以進(jìn)一步包括電動(dòng)車輛105周圍的泄漏場(chǎng)212的幅度和位置。

類似地，電動(dòng)車輛105可以具有各種物理尺寸和構(gòu)造。因此，電動(dòng)車輛105可以具有與泄漏場(chǎng)212有關(guān)的不同的特點(diǎn)。因此，收集器350的選擇或構(gòu)造可以考慮車輛105和收集器350二者的各種各樣的物理特點(diǎn)。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，可以基于特定泄漏場(chǎng)212類型和強(qiáng)度，選擇或形成收集器350。因此，收集器350的選擇可以考慮某些泄漏場(chǎng)212可以比其他更強(qiáng)或者具有不規(guī)則的通量模式。這樣的選擇可以進(jìn)一步考慮根據(jù)需要形成或成形泄漏場(chǎng)212的車輛105附近的人的存在。

在另一實(shí)施方式中，收集器350的選擇可以進(jìn)一步考慮相對(duì)于接收器/發(fā)射器的位置、地面上方和發(fā)射器214上方的接收器218的高度(在該附圖中未示出)。

除了考慮以上接收器/發(fā)射器和車輛105特性之外，收集器350可以采取各種形狀、大小并且被放置在各種位置中。該收集器可以進(jìn)一步具有各種截面尺寸或三維幾何結(jié)構(gòu)。該收集器350可以以特定形狀或幾何結(jié)構(gòu)(例如，矩形、正方形、曲線、直線、分段等)形成以利用特定形狀對(duì)給定漏磁通212模式的影響。

該收集器350可以進(jìn)一步被放置在最有效地利用所選擇的形狀和/或組成的位置中。例如，收集器可以被布置在距接收器218特定距離，這提供接收器218與收集器350之間的一定數(shù)量的自由空間。收集器可以被放置在車輛105的前面、后面或者兩邊(參見圖5A-圖5I)。

可以進(jìn)一步考慮收集器350的定向。某些泄漏場(chǎng)212通量模式可以對(duì)平行于通量線定位的收集器350位置與正交于他們放置的收集器350不同地反應(yīng)。

可以進(jìn)一步以不同的數(shù)量選擇收集器350。例如，分段收集器350(參見圖5I的收集器545a、545b)可以利用多個(gè)較小分段以對(duì)泄漏場(chǎng)212進(jìn)行成形。這樣的實(shí)施方式的較小分段還可以在減少收集器350中使用的材料的體積。

在實(shí)施方式中，可以在各種可能的幾何結(jié)構(gòu)和放置中的一個(gè)或多個(gè)中形成收集器350，如在圖5A至圖6D中所討論的。如在圖3中所示出的，兩個(gè)收集器350被定位在最靠近接收線圈218并且在接收線圈218側(cè)面的無(wú)線場(chǎng)216的范圍內(nèi)。在WEVC系統(tǒng)300的實(shí)施方式中，與電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈116類似，接收線圈218可以被布置在電動(dòng)車輛105(圖1)的底部上或底部中。因此，收集器350還可以被布置在接收線圈218附近的汽車的底部上。收集器350的定位、距發(fā)射/接收線圈的距離和幾何結(jié)構(gòu)可以影響收集器350用于重定向或吸收泄漏場(chǎng)312的能力。以下關(guān)于圖4和圖5A至圖5I進(jìn)一步描述了發(fā)射線圈314或接收線圈318與收集器350之間的幾何結(jié)構(gòu)和距離。

在實(shí)施方式中，收集器350可以包括具有預(yù)定幾何結(jié)構(gòu)和組成的低磁阻鐵磁材料，其被選擇為最有效地引導(dǎo)、采集、收集或“吸收”泄漏場(chǎng)212，以減少對(duì)電動(dòng)車輛和周圍的場(chǎng)致發(fā)射。收集器350可以包括某些鐵組合物或其他鐵磁材料。如本文所使用的，磁阻可以是根據(jù)逆亨利(H^-1)表達(dá)的標(biāo)量。一般而言，空氣和真空具有高磁阻，同時(shí)容易磁化的材料(諸如鐵和大部分含鐵材料)可以具有低磁阻。

磁阻可以被認(rèn)為與磁導(dǎo)率具有相反關(guān)系：R＝l/(μA)，其中R是表示磁阻的標(biāo)量；I是以米為單位的磁電路的長(zhǎng)度；μ是材料的磁導(dǎo)率(無(wú)維的)；并且A是以米為單位的截面面積。因此，低磁阻材料還被認(rèn)為具有“高磁導(dǎo)率”。

