用于对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置和方法

摘要

公开了对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置和方法。在一个方面中，该方法包括以足以由包括至少一个线圈的至少一个充电电路(615a‑615d)对电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场。该方法还包括检测电动车辆到达(610,730)至少一个充电电路处，电动车辆的到达的检测是基于流过至少一个线圈的电流的水平来确定的。该方法还包括在检测到电动车辆到达至少一个充电电路处时生成接近信号。

权利要求

1.一种用于对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置，所述装置包括：多个充电电路，均被配置为以足以经由所述车辆垫对所述电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场；以及处理器，被配置为：

至少部分地基于检测到所述多个充电电路中的第一充电电路的电特性的改变，确定所述车辆垫被定位在所述第一充电电路的上方，以及响应于基于所述第一充电电路的所述电特性而确定所述车辆垫正向所述多个充电电路中的第二充电电路过渡，激活所述第二充电电路。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为从所述电动车辆接收与以下项中的至少一项有关的信息：位置，或速度，或所述电动车辆相对于预定位置的方向向量，或其任意组合。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一充电电路被配置为测量并向所述处理器传送所述第一充电电路的所述电特性的所述改变。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为确定所述车辆垫的行驶方向，并且还被配置为激活在所述车辆垫的位置的前方并且沿着所述车辆垫的所述行驶方向的至少一个随后充电电路。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为：如果所述第一充电电路的所述电特性的所述改变指示高于预定阈值量的值，则确定所述车辆垫正接近所述第一充电电路和所述第二充电电路间的过渡。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为：基于检测到所述第一充电电路的所述电特性的所述改变指示低于预定阈值量的值，生成使所述第一充电电路去激活的信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为：在检测到所述第一充电电路的所述电特性的所述改变指示低于预定阈值电流水平的值时，确定所述车辆垫的位置不再处于所述第一充电电路的上方。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个充电电路中的每个充电电路被配置为生成磁场并且经由所述车辆垫向接收电路感应地传送功率。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述电特性包括所述第一充电电路上的电流消耗，其中所述第一充电电路上的所述电流消耗的水平对应于所述车辆垫相对于所述第一充电电路的位置。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述电特性的所述改变指示向所述第一充电电路所呈现的负载的改变，所述负载基于在所述车辆垫沿着道路移动时所述车辆垫与所述第一充电电路的接近而改变。

11.一种对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的方法，包括：

以足以经由所述车辆垫由多个充电电路中的每个充电电路对所述电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场；

至少部分地基于检测到所述多个充电电路中的第一充电电路的电特性的改变，确定所述车辆垫被定位在所述第一充电电路的上方，以及响应于基于所述第一充电电路的所述电特性而确定所述车辆垫正向所述多个充电电路中的第二充电电路过渡，激活所述第二充电电路。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括从所述电动车辆接收与以下项中的至少一项有关的信息：位置，或速度，或所述电动车辆相对于预定位置的方向向量，或其任意组合。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：由所述第一充电电路测量所述第一充电电路的所述电特性的所述改变。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：确定所述车辆垫的行驶方向；以及激活在所述车辆垫的位置的前方并且沿着所述车辆垫的所述行驶方向的至少一个随后充电电路。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：如果所述第一充电电路的所述电特性的所述改变超过预定阈值量，则确定所述车辆垫到达所述第一充电电路。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于检测到所述第一充电电路的所述电特性的所述改变下降到低于预定阈值量，去激活所述第一充电电路。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于检测到所述第一充电电路的所述电特性的所述改变下降到低于预定阈值量，确定所述车辆垫不再被定位在所述第一充电电路的上方。

18.根据权利要求11所述的方法，其中以足以由所述多个充电电路中的每个充电电路对所述电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场包括：生成磁场并且向所述电动车辆中的接收电路感应地传送功率。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述电特性包括所述第一充电电路上的电流消耗，其中所述第一充电电路上的所述电流消耗的水平对应于所述车辆垫相对于所述第一充电电路的位置。

20.一种用于对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置，包括：

多个用于以足以经由所述车辆垫对所述电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场的部件；

用于至少部分地基于检测到所述多个无线场生成部件中的第一无线场生成部件的电特性的改变、确定所述车辆垫被定位在所述第一无线场生成部件的上方的部件；以及用于响应于基于所述第一无线场生成部件的所述电特性而确定所述车辆垫正向所述多个无线场生成部件中的第二无线场生成部件过渡、激活所述第二无线场生成部件的部件。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述无线场生成部件包括充电电路。

22.根据权利要求20所述的装置，其中用于激活所述第二无线场生成部件的所述部件包括至少一个处理器。

23.根据权利要求20所述的装置，还包括用于从所述电动车辆接收与以下项中的至少一项有关的信息的部件：位置，或速度，或所述电动车辆相对于预定位置的方向向量，或其任意组合。

24.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一无线场生成部件还包括用于测量所述第一无线场生成部件的电特性的改变的部件。

25.根据权利要求20所述的装置，还包括：

用于确定所述电动车辆的行驶方向的部件；以及

用于激活在所述电动车辆的位置的前方并且沿着所述电动车辆的所述行驶方向的所述第二无线场生成部件的部件。

26.根据权利要求20所述的装置，还包括：用于如果所述第一无线场生成部件的电特性的所述改变超过预定阈值量则确定所述车辆垫到达所述第二无线场生成部件处的部件。

27.根据权利要求20所述的装置，还包括：用于在检测到所述第一无线场生成部件的电特性的所述改变下降到低于预定阈值量时去激活所述第一无线场生成部件的部件。

28.根据权利要求20所述的装置，还包括：用于在检测到所述第一无线场生成部件的电特性的所述改变下降到低于预定阈值量时确定所述车辆垫不再被定位在所述第一无线场生成部件的上方的部件。

29.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一无线场生成部件包括用于生成磁场并且向所述电动车辆中的接收电路感应地传送功率的部件。

说明书

用于对具有车辆垫的电动车辆无线地充电的装置和方法

技术领域

[0001] 本申请大体上涉及诸如电动车辆的可充电设备的无线功率充电。

背景技术

[0002] 已经引入了诸如车辆的可充电系统，其包括从诸如电池的能量存储设备接收的电能导出的动力功率。例如，混合动力电动车辆包括使用来自车辆制动和传统电机的功率来为车辆充电的车载充电器。纯电动车辆通常从其他源接收用于对电池充电的电能。电池电动车辆通常被建议通过某些类型的有线交流电(AC)(诸如家用或商用AC电源)进行充电。有线充电连接需要物理上连接到电源的电缆或其他类似的连接器。电缆和类似的连接器有时可能不方便或笨重并且具有其他缺点。所期望的是提供能够在自由空间中(例如，经由无线场)传送用于对电动车辆进行充电的功率以克服有线充电解决方案的一些缺陷的无线充电系统。

发明内容

[0003] 在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实施方式均具有若干方面，其中没有单个方面单独负责本文所描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文描述了一些突出特征。

[0004] 在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书，附图和权利要求书，其他特征、方面和优点将变得明显。注意，以下附图的相对尺寸可能未按比例绘制。

[0005] 本文描述的主题的一个方面描述了一种用于对电动车辆进行无线地充电的装置。该装置包括至少一个充电电路，其被配置为以足以对电动车辆进行充电的功率水平生成无线场。装置还包括至少一个接近(proximity)设备，其被配置为在检测到电动车辆到达至少一个充电电路时产生接近信号。到达的检测至少部分地基于检测充电电路的电特性的改变。该改变基于电动车辆距充电电路的距离的改变。装置还包括处理器，其被配置为：响应于从所述至少一个接近设备接收到所述邻近信号，生成控制所述至少一个充电电路的激活或去激活的信号。

