本發(fā)明大體上涉及無線電力傳遞,且更具體來說,涉及與到遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如,包含電池的車輛)的無線電力傳遞相關(guān)的裝置、系統(tǒng)及方法。更具體來說,本發(fā)明涉及無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的線圈布置。
背景技術(shù):已經(jīng)引入了包含從例如電池等能量存儲裝置接收的電導(dǎo)出的運動動力的遠(yuǎn)程系統(tǒng),例如車輛。舉例來說,混合動力電動車輛包含機載充電器,所述機載充電器使用來自車輛制動和傳統(tǒng)馬達的電力給車輛充電。純電動車輛一般從其它來源接收電來給電池充電。通常提議通過例如家用或商用AC供應(yīng)源等某種類型的有線交流電(AC)給電池電動車輛(電動車輛)充電。有線充電連接需要物理上連接到電力供應(yīng)器的電纜或其它類似連接器。電纜和類似連接器有時可能不方便或繁瑣,且具有其它缺點。能夠在自由空間中(例如,經(jīng)由無線場)傳遞電力以便用于給電動車輛充電的無線充電系統(tǒng)可以克服有線充電解決方案的一些缺陷。由此,有效且安全地傳遞電力以給電動車輛充電的無線充電系統(tǒng)和方法是合乎需要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的系統(tǒng)、方法和裝置的各種實施方案各自具有若干方面,其中的單個方面并不單獨負(fù)責(zé)本文所述的合乎需要的屬性。在不限制所附權(quán)利要求書的范圍的情況下,本文描述一些顯要特征。在附圖及以下描述中闡述本說明書中描述的標(biāo)的物的一或多個實施方案的細(xì)節(jié)。其它特征、方面及優(yōu)點將從所述描述、圖式及權(quán)利要求書而變得顯而易見。應(yīng)注意,下圖的相對尺寸可能未按比例繪制。本發(fā)明的一個方面提供一種用于無線地發(fā)射電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含經(jīng)配置以響應(yīng)于從電源接收到第一時變信號而產(chǎn)生第一磁場的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述設(shè)備進一步包含經(jīng)配置以響應(yīng)于從所述電源接收到第二時變信號而產(chǎn)生第二磁場的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述第一和第二結(jié)構(gòu)經(jīng)定位以維持所述第一和第二磁場之間的互耦合實質(zhì)性不存在。本發(fā)明的另一方面提供一種無線地發(fā)射電力的方法的實施方案。所述方法包含響應(yīng)于從電源接收到第一時變信號而經(jīng)由第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生第一磁場。所述方法進一步包含響應(yīng)于從所述電源接收到第二時變信號而經(jīng)由第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生第二磁場。所述第一和第二結(jié)構(gòu)經(jīng)定位以維持所述第一和第二磁場之間的互耦合實質(zhì)性不存在。本發(fā)明的又一方面提供一種用于無線地發(fā)射電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含用于響應(yīng)于從電源接收到第一時變信號而產(chǎn)生第一磁場的第一裝置。所述設(shè)備進一步包含用于響應(yīng)于從所述電源接收到第二時變信號而產(chǎn)生第二磁場的第二裝置。所述第一和第二產(chǎn)生裝置經(jīng)定位以維持所述第一和第二磁場之間的互耦合實質(zhì)性不存在。本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地發(fā)射電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含經(jīng)配置以基于從電源接收的第一電流而產(chǎn)生第一磁場的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述設(shè)備進一步包含經(jīng)配置以基于來自所述電源的第二電流而產(chǎn)生第二磁場的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述設(shè)備進一步包含控制器,所述控制器經(jīng)配置以確定所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的每一者與經(jīng)配置以經(jīng)由所述第一或第二磁場接收電力的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的相應(yīng)的耦合系數(shù)。所述控制器進一步經(jīng)配置以至少部分基于所述耦合系數(shù)而調(diào)整施加到所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述第一或第二電流。本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地發(fā)射電力的方法的實施方案。所述方法包含基于從電源接收的第一電流而經(jīng)由第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生第一磁場。所述方法進一步包含基于來自所述電源的第二電流而經(jīng)由第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生第二磁場。所述方法進一步包含確定所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的每一者與經(jīng)配置以經(jīng)由所述第一或第二磁場接收電力的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的相應(yīng)的耦合系數(shù)。所述方法進一步包含至少部分基于所述耦合系數(shù)而調(diào)整施加到所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述第一或第二電流。本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地發(fā)射電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含用于基于從電源接收的第一電流而產(chǎn)生第一磁場的第一裝置。所述設(shè)備進一步包含用于基于來自所述電源的第二電流而產(chǎn)生第二磁場的第二裝置。所述設(shè)備進一步包含用于確定所述第一和第二產(chǎn)生裝置中的每一者與用于經(jīng)由所述第一或所述第二磁場接收電力的裝置之間的相應(yīng)的耦合系數(shù)的裝置。所述設(shè)備進一步包含至少部分基于所述耦合系數(shù)而調(diào)整施加到所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述第一或第二電流。本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地接收電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含經(jīng)配置以經(jīng)由由具有大于寬度的長度的發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場而無線地接收電力的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有大于寬度的長度。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包含分別封圍第一區(qū)域及第二區(qū)域的第一環(huán)及第二環(huán)。所述第一環(huán)具有第一下表面且所述第二環(huán)具有大體上共面的第二下表面。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一邊緣及第二邊緣,其各自與沿著所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸的第一幾何線相交。所述設(shè)備進一步包含經(jīng)配置以經(jīng)由所述磁場無線地接收電力的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)封圍第三區(qū)域且具有大于寬度的長度。所述第一幾何線沿著所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸。所述第一幾何線大體上垂直于沿著所述發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸的第二幾何線。本發(fā)明的另一方面提供一種無線地接收電力的方法的實施方案。所述方法包含在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)處經(jīng)由由具有大于寬度的長度的發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場而無線地接收電力。