如本文所使用的，初始磁性“磁導(dǎo)率”通常指代支持自身(例如，收集器350)內(nèi)的磁場(chǎng)的形成的材料的能力的度量。磁導(dǎo)率通常由常量“μ”或相對(duì)磁導(dǎo)率“μ_r”指示。如本文所使用的，相對(duì)磁導(dǎo)率通常指代特定介質(zhì)的磁導(dǎo)率與自由空間(真空)μ₀的磁導(dǎo)率的比例(μ_r＝μ/μ₀)。作為非限制性示例，鐵可以所述具有μ_r＝2000的相對(duì)磁導(dǎo)率；SMC：μ_r＝500；納米晶體磁性材料；μ_r＝1000；和塑料粘結(jié)鐵氧體粉：μ_r＝30。作為參考點(diǎn)，鐵(Fe)通常保持具有μ_r＝5000的相對(duì)磁導(dǎo)率。前述示例被提供為參考，這是因?yàn)樵S多含鐵/鐵磁/亞鐵磁材料的磁導(dǎo)率可以隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)極大地變化。例如，在足夠高的場(chǎng)強(qiáng)的存在的情況下的任何材料的相對(duì)磁導(dǎo)率可以趨向一(1)。

考慮前述內(nèi)容，磁場(chǎng)使得磁通量通過(guò)具有高相對(duì)磁導(dǎo)率的材料跟隨最小磁阻的路徑。因此，鐵磁收集器350的低磁阻特性可以提供針對(duì)泄漏磁通量的最小磁阻的路徑。因此，收集器350可以用于影響磁通量(特別地朝向收集器350的泄漏場(chǎng)350)的路徑，從而減少在接收器208附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

在實(shí)施方式中，被放置在接收線圈218附近的收集器350的低磁阻材料可以吸引磁通量，相應(yīng)地汲取朝向收集器350的方向356a上的泄漏場(chǎng)212a和方向356b上的泄漏場(chǎng)212b，與朝向外部系統(tǒng)和人的外部相反。因此，收集器350可以吸收和影響泄漏磁通量，并且可以不抵消或取消泄漏場(chǎng)。

圖4圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的沿著電動(dòng)車輛的較低表面的電動(dòng)車輛充電感應(yīng)線圈外殼和泄漏場(chǎng)收集器。無(wú)線功率傳送系統(tǒng)100(圖1)可以和與圖1的無(wú)線功率傳送系統(tǒng)100兼容的各種電動(dòng)車輛105一起使用。

如在圖4中所示出的，與電動(dòng)車輛105類似的電動(dòng)車輛405正從WEVC系統(tǒng)400接收無(wú)線功率。該系統(tǒng)400可以與系統(tǒng)100基本上類似并且被配置為向車輛405提供無(wú)線功率。該電動(dòng)車輛405可以包括車輛屏蔽體406，其被布置在被定位在車輪之間的車輛405的底部上。在實(shí)施方式中，車輛屏蔽體406可以覆蓋汽車的下方的延伸部分并且可以包括車輛405的結(jié)構(gòu)部分。在其中車輛屏蔽體包括電動(dòng)車輛405的結(jié)構(gòu)部分的某些實(shí)施方式中，可以不存在分離的車輛屏蔽體406。因此，被稱為圖4中和圖5A至圖6D中的“車輛屏蔽體406”的特定部件的存在可以不存在于一些實(shí)施方式中。在某些實(shí)施方式中，該車輛屏蔽體406和其他后續(xù)實(shí)施方式可以圖示車輛405自身或者底盤的磁性屏蔽特性，如以下結(jié)合圖6A至圖6D所指出的。該車輛屏蔽體406還可以被稱為磁性車輛屏蔽體406。

該車輛屏蔽體406可以包括電磁屏蔽材料或部件。作為非限制性示例，這樣的屏蔽材料可以包括某些金屬網(wǎng)柵或固體金屬材料，其被配置為抵抗任何事件磁能或以其他方式阻止或防止這樣的磁能進(jìn)入車輛405的乘客艙。該車輛屏蔽體406可以用于將車輛的內(nèi)部與無(wú)線場(chǎng)216磁性地屏蔽，同時(shí)不干擾外殼402內(nèi)的無(wú)線功率接收器的功能。

車輛405可以進(jìn)一步包括外殼402(以虛線示出)。如所示出的，外殼402可以被布置車輛屏蔽體406的底部或以其他方式被連接到車輛屏蔽體406的底部。如所示出的，外殼402近似中間地被定位在前輪與后輪之間。在實(shí)施方式中，外殼402可以被定位在車輛上的任何地方。在一些實(shí)施方式中，對(duì)于外殼402而言，與電動(dòng)車輛405的較低表面集成齊平(在該附圖中未示出)可以是有用的，其使得不存在突出部分并且使得可以維持指定地面到車身空隙。