[0006] 本文描述的主题的另一方面描述了一种对电动车辆进行无线地充电的方法。该方法包括以足以由至少一个充电电路对电动车辆进行充电的功率水平来生成无线场。方法还包括检测电动车辆到达至少一个充电电路，电动车辆的到达的检测至少部分地基于检测充电电路的电特性的改变，该改变基于电动车辆距充电电路的距离的改变。方法还包括至少部分地基于对电动车辆到达至少一个充电电路的检测来生成控制至少一个充电电路的激活或去激活的信号。

[0007] 本文描述的主题的另一方面描述了一种用于对电动车辆进行无线地充电的装置。该装置包括用于以足以对电动车辆充电的功率水平来生成无线场的部件。该装置还包括用于检测电动车辆到达用于生成无线场的装置处的部件，电动车辆的到达的检测至少部分地基于检测用于生成无线场的装置的电特性的改变，该改变基于所述电动车辆与用于生成无线场的部件的距离的改变。该装置还包括用于至少部分地基于对电动车辆到达用于生成无线场的部件的检测来生成控制用于生成无线场的部件的激活或去激活的信号的部件。

附图说明

[0008] 图1是根据一个示例性实施方式的无线功率传送系统的功能性框图。

[0009] 图2是根据另一示例性实施方式的无线功率传送系统的功能性框图。

[0010] 图3是根据示例性实施方式的包括发射或接收天线的图2的发射电路系统或接收电路系统的一部分的示意图。

[0011] 图4示出了在充电基垫安装在左车道的情况下电动车辆在右车道中沿着道路行驶的透视图。

[0012] 图5示出了电动车辆沿着图4的道路行驶在左车道中在充电基垫上方的顶视透视图。

[0013] 图6A示出了用于对电动车辆充电的示例性动态无线充电系统的图，其描绘了车辆在其行驶到充电基垫上之前。

[0014] 图6B示出了用于对电动车辆充电的示例性动态无线充电系统的图，其描绘了车辆从充电基垫无线地接收功率。

[0015] 图7描绘了示例性动态无线充电系统的功能性框图。

[0016] 图8和图9描绘了根据图7的动态无线充电系统的对电动车辆进行充电的示例性方法的流程图。

[0017] 图10描绘了电动车辆在两个充电基垫上的负载的示意图。

[0018] 图11表示用于对电动车辆进行无线充电的方法的流程图。

[0019] 图12是可以如图1所示采用的动态无线充电系统的功能性框图。

具体实施方式

[0020] 以下结合附图阐述的详细描述旨在作为对本发明的某些实施方式的描述，并且不旨在仅表示可以实践本发明的实现方式。在整个说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”，并且不应被解释为比其它示例性实施方式优选或有利。详细描述包括用于提供对所公开的实施方式的透彻理解的目的的具体细节。在一些情况下，一些设备以框图形式而示出。

[0021] 无线功率传送可以指代在不使用物理电导体(例如，可以通过自由空间传送功率)的情况下将与电场、磁场、电磁场或其他方式相关联的任何形式的能量从发射器传送到接收器。输出到无线场(例如，磁场或电磁场)的功率可以通过“接收天线”接收、捕获或耦合以实现功率传送。

[0022] 本文使用电动车辆来描述远程系统，其示例是包括从可充电能量存储装置(例如，一个或多个可再充电的电化学电池或其它类型的电池)得到的电能作为其运动能力的一部分的车辆。作为非限制性示例，一些电动车辆可以是混合动力电动车辆，其包括除了电动机之外还包括用于直接运动或对车辆的电池进行充电的传统内燃机。其他电动车辆可以从功率中吸取所有运动能力。电动车辆不限于汽车，并且可以包括摩托车、推车、踏板车等。通过示例而非限制的方式，本文中以电动车辆(EV)的形式描述远程系统。此外，还可以预期可使用可充电的能量存储设备来至少部分地供电的其它远程系统(例如，诸如个人计算设备等的电子装置)。

[0023] 图1是根据一个示例性实施方式的无线功率传送系统100的功能性框图。输入功率102可以从电源(在本附图中未示出)提供给发射器104，以生成用于执行能量传送的无线(例如，磁或电磁)场105。接收器108可以耦合到无线场105并生成输出功率110用于由耦合到输出功率110的设备(在本附图中未示出)来存储或消耗。发射器104和接收器108两者以距离112分开。

[0024] 在一个示例性实施方式中，根据相互谐振关系配置发射器104和接收器108。当接收器108的谐振频率和发射器104的谐振频率基本相同或非常接近时，发射器104和接收器108之间的传输损耗最小。因此，与可能需要非常接近(例如，有时在几毫米内)的大天线线圈的纯电感解决方案相反，可以在更大的距离上提供无线功率传送。因此，谐振电感耦合技术可以允许在各种距离上并且利用各种电感线圈配置的改进的效率和功率传送。

[0025] 当接收器108位于由发射器104产生的无线场105中时，接收器108可以接收功率。无线场105对应于在其中由发射器104输出的能量可以由接收器108捕获的区域。无线场105可以对应于如下文将进一步描述的发射器104的“近场”。发射器104可以包括用于向接收器
108发射能量的发射天线或线圈114。接收器108可以包括用于接收或捕获从发射器104发射的能量的接收天线或线圈118。近场可以对应于其中存在由发射线圈114中的电流和电荷产生的强反应场的区域，其最小地将功率远离发射线圈114进行辐射。近场可对应于发射线圈
114的约一个波长(或其一部分)内的区域。

[0026] 如上所述，高效的能量传送可以通过将无线场105中的大部分能量耦合到接收线圈118而非以电磁波向远场传播大部分能量到来进行。当被定位在无线场105内时，可以在发射线圈114和接收线圈118之间形成“耦合模式”。发射天线114和接收天线118周围可能发生这种耦合的区域在本文中称为耦合模式区。

[0027] 图2是根据另一示例性实施方式的无线功率传送系统200的功能性框图。系统200包括发射器204和接收器208。发射器204可以包括发射电路系统206，发射电路系统206可以包括振荡器222、驱动器电路224以及滤波器和匹配电路226。振荡器222可以被配置为生成可以响应于频率控制信号223而调节的期望频率的信号。驱动器电路224可以被配置为基于输入电压信号(VD)225以例如发射天线214的谐振频率来驱动发射天线214。驱动器电路224可以是被配置为从振荡器222接收方波并输出正弦波的开关放大器。

[0028] 滤波器和匹配电路226可以滤除谐波或其他不需要的频率，并且将发射器204的阻抗与发射天线214匹配。作为驱动发射天线214的结果，发射天线214可以生成无线场205以例如足以对电动车辆605的电池236进行充电的水平来无线地输出功率。

[0029] 接收器208可以包括接收电路系统210，接收电路系统210可以包括匹配电路232和整流器电路234。匹配电路232可以将接收电路210的阻抗与接收天线218匹配。整流器电路234可以从交流(AC)功率输入生成直流输出的直流(DC)功率以对电池236进行充电，如图2所示。接收器208和发射器204可以另外在单独的通信信道219(例如蓝牙、Zigbee、蜂窝等等)上进行通信。接收器208和发射器204可以备选地使用无线场205的特性经由带内信令进行通信。