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有大于寬度的長度。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包含分別封圍第一區(qū)域及第二區(qū)域的第一環(huán)及第二環(huán)。所述第一環(huán)具有第一下表面且所述第二環(huán)具有大體上共面的第二下表面。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一邊緣及第二邊緣,其各自與沿著所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸的第一幾何線相交。所述方法進一步包含在第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)處經(jīng)由所述磁場無線地接收電力。所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)封圍第三區(qū)域且具有大于寬度的長度。所述第一幾何線沿著所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸。所述第一幾何線大體上垂直于沿著所述發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸的第二幾何線。本發(fā)明的另一方面提供一種用于無線地接收電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含用于經(jīng)由由具有大于寬度的長度的發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場而無線地接收電力的第一裝置。所述第一接收裝置具有大于寬度的長度。所述第一接收裝置包含分別封圍第一區(qū)域及第二區(qū)域的第一環(huán)及第二環(huán)。所述第一環(huán)具有第一下表面且所述第二環(huán)具有大體上共面的第二下表面。所述第一接收裝置具有第一邊緣及第二邊緣,其各自與沿著所述第一接收裝置的所述長度延伸的第一幾何線相交。所述設(shè)備進一步包含用于經(jīng)由所述磁場而無線地接收電力的第二裝置,所述第二接收裝置封圍第三區(qū)域且具有大于寬度的長度。所述第一幾何線沿著所述第二接收裝置的所述長度延伸。所述第一幾何線大體上垂直于沿著所述發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述長度延伸的第二幾何線。附圖說明圖1是根據(jù)示范性實施例的用于對電動車輛充電的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的圖。圖2是圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)的示范性組件的示意圖。圖3是用于電動車輛無線電力傳遞系統(tǒng)中的示范性感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖4是說明圖3中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖5是根據(jù)示范性實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖6是根據(jù)另一示范性實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖7是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖8是說明圖7中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖9是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖10是說明圖9中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖11是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖12是說明圖11中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖13是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖14是說明圖13中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖15是根據(jù)另一示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖16是說明圖15中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖17是根據(jù)又其它示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。圖18是說明圖17中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖19是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈的示意圖。圖20是說明在無線電力傳遞期間如圖19中所展示的感應(yīng)線圈的阻抗的曲線圖。圖21A、21B及21C是說明在無線電力傳遞期間在如圖19中所展示的次級電感線圈處看到的電壓及電流的向量圖。圖22為展示圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)的示范性核心組件及輔助組件的功能框圖。圖23是根據(jù)示范性實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的示范性方法的流程圖。圖24是根據(jù)一實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的另一示范性方法的流程圖。圖25是根據(jù)一實施例的無線電力發(fā)射器的功能框圖。圖26是根據(jù)一實施例的無線地接收電力的另一示范性方法的流程圖。圖27是根據(jù)一實施例的無線電力接收器的功能框圖。圖28是根據(jù)一實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的另一示范性方法的流程圖。圖29是根據(jù)一實施例的無線電力發(fā)射器的功能框圖。圖式中說明的各種特征可能未按比例繪制。因此,為了清晰起見,可能任意擴大或減小各種特征的尺寸。此外,圖式中的一些可能并未描繪給定系統(tǒng)、方法或裝置的所有組件。最后,可能貫穿說明書和圖式使用相似參考標(biāo)號來表示相似特征。具體實施方式下文結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述既定作為對本發(fā)明的示范性實施例的描述,且并不希望表示可在其中實踐本發(fā)明的僅有實施例。貫穿此描述所使用的術(shù)語“示范性”意指“充當(dāng)實例、例子或說明”,且未必應(yīng)解釋為比其它示范性實施例優(yōu)選或有利。所述詳細(xì)描述為了提供對本發(fā)明的示范性實施例的透徹理解而包含特定細(xì)節(jié)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白,可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性實施例。在一些情況下,以框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置以避免混淆本文所呈現(xiàn)的示范性實施例的新穎性。以無線方式傳遞電力可指代將與電場、磁場、電磁場或其它者相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量從發(fā)射器傳遞到接收器,而不使用物理電導(dǎo)體(例如,電力可通過自由空間來傳遞)。輸出到無線場(例如,磁場)中的電力可由“接收線圈”接收、俘獲或耦合以實現(xiàn)電力傳遞。將理解,在整個本說明書中,兩個組件“耦合”可指它們的通過直接或間接方式的交互,且可進一步涉及物理地連接(例如,有線)的耦合或物理地斷開(例如,無線)的耦合。電動車輛在本文中用以描述遠(yuǎn)程系統(tǒng),遠(yuǎn)程系統(tǒng)的實例為包含從可充電能量存儲裝置(例如,一或多個可再充電電化學(xué)電池或其它類型的電池)得到的電力作為其運動能力的部分的車輛。作為非限制性實例,一些電動車輛可以是除了電動馬達以外還包含用于直接運轉(zhuǎn)或用以給車輛的電池充電的傳統(tǒng)內(nèi)燃機的混合動力電動車輛。其它電動車輛可自電力汲取所有運轉(zhuǎn)能力。電動車輛不限于汽車,且可包含摩托車、手推車、滑板車和類似車輛。舉例來說而非限制,本文描述呈電動車輛(EV)形式的遠(yuǎn)程系統(tǒng)。此外,還預(yù)期可使用可充電能量存儲裝置而至少部分地供電的其它遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如,例如個人計算裝置等電子裝置及其類似者)。感應(yīng)電力傳遞(IPT)系統(tǒng)是一種用于無線傳遞能量的方式。