在一些實(shí)施方式中，外殼402可以包含至少無(wú)線車輛充電部件(諸如無(wú)線功率接收器(例如，圖2的接收器208))和接收器線圈(例如，接收器線圈218)。該外殼402可以包含與無(wú)線功率發(fā)射器(例如，發(fā)射器204)耦合并且從無(wú)線功率發(fā)射器(例如，發(fā)射器204)接收無(wú)線功率所必要的所有部件。

車輛405被定位在發(fā)射器404(與圖2的發(fā)射器204類似)上。示出了發(fā)射無(wú)線場(chǎng)216的發(fā)射器404(圖2)。該外殼402可以從如所示的無(wú)線充電場(chǎng)216接收無(wú)線功率。該無(wú)線場(chǎng)416在該附圖中被示出為從無(wú)線功率發(fā)射器404流動(dòng)到外殼402的一系列連續(xù)的箭頭。該連續(xù)的箭頭可以通常表示磁場(chǎng)內(nèi)的磁通量的循環(huán)或連續(xù)流動(dòng)。

如所示出的，示出了遠(yuǎn)離外殼402流動(dòng)的無(wú)線場(chǎng)216的一部分。雖然在外殼402的附近示出包括無(wú)線充電場(chǎng)416的大多數(shù)連續(xù)的箭頭，但是箭頭的一部分還將遠(yuǎn)離功率發(fā)射器404水平地流動(dòng)到圖4的左邊和右邊，這表示車輛405的前面和后面。在次優(yōu)方向上或遠(yuǎn)離外殼402流動(dòng)的箭頭的一部分描繪與圖2中所示的泄漏場(chǎng)類似的泄漏場(chǎng)212。如先前關(guān)于圖2所指出的，泄漏場(chǎng)212可能對(duì)附近的電子產(chǎn)品產(chǎn)生負(fù)面影響或可能地對(duì)人呈現(xiàn)危險(xiǎn)。雖然未直接表示在該附圖中，但是圖4的泄漏場(chǎng)212還流動(dòng)到車輛405的左邊和右邊(即在頁(yè)面內(nèi)外)。以下在圖7A和圖7B中更直接地表示這一點(diǎn)。

車輛405可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)泄漏場(chǎng)收集器450。該收集器450可以與收集器350(圖3)結(jié)構(gòu)上類似并且可以用于吸收或重定向泄漏磁場(chǎng)212。示出被定位在外殼402附近、從電動(dòng)車輛405的底部向下伸出或延伸并且圍繞外殼402的泄漏場(chǎng)收集器450。該收集器450可以進(jìn)一步被布置或以其他方式被安裝到車輛405的下方的車輛屏蔽體406。以虛線示出了外殼402，這指示其在泄漏場(chǎng)收集器450后面和/或內(nèi)和車輛屏蔽體406下方的位置。在收集器450的前邊緣和后邊緣附近的垂直虛線指示(關(guān)于圖5A至圖5I所討論的)中心孔徑或開口，其允許無(wú)線場(chǎng)212容易地流動(dòng)通過(guò)收集器450的中心以在外殼402處被接收。

如所示出的，收集器450可以比外殼402遠(yuǎn)離車輛405的底部伸出更大的距離。如上文所指出的，外殼402可以被集成到車輛405的底部中，使得其與車輛405的底部齊平。然而，在一些實(shí)施方式中，收集器450可以不比外殼402從車輛450伸出。因此，在這樣的實(shí)施方式中，外殼402的下部可以比收集器450(在該附圖中未示出)從車輛405的底部伸出更遠(yuǎn)。

在一些實(shí)施方式中，泄漏場(chǎng)收集器450可以提供通過(guò)提供針對(duì)泄漏場(chǎng)低磁阻路徑來(lái)減少泄漏場(chǎng)212的方式。如在圖4中所示，連續(xù)的虛線213指示如由收集器450影響的減少的泄漏場(chǎng)212的路徑。由于收集器450的低磁阻質(zhì)量的存在，因而可以引起泄漏場(chǎng)212的磁力線朝向收集器450流動(dòng)。

圖5A至圖5I描繪了沿著車輛405(圖4)的較低表面的基本上水平面的車輛405的下方的視圖。如在圖5A至圖5I中所示，車輛405的下方可以包括沿著車輛405的下方布置的車輛屏蔽體406。外殼402(圖4)可以被布置在與車輛405和車輛屏蔽體406隨帶的各種位置中。該車輛405可以進(jìn)一步包括與收集器450(圖4)類似的泄漏收集器。泄漏收集器可以被定位在遠(yuǎn)離外殼402并且靠近如下方所描述的車輛405的外邊緣，但是仍然在無(wú)線場(chǎng)216內(nèi)的距離。這樣的距離可以從距外殼402幾英寸變化到車輛405的非常外邊緣。與在無(wú)線功率接收器或外殼402與電動(dòng)車輛405的外邊緣之間的分離(距離)相比較，可以進(jìn)一步測(cè)量該距離。例如，結(jié)合圖5A至圖5I所描述的收集器可以被放置在從外殼402到車輛405的外邊緣的距離的三分之一或者一半或者更多的位置處。這樣的分離在外殼402周圍可以不是一致的。而且，在5A至圖5H中示出了各種幾何結(jié)構(gòu)、形狀(例如，線、正方形、矩形、圓形、三角形、多邊形或半圓形)和其他特性。以下所公開的設(shè)計(jì)的不同方面可以被混合并且被匹配以適合不同的應(yīng)用以高效地影響或吸收泄漏場(chǎng)212。