[0030] 接收器208可以被配置为确定由发射器204发射并且由接收器208接收的功率量是否适于对电池236进行充电。

[0031] 图3是根据示例性实施方式的图2的发射电路系统206或接收电路系统210的一部分的示意图。如图3所示，发射或接收电路系统350可以包括天线352。天线352还可以被称为或被配置为“环路”天线352。天线352在本文中还可以被称为或被配置为“磁性”天线或感应线圈。术语“天线”通常是指可以无线地输出或接收用于耦合到另一“天线”的能量的组件。天线还可以被称为被配置为无线地输出或接收功率的一类线圈。如本文所使用的，天线352是被配置为无线地输出和/或接收功率的一类“功率传送组件”的示例。

[0032] 天线352可以包括空气芯或物理芯，诸如铁氧体芯(在本附图中未示出)。

[0033] 如所述，发射器104(如图2所参考的发射器204)和接收器108(如图2所参考的接收器208)之间的能量的高效传送可以在发射器104和接收器108之间的匹配或近乎匹配的谐振期间发生。然而，即使当发射器104和接收器108之间的谐振不匹配时，也可以传输能量，尽管效率可能受到影响。例如，当谐振不匹配时，效率可能更低。能量的传送通过将来自发射线圈114(如图2所参考的发射线圈214)的无线场105(如图2所参考的无线场205)的能量耦合到驻留在无线场105附近的接收线圈118(如图2中所参考的接收线圈218)而不是将能量从发射线圈114向自由空间传播来进行。

[0034] 环路或磁性天线的谐振频率基于电感和电容。电感可以简单地是由天线352产生的电感，而电容可以被添加到天线的电感以产生期望的谐振频率的谐振结构。作为非限制性示例，电容器354和电容器356可以被添加到发射或接收电路系统350以产生选择谐振频率的信号358的谐振电路。因此，对于较大直径的天线，维持谐振所需的电容的大小可以随着环路的直径或电感的增加而减小。

[0035] 此外，随着天线的直径增加，近场的高效能量传送区域可以增加。使用其他组件形成的其他谐振电路也是可能的。作为另一非限制性示例，电容器可以并联地放置在电路系统350的两个端子之间。对于发射天线，具有与天线352的谐振频率基本相对应的频率的信号358可以是到天线352的输出。

[0036] 在图1中，发射器104可以输出具有与发射线圈114的谐振频率相对应的频率的时变磁(或电磁)场。当接收器108在无线场105内时，时变磁(或电磁)场可以在接收线圈118中感生电流。如上所述，如果接收线圈118被配置为在发射线圈114的频率处谐振，则可以高效地传送能量。在接收线圈118中感生的AC信号可以如以上所描述地被整流以产生可以被提供以对负载充电或为负载供电的DC信号。

[0037] 在一些无线车辆充电系统中，正在充电的电动车辆是静止的，即停在无线充电系统附近或上方，使得电动车辆保持存在于由无线充电系统生成的用于传送电荷的无线场内。因此，在通过这种无线充电系统对电动车辆充电时，电动车辆可能不用于运输。能够在车辆运动时传送功率的动态无线充电系统可以克服固定无线充电站的一些缺陷。

[0038] 在具有包括沿行驶路径线性地放置的多个充电电路的动态无线充电系统的道路上，电动车辆可以在道路上行驶的同时在多个充电电路附近行驶。充电电路可以包括用于实现无线功率的传送的电路系统和组件。充电电路可以包括充电基垫和/或充电线圈中的一个或多个。充电垫和/或充电线圈可以包括能够生成用于无线地传送功率的无线场的一个或多个线圈。在一些实施例中，充电基垫可以包括被配置为生成用于传送无线功率的无线场的装置；该装置可以包括一个或多个感应线圈或能够生成无线场的其他设备。能够生成无线场以无线地传送功率的任何结构可以用作本文所描述的系统中的充电基垫。如果电动车辆希望在行驶的同时为其电池或电源能量充电以对电动车辆供电，以便延伸其范围或减少稍后充电的需要，则电动车辆可以请求动态无线充电系统激活沿着电动车的行驶路径的充电基垫。这种动态充电还可用于减少或消除对除了电动车辆605的电动力系统(例如，混合动力/电动车辆605的辅助汽油发动机)之外的辅助或补充电机系统的需要。因此，需要高效且有效地激活沿着电动车辆的行驶路径的充电基垫的动态无线充电系统和方法。

[0039] 图4示出了电动车辆605沿着道路625在右车道中行驶而动态无线充电系统(泛称为600)的充电基垫安装在左车道中的透视图。如所描绘，电动车辆605沿着道路625行驶。在图中沿着道路625的行驶方向是从页面的底部到页面的顶部。图4描绘了道路625的两个行驶车道，左车道626和右车道627。电动车辆605在右车道627中行驶，并且在左车道626中的充电基垫615a旁边。电动车辆支持设备(EVSE)620被示出为在道路625边，向经过的电动车辆605广播信号或从经过的电动车辆605接收信号。左车道626包括沿着道路625的中间线性地端对端放置的多个充电基垫615a-615d，其中充电基垫615a由沿着道路625行驶的车辆首先经过，而基垫615d最后被经过。左车道626还包含位于充电基垫615a-615d之中的一个或多个接近设备610a-610c。

[0040] EVSE 620可以从道路625上的经过的电动车辆605接收充电请求，或者沿着道路625向经过的电动车辆605广播动态无线充电系统600的服务，无论电动车辆605处于哪个车道，左车道626还是右车道627。EVSE 620可以检查以确定电动车辆605是否被允许从充电基垫615a-615d接收充电(即，电动车辆605充电电路系统与动态无线充电系统600的充电电路系统相兼容，或电动车辆605具有将为动态无线充电系统600所提供的任何充电服务而被借记的批准帐户)。该确定可以涉及包括帐户信息、车辆类型、充电器类型、充电要求、当前充电系统操作、车辆速度和与充电系统的对准等的各种要素的验证。这些通信可以经由充电通信或经由其他通信协议和方法来执行。在一些实施例中，与EVSE 620的认证过程可以扩展到电动车辆605的驾驶者的个人设备(例如，蜂窝电话)。在电动车辆605被允许接收充电之前在动态无线充电系统600和电动车辆605之间所需的任何协商或握手可以经由这些通信来进行。此外，电动车辆605可以将其GPS位置、方向矢量和速度传送到EVSE 620。EVSE 
620可以经由蓝牙、LTE、Wi-Fi、DSRC或任何类似的通信方式与电动车辆605进行通信。

[0041] 如果电动车辆605被确定为被允许接收充电，则EVSE 620可以向车辆605或其中的操作者提供与电动车辆605沿着道路625的宽度对准有关的附加通信或视觉指示符(在本附图中未示出)。另外，EVSE 620可以提供充电基垫615a-615d的位置的指示符。附加通信或视觉指示符可以对电动车辆605或其操作者如何以及在何处将电动车辆605移动到安装充电基垫615a-615d的左车道626做出指示。

[0042] 另外，EVSE 620可以激活充电基垫控制器630(在本附图中未示出)和接近设备610a-610c。激活充电基垫控制器630包括向充电基垫控制器630提供运行所需的功率。在另一实施例中，激活充电基垫控制器630可以包括提供使充电基垫控制器630能够控制充电基垫615a-615d的信号。充电基垫控制器630可以在EVSE 620确定电动车辆605被允许充电之前被去激活，以便节省能量并确保充电基垫615a-615d不会不适当地生成无线场635。

[0043] 激活接近设备610a-610c可以包括向接近设备610a-610c提供用作提供检测信号所需的功率。在EVSE 620确定电动车辆605被允许充电之前，可以去激活接近设备610a-610c，以节省能量。在一个实施例中，充电基垫控制器630可以并入EVSE 620中。在另一实施例中，充电基垫控制器630可以是单独的设备。在一些其它实施例中，接近设备610a-610c可以由充电基垫控制器630激活。另外，实施例可使用所传送的信息来确定电动车辆605是否正在离开安装充电基垫615a-615d的车道。