在IPT中,初級(或“發(fā)射器”)電力裝置向次級(或“接收器”)電力接收器裝置發(fā)射電力。發(fā)射器及接收器電力裝置中的每一者包含電感器,通常為電流輸送媒體的線圈或繞組的布置。初級電感器中的交流電產(chǎn)生波動的電磁場。在將次級感應(yīng)器放置成接近初級電感器時,所述波動的電磁場在次級感應(yīng)器中感應(yīng)電動勢(EMF),進而將電力傳遞到次級電力接收器裝置。在電動車輛及插入式混合車輛IPT系統(tǒng)中,初級電力裝置可位于地面上且可被稱為“底座”裝置或電力墊。次級電力裝置可位于電動車輛上且可被稱為“拾取”裝置或電力墊。這些裝置通常用于將電力從底座(發(fā)射器)裝置發(fā)射到拾取(接收器)裝置。一些IPT系統(tǒng)還能夠在其中以其它方式傳遞電力(即,從拾取裝置到底座裝置)的模式中起作用。在此模式中,拾取裝置充當(dāng)“初級”裝置且底座裝置充當(dāng)“次級”裝置,這是因為拾取在底座中感應(yīng)EMF。此可允許存儲于電動車輛電池中的電力傳遞回到電網(wǎng)。PCT公開案第WO2010/090539號揭示一種用于向電動車輛供電的IPT系統(tǒng),其中底座(通常為初級)線圈包含定位在由高磁導(dǎo)率材料(鐵氧體)形成的核心上方的兩個單獨的共面線圈。在此布置中,不存在通過穿過線圈的核心的筆直路徑。所述線圈充當(dāng)極區(qū)域且磁通量線在其之間以高于線圈的“通量管”(高通量集中度區(qū)域)的形式起弧。所述配置被視為導(dǎo)致核心的側(cè)面上的線圈下方的極少的通量泄漏。相同的公開案還揭示在接收器(拾取)裝置的線圈布置中使用三個線圈。頭兩個線圈是底座線圈配置中的單獨的共面線圈。在充電期間,這兩個線圈與底座裝置中的共面線圈對準(zhǔn)。第三線圈在中心定位在磁導(dǎo)性核心的相同側(cè)面上的其它兩個線圈上方。第三線圈允許除了由頭兩個共面線圈提取的水平分量之外從由接收器裝置攔截的磁場的垂直分量提取電力。所述共面線圈被視為在垂直于所述共面線圈的中心之間的線的方向上對發(fā)射器與接收器裝置之間的未對準(zhǔn)具有良好容限,但在平行于所述共面線圈的中心之間的線的方向上對未對準(zhǔn)具有較少容限。所述接收器裝置中的三線圈布置被視為改進了平行方向上的IPT系統(tǒng)的容限,因此增加了所述系統(tǒng)對任何方向上的未對準(zhǔn)的整體容限。PCT公開案第WO2011/016737號描述一種用于向電動車輛供電的IPT系統(tǒng),其中底座線圈布置包含磁性解耦的兩個重疊平面線圈。一些線圈布置增加了復(fù)雜度及成本且可包含感應(yīng)線圈之間的非輕微的互耦合。在一個方面中,其可難以對不同類型的IPT系統(tǒng)進行修裁。因此,仍然需要在縱向(即相對于車輛向前/向后)方向及橫向(即側(cè)到側(cè))方向兩者上對IPT系統(tǒng)線圈未對準(zhǔn)的改進的容限。根據(jù)本文中描述的實施例,所述IPT系統(tǒng)可使用諧振感應(yīng)耦合,其中在被調(diào)諧到在大體上相同的頻率處諧振的感應(yīng)線圈之間發(fā)射電力。可通過與感應(yīng)線圈串聯(lián)或并聯(lián)地添加電感性及/或電容性元件或經(jīng)由選擇具有選定的固有電容的線圈(例如,自諧振)而實現(xiàn)諧振耦合。在諧振IPT系統(tǒng)中,傳遞到拾取器的可用電力的比例取決于初級線圈與次級線圈之間的耦合程度。耦合越大,傳遞到次級線圈的電力越多。可將耦合系數(shù)界定為初級線圈的切割次級線圈的通量的分?jǐn)?shù),且至少部分隨系統(tǒng)的幾何條件而變。所述耦合系數(shù)因此至少部分取決于初級線圈與次級線圈之間的距離及它們的對準(zhǔn)。在用于使用IPT給電動車輛充電的無線電力傳遞系統(tǒng)中,每當(dāng)給車輛充電時,耦合水平可能有較大的變化。初級線圈與次級線圈之間的距離和對準(zhǔn)可以基于線圈位置和上面安裝著拾取器的車輛相對于底座的定位而變化。此可產(chǎn)生關(guān)于系統(tǒng)中的電力電子組件補償此變化的需求的困難,從而導(dǎo)致需要更多昂貴的組件,從而降低可靠性并限制操作范圍。圖1是根據(jù)示范性實施例的用于對電動車輛112充電的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)100的圖。無線電力傳遞系統(tǒng)100使得能夠在電動車輛112停放在底座無線充電系統(tǒng)102a附近時給電動車輛112充電。在將在對應(yīng)的底座無線充電系統(tǒng)102a和102b上停放的停車區(qū)域中說明了用于兩個電動車輛的空間。在一些實施例中,本地分配中心130可連接到電力主干線132,且經(jīng)配置以通過電力鏈路110將交流電(AC)或直流電(DC)供應(yīng)提供到底座無線充電系統(tǒng)102a。底座無線充電系統(tǒng)102a還包含底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a以用于無線地傳遞或接收電力。電動車輛112可包含電池單元118、電動車輛感應(yīng)線圈116和電動車輛無線充電系統(tǒng)114。電動車輛感應(yīng)線圈116可(例如)經(jīng)由由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a產(chǎn)生的電磁場的區(qū)而與底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a相互作用。在一些示范性實施例中,電動車輛感應(yīng)線圈116可在電動車輛感應(yīng)線圈116位于由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a產(chǎn)生的能量場中時接收電力。所述場對應(yīng)于其中由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a輸出的能量可由電動車輛感應(yīng)線圈116俘獲的區(qū)。在一些情況下,所述場可以對應(yīng)于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的“近場”。近場可對應(yīng)于其中存在由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a中的電流和電荷引起的并不將電力輻射遠(yuǎn)離底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的強反應(yīng)性場的區(qū)。在一些情況下,近場可對應(yīng)于處于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a的波長的約1/2π內(nèi)的區(qū)(且針對電動車輛感應(yīng)線圈116,反之亦然),如將在下文中進一步描述。本地分配130可經(jīng)配置以經(jīng)由通信回程134與外部源(例如,電力網(wǎng))通信,并且經(jīng)由通信鏈路108與底座無線充電系統(tǒng)102a通信。在一些實施例中,電動車輛感應(yīng)線圈116可與底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a對準(zhǔn),且因此由駕駛員簡單地安置于近場區(qū)內(nèi),從而相對于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a而正確地定位電動車輛112。在其它實施例中,可給予駕駛員視覺反饋、聽覺反饋或其組合,以確定電動車輛112何時被恰當(dāng)?shù)胤胖靡杂糜跓o線電力傳遞。在一些實施例中,可由無線電力傳遞系統(tǒng)100(例如,連接到電動車輛112的用戶接口的電動車輛112或處理器)或從底座無線充電系統(tǒng)102a中可能含有的信號或傳感器信息產(chǎn)生反饋。在又其它實施例中,電動車輛112可通過自動駕駛系統(tǒng)定位,所述自動駕駛系統(tǒng)可將電動車輛112來回移動(例如,呈Z字形移動)直到對準(zhǔn)誤差已達到可容許值為止。此可在無駕駛員干涉的情況下或在僅具有最小駕駛員干涉的情況下(前提是電動車輛112配備有伺服方向盤、超聲波傳感器及智能以調(diào)整車輛)由電動車輛112自動地及自主地執(zhí)行。在又其它實施例中,電動車輛感應(yīng)線圈116、底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a或其組合可具有用于使感應(yīng)線圈116及104a相對于彼此位移及移動以更準(zhǔn)確地定向其且開發(fā)其之間的更有效率耦合之功能性。底座無線充電系統(tǒng)102a可位于多種位置中。作為非限制性實例,一些合適位置包含在電動車輛112所有者的家中的停車區(qū)、為在常規(guī)的基于石油的加油站后模型化的電動車輛無線充電所保留的停車區(qū)及在例如購物中心及工作場所等其它位置的停車場。無線地對電動車輛充電可提供眾多益處。舉例來說,可自動地執(zhí)行充電,而幾乎不具有駕駛員干預(yù)和操縱,由此改進用戶的便利性。還可不存在暴露的電觸點且無機械磨損,借此提高無線電力傳遞系統(tǒng)100的可靠性??赡懿恍枰獙﹄娎|及連接器的操縱,且可不存在可在室外環(huán)境中暴露于濕氣及水的電纜、插頭或插座,借此提高安全性。還可不存在可見或可接近的插口、電纜和插頭,借此減小對電力充電裝置的潛在破壞行為。