圖5A是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5A描繪了車輛405，其包括矩形泄漏場(chǎng)收集器505。收集器505可以具有圍繞其周界的統(tǒng)一的厚度。該收集器505在基本上水平面上可以進(jìn)一步圍繞外殼402，留下無(wú)線場(chǎng)(諸如無(wú)線場(chǎng)216)通過(guò)其可以流動(dòng)通過(guò)的大中心孔徑。在實(shí)施方式中，收集器505可以具有比車輛屏蔽體402稍微更小的通常矩形形狀和尺寸。

圖5B是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5B描繪了被布置在電動(dòng)車輛405的底部上的泄漏收集器510a和510b對(duì)。收集器510a和510b被定位在由車輛屏蔽體406屏蔽的區(qū)域內(nèi)。在實(shí)施方式中，泄漏收集器510a、510b可以各自包括被布置在車輛405的相對(duì)側(cè)的兩個(gè)分離的有角的分段。收集器510a、510b可以進(jìn)一步基本上圍繞外殼402。如所示出的，收集器510a、510b中的每一個(gè)可以各自具有三個(gè)部分。收集器510a、510b中的每一個(gè)的中心部分可以通常與車輛405的縱軸平行。收集器510中的每一個(gè)的其他兩個(gè)分段朝向外殼502和粗略的“C”形狀取角。在實(shí)施方式中，收集器510a、510b可以具有沿著其長(zhǎng)度的寬度512。在另一實(shí)施方式中，寬度512沿著收集器510的整個(gè)長(zhǎng)度可以不是恒定的。

圖5C是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5C描繪了泄漏收集器515a和515b對(duì)。泄漏收集器515a、515b可以包括被布置在車輛405的下方的兩個(gè)平行長(zhǎng)度。該收集器515a、515b可以被定位在由車輛屏蔽體406屏蔽的區(qū)域內(nèi)的外殼402的相對(duì)側(cè)。收集器515a、515b可以進(jìn)一步具有與先前實(shí)施方式類似的寬度517。如所示的寬度517沿著收集器515的長(zhǎng)度是恒定的，但是可以沿著收集器515a、515b的長(zhǎng)度按照需要變化。在實(shí)施例中，泄漏收集器515a、515b還可以根據(jù)需要被定位在外殼402的前面和后面(未示出)。

圖5D是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5D描繪了被布置在車輛405的底部上的泄漏場(chǎng)收集器520a、520b對(duì)。泄漏收集器520a、520b可以包括被布置在車輛405的側(cè)面的下方的兩個(gè)平行長(zhǎng)度。該收集器520a、520b可以被定位在基本上在由車輛屏蔽體406屏蔽的區(qū)域內(nèi)的外殼402的相對(duì)側(cè)。收集器520a、520b可以配置有從第一寬度522變化到第二寬度524的寬度。在另一實(shí)施方式中，第一寬度522可以比第二寬度524更窄。如所示出的，收集器520a、520b可以在寬度方面從相對(duì)端處的第一寬度522變化到中間的更寬的第二寬度525。在第三實(shí)施方式中，可以存在具有中間的窄寬度和末端處的較寬寬度(未示出)的相反配置。

圖5E是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5E描繪了被布置在車輛405的底部上的泄漏場(chǎng)收集器525a、525b對(duì)。收集器525a、525b可以包括被布置在車輛405的下方的側(cè)面的若干曲線C形部分。如所示出的，收集器525a、525b可以具有沿著整個(gè)長(zhǎng)度的寬度527。在另一實(shí)施方式中，寬度527還可以沿著長(zhǎng)度根據(jù)需要而變化，與圖5D類似。該C形收集器525可以在如所示的外殼402的任一側(cè)面布置或者被布置在圍繞如針對(duì)最佳泄漏場(chǎng)吸收所需要的外殼402周圍的另一幾何結(jié)構(gòu)中。