[0044] 接近设备610a-610c可以在它们检测到电动车辆605的存在时提供信号。接近设备610a-610c可以沿着道路625的路径放置，使得沿道路625行驶的电动车辆605在电动车辆
605经过充电基垫615a-615d上方之前被接近设备610a-610c之一检测到，而不需要与电动车辆605的任何通信。当接近设备610检测到电动车辆605时，其可以生成到另一设备的输出信号。在一个实施例中，该另一设备可以是EVSE 620。在备选实施例中，接近系统的接近接收器天线可以安装在电动车辆605上，其中发射器安装在道路625内或旁边。在这样的实施例中，当电动车辆605进入邻近发射器的范围时，电动车辆605可以向EVSE 620通信传递该信号的接收，给出用于激活下一组充电基垫615的位置估计。例如，如果邻近发射器在充电基垫615之前产生磁信标，当电动车辆605进入磁信标的范围时，接近接收器天线可以检测到磁信标并基于磁性信标的功率水平来估计距离接近发射器的距离。电动车辆605可以传送其所估计的位置以便激活充电基垫615，或者当磁信标改变180度的角度，指示电动车辆
605经过了接近发射器时，电动车辆605可以生成到EVSE的通信。在另一实施例中，该另一设备可以是充电基垫控制器630。在一个实施例中，接近设备610a-610d可以是电感传感器，其中电感负载指示电动车辆605的存在，其被传送到该另一设备(即，EVSE)。在另一实施例中，接近设备610可以是沿着道路安装的接近发射器(未示出)，以及安装在电动车辆605上的接近接收器(未示出)。当电动车辆605靠近充电垫615时，接近接收器可以一旦与接近发射器相接近时生成信号。所生成的信号然后可以被传送到EVSE，以给出电动车辆605的粗略位置估计用于激活随后的充电垫。在另一实施例中，接近设备610可以是未递送无线功率的充电基垫615。接近设备610a可以位于充电基垫615a之前。另外，接近设备610b可以位于充电基垫615b和615c之间。在一个实施例中，接近设备610b可以提供在经过接近设备610a之后、进入左车道626的任何电动车辆605的检测。接近设备610c可以位于充电基垫615d之后。接近设备610c可以指示电动车辆605何时经过充电基垫615c。在一个实施例中，附加的接近设备
610(在附图中未示出)可以安装在每个充电基垫615a-615d之间。更多的接近设备610可以提供更多的机会来检测在经过第一接近设备610和第一充电基垫615a之后、进入左车道626的电动车辆605。

[0045] 来自接近设备610a-610c的接近信号可以用于跟踪充电基垫615a-615d的无线场635a-635d内的电动车辆605持续时间，或者用于验证由充电基垫控制器630负载分布分析所确定的位置计算。如本文所描述的负载分布分析可以指代当电动车辆605正在移动时由电动车辆605引起的充电基垫615中的电特性(例如，电流)的改变的检测，以及使用这些所检测的改变来确定电动车辆605的位置。在其他实施例中，可以执行通过检测由电动车辆
605引起的充电基垫的其他电特性的改变来确定电动车辆605的位置的其他方法。其他电特性可以包括电压、电阻、阻抗、电容等。

[0046] 在另一实施例中，接近设备610可以生成传送到电动车辆605的信号，以通知电动车辆605其正在进入由动态无线充电系统600服务的区域。该信号可以经由EVSE 620、充电基垫控制器630、直接从接近设备610或经由路边标志和/或指示符而传送到电动车辆605。信号可以经由任何通信手段(例如，磁信标、蜂窝通信、Wi-Fi、RFID等)来传送。电动车辆605可以将所传送的该接近信号用于任何数量的目的，例如用于激活电动车辆605无线充电电路和功率接收垫606、用于向操作者提供指示电动车辆605正在邻近充电基垫615a-615d之一或在充电基垫615a-615d之一上的警告或消息、用于激活对准以及充电位置检测等。

[0047] 充电基垫控制器630可以控制充电基垫615a-615d中一个或多个的激活。充电基垫控制器630可以在接近设备610a-610c之一检测到左车道626中的电动车辆605并且将指示这种检测的信号发送到充电基垫控制器630之前，不激活充电基垫615a-615d。这确保当没有允许电动车辆605在充电基垫615a-615d上方从充电基垫615a-615d接收充电时，充电基垫615a-615d不被不适当地激活，即激活。

[0048] 充电基垫615a-615d可以提供到电动车辆605的功率的传送。充电基垫615a-615d可以接收由充电基垫控制器630提供的输入信号或输入功率，并生成无线场635a-635d，通过无线场635a-635d可以将功率无线地传送到进入无线场635a-635d的设备，例如电动汽车605。充电基垫615可以包括如以上参照图3所描述的环路天线。

[0049] 充电基垫615a-615d可以嵌入到道路625中，使得沿着道路625行驶的电动车辆605在充电基垫615a-615d上方经过。在这种情况下，电动车辆605可以包括电池(在本附图中未示出)、充电电路(在本附图中未示出)和位于电动车辆605的底部的功率接收垫606(在本附图中未示出)，使得在功率接收垫606和道路625中的充电基垫615a-615d之间存在最小的干扰和距离。在另一实施例中，充电基垫615a-615d可以沿着道路625的侧边安装或安装在道路625上方。在其它实施例中，包括电池和充电电路的电动车辆605可以具有位于使得其能够从充电基垫615a-615d接收无线功率的功率接收垫606。在甚至其它实施例中，电动车辆605可以不包括电池，而使用从充电基垫615a-615d接收的能量以生成用于推进电动车辆
605的动力或为车辆装置供电。充电基垫615a-615d可以被设计使得它们最大化到功率接收垫606的无线功率的高效传送。

[0050] 在一个实施例中，充电基垫615a-615d的尺寸可以是半米(0.5m)的直径。在一些其他实施例中，充电基垫615a-615d可以具有大于半米的直径。在一些其他实施例中，充电基垫615a-615d可以具有小于半米的直径。在另一实施例中，充电基垫615a-615d可以是非圆形，例如但不限于矩形、八边形、椭圆形等。普通技术人员可以知道充电基垫的尺寸615可以随着功率传送要求而改变。充电基垫615a-615d的尺寸可通过计算什么尺寸在一距离内为最大量的功率传输提供最高效的功率传送来建立。

[0051] 另外，充电基垫615a-615d可以沿着道路625在每个垫615a-615d之间以一距离隔开，使得电动车辆605上的功率接收垫606可以在沿着道路625行驶时从至少一个充电基垫615连续地接收无线功率。在一个实施例中，充电基垫焊盘615a-615d可以端到端地安装在道路625中，使得在充电基垫615a-615d之间没有间隔，从而没有在其中电动汽车605可能不接收无线功率的位置。在另一实施例中，充电基垫615a-615d可以安装成在每个充电基垫
615a-615d之间具有半米(0.5m)的距离。在另一实施例中，充电基垫615可以隔开，使得没有两个无线场635重叠。在一些实施例中，充电基垫615a-615d可以彼此重叠。在另一实施例中，充电基垫615可以隔开，使得通过确保现在两个无线场635重叠而允许的最高效的传送。

[0052] 图5示出了沿着图4的道路625行驶的电动车辆605在左车道626中在充电基垫615b上方的顶视透视图。图5描绘了与图4相同的元件，并且行驶方向是从页面的底部到页面的顶部。图5描绘了电动车辆605在如图4所示从右车道627移动之后在左车道626中在充电基垫615b上方行驶。