另外,由于可將電動車輛112用作分布式存儲裝置以使電網(wǎng)穩(wěn)定,所以可使用對接至電網(wǎng)解決方案來增加針對車輛至電網(wǎng)(V2G)操作的車輛可用性。如參看圖1所描述的無線電力傳遞系統(tǒng)100還可提供美學(xué)及非阻礙優(yōu)點。舉例來說,可不存在可能妨礙車輛和/或步行者的柱負(fù)載和電纜。作為車輛到電網(wǎng)能力的進一步解釋,無線電力發(fā)射及接收能力可經(jīng)配置成互逆式,使得底座無線充電系統(tǒng)102a將電力傳遞到電動車輛112且電動車輛112將電力傳遞到底座無線充電系統(tǒng)102a(例如,在能量不足時)。此能力可有用于通過在由可再生發(fā)電(例如,風(fēng)或太陽能)中的過度需求或不足引起的能量不足時允許電動車輛將電力貢獻給整個分配系統(tǒng)來使配電網(wǎng)穩(wěn)定。因此將理解,術(shù)語“發(fā)射器”、“接收器”、“初級”及“次級”及類似者本文中用于指代在用于從電力供應(yīng)器將電力傳遞到電動車輛(即,從發(fā)射器或初級裝置到接收器或次級裝置)時使用無線電力傳遞系統(tǒng)的組件。然而,無線電力傳遞系統(tǒng)可涉及使用這些組件傳遞一些電力,其在一些實施例中可僅為在相反方向上的少量電力,例如,將能量從電動車輛傳遞到配電網(wǎng),以作為提高發(fā)射器及接收器裝置的對準(zhǔn)或識別哪一發(fā)射器裝置被恰當(dāng)?shù)胤胖靡杂糜趯㈦娏鬟f到接收器裝置的過程的部分。因此,“發(fā)射器”還可用于接收電力且“接收器”還可用于發(fā)射電力。雖然為了易于理解而參看系統(tǒng)的某些組件的正常操作意義,但使用這些術(shù)語未將實施例限制到此類組件的任何特定操作。圖2為圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)100的示范性組件的示意圖。如圖2中所示,無線電力傳遞系統(tǒng)200可包含底座系統(tǒng)發(fā)射電路206,所述底座系統(tǒng)發(fā)射電路206包含具有電感L1的底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204。無線電力傳遞系統(tǒng)200進一步包含電動車輛接收電路222,所述電動車輛接收電路222包含具有電感L2的電動車輛感應(yīng)線圈216。本文中所描述的實施例可使用電容負(fù)載型線回路(即,多匝線圈),從而形成能夠經(jīng)由磁近場或電磁近場將能量從初級結(jié)構(gòu)(發(fā)射器)有效率地耦合到次級結(jié)構(gòu)(接收器)(如果初級結(jié)構(gòu)與次級結(jié)構(gòu)兩者經(jīng)調(diào)諧到共同諧振頻率)的諧振結(jié)構(gòu)。諧振頻率可基于包含感應(yīng)線圈(例如,底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204)的發(fā)射電路的電感及電容,如上文所描述。如圖2中所示,電感可一般為感應(yīng)線圈的電感,而可將電容添加到感應(yīng)線圈以在所要的諧振頻率下產(chǎn)生諧振結(jié)構(gòu)。作為非限制性實例,可添加電容器或電容器可與感應(yīng)線圈集成,且經(jīng)布置以與感應(yīng)線圈串聯(lián)以形成產(chǎn)生電磁場的諧振電路(例如,底座系統(tǒng)發(fā)射電路206)。因此,對于較大直徑的感應(yīng)線圈,用于誘發(fā)諧振的電容值可隨著線圈的直徑或電感的增加而減小。電感還可取決于感應(yīng)線圈的匝數(shù)。此外,隨著感應(yīng)線圈的直徑增加,近場的有效能量傳遞面積可增加。其它諧振電路是可能的。作為另一非限制實例,可將電容器并聯(lián)地放置于感應(yīng)線圈的兩個端子之間(例如,并聯(lián)諧振電路)。此外,感應(yīng)線圈可經(jīng)設(shè)計成具有高質(zhì)量(Q)因數(shù)以改進感應(yīng)線圈的諧振。適于在諧振結(jié)構(gòu)中使用的線圈可用于電動車輛感應(yīng)線圈216及底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204。使用用于耦合能量的諧振結(jié)構(gòu)可涉及“磁性耦合諧振”、“電磁耦合諧振”,及/或“諧振感應(yīng)”。將基于從底座無線電力充電系統(tǒng)202到電動車輛112的電力傳遞來描述無線電力傳遞系統(tǒng)200的操作,但不限于此。舉例而言,如上文所論述,電動車輛112可將電力轉(zhuǎn)移至底座無線充電系統(tǒng)102a。參看圖2,電源供應(yīng)器208(例如,AC或DC)將電力PSDC供應(yīng)至底座無線電力充電系統(tǒng)202以將能量轉(zhuǎn)移至電動車輛112。底座無線電力充電系統(tǒng)202包含底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器236。底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換電路236可包含例如以下各者的電路:AC/DC轉(zhuǎn)換器,其經(jīng)配置以將電力從標(biāo)準(zhǔn)干線AC轉(zhuǎn)換到處于合適電壓電平的DC電力;以及DC/低頻(LF)轉(zhuǎn)換器,其經(jīng)配置以將DC電力轉(zhuǎn)換到處于適合于無線高電力傳遞的工作頻率的電力。底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器236將電力P1供應(yīng)到包含底座充電系統(tǒng)調(diào)諧電路205的底座系統(tǒng)發(fā)射電路206,所述底座充電系統(tǒng)調(diào)諧電路205可以由與底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204的串聯(lián)或并聯(lián)配置或兩者的組合的電抗性調(diào)諧組件組成,以發(fā)射所要頻率下的電磁場??商峁╇娙萜鰿1(未圖示)以與底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204形成在所要頻率下諧振的諧振電路。底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204接收電力P1且在足以對電動車輛112充電或供電的電平下無線地發(fā)射電力。舉例來說,由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204無線地提供的功率電平可為大約數(shù)千瓦(kW)(例如,從1kW到110kW的任何者,或更高或更低)。包含底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204的底座系統(tǒng)發(fā)射電路206及包含電動車輛感應(yīng)線圈216的電動車輛接收電路222兩者可經(jīng)調(diào)諧到大體上相同的頻率,且可定位于由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204及電動車輛感應(yīng)線圈116中的一者發(fā)射的電磁場的近場內(nèi)。在這種情況下,底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204和電動車輛感應(yīng)線圈116可以變成彼此耦合,以便可以將電力傳遞到包含電動車輛充電系統(tǒng)調(diào)諧電路221和電動車輛感應(yīng)線圈216的電動車輛接收電路222??梢蕴峁╇妱榆囕v充電系統(tǒng)調(diào)諧電路221以與電動車輛感應(yīng)線圈216形成在期望頻率下諧振的諧振電路。在線圈間隔處得到的互耦合系數(shù)用元素k(d)表示。等效電阻Req,1和Req,2分別表示感應(yīng)線圈204和216以及在一些實施例中可能在底座充電系統(tǒng)調(diào)諧電路205和電動車輛充電系統(tǒng)調(diào)諧電路221中提供的反電抗電容器可能固有的損耗。包含電動車輛感應(yīng)線圈216和電動車輛充電系統(tǒng)調(diào)諧電路221的電動車輛接收電路222接收電力P2,并且將電力P2提供到電動車輛充電系統(tǒng)214的電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238。電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238可尤其包含LF/DC轉(zhuǎn)換器,所述LF/DC轉(zhuǎn)換器經(jīng)配置以將處于操作頻率的電力轉(zhuǎn)換回到處于與電動車輛電池單元218的電壓電平匹配的電壓電平的DC電力。電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238可提供經(jīng)轉(zhuǎn)換電力PLDC以對電動車輛電池單元218充電。電力供應(yīng)器208、底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器236及底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204可靜止且位于多種位置處,如上文所論述。