圖5F是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5F描繪了被布置在車輛405底部上的泄漏場(chǎng)收集器530。收集器530可以包括鐵磁材料的至少一個(gè)曲線C形部分。收集器530可以被布置在外殼402附近的車輛406的后面的下方。在一些實(shí)施方式中，收集器530可以被布置在外殼402與其中人可以站立的區(qū)域(諸如所示出的車輛405的后面)之間。在實(shí)施方式中，外殼還可以被布置在車輛406(未示出)的前面?？梢园渲型鈿?02被定位在車輛405的前面的這樣的實(shí)施方式。因此，收集器530可以被定位為最高效地影響或者吸收來(lái)自外殼402的泄漏場(chǎng)212。

圖5G是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5G描繪了被布置在車輛405的后面的下方的泄漏場(chǎng)收集器535。收集器535與圖5F的收集器530類似被定位。收集器535可以包括如所示出的至少一個(gè)分段或條。收集器535可以沿著其長(zhǎng)度具有統(tǒng)一的厚度，如在先前實(shí)施方式中；然而，不同的厚度可以被選擇以吸收泄漏場(chǎng)212的期望部分。收集器535被示出在外殼402附近的車輛405的后面。在實(shí)施方式中，收集器535還可以被布置在車輛的前面下方以有效地影響或吸收來(lái)自外殼402的泄漏場(chǎng)212。當(dāng)外殼402被定位在車輛405(在該附圖中未示出)的前面時(shí)，該配置可以是期望的。

圖5H是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5H描繪了被布置在車輛405的下方的連續(xù)的泄漏場(chǎng)收集器540。收集器540被配置為圍繞外殼402。收集器540可以具有沿著其長(zhǎng)度的基本上統(tǒng)一的厚度。然而，在一些實(shí)施方式中，收集器540的寬度可以根據(jù)需要而變化(在該附圖中未示出)。在一些實(shí)施方式中，可以進(jìn)一步對(duì)收集器840進(jìn)行分段，與收集器530(圖5E)類似或如以下在圖5I中所示出的。如在先前實(shí)施方式中，收集器540可以具有比車輛屏蔽體406更小的尺寸。

圖5I是根據(jù)實(shí)施方式的裝備有泄漏場(chǎng)收集器的電動(dòng)車輛的底部的圖示。圖5I描繪了被布置在車輛405的后面的下方的泄漏場(chǎng)收集器545a和545b。這樣的配置可以與圖5F類似。泄漏收集器545a、545b可以包括沿著車輛405的每側(cè)的下方的多個(gè)分段部分。如所示出的，兩個(gè)分段收集器545a、545b被定位在外殼402的任一側(cè)。雖然僅示出兩個(gè)收集器545a、545b，但是附加的實(shí)施方式可以提供附加的收集器。在另一實(shí)施方式中，收集器545可以被布置在車輛屏蔽體406的區(qū)域內(nèi)，這重定向或吸收從車輛405的兩邊發(fā)出的泄漏場(chǎng)212。

圖6A至圖6D描繪了根據(jù)某些實(shí)施方式的沿著電動(dòng)車輛的底部的內(nèi)部視圖。如所示出的，僅電動(dòng)車輛底盤的底部存在。為了簡(jiǎn)單起見，從圖6A至圖6D省略電動(dòng)車輛的其他部件(諸如車輪和其他附件)。

圖6A是根據(jù)實(shí)施方式的沿著電動(dòng)車輛的底部的內(nèi)部視圖。如所示出的，圖6A描繪了沿著圖5A的線6-6獲得的底盤600的內(nèi)部視圖。該底盤600可以是車輛405(圖4)的底部。底盤可以進(jìn)一步包括車輛屏蔽體406，其被布置在底盤600的底部或其他方式被安裝到底盤600的底部。如結(jié)合圖4上文所指出的，車輛屏蔽體406可以包括底盤600的結(jié)構(gòu)部分。因此，車輛屏蔽體406可以不是分離部件，但是可以被形成為底盤600的一部分。因此，出于該描述的目的，為了清晰性和完整性，車輛屏蔽體406被詳述為分離部件。

該底盤600可以進(jìn)一步包括被定位在車輛屏蔽體406的底部上的外殼402，與先前實(shí)施例(例如，圖4至圖5I)類似。底盤600可以進(jìn)一步包括至少泄漏收集器602a和602b，與在圖4至圖5I中先前所描述的泄漏收集器類似。

在一個(gè)實(shí)施方式中，泄漏收集器602a、602b可以是泄漏收集器(例如，泄漏收集器510a、510b、520a、520b、525a、525b、545a、545b等)的個(gè)體分段的剖視圖。在另一實(shí)施方式中，泄漏收集器620a、620b可以是連續(xù)的泄漏收集器(例如，泄漏收集器505、540等)的剖視圖。因此，泄漏收集器602a、602b可以描繪本文所描述的泄漏收集器中的任一個(gè)的形狀。