[0053] 如果EVSE 620确定电动车辆605被允许接收充电，则EVSE 620可以如上所提及的激活充电基垫控制器630(在本附图中未示出)。然后，充电基垫控制器630或EVSE 620可以激活一个或多个接近设备610a-610c，以确定何时激活各个充电基垫615b-615d。由于电动车辆605在经过接近设备610a之后从右车道627移动到左车道626，因此充电基垫控制器630没有激活充电基垫615a-615中的任意一个，因为接近设备610a未检测到电动车辆605。因此，电动车辆605没有接收充电，并且充电基垫控制器630不能根据充电基垫615a-615d来估计车辆的位置。

[0054] 一旦接近设备610a-610c已经被激活，接近设备610b(在本附图中未示出)可以在电动车辆605从充电基垫615b向充电基垫615c行驶时检测电动车辆605。当接近设备610b检测到电动车辆605时，其可以向充电基垫控制器630发送指示电动车辆605的检测的信号。充电基垫控制器630可以接收该信号并激活预期电动车辆605行驶在其上的车辆的路径中的第一充电基垫615，这里是充电基垫615c。充电基垫控制器630可以基于从电动车辆605传送到EVSE 620的和/或根据来自接近设备610a-610c的接近信号所确定的车辆速度、方向向量和位置，确定要激活充电基垫615c的时间。

[0055] 一旦电动车辆605经过了所激活的充电基垫615c上方，充电基垫控制器630可以使用负载分布分析或类似的方法来确定电动车辆605何时在充电基垫615b和615c之间过渡并且进一步在充电基垫615c和615d之间过渡。如下面将详细描述的，负载分布分析可以允许充电基垫控制器630以高效的方式激活随后的充电基垫615d并且去激活先前的充电基垫615c。

[0056] 图6A示出了根据一个示例性实施方式的用于对电动车辆605充电的示例性动态无线充电系统600的示意图。图6A描绘了沿着道路625行驶的电动车辆605的侧视图。沿着道路625的行驶方向是从页面的左侧到右侧。动态无线充电系统600可以沿着道路625安装，使得在道路625上行驶的一辆或多辆电动车辆605可以在电动车辆605处从充电基垫615a-615d获得功率。动态无线充电系统600可以包括连接到充电基垫控制器630的EVSE 620。充电基垫控制器630可以连接到一个或多个充电基垫615a-615d，其中的每一个被去激活，以便不会不适当地生成无线场635。另外，一个或多个接近设备610a-610c可以连接到EVSE 620或充电基垫控制器630。另外，动态无线充电系统600可以利用沿着其可以安装动态无线充电系统600的至少一个道路625以及具有至少一个功率接收垫606的至少一个电动车辆605，其可以经由功率接收垫606无线地从充电基垫615a-615d中的一个或多个获得功率。在另一实施例中，EVSE 620和充电基垫控制器630可以组合成单个单元。

[0057] 动态无线充电系统600用于向运动中的物体(例如，电动车辆605)传送无线功率。在一个实施例中，动态无线充电系统600可以使能对在充电基垫615a-615d上方沿着车道
625行驶的电动车辆605的电池(在该附图中未示出)进行无线充电。如以上所讨论，EVSE 
620可以执行动态无线充电系统600和电动车辆605之间的初始通信。一旦所有权限已经被授权并且电动车辆605被确定为被允许从充电基垫615a-615d进行充电，则EVSE 620可以激活接近设备610和充电基垫控制器630。充电基垫控制器630可以控制连接到充电基垫控制器630的充电基垫615a-615d的激活和去激活，并且可以执行所连接的充电基垫615a-615d的负载分布分析以估计在电动车辆605运动时从充电基垫615a-615d接收无线功率的电动车辆605的位置。负载分布分析处理的细节将在下面讨论。

[0058] 接近设备610可以用于检测电动车辆605或能够进行无线功率传送的其他电气设备何时进入充电基垫615a-615d的附近。充电基垫615a-615d可以经由至少一个无线场635a-635d向电动车辆605或能够进行无线充电的其他电气设备提供无线功率。道路625可以用作动态无线充电系统600的安装点。电动车辆605可以用于使用电力在位置之间运输人或物体。持续驱动可能会耗尽电池中包含的电荷。电动车辆605的功率接收垫606可以用于接收由充电基垫615a-615d无线发射的功率。功率接收垫606可以连接到电池以经由充电电路(在本附图中未示出)对其进行充电或连接到用以向电动车辆605提供运动的电机。

[0059] 充电基垫控制器630可以控制充电基垫615a-615d，使得它们相对于电动车辆605根据需要被激活和去激活。动态无线充电系统600可以包括至少一个充电基垫控制器630，其可以提供对至少一个充电基垫615的激活和去激活控制。充电基垫控制器630可以连接到充电基垫控制器630控制的充电基垫615a-615d中的每一个。在替代实施例中，充电基垫控制器630可以集成到EVSE 620中，使得EVSE 620控制器用于控制充电基垫615a-615d，并且每个充电基垫615a-615d可以直接连接到EVSE 620。

[0060] 另外，充电基垫控制器630可以执行本文所讨论的负载分布分析的计算。该负载分布分析可以允许充电基垫控制器630在电动车辆605沿着道路625在充电基垫615a-615d上方移动并且经由无线场635a-635d从充电基垫615a-615d接收无线功率的同时估计电动车辆605的位置。充电基垫控制器630可以使用电动车辆605的负载分布的分析来确定电动车辆605的位置。使用负载分布分析以确定充电基垫615上方的电动车辆605的位置可以提供动态无线充电系统600的位置估计的更大的分辨率、准确性、系统的鲁棒性以及实时能力。

[0061] 在一个实施例中，由电动车辆605使用的接收器可以是线圈天线，并且充电基垫615a-615d可以包括线圈天线。在替代实施例中，功率接收垫606和充电基垫615中的任一者或两者可以是如上面参考图3所描述的环路天线。

[0062] 图6B示出了用于对电动车辆605充电的示例性动态无线充电系统600的示意图，其描绘了电动车辆605从充电基垫615a无线地接收功率。图6B描绘了几乎与图6A相同的元件和功能。

[0063] 图6B还包括由激活的充电基垫615a和615b生成的无线场635a-635b。如所描绘，仅充电基垫615a和615b当前被激活并且生成无线场635a和635b。在替代实施例中，可以描绘在电动车辆604仅在充电基垫615a上方时由充电基垫615a生成的无线场635a。无线场635a-635d在充电基垫615a-615d正上方的区域中生成。图6B示出了具有具有功率接收垫606的在充电基垫615a上行驶的电动车辆605。如所示，功率接收垫606在无线场635a内，并且从动态无线充电系统600的充电基垫615a无线地接收功率。功率接收垫606然后引导所接收的功率来对电动车辆605的电池(在该附图中未示出)进行充电或向电动车辆605的发动机提供功率。电动车辆605的操作者、电动车辆605或动态无线充电系统600可以选择是对电动车辆
605的电池进行充电还是使用无线功率来直接向电动车辆605的发动机提供功率。

[0064] 无线场635的强度可以相对于无线场635中的位置而变化。无线场635在充电基垫615的中心(无线场635的中心)上方的部分可以具有与充电基垫615的边缘(无线场635的边缘)上方的无线场635的强度相比更大的强度。在一个实施例中，由充电基垫615a-615d中的每一个生成的无线场635a-635d可以延伸到充电基垫615a-615d正上方的区域之外。