電池單元218、電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238及電動車輛感應(yīng)線圈216可包含于作為電動車輛112的部分或電池組(未圖示)的部分的電動車輛充電系統(tǒng)214中。電動車輛充電系統(tǒng)214還可經(jīng)配置以經(jīng)由電動車輛感應(yīng)線圈216將電力無線地提供到底座無線電力充電系統(tǒng)202以將電力饋送回到電網(wǎng)。電動車輛感應(yīng)線圈216及底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204中的每一者可充當(dāng)基于所述操作模式的發(fā)射或接收感應(yīng)線圈。雖然未圖示,但無線電力傳遞系統(tǒng)200可包含負(fù)載斷開單元(LDU)以從無線電力傳遞系統(tǒng)200安全地斷開電動車輛電池單元218或電力供應(yīng)器208。舉例來說,在緊急或系統(tǒng)故障的情況下,LDU可經(jīng)觸發(fā)以從無線電力傳遞系統(tǒng)200斷開負(fù)載??商峁㎜DU以作為對用于管理對電池的充電的電池管理系統(tǒng)的補充,或LDU可為電池管理系統(tǒng)的部分。另外,電動車輛充電系統(tǒng)214可包含切換電路(未圖示)以用于將電動車輛感應(yīng)線圈216選擇性地連接到電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238及選擇性地斷開電動車輛感應(yīng)線圈216。斷開電動車輛感應(yīng)線圈216可暫時中止充電且還可調(diào)整底座無線充電系統(tǒng)102a(充當(dāng)發(fā)射器)“看到”的“負(fù)載”,這可用以從底座無線充電系統(tǒng)102a解耦電動車輛充電系統(tǒng)114(充當(dāng)接收器)。可在發(fā)射器包含負(fù)載感測電路的情況下檢測負(fù)載改變。因此,例如底座無線充電系統(tǒng)202等發(fā)射器可具有用于確定例如電動車輛充電系統(tǒng)114等接收器何時存在于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204的近場中的機制。如上文所描述,在操作中,假定朝向車輛或電池的能量傳遞,從電力供應(yīng)器208提供輸入電力以使得底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204產(chǎn)生用于提供能量傳遞的場。電動車輛感應(yīng)線圈216耦合到輻射場,并且產(chǎn)生供電動車輛112存儲或消耗的輸出電力。如上文所描述,在一些實施例中,底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204及電動車輛感應(yīng)線圈116是根據(jù)相互諧振關(guān)系而配置,以使得在電動車輛感應(yīng)線圈116的諧振頻率及底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204的諧振頻率非常接近或大體上相同時,高度有效地傳遞能量。在電動車輛感應(yīng)線圈216位于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204的近場中時,底座無線電力充電系統(tǒng)202與電動車輛充電系統(tǒng)214之間的發(fā)射損耗最小。如所陳述,通過將在發(fā)射感應(yīng)線圈的近場中的能量的大部分耦合到接收感應(yīng)線圈而非將能量的大部分以電磁波傳播到遠(yuǎn)場來進行有效能量傳遞。當(dāng)處于近場中時,可在發(fā)射感應(yīng)線圈與接收感應(yīng)線圈之間建立耦合模式。其中可發(fā)生此近場耦合的在感應(yīng)線圈周圍的區(qū)域在本文中被稱為近場耦合模式區(qū)。雖然未圖示,但底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器236及電動車輛電力轉(zhuǎn)換器238兩者可包含振蕩器、例如功率放大器等驅(qū)動器電路、濾波器,及用于與無線電力感應(yīng)線圈有效耦合的匹配電路。所述振蕩器可經(jīng)配置以產(chǎn)生所要頻率,可響應(yīng)于調(diào)整信號而調(diào)整所述頻率??赏ㄟ^功率放大器以響應(yīng)于控制信號的放大量放大振蕩器信號??砂瑸V波器與匹配電路以濾除諧波或其它不想要的頻率,且使電力轉(zhuǎn)換模塊的阻抗匹配到無線電力感應(yīng)線圈。電力轉(zhuǎn)換器236及238還可包含整流器與切換電路以產(chǎn)生合適的電力輸出以對電池充電。如貫穿所揭示的實施例而描述的電動車輛感應(yīng)線圈216及底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈204可被稱作或被配置為“環(huán)形”天線,且更具體來說是多匝環(huán)形天線。感應(yīng)線圈204及216還可在本文中被稱作或被配置為“磁性”天線。線圈也可被稱作其經(jīng)配置以以無線方式輸出或接收電力的類型的“天線”。如本文所使用,線圈204及216是經(jīng)配置以無線地輸出、無線地接收及/或無線地中繼電力的類型的“電力傳遞組件”。環(huán)形(例如,多匝環(huán)形)天線可經(jīng)配置以包含空氣芯或物理芯,例如鐵氧體芯??諝庑经h(huán)形天線可允許將其它組件放置在芯區(qū)域內(nèi)。包括鐵磁體或鐵磁性材料的物理芯天線可允許形成較強電磁場且改進耦合。在本說明書中,術(shù)語“線圈”是在具有全部周圍一或多個中心點纏繞的若干匝導(dǎo)電材料的局部化的繞組布置的意義上使用。術(shù)語“線圈布置”用于指傳導(dǎo)材料的任何繞組布置,其可包括若干“線圈”。如上文所論述,在發(fā)射器與接收器之間的匹配或幾乎匹配的諧振期間發(fā)生發(fā)射器與接收器之間的能量的有效傳遞。然而,甚至在發(fā)射器與接收器之間的諧振不匹配時,也可在較低效率下傳遞能量。通過將來自發(fā)射感應(yīng)線圈的近場的能量耦合到駐留于其中建立有此近場的區(qū)內(nèi)(例如,在諧振頻率的預(yù)定頻率范圍內(nèi),或在近場區(qū)的預(yù)定距離內(nèi))的接收感應(yīng)線圈而非將能量從發(fā)射感應(yīng)線圈傳播到自由空間中來進行能量的傳遞。如上文所描述,根據(jù)一些實施例,揭示了將電力耦合于在彼此的近場中的兩個感應(yīng)線圈之間。如上文所描述,近場可對應(yīng)于感應(yīng)線圈周圍的其中存在電磁場的區(qū)。近場耦合模式區(qū)可對應(yīng)于在感應(yīng)線圈的物理體積附近的體積,通常在波長的小分?jǐn)?shù)內(nèi)。根據(jù)一些實施例,使用單匝和多匝環(huán)形天線等電磁感應(yīng)線圈來進行發(fā)射和接收兩者,因為實際實施例中的磁性近場振幅對于磁性類型的線圈往往高于電氣類型的天線(例如,小偶極)的電氣近場。這樣允許線圈對之間的潛在更高的耦合。此外,可使用“電”天線(例如,偶極和單極)或磁性與電天線的組合。圖3是用于電動車輛無線電力傳遞系統(tǒng)300中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。所述無線電力傳遞系統(tǒng)包括包含發(fā)射器線圈布置301的底座或發(fā)射器無線電力傳遞裝置及包含接收器線圈布置302的拾取或接收器無線電力傳遞裝置。出于清楚起見,在圖3中僅展示系統(tǒng)300的線圈。系統(tǒng)300可包含如(例如)參考圖1及2所描述及如本文中以其它方式描述的一或多個額外組件。發(fā)射器線圈301可,例如形成位于車輛停車空間中的地面上的無線電力發(fā)射器設(shè)備的部分,而接收器線圈302可例如形成位于電動車輛的下側(cè)上的無線電力接收器裝置的部分。出于本說明書的目的,可假設(shè)圖3中的線圈及如下文所描述的具有類似性質(zhì)的所有圖是在電動車輛的縱向方向上觀看的。圖3展示定位在發(fā)射器線圈301上方的接收器線圈302,適合于在向發(fā)射器線圈301供能之后即刻在發(fā)射器線圈301與接收器線圈302之間進行無線電力傳遞的位置。在圖3的配置中,發(fā)射器線圈301包括連接到一或多個電源(未圖示)的兩個大體上共面發(fā)射器線圈303a及303b。在一實施例中,電流在兩個線圈303a及303b的鄰近部分中在相同方向上流動,且這些鄰近部分中的電流具有大體上相同的量值及相位。接收器線圈302包括兩個大體上共面的接收器線圈304a及304b,且第三線圈305定位在共面的接收器線圈304a及304b上方。線圈布置302中的線圈可連接到電動車輛的電池。發(fā)射器線圈布置301及接收器線圈布置302兩者與定位在發(fā)射器線圈301下方及接收器線圈302上方的磁導(dǎo)性部件(例如鐵氧體核心)(未圖示)相關(guān)聯(lián)。為了使用圖3的線圈301及302傳遞電力,交流電穿過發(fā)射器線圈301。此產(chǎn)生呈“通量管”(高通量集中度區(qū)域)形式的在發(fā)射器線圈303a及303b中的孔之間的線圈布置301上方循環(huán)的磁場。在使用中,接收器線圈302經(jīng)定位以使得接收器線圈304及305與磁通量線相交,因此在接收器線圈304及305中感應(yīng)電流,所述電流被供應(yīng)到電動車輛的電池。共面接收器線圈304a及304b從所述發(fā)射器線圈301產(chǎn)生的磁通量的水平分量提取電力。