收集器602被布置在由車輛屏蔽體406屏蔽的區(qū)域中的車輛的底部的外部上。根據(jù)給定設(shè)計(jì)，收集器602可以被安裝到車輛屏蔽體旁邊或其上。圖6A的收集器602具有矩形截面。在實(shí)施方式中，收集器602的矩形截面可以被集成到圖5A至圖5I的收集器幾何結(jié)構(gòu)之一。對(duì)于以下示例同樣是正確的。

圖6B是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右側(cè)的內(nèi)部視圖。圖6B示出了沿著圖5A的線6-6獲得的車輛405的底部的截面。為了簡(jiǎn)單起見，圖6B至圖6D示出了內(nèi)部視圖的僅一側(cè)。在實(shí)施方式中，具有圓形或半圓形截面的泄漏場(chǎng)收集器606可以被布置在外殼402附近的底盤600的底部上。如在先前實(shí)施方式中，收集器606可以被布置在由車輛屏蔽體406覆蓋的底盤600(或車輛405)的一部分上。

圖6C是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右側(cè)的內(nèi)部視圖。圖6C示出了沿著圖5A的線6-6獲得的車輛405的底部的截面。在實(shí)施方式中，具有三角形截面的泄漏場(chǎng)收集器606可以被布置在外殼402附近的底盤600的底部上。如在先前實(shí)施方式中，收集器608可以被布置在由車輛屏蔽體406覆蓋的底盤600(或車輛405)的一部分上。

圖6D是根據(jù)實(shí)施方式的圖6A的電動(dòng)車輛的底部的右側(cè)的內(nèi)部視圖。圖6D示出了沿著圖5A的線6-6獲得的車輛405的底部的截面。在實(shí)施方式中，具有不規(guī)則的、矩形或復(fù)合截面的泄漏場(chǎng)收集器610可以被布置在外殼402附近的底盤600的底部上。描繪了具有L形截面的收集器610。

圖6A至圖6D描繪了如本文所公開的泄漏場(chǎng)收集器的各種截面尺寸和形狀。應(yīng)當(dāng)注意到，泄漏收集器505、510、515、520、525、530、535、540、545的平面圖的幾何結(jié)構(gòu)、位置和布局可以部分或全部與收集器602、604、608、610的各種截面組合。某些實(shí)施方式可以包括如本文所公開的多個(gè)類型和幾何結(jié)構(gòu)的收集器。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意到，上文所描述的實(shí)施方式未按比例繪制，因此任何特定尺寸是非限制性的。

此外，收集器350(圖3)、450(圖4)和圖5A至圖5I中所公開的那些收集器的各種形狀、截面和尺寸的實(shí)施方式可以對(duì)泄漏場(chǎng)的減少產(chǎn)生不同的影響，如關(guān)于圖7A至圖7B進(jìn)一步解釋的。還應(yīng)當(dāng)注意，收集器350的截面可以影響泄漏場(chǎng)212a、212b的場(chǎng)分布。收集器可以具有不同或不規(guī)則的截面(參見上文，圖9A至圖9D)，其還可以影響收集器的總體積。因此，收集器的截面可以被選擇為最佳地調(diào)節(jié)對(duì)泄漏場(chǎng)412的吸收或影響。

圖7A描繪了根據(jù)實(shí)施方式的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖。如所示出的，圖7A圖示了示出了相對(duì)于被描繪為發(fā)射器704的磁場(chǎng)源在二維空間中所描繪的一系列磁通量線的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖700。如所示出的，磁通量的每條線表示從發(fā)射器704發(fā)出的以安培每米(A/m)為單位的相等幅度的泄漏場(chǎng)712。垂直(Y)和水平軸(X)中的每一個(gè)表示距發(fā)射器704的距離。垂直軸描繪了由垂直軸和虛線上的標(biāo)記所指示的從地面(0m)直到距地面1.5m的高度。還以米為單位示出了水平軸(X)，然而水平軸指示任意距離并且對(duì)于本描述不是關(guān)鍵的。1.5m標(biāo)記和線“g”(示出為虛線)用作對(duì)于以下附圖7B和圖7C的參考，如下文所描述的。

如所示出的，發(fā)射器704被定位在車輛705的底部上。該車輛705被描繪為電動(dòng)車輛(例如，車輛105)的輪廓。因此，當(dāng)電動(dòng)車輛705正從發(fā)射器704接收無(wú)線功率時(shí)，示圖700代表電動(dòng)車輛705。