[0065] 现有的位置检测系统可以利用全球导航卫星系统(GNSS)或GPS来确定用于动态无线充电系统600中的电动车辆605的位置或地点，但是可能仅精确到2米的分辨率。此外，以30-75mph的速度行驶的电动车辆605用以接收其GNSS或GPS位置并将其传送到EVSE 620的通信时间段可能需要10ms(微秒)(更可能是50ms)，并且可能有可观的被添加到其上的随机抖动，这进一步扭曲分辨率。以30-75mph行驶的电动车辆605可以在10ms的通信时段中行驶
13cm到33cm。因此，现有的GNSS和GPS位置检测系统的分辨率可能不会比13cm更好，再加上GNSS/GPS分辨率的潜在错误率(包括高达2.33米的或者466％的充电基垫615的长度的总范围)。在充电基垫615具有0.5m的直径的情况下，该分辨率可以将电动车辆605放置在多达5个充电基垫615的长度的附近，因此要求动态无线充电系统600比所需要的激活更多的充电基垫615，而且造成动态无线充电系统600不高效或对其他交通有害。电动车辆605维持设备以确定其GNSS/GPS位置，并且经由上述通信方法将该位置传送给动态无线充电系统600。

[0066] 路边充电系统的现有位置检测系统的替代实施例可以利用嵌入到道路中的接近设备(例如，RF设备、蓝牙LE设备、MAD传感器、磁信标传感器系统)，其可以提供约50cm(100％的充电基垫615的长度)的位置分辨率，这可能需要动态无线充电系统600激活多达2个充电基垫615以确保电动车辆605能够接收到无线功率。虽然利用这些设备的位置检测系统可能比基于GNSS/GPS的位置检测系统更精确，但是这样的系统可能需要动态无线充电系统600合并入特殊硬件以支持位置检测装置来确定在充电基垫615a-615d上方的电动车辆605的位置。另外，这些方法中的一些可能需要将附加装置安装到电动车辆605上，这给充电系统600和电动车辆605都增加了成本。

[0067] 在一些实施例中，如本文所描述的负载分布分析可用于有利地确定电动车辆的位置、速度和/或向量。位置、速度和/或向量确定可用于调度沿道路625向下一段距离处的后续充电基垫的激活。在一些实施例中，附加充电基垫可用于验证后续基垫的调度以确保该调度是准确的，并且根据需要来更新调度。在替代实施例中，与调度激活相反，负载分布分析可用于立即激活相邻的充电基垫615。

[0068] 负载分布分析可以包括充电基垫615上的电动车辆605的负载的测量。这可以通过测量充电基垫615上的电流消耗来执行。当电动车辆605在充电基垫615上行驶时，充电基垫615上的电流消耗量可以根据电动车辆605在充电基垫615上方的位置而波动。例如，当电动车辆605在紧接充电基垫615之前的道路625上方时，充电基垫615上的电流可以是轻微的，并且基于电流消耗量，动态无线充电系统可以确定电动车辆605正在靠近充电基垫615并且紧接位于充电基垫之前。备选地，当电动车辆605在充电基垫615的中心上方时，充电基垫
615上的电流消耗可以具有使得动态无线充电系统600可以确定电动车辆605在充电基垫
615的中心上方的这样的值。因此，充电基垫615的每个位置可以对应于基于电流测量的不同的负载测量，该电流测量可以允许动态无线充电系统600(经由EVSE 620、定位电路730、负载电路728、控制器724或充电基垫驱动器726中至少之一)确定电动车辆605在充电基垫
615上方的特定位置。

[0069] 在本发明的示例性实施例中，充电基垫控制器630可以利用负载分布分析来确定电动车辆605在充电基垫615a-615d上方的位置。由于充电系统600的充电基垫615在位置上沿着道路625是固定的，并且具有功率接收垫606的电动车辆605正在移动，所以在活动的充电基垫615上的、具有功率接收垫606的电动车辆605的负载分布将随着其移动通过由充电基垫615a-615d生成的无线场635a-635d而改变。所得到的负载分布使电动车辆605和功率接收垫606的位置相对于充电基垫615上的电流消耗相关联，并且可以提供非常精确的位置，潜在地优于1cm。充电基垫615可以以40kHz的频率提供无线功率，导致25us(微秒)的负载确定持续时间。在其他实施例中，更快的充电频率可以提供更短的持续时间，从而使得到的位置检测更精确。然而，假设100μs(微秒)的滤波电流读出周期，以75mph在充电基垫615上行驶的电动车辆605的位置估计的分辨率可以小到0.33cm，或0.6％的充电基垫615长度。因此，可以仅需要激活一个充电基垫615，以确保电动车辆605和功率接收垫606在由充电基垫615生成的无线场635内以接收无线功率。

[0070] 当具有功率接收垫606的电动车辆605经过充电基垫615a上方时，充电基垫615上的负载将基于功率接收垫606在充电基垫615的无线场635内的位置而波动。充电基垫控制器630可以使用该负载的改变的指示来执行对电动车辆605位置的分析。负载可以表示发生的无线功率传送的强度。当电动车辆605及其功率接收垫606最初进入在活动的充电基垫615上方生成的无线场635时，充电基垫615上的负载在充电基板615的边缘处的无线场635的强度较低之处可能是低的。当功率接收垫606继续通过无线场635时，无线场635的强度和/或充电基垫615和功率接收垫606之间的耦合升高，因此电动车辆605的功率接收垫606的负载随着功率传送的增加而上升。当电动车辆605的功率接收垫606位于充电基垫615a上方的中心使得正在执行最大无线功率传送时，由电动车辆605呈现给充电底基垫615的负载可以是最大的。随着电动车辆605和功率接收垫606继续行驶通过由充电基垫615生成的无线场635，远离无线场635的中心并朝向其边缘时，充电基垫615上的负载开始下降。充电基垫控制器630可以监测充电基垫615上的负载，以确定何时激活第二充电基垫615以及何时去激活第一充电基垫615。在一些实施例中，可以通过保持至少两个充电基垫615始终处于活动状态来完成更平滑的功率传送。例如，当电动车辆605在充电基垫615a-615d上行驶时，随着电动车辆605开始离开活动的充电基垫615a，并且活动的基垫615a降低其电流，在充电基垫615c激活并开始提高其功率时，充电基垫615b可以以满功率活动。因此，当电动车辆
605经过充电基垫615时，接下来两个连续的充电基垫615可以已经被激活。在另一实施例中，充电基垫控制器630可以监测充电基垫615上的负载，并激活根据需要尽可能多的充电基垫615，以提供平滑和有效的功率传送。在一个实施例中，充电基垫控制器630可以一次激活两个以上的充电基垫615，例如当在第二充电基垫615b开始对电动车辆605充电并且第三充电基垫615c激活以准备对电动车辆605进行充电时，第一充电基垫615a保持激活。

[0071] 充电基垫控制器630可以确定，第一充电基垫615的负载的第一阈值水平对应于具有功率接收垫606的电动车辆605开始退出第一充电基垫615的无线场635。充电基垫控制器630还可以确定，第一充电基垫615上的负载的第二阈值水平对应于具有功率接收垫606的功率车辆605已完全退出第一充电基垫615的无线场635。在一个实施例中，当第一充电基垫
615上的电动车辆605的负载下降到低于第一阈值水平时，充电基垫控制器630可以激活第二充电基垫615，使得电动车辆605在充电基垫615a-615d之上或之间行驶时连续地接收无线功率。此外，由于来自具有功率接收垫606的电动车辆605的第一充电基垫615的负载继续下降到第二阈值水平以下，充电基垫控制器630可以去激活第一充电基垫615。在一个实施例中，第一阈值水平和第二阈值水平可由制造商建立并存储在(EVSE或充电基垫控制器630的)动态无线充电系统600存储器中。在另一实施例中，阈值水平可从EVSE 620传送到充电基垫控制器630，EVSE 620具有建立并保存于存储器中的阈值水平。在一些其它实施例中，阈值水平可以从正在充电的电动车辆605传送到充电基垫控制器630，使得每个电动车辆
605向动态无线充电系统600提供用于合适操作的相关联的参数。在另一实施例中，第一阈值和第二阈值可以组合成表示充电基垫控制器630何时去激活第一充电基垫615并同时激活第二充电基垫615的单个阈值。