單一接收器線圈305從由發(fā)射器線圈產(chǎn)生的磁通量的垂直分量提取電力。因此,組合起來,接收器線圈302的線圈實現(xiàn)無線電力傳遞系統(tǒng)的發(fā)射器及接收器裝置之間的能量傳遞。如參考圖3所描述的操作及配置可在適用時類似地應(yīng)用于本文中描述的其它實施例。圖4是說明圖3中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。圖4以平面圖描繪由圖3的線圈300覆蓋的區(qū)域400。虛線勾勒的區(qū)域指示來自如圖3中所展示的發(fā)射器線圈301的發(fā)射器線圈303a及303b的電力貢獻的大致區(qū)域。對角陰影區(qū)域指示供應(yīng)到共面接收器線圈304a及304b的電力的大致空間分布,而虛線陰影區(qū)域指示供應(yīng)到單一接收器線圈305的電力的大致空間分布。因此,區(qū)域401及402表示從發(fā)射器線圈303a及303b供應(yīng)到單一接收器線圈305的電力的大致空間分布,而區(qū)域403表示從發(fā)射器線圈303a及303b供應(yīng)到共面接收器線圈304a及304b的電力的大致空間分布。應(yīng)注意,電力貢獻的空間分布可跨越線圈的區(qū)域連續(xù)地變化。圖4中展示的區(qū)域及本說明書中其它地方的類似此類圖表示最高電力貢獻的大致區(qū)域,例如,高于某一閾值的電力貢獻的區(qū)域。圖4中以粗體展示的線404表示用于圖3中展示的線圈布置300的所估計的容限區(qū)。也就是說,線404標(biāo)記在其上線圈布置301及302的中心可在線圈之間的電力傳遞的量降低到某一水平以下之前未對準(zhǔn)的大致區(qū)域。將理解,線404僅指示由無線電力傳遞系統(tǒng)300的線圈的空間電力分布產(chǎn)生的容限區(qū),其為示范性的且經(jīng)展示以說明系統(tǒng)300的線圈的相對空間電力分布。同樣,本文中描述的其它實施例的容限區(qū)是示范性的,且經(jīng)展示以說明(例如)與本文中描述的其它實施例相比的線圈的相對空間分布??煽吹綀D3中展示的線圈布置具有圖4中的大致圓形容限區(qū)404,意味著系統(tǒng)在合理有效地傳遞電力的同時可承受的發(fā)射器及接收器線圈布置之間的未對準(zhǔn)的程度在縱向及橫向方向上大致相等。如先前所提及,可能需要電動車輛IPT系統(tǒng)在容限上具有靈活性以適合特定情形的要求。例如,在電動車輛被手動地操縱到用于充電的位置中時,研究表明人類駕駛員在橫向方向上比在縱向方向上更好地判斷車輛對準(zhǔn)。因此人類駕駛員更可能橫向地而不是縱向地正確地定位車輛。此可能暗示對縱向方向上的未對準(zhǔn)的更大容限對于手動地定位的車輛將為合意的。另一方面,在一些情形中,具有對橫向方向上的未對準(zhǔn)的更大程度的容限可為有益的。簡單地通過向后或向前移動車輛來縱向地調(diào)整車輛的位置是相對更容易的,但橫向再對準(zhǔn)更加困難且更耗時,這是因為其需要再停車操縱。此在通過自動控制系統(tǒng)或手動地定位車輛以用于充電時適用。另外,車輛完全被自動控制可存在安規(guī)問題,甚至在將車輛停在IPT底座裝置上方時也如此。一些系統(tǒng)允許車輛控制導(dǎo)向但需要駕駛員手動地控制油門及制動器。在此類系統(tǒng)中,可在縱向方向上需要更大的對準(zhǔn)容限,這是因為可預(yù)期駕駛員能夠在此方向上沒有自動系統(tǒng)將車輛對準(zhǔn)得那么好。另一考慮是,歸因于國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)設(shè)定的法規(guī),可能需要減少來自發(fā)射器裝置的可能滲漏超出車輛的邊界(例如從車輛的側(cè)面)的磁場發(fā)射到其中人可能暴露于那些發(fā)射的區(qū)域中。在接收器裝置未對準(zhǔn)時,可尤其存在這些發(fā)射。發(fā)射器裝置與車輛的側(cè)面對準(zhǔn)得越近,可存在場發(fā)射的指數(shù)增加。為了使發(fā)射最少化,因此優(yōu)化發(fā)射器裝置與電動車輛上的接收器裝置的橫向?qū)?zhǔn)是合意的。因此,在一些情形中,圖3中展示的線圈布置的大致容限區(qū)404可不適合于電動車輛的對準(zhǔn)容限要求。另外,無線電力傳遞系統(tǒng)的電動車輛側(cè)面上的線圈布置302包括導(dǎo)電材料的三個個別線圈。在一些情形中,此數(shù)目的線圈添加可添加在其上安裝線圈布置302的電動車輛的制造的成本。操作及控制此線圈布置所需的電子器件也較復(fù)雜,從而進一步添加電動車輛的制造的成本。線圈布置302的大小及復(fù)雜度還可向電動車輛添加重量,從而在某些情形中增加運行成本。圖5是根據(jù)實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備的感應(yīng)線圈500的透視圖說明。在使用中,包含發(fā)射器線圈500的無線電力傳遞發(fā)射器裝置可定位在地表面上,例如在停車場、車庫、充電站或類似者中。發(fā)射器線圈500包括第一線圈結(jié)構(gòu)501及第二線圈結(jié)構(gòu)502。第二線圈結(jié)構(gòu)502大體上鄰近于第一線圈結(jié)構(gòu)501(例如,在第一線圈結(jié)構(gòu)501下方)在中心定位。在另一實施例中,第二線圈布置可定位在第一線圈結(jié)構(gòu)上方。在圖5中展示的實施例中,第一線圈結(jié)構(gòu)501包括彼此鄰近定位的兩個大體上共面發(fā)射器線圈501a及501b。換句話說,第一線圈結(jié)構(gòu)501包括分別封圍第一和第二區(qū)域的第一和第二環(huán)。第一和第二環(huán)具有大體上共面的下表面。在一些實施例中,第一線圈結(jié)構(gòu)501是由纏繞成封圍第一和第二區(qū)域的單一線圈(例如,其可具有一或多個匝)形成。在其它實施例中,可使用兩個單獨的線圈501a及501b。在使用中,共面發(fā)射器線圈501a及501b可能夠連接到一或多個電源,以使得電流圍繞一個線圈順時針流動且圍繞其它線圈逆時針流動,即,以使得電流在兩個線圈501a及501b的鄰近部分中在相同方向上流動。共面發(fā)射器線圈501a及501b可與相同電源串聯(lián)或并聯(lián)連接,或替代地它們可連接到共同電源,以使得線圈的鄰近部分中的電流具有大體上相同的量值及相位。第二線圈結(jié)構(gòu)502包括圖5中展示的實施例中的單一平面發(fā)射器線圈502。平面發(fā)射器線圈502在中心定位在第一線圈布置501下方,以使得平面發(fā)射器線圈502中的孔與兩個線圈501a及501b之間的點對準(zhǔn)。換句話說,第二發(fā)射器線圈502封圍第三區(qū)域且根據(jù)一些實施例可經(jīng)定位以使得大體上第三區(qū)域的中心大體上定位在兩個線圈501a及501b之間的點上方。此外,發(fā)射器線圈502的末端部分可大體上鄰近于共面發(fā)射器線圈501a及501b的相應(yīng)內(nèi)部中的空間。整個發(fā)射器線圈布置500具有沿著其縱向軸線的長度,所述縱向軸線與兩個線圈501a及501b的中心之間的線對準(zhǔn),所述長度大于沿著垂直于縱向軸線的橫向軸線的其寬度。換句話說,第一和第二線圈結(jié)構(gòu)501及502具有比它們的寬度長的長度。沿著第一線圈結(jié)構(gòu)的寬度且在線圈501a及501b之間延伸的幾何線垂直于沿著長度延伸的幾何線。在使用中,平面發(fā)射器線圈502也可連接到電源。第一和第二線圈結(jié)構(gòu)501及502經(jīng)配置以使得在供電時,在由每一線圈結(jié)構(gòu)501及502產(chǎn)生的磁場之間不存在互耦合。例如,在圖5中展示的實施例中,由于所述配置的幾何條件,在線圈結(jié)構(gòu)501及502之間不存在互耦合。由兩個線圈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場在線圈結(jié)構(gòu)500的區(qū)域上方的不同地方彼此相加及相減,但所述加和減是等分的,以使得不存在互耦合。換句話說,由第一線圈布置產(chǎn)生的與第二線圈布置相交的磁場的總和大體上為零。以此方式,在線圈結(jié)構(gòu)501與線圈結(jié)構(gòu)502之間實質(zhì)上不存在互耦合。換句話說,在將電流(例如,時變信號)施加到第一線圈結(jié)構(gòu)501時,由于施加到第一線圈結(jié)構(gòu)501的電流而在第二線圈結(jié)構(gòu)502中產(chǎn)生大體上零電壓。同樣,在將電流(例如,時變信號)施加到第二線圈結(jié)構(gòu)502時,由于施加到第二線圈結(jié)構(gòu)501的電流而在第一線圈結(jié)構(gòu)501中產(chǎn)生大體上零電壓。第一線圈結(jié)構(gòu)501可具有大體上水平極化的磁矩,且第二線圈結(jié)構(gòu)502可具有大體上垂直極化的磁矩。圖6是根據(jù)另一實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備的感應(yīng)線圈600的透視圖說明。線圈布置600類似于圖5中展示的線圈布置500且包括自身包括共面發(fā)射器線圈601a及601b的第一線圈結(jié)構(gòu)601及包括單一平面發(fā)射器線圈602的第二線圈結(jié)構(gòu)602。