在一些實(shí)施方式中，與車輛405(圖4)基本上類似的電動(dòng)車輛705包括與無(wú)線功率接收器208(圖2)基本上類似的無(wú)線功率接收器708。示出了被定位接收無(wú)線功率的、在充電狀態(tài)中的WEVC發(fā)射器704(與圖2的發(fā)射器204類似)上。一系列磁通量線包括與泄漏場(chǎng)212類似的泄漏場(chǎng)712。泄漏場(chǎng)712正由發(fā)射器704生成并且遠(yuǎn)離車輛705流動(dòng)。

一般而言，磁場(chǎng)(例如，泄漏場(chǎng)212、712)可以在強(qiáng)度方面隨著距離減小；也就是說(shuō)，距源越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)變得越弱。在示圖700中示出這一點(diǎn)。如所示出的，泄漏場(chǎng)712在最靠近發(fā)射器704的空間724中以50.0A/m的幅度開始。示出了具有增加的半徑和減小的幅度的泄漏場(chǎng)線，其具有隨著在垂直軸和水平軸上距發(fā)射器704(和車輛705)增加的距離，直到磁通量的最外線處的0.1A/m。在描繪泄漏場(chǎng)712的減小的幅度的磁場(chǎng)中示出了各種示例性值。

圖7B描繪了根據(jù)另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖。圖7B圖示了示出在相對(duì)于發(fā)射器704的二維空間中所描繪的一系列磁通量線的磁場(chǎng)強(qiáng)度圖702。該示圖702與將磁場(chǎng)強(qiáng)度描繪為距車輛705的距離的函數(shù)的示圖700(圖7A)基本上類似。與圖7A類似，磁通量的每條線表示從發(fā)射器704發(fā)出的以A/m為單位的相等幅度的泄漏場(chǎng)713。如在圖7A中，此處還示出了1.5m線，同時(shí)車輛705的頂部附近的線“g”。

示圖702進(jìn)一步描繪了具有被布置在接收器708附近的車輛705的下方的泄漏場(chǎng)收集器750的車輛705。該泄漏場(chǎng)收集器750可以是圖4至圖6D中先前所描述的泄漏收集器之一。以指示其泄漏收集器750內(nèi)的位置的虛線示出接收器708。

圖7B進(jìn)一步示出了如由泄漏場(chǎng)713的通量線附近的數(shù)字所指出的泄漏場(chǎng)的幅度的各種值。示出了具有在最靠近發(fā)射器704的空間724中具有50.0A/m的最大幅度的場(chǎng)713。泄漏場(chǎng)713的幅度隨著垂直軸和水平軸上的距離減小到0.1A/m的值，與圖7A類似。然而，應(yīng)當(dāng)注意，由于泄漏收集器750的存在，因而泄漏場(chǎng)713的強(qiáng)度比泄漏場(chǎng)712隨著距離減小更快。

圖7C示出了將圖7A和7B的泄漏場(chǎng)的幅度的衰減的比較圖示為距離的函數(shù)的繪圖。如所示出的，圖表760將泄漏場(chǎng)712和泄漏場(chǎng)713的相對(duì)強(qiáng)度描繪為以米為單位的距離的函數(shù)。

圖表760具有描繪以A/m為單位測(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度的垂直(Y)軸。沿著線“g”從相對(duì)于這兩個(gè)示圖700、702共同的車輛705的位置獲得包括圖表760的泄漏場(chǎng)712、713的測(cè)量結(jié)果。該線“g”被定位在圖7A和圖7B的車輛705的外邊緣處。因此，線“g”還存在于該附圖中，同時(shí)存在于圖表760的垂直軸。該線“g”進(jìn)一步表示其中人可能站立的車輛705的一側(cè)附近的位置。

圖表760進(jìn)一步包括描繪以米(m)為單位距源(例如，發(fā)射器704)一定距離的水平(X)軸。從垂直地沿著線“g”的(圖7A和圖7B的)地面上的零(0)m到圖7A和圖7的對(duì)應(yīng)的1.5m標(biāo)記的1.5m高的測(cè)量結(jié)果測(cè)量示出在圖表760的水平軸上的距離。特別地，圖表760的水平(X)軸的原點(diǎn)表示在最靠近地面處的發(fā)射器704的線“g”上的點(diǎn)處取得的磁場(chǎng)712、713(圖7A和圖7B)的強(qiáng)度的測(cè)量結(jié)果。

如所示出的，圖表760描繪了對(duì)應(yīng)于示圖700的線762。該線762在近似1.46A/m處開始并且隨著距離從線“g”漸近地接近零衰減。圖表760進(jìn)一步描繪了對(duì)應(yīng)于示圖702的線764。該線764在近似1.08A/m的值處的左邊開始，并且隨著距發(fā)射器704的距離漸近地衰減到在1.5m處接近零。將理解到，線764在小于線762的值的值處開始，并且此外比在更靠近的車輛705的距離處接近零的線762更迅速地衰減。初始開始值(例如，1.46A/m對(duì)1.08A/m)的該減少和泄漏場(chǎng)隨著距離的更迅速的衰減可以歸因于泄漏收集器750的所選擇的位置、幾何結(jié)構(gòu)和組成。