[0072] 充电基垫控制器630可以从第一充电基垫615监测电动车辆605和功率接收垫606的负载，以确定何时激活第二充电基垫615。如以上所讨论的，负载分布分析可以用于确定电动车辆605在一厘米内的位置。充电基垫615的激活和去激活的这种精确控制可以确保当人或不是电动车辆605位于无线场中时充电基垫615不会被激活，并且确保一旦充电基垫615不向电动车辆605提供功率传送时就被去激活。

[0073] 图7描绘了示例性动态无线充电系统600的功能性框图。电动车辆605被描绘为沿着道路625行驶。电动车辆605在页面从顶部到底部行驶。电动车辆605可以与动态无线充电系统600的通信电路732通信。通信电路732可以连接到控制器电路724。控制器电路724可以连接到动态无线系统600中的每个电路。控制器电路724可以连接到存储器电路722。另外，控制器电路724可以连接到接近电路730。控制器电路724还连接到负载电路728和充电基垫驱动器电路726。负载电路728和充电基垫驱动器电路726两者均连接到充电基垫615a-615d。充电基垫615a-615d沿着道路625上的电动车辆605的路径。

[0074] 通信电路732可以执行动态无线充电系统600与电动车辆605之间以及动态无线充电系统600与任何其他外部系统或设备之间的通信。所执行的通信可以是经由蓝牙、LTE、Wi-Fi或任何方式的双向通信。通信电路732可以向经过的电动车辆605广播，或者可以从电动车辆605接收充电请求。通信电路732可以检测电动车辆605。通信电路732可以从电动车辆605接收速度、位置和向量信息。此外，通信电路732与电动车辆605通信以接收用于确定电动车辆605是否被允许从动态无线充电系统600接收充电的信息(即，与电动车辆605充电系统、功率要求等有关的信息)。另外，为了对准的目的，通信电路732可以激活视觉指示器或向电动车辆605提供通信。通信电路732可以对应于动态无线充电系统600的EVSE 620、接近设备610或充电基垫控制器630。

[0075] 存储器电路722可以执行来自负载分布分析的阈值的存储，并且可以保存来自被允许使用动态无线充电系统600并且从充电基垫615a-615d接收充电的电动车辆605的信息。这可以包括计费信息、时间信息和电动车辆605标识信息。存储器电路722可以对应于动态无线充电系统600的EVSE 620或充电基垫控制器630。

[0076] 接近电路730可以执行电动车辆605的存在的确定。接近电路730可以向控制器724或充电基垫驱动器726生成和/或提供电动车辆605的检测的信号。接近电路730可通过监测受电动车辆605影响的充电基垫615处的电流来检测电动车辆605。电流(即，电动车辆605的负载)可以相对于当电动车辆605在充电基垫615上方行驶时在充电基垫615上方的电动车辆605位置而波动。该接近电路730可以是检测由电动车辆605引起的充电基垫615中的电流变化以确定电动车辆605的位置一个实施例。接近电路730可以跟踪跨越多个接近设备610或跨越在一些实施例中的充电基垫615a-615d的电动车辆605的行驶。在另一实施例中，接近电路730可以确认从电动车辆605传送到EVSE 620的速度、向量和位置信息。接近电路730可以对应于EVSE 620、充电基垫控制器630或接近设备610。

[0077] 充电基垫驱动器电路726可以执行充电基垫615a-615d的激活和去激活。充电基垫驱动器电路726可以基于电动车辆605何时可能在充电基垫615上方的确定来接收来自控制器电路724的信号。在另一实施例中，充电基垫驱动器电路726可以直接从接近电路730接收电动车辆605检测信号。响应于这些信号，充电基垫电路715可以激活或去激活充电基垫615a-615d。充电基垫驱动器电路726可以对应于EVSE 620或充电基垫控制器630。虽然在图
7中示出了一个接近设备610，但是多个接近设备(未示出)可以用在图7中沿着道路625的不同位置。

[0078] 图8和图9描绘了根据动态无线充电系统的对电动车辆605充电的示例性方法的流程图。

[0079] 在方法800的框805处，设备(诸如EVSE 620或充电基垫控制器630)可以与电动车辆605通信。该通信可以包括用于确定电动车辆605是否被允许从动态无线充电系统600接收功率的初始通信。从电动车辆605到动态无线充电系统600的通信可以包括电动车辆的速度、向量和位置(GPS/GNSS)。

[0080] 在框810，EVSE 620可以确定其正在与之通信的电动车辆是否被允许从充电基垫615a-615d接收无线充电。如果确定电动车辆605被允许从充电基垫615a-615d接收充电，则过程移到框815。如果确定电动车辆605不被允许从充电基垫接收充电，则过程返回到框
805。

[0081] 如果系统继续到框815，则EVSE 620可以激活接近设备610a-610c和/或充电基垫控制器630。在接近设备610a-610c被激活之后，过程可以前进到框820。在框820，接近设备610a-610c已经被激活并且正在操作以检测在充电基垫615a-615d附近行驶的电动车辆
605。当接近设备610a-610d之一检测到电动车辆605时，接近设备610a-610c之一向EVSE 
620发送接近信号。

[0082] 过程继续到框825，其中响应于EVSE 620从接近设备610a-610c之一接收到接近信号，充电基垫615a-615d中的至少一个可以被激活。然后，过程到达框830，在此执行负载分布分析。负载分布分析将允许该过程在电动车辆605正从充电基垫615a-615d之一接收无线功率时确定电动车辆605的位置，以便控制充电基垫615a-615d的激活和去激活。

[0083] 在框835，该过程使用框830的负载分布分析来确定电动车辆605是否正邻近充电基垫615a和615b之间的过渡。如果电动车辆605正在邻近过渡，则过程移到框840。如果电动车辆605没有邻近如在框835中确定的过渡(例如，如果负载处于确定的阈值处)，则过程进行到回到框830以使用负载分布分析来确定电动车辆605的位置。在一些实施例中，过渡点可以由充电基垫615上的阈值负载确定。

[0084] 在框840，如果框835确定电动车辆正在邻近过渡，则EVSE 620可以激活第二充电基垫615b。然后，过程进行到框845，其中该过程再次使用负载分布分析确定电动车辆605的位置。在该确定之后，过程进行到框850以确定第一充电基垫615a上的负载是否低于第二阈值。如果负载低于第二阈值，则过程进行到框855。低于第二阈值水平的负载可以指示电动车辆605正在离开充电基垫615a上方的区域。如果负载不低于阈值，则过程重复框845以确定电动车辆605的负载，并且因此确定其在第一充电基垫615a上方的位置。

[0085] 一旦过程到达框855，由于达到第二阈值，过程终止第一充电基垫615a，并且过程进行到图9和框905。在框905，过程确定第二充电基垫615b是否是动态无线充电系统600中的最终充电基垫。如果是，则过程进行到框910。如果不是，则过程进行到框830，其中为了过程800的目的，第二充电基垫615变为第一充电基垫615，并且该过程继续进行过程800的其余框，直到在框905到达系统中的最终充电垫。在框910，该过程确定第二充电基垫615b上的当前位置并进行到框915。在框915，过程确定来自框910的负载是否低于阈值。降低低于该阈值的负载可以指示电动车辆605正在靠近充电基垫615b的边缘。如果负载低于阈值，则过程进行到框920；如果不是，则该过程在框910重复。在框920，该过程响应于负载降到阈值以下而去激活第二充电基垫615b，并且该过程终止。