線圈布置600與線圈布置500之間的一個差異所述平面發(fā)射器線圈602的大小。在圖6中展示的實施例中,發(fā)射器線圈602覆蓋類似于由第一線圈結(jié)構(gòu)601覆蓋的區(qū)域的區(qū)域。也就是說,每一線圈布置601及602中的傳導(dǎo)材料的最外長度大體上對準(zhǔn)。另一實施例包括包含單一線圈的第一線圈結(jié)構(gòu)及也包含單一線圈的第二線圈結(jié)構(gòu)。同樣,第二線圈布置在中心定位在第一線圈布置下方,以使得在由線圈產(chǎn)生的磁場之間不存在互耦合。與(例如)圖5及圖6中展示的實施例相比,此實施例可更難以控制且導(dǎo)致更小的容限區(qū)。線圈布置500或600可用于電動車輛無線電力傳遞系統(tǒng)中的無線電力發(fā)射器設(shè)備中。雖然在圖5或圖6中未展示,但根據(jù)各種實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備(例如,包括圖1或2的一或多個組件或另外在本文中描述)可各自包括與線圈布置500或600磁性關(guān)聯(lián)的一或多個磁導(dǎo)性部件。例如,鐵氧體核心(未圖示)可定位在線圈布置500或600下方。還可使用磁屏蔽以將磁場包含在電力傳遞區(qū)中且減少能量損耗。此系統(tǒng)可使用發(fā)射器裝置與接收器裝置之間的諧振感應(yīng)耦合??杀舜藛为毜卣{(diào)諧線圈結(jié)構(gòu)501及502以實現(xiàn)諧振頻率。發(fā)射器裝置中的線圈結(jié)構(gòu)501及502的調(diào)諧還可考慮接收器裝置的線圈及它們的調(diào)諧的影響,尤其對于緊密耦合的系統(tǒng)。例如,并行調(diào)諧的接收器線圈可減少發(fā)射器線圈的電感,因此可在接收器線圈存在及短路時執(zhí)行發(fā)射器線圈的調(diào)諧。如剛剛例如參考圖5和6所描述的根據(jù)各種實施例的無線電力發(fā)射器設(shè)備提供若干益處。與一些系統(tǒng)相比,在電動車輛IPT系統(tǒng)的發(fā)射器側(cè)上包含共面線圈結(jié)構(gòu)501及單一線圈502兩者允許在電動車輛上在接收器結(jié)構(gòu)中可需要的更少的組件,而不會不利地影響電力傳遞率或效率。此允許電動車輛的降低的復(fù)雜度及成本。另外,由于單一線圈502在垂直方向上供應(yīng)通量,而共面線圈501在水平方向上供應(yīng)通量,所以發(fā)射器裝置可經(jīng)修裁以通過改變共面及單一線圈501及502中的電流的量值及相位而產(chǎn)生根據(jù)電動車輛接收器裝置的類型或位置而修裁的磁通量場。對每一線圈中的電流的量值及相位的調(diào)整可同時進行。使兩個線圈布置將電力提供給接收器線圈還允許增加無線電力傳遞的比率及/或效率。此外,發(fā)射器裝置中的線圈可經(jīng)配置以提供對未對準(zhǔn)的不同程度的容限,其可適合不同的系統(tǒng)要求?,F(xiàn)將關(guān)于并入有無線電力發(fā)射器設(shè)備的電動車輛IPT系統(tǒng)的若干示范性實施例來論述這些及其它益處。圖7是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)700中的感應(yīng)線圈701及702的透視圖說明。例如,圖7中說明的線圈701及702可用于電動車輛無線電力傳遞系統(tǒng)中。無線電力傳遞系統(tǒng)700包括:無線電力發(fā)射器設(shè)備(其中僅展示線圈的一部分),其自身包括第一線圈結(jié)構(gòu)701及第二線圈結(jié)構(gòu)704;及無線電力傳遞接收器裝置,其自身包括接收器線圈結(jié)構(gòu)702。發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)701及704可分別與圖5的線圈結(jié)構(gòu)501及502相同。接收器線圈結(jié)構(gòu)702包括經(jīng)配置以電連接到負(fù)載(例如,有線連接到電動車輛電池)的平面接收器線圈705。線圈在圖7中在電動車輛充電情形中在典型位置中展示,其中接收器線圈705定位在發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)701及704上方。在圖7中展示的位置中,無線電力發(fā)射器及接收器線圈701及702可視為良好地對準(zhǔn),這是因為發(fā)射器及接收器線圈布置701及702的中心呈垂直對準(zhǔn)。在其它實施例中,良好對準(zhǔn)可以認(rèn)為是線圈布置的不同布置,其取決于線圈布置的布局及幾何條件。與圖3的線圈布置相比,圖7中展示的實施例的線圈布置提供無線電力傳遞系統(tǒng)的優(yōu)點。例如,通常安裝在電動車輛上的接收器線圈布置702是相對簡單的,其包括單一平面線圈705。此減少電動車輛上的IPT組件的成本及復(fù)雜度。因此,雖然在系統(tǒng)的發(fā)射器側(cè)上可存在更多的復(fù)雜度(例如由于控制發(fā)射器線圈703a、703b及704中的電流的需要引起),鑒于系統(tǒng)的接收器側(cè)上的優(yōu)點,此在一些情形中可為可接受的。另外,在如圖7中所展示的發(fā)射器裝置及根據(jù)本文中論述的實施例的發(fā)射器裝置中使用多個線圈允許控制發(fā)射器線圈布置中的電流以增加電力傳遞效率。在發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)703a-b及704兩者耦合到接收器線圈結(jié)構(gòu)702時,可調(diào)整發(fā)射器線圈703a、703b及704中的電流的量值以增加給定輸出功率的效率。例如,如果來自發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)703a及703b以及發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)704的耦合是相等的,那么可通過使相等的電流行進穿過兩個發(fā)射器線圈布置以減少電阻性損耗來實現(xiàn)高效率。然而,如果發(fā)射器線圈布置703a-b或704中的一者具有非常低的耦合,那么使所述線圈布置中的電流為零可更有效。圖8是說明圖7中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。以類似于圖4的方式,圖8以平面圖描繪由圖7的線圈700覆蓋的區(qū)域800。以虛線勾勒的區(qū)域801及802指示從線圈結(jié)構(gòu)701的共面發(fā)射器線圈703a及703b到圖7中展示的接收器線圈705的電力貢獻的示范性大致空間分布。以實線勾勒的區(qū)域803描繪從單一發(fā)射器線圈704到接收器線圈705的電力貢獻的示范性大致空間分布。以粗體展示的線804表示圖7中展示的線圈布置的高于某一閾值水平的電力傳遞的所估計的容限區(qū)。與圖4中展示的線圈的所估計的容限區(qū)相比,線圈700的容限區(qū)804在平行于共面線圈703a及703b的中心之間的線的方向上更寬,但在垂直于共面線圈703a及703b的中心之間的線的方向上較窄。如上文所提及,如果我們假設(shè)圖7中的視圖電動車輛期待的,那么在與圖3的系統(tǒng)相比時,此使線圈布置700對車輛的橫向未對準(zhǔn)更具容忍性但對縱向未對準(zhǔn)較不具容忍性。如上文已經(jīng)論述,此些容限在某些情形中可為合意的,例如在電動車輛受控制系統(tǒng)控制以自動將車輛定位在發(fā)射器裝置上方的情況下。將了解,圖7的線圈以及各種實施例的范圍內(nèi)的其它線圈布置可以任何定向安裝在地面上及電動車輛上。也就是說,線圈布置可經(jīng)配置以使得圖6及圖7中所描繪的縱向方向是橫向方向,且反之亦然。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解,本文中論述的示范性定向不限于各種實施例,且根據(jù)各種實施例的線圈布置可在替代性定向上使用,在此情況下,本文中關(guān)于特定方向而論述的線圈布置的任何優(yōu)點將同樣適用于相對于線圈布置的替代性定向的相同方向。圖9是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈900的透視圖說明。線圈900包括類似于圖5及圖7的發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)的發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)901及904且包含第一發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)901中的共面線圈903a及903b,及單一發(fā)射器線圈904。在圖9中展示的實施例中,接收器線圈結(jié)構(gòu)902包括兩個共面接收器線圈905a及905b。圖9中展示的實施例擁有上文所論述的優(yōu)點:在接收器裝置具有單一接收器線圈布置的情況下使用具有多個發(fā)射器線圈的發(fā)射器裝置,圖9的實施例中的單一接收器線圈結(jié)構(gòu)902包括兩個共面線圈905a及905b。圖9中的接收器裝置與圖7的線圈相比可具有額外的線圈,并且因此可使用更多的導(dǎo)電材料,通常為利茲線。圖10是說明圖9中展示的線圈900在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。