圖8是描繪根據(jù)實(shí)施方式的方法的流程圖。如所示出的，圖8描繪了描述過(guò)程的方法800，通過(guò)該過(guò)程，泄漏場(chǎng)(例如，泄漏場(chǎng)212、712)由如結(jié)合前述附圖所描述的一個(gè)或多個(gè)泄漏收集器(例如，收集器350、750等)吸收或重定向。

在框810處，泄漏收集器(例如，收集器350)可以耦合到由無(wú)線功率發(fā)射器(例如，發(fā)射器204)生成的無(wú)線場(chǎng)(例如，無(wú)線場(chǎng)216)的泄漏場(chǎng)(例如，泄漏場(chǎng)212)。

在框820處，泄漏收集器350可以采集由發(fā)射器生成的泄漏場(chǎng)(例如，泄漏磁通量)的至少一部分。如結(jié)合圖4至圖7C上文所描述的，在框830處，泄漏收集器350的組成、幾何結(jié)構(gòu)和位置可以被選擇為有效地吸收或重定向漏通量。

在框840處，收集器350可以從無(wú)線功率場(chǎng)基本上移除漏通量。總之，框840描述泄漏場(chǎng)212上的泄漏收集器350的過(guò)程的有效效果?？?40進(jìn)一步描述了由圖7C所示的過(guò)程和線“g”處的漏通量的減少。

可以使用各種不同的技術(shù)和技術(shù)中的任一個(gè)來(lái)表示信息和信號(hào)。例如，可以通過(guò)電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子或其任何組合表示可以貫穿以上描述引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和芯片。

可以通過(guò)能夠執(zhí)行操作的任何適合的裝置(諸如各種硬件和/或(一個(gè)或多個(gè))軟件部件、電路和/或(一個(gè)或多個(gè))模塊)執(zhí)行上文所描述的方法的各種操作。通常，可以通過(guò)執(zhí)行操作的對(duì)應(yīng)的功能裝置執(zhí)行附圖中所圖示的任何操作。

結(jié)合本文所公開的實(shí)施方式所描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以被實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或二者的組合。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的該可互換性，上文已經(jīng)一般地根據(jù)其功能性描述了各種說(shuō)明性部件、塊、模塊、電路和步驟。這樣的功能是否被實(shí)施為硬件或軟件取決于施加在總體系統(tǒng)上的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束。可以以針對(duì)每個(gè)特定應(yīng)用的不同方式實(shí)施所描述的功能，但是這樣的實(shí)施方式?jīng)Q策不應(yīng)當(dāng)被解釋為使得脫離實(shí)施方式的范圍。

可以利用被設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分離門或晶體管邏輯、分離硬件部件或其任何組合，來(lái)實(shí)施或執(zhí)行結(jié)合本文所公開的實(shí)施方式所描述的各種說(shuō)明性框、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但是在備選方案中，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)施為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)微處理器結(jié)合DSP核心或任何其他這種配置的組合。

可以以硬件、以由硬件處理器執(zhí)行的軟件模塊或以兩者的組合直接實(shí)施結(jié)合本文所公開的實(shí)施方式所描述的方法或算法的步驟和功能。如果以軟件實(shí)現(xiàn)，則功能可以被存儲(chǔ)在有形非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或作為一個(gè)或多個(gè)指令或代碼在其上被發(fā)射。軟件模塊可以駐留在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃速存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可移除磁盤、CD ROM或本領(lǐng)域已知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合到處理器，使得處理器可以從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息并且將信息寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)備選地，存儲(chǔ)介質(zhì)可以集成到處理器。如本文所使用的磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光盤、光盤、數(shù)字通用光盤(DVD)、軟盤和其中磁盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)的藍(lán)光光盤，而光盤利用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上組合還應(yīng)當(dāng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。備選地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為分離部件駐留在用戶終端中。

出于概述本公開的目的，在本文中已經(jīng)描述了某些實(shí)施方式的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。應(yīng)當(dāng)理解到，可以不必根據(jù)任何特定實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)所有這樣的優(yōu)點(diǎn)。因此，在不必實(shí)現(xiàn)如在本文中可以教導(dǎo)或提出的其他優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以以實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化如在本文中所教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)組的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行本發(fā)明。

上文所描述的實(shí)施方式的各種修改將是容易明顯的，并且本文所定義的通用原理可以適于其他實(shí)施方式，而不不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍。因此，本申請(qǐng)不旨在限于本文所示的實(shí)施方式，而是符合與本文所公開的原理和新穎特征一致的最寬的范圍。