[0086] 图10描绘了在两个充电基垫615(例如，充电基垫615a和615b)上的电动车辆605的负载的图。图的x轴是时间(t)(从页面的左到右，零在页面左边)，而y轴描绘来自充电基垫的负载信号(描绘为页面往上，从底部为零开始)。沿着图表的顶部是电动车辆605x在轴的时间(t)期间在充电基垫615a-615d上方行驶时、电动车辆605的功率接收垫606相对于充电基垫615a-615d的位置的可视指导。

[0087] 当电动车辆605和功率接收垫606在充电基垫615a上方行驶时，负载信号在它们进入由充电基垫615a生成的无线场635a(在本附图中未示出)时从零上升。然后，负载上升到最大负载，并且随着电动车辆605和功率接收垫606离开无线场635a并进入由充电基垫615b生成的无线场635b(在本附图中未示出)而开始减小。在时间t1，电动车辆605和功率接收垫606仅在充电基垫615a所生成的无线场635a内。因此，示意图示出了充电基垫615a上的负载处于其最高并且没有充电基垫615b上的负载。然而，在时间t2，电动车辆605和功率接收垫
606已经进入充电基垫615b所生成的无线场635b。在时间t2，充电基垫615a上的负载朝向其最大水平上升，而充电基垫615a上的负载正向零下降。该过程对于后续充电基垫之间的连续过渡重复，直到最终充电基垫被经过为止。在一些实施例中，上述负载分布分析可以用于确定电动车辆的位置和速度和/或向量。位置和速度和/或向量确定可以用于调度沿道路
625一定距离的后续充电基垫的激活。在一些实施例中，附加充电基垫可以用于验证后续基垫的调度，以确保调度是准确的，并且根据需要来更新调度。在替代实施例中，与调度激活相反，负载分布分析可以用于立即激活相邻的充电基垫615。

[0088] 图11表示用于对电动车辆进行无线充电的方法的流程图。在一个实施例中，动态无线充电系统600可以执行方法1100。在另一实施例中，EVSE 620可以执行方法1100。在一些其它实施例中，方法1100的各个框可以由动态无线充电系统600的一个或多个组件执行。在框1105中，动态无线充电系统600、EVSE 620或动态无线充电系统600的组件(例如，充电基垫控制器630)以足以通过至少一个充电基垫615(充电电路)对电动车辆605充电的功率水平来生成无线场。无线场可以用于从充电基垫615向电动车辆605上的接收垫606无线地传输功率。

[0089] 在框1110，动态无线充电系统600可以检测电动车辆605到达至少一个充电板615，其中电动车辆605到达至少一个充电基垫615的检测是至少部分地基于充电基垫615的电特性的变化来确定的。在一些其它实施例中，电动车辆605在至少一个充电板615处的检测可以由接近设备执行，该接近设备被配置为当电动车辆605在接近设备的感测范围内时向动态无线充电系统600生成信号。在其他实施例中，检测电动车辆605到达充电基垫615处的检测可以由充电基垫615执行，其中充电基垫615的电特性的改变可以足以用于系统确定电动车辆605在动态无线充电系统600的范围内。此外，当电动车辆605在充电基垫615上方行驶时充电基垫615的电特性的改变可以允许，在电动车辆605在充电基垫615上方行驶时，动态无线充电系统600跟踪电动车辆605相对于充电基垫615的位置。

[0090] 在框1115，动态无线充电系统600可以至少部分地基于电动车辆605到达至少一个充电基垫615的检测来生成控制至少一个充电基垫615的激活或去激活的信号。在一些实施例中，所生成的接近信号可以用于激活位于或靠近接近设备的一个或多个充电基垫615的充电功能。在一些其他实施例中，接近信号可以用于开始跟踪电动车辆605在充电基垫615上方的位置。

[0091] 图12是可以采用如图1所示的动态无线充电系统600的功能性框图。本领域技术人员将理解，动态无线充电系统600可以具有比图12所示的简化无线动态充电系统1200更多的组件。所示的动态无线充电系统1200仅包括用于描述在权利要求的范围内的实施方式的一些突出特征的那些组件。动态无线充电系统1200可以包括无线场生成电路1205、电动车辆检测电路1210和接近信号生成电路1215。

[0092] 在一些方面，无线场生成电路1205、电动车辆检测电路1210和/或接近信号生成电路1215中的一个或多个可以在EVSE 620、充电基垫控制器630、或上述动态无线充电系统600内的任何其它单个组件中的一个或多个中实现。

[0093] 在一些实施方式中，无线场生成电路1205可以被配置为执行上面关于框1105所讨论的功能中的一个或多个。无线场生成电路1205可以包括充电基垫615、充电基垫控制器630/724或充电基垫驱动器726中的一个或多个。在一些实施方式中，用于生成无线场的部件和/或用于无线发射功率的部件可以包括无线场生成电路1205。

[0094] 在一些实施方式中，电动车辆检测电路1210可以被配置为执行上面关于框1110所讨论的一个或多个功能。电动车辆检测电路1210可以包括接近传感器610、充电基垫控制器630、充电基垫615、EVSE620、天线734、定位电路730、负载电路728或通信电路732中的一个或多个。在一些实施方式中，用于检测电动车辆的部件、和/或用于检测电动车辆的存在的部件、和/或用于确定电动车辆是在充电基垫615的范围内的部件可以包括电动车辆检测电路1210。

[0095] 在一些实施方案中，接近信号生成电路1215可以被配置为执行上面关于框1115所论述的一个或多个功能。接近信号生成电路1215可包括充电基垫615、充电基垫控制器630、EVSE 620、接近设备610、定位电路730、充电基垫驱动器726或天线734中的一个或多个。在一些实施方式中，用于生成接近信号的部件和用于生成指示电动车辆的存在的信号的部件可以包括接近信号生成电路1215。

[0096] 以上描述的方法的各种操作可以由能够执行这些操作的任何合适的装置来执行，诸如各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块。一般而言，附图中所示的任何操作可以由能够执行操作的相应功能装置来执行。

[0097] 信息和信号可以使用各种不同的科技和技术中的任何一种来表示。例如，在遍及以上描述中可以引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任何组合来表示。

[0098] 结合本文所公开的实施例所描述的各种示意性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地阐述硬件和软件的这种可互换性，上面已经大致在其功能方面描述了各种示意性组件、块、模块、电路和步骤。这种功能实现为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整个系统上的设计约束。所描述的功能可以针对每个特定应用以不同的方式实现，但是这种实现决策不应被解释为引起脱离本发明的实施例的范围。

[0099] 结合本文所公开的实施例所描述的各种说明性块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器或任何其它这样的配置。

[0100] 结合本文公开的实施例所描述的方法或算法的步骤和功能可以直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。如果在软件中实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在有形的非暂态性计算机可读介质上或者在有形的非暂态性计算机可读介质上传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD ROM、或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质可以集成到处理器。如本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。

[0101] 出于概括本公开的目的，本文已经描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，并非所有这些优点都可以根据本发明的任何特定实施例来实现。因此，本发明可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点而不必实现本文可能教导或建议的其他优点的方式来实现或实施。

[0102] 上述实施例的各种修改将是明显的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例。因此，本发明不旨在限于本文所示的实施例，而是符合与本文公开的原理和新颖性特征相一致的最宽范围。