類似于圖8,通過實線展示單一發(fā)射器線圈904對共面接收器線圈905a及905b的電力貢獻的大致區(qū)域1001及1002,且以虛線概述展示兩個共面發(fā)射器線圈903a及903b的電力貢獻的大致區(qū)域1003。應(yīng)注意,與圖8的電力貢獻的區(qū)域相比,來自發(fā)射器線圈布置的貢獻的位置是顛倒的,即,在圖8中,單一發(fā)射器線圈704在區(qū)域800內(nèi)在中心將電力貢獻給接收器線圈,而在圖10中,共面發(fā)射器線圈903a及903b在區(qū)域1000內(nèi)在中心將電力貢獻給接收器線圈。對于貢獻給這些圖中的外圍電力貢獻區(qū)的發(fā)射器線圈具有相同的顛倒。與圖4中展示的線圈的所估計的容限區(qū)404相比,線圈布置900的容限區(qū)1004同樣相對于電動車輛在橫向方向上更寬。因此,圖9的線圈900可同樣更適合于比圖3中展示的線圈布置需要增加的橫向未對準(zhǔn)容限的情形。與圖7中展示的線圈布置的所估計的容限區(qū)804相比,圖10中展示的容限區(qū)1004在縱向方向上更寬。由于容限區(qū)的寬度是類似的,所以對圖9中展示的線圈布置的未對準(zhǔn)的總?cè)菹薮笥趫D7中展示的線圈布置。因此,這些線圈布置900在尋求對未對準(zhǔn)的更大總?cè)菹蕹潭鹊那闆r下可為合意的。此外,與圖3中展示的線圈相比,圖9中展示的實施例中非發(fā)射器及接收器線圈901及902之間法耦合在縱向方向上較高。對于任何給定對準(zhǔn),此允許來自線圈的側(cè)面的較少的磁場發(fā)射。圖11是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)1100中的感應(yīng)線圈的透視圖說明。同樣,發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1103a-b及1104類似于圖5中展示的線圈結(jié)構(gòu)501及502。在圖11中展示的實施例中,接收器線圈結(jié)構(gòu)1102及1106也包括包含用于線圈結(jié)構(gòu)1102的兩個共面接收器線圈1105a及1105b及單一接收器線圈1106的線圈結(jié)構(gòu)。圖11中展示的實施例具有包括類似于圖3中展示的線圈結(jié)構(gòu)的線圈結(jié)構(gòu)的接收器裝置。因此,圖11的實施例可未實現(xiàn)如參考圖7及圖9所描述的益處中的至少一些。實際上,所述線圈布置的成本及復(fù)雜度與IPT系統(tǒng)的發(fā)射器及接收器側(cè)兩者上的其它實施例相比可更高。然而,圖11中展示的實施例可擁有在某些情形中可為合意的其它益處。例如,圖11中展示的實施例由于系統(tǒng)中的更大數(shù)目的線圈而可能夠?qū)崿F(xiàn)在給定發(fā)射器電流下的發(fā)射器及接收器線圈1101及1102之間的更高的電力傳遞率。此可使得圖11的線圈能夠用于與先前描述的實施例相比以更高的比率傳遞電力或以相同的比率但使用較低的發(fā)射器或底座裝置電流傳遞電力。發(fā)射器裝置中的電流中的減少對于減少來自無線電力傳遞系統(tǒng)的磁場發(fā)射可為合意的。來自線圈的側(cè)面的磁場發(fā)射的量大致與發(fā)射器裝置中的電流成比例,因此發(fā)射器裝置電流越低,場發(fā)射越低。圖12是說明圖11中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。由實線1201、1202及1203概述的區(qū)域近似來自單一發(fā)射器線圈1104的跨越線圈1100的區(qū)域1200的電力貢獻區(qū)域,而由虛線1204、1205及1206概述的區(qū)域近似來自共面發(fā)射器線圈1103a及1103b的空間電力貢獻。虛線陰影區(qū)域展示供應(yīng)到單一接收器線圈1106的電力貢獻,而對角陰影區(qū)域展示供應(yīng)到共面接收器線圈1105a及1105b的電力貢獻。實質(zhì)上,線圈1100的電力貢獻是圖7的線圈700及圖9的線圈900的電力貢獻的總和。粗線1207表示對圖11的線圈布置的發(fā)射器及接收器線圈1101及1102的未對準(zhǔn)的容限區(qū)。此區(qū)在橫向及縱向方向兩者上大于圖3、圖7及圖9的線圈布置的容限區(qū)。因此,圖11的線圈布置整體上對線圈之間的未對準(zhǔn)更具容忍性,且可在需要此容限水平時為有用的。圖13是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈1300的透視圖說明。在圖13中,發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1301及1304分別類似于圖6中展示的線圈結(jié)構(gòu)601及602。接收器線圈結(jié)構(gòu)1302及1306類似于包括兩個共面接收器線圈1305a及1305b及單一接收器線圈1306的圖11的接收器線圈結(jié)構(gòu)1102及1106。類似于圖11的線圈1100,線圈1300可導(dǎo)致IPT系統(tǒng)的發(fā)射器及接收器裝置之間的增加的電力傳遞率。同樣,此可允許更快的電力傳遞或用于給定電力傳遞的較低電流,并且因此減少系統(tǒng)組件上的應(yīng)力且減少磁場發(fā)射。線圈布置1300可涉及在一些情況下在系統(tǒng)的車輛側(cè)面上的一些增加的成本及復(fù)雜度,及與圖11中展示的實施例的單一線圈1104相比之下的更大的單一線圈1304,其可需要更多的纏繞的傳導(dǎo)材料并且因此更大的重量及成本。圖14是說明圖13中展示的線圈1301及1302在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。如關(guān)于圖14可看出,線圈1300的未對準(zhǔn)容限區(qū)大于圖11的線圈1100的未對準(zhǔn)容限區(qū)。由實線1401、1402及1403概述的區(qū)域近似來自單一發(fā)射器線圈1304的跨越線圈1300的區(qū)域1400的電力貢獻區(qū)域,而由虛線1404、1405及1406概述的區(qū)域近似來自共面發(fā)射器線圈1303a及1303b的空間電力貢獻。虛線陰影區(qū)域展示供應(yīng)到單一接收器線圈1306的電力貢獻,而對角陰影區(qū)域展示供應(yīng)到共面接收器線圈1305a及1305b的電力貢獻。粗線1407是發(fā)射器線圈1301及接收器線圈1302之間的未對準(zhǔn)容限的區(qū)的近似。與圖12的等效電力貢獻圖相比,可以看出,由于單一發(fā)射器線圈1304的更寬尺寸,來自線圈1300的電力貢獻的空間分布在橫向方向上更寬。因此,圖13的線圈1300與先前論述相比具有對橫向方向上的未對準(zhǔn)的更大容限。圖15是根據(jù)另一示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈1500的透視圖說明。在圖15中,發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1501及1504以及接收器線圈結(jié)構(gòu)1502(由線圈1505a及1505b形成)兩者類似于圖11的接收器線圈結(jié)構(gòu),其中共面接收器線圈1505a及1505b共同地大體上定位在單一接收器線圈1506的中心。換句話說,接收器設(shè)備包含經(jīng)配置以經(jīng)由由具有大于寬度的長度的發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(1501或1504或兩者)產(chǎn)生的磁場而無線地接收電力的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502(包含1505及1505b)。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502具有大于寬度的長度且包含分別封圍第一區(qū)域及第二區(qū)域的第一環(huán)1505a及第二環(huán)1505b。第一環(huán)1505a及第二環(huán)1505b具有大體上共面的下表面。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一邊緣及第二邊緣,其各自與沿著第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502的長度延伸的第一幾何線相交。沿著在第一和第二環(huán)1505a及1505b之間延伸的寬度的第二幾何線大體上垂直于沿著長度延伸的線。接收器設(shè)備進一步包含經(jīng)配置以經(jīng)由來自發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1501的磁場而無線地接收電力的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506。第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506封圍第三區(qū)域且具有大于寬度的長度。第一幾何線沿著所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506的長度延伸。在一些實施例中,由第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506封圍的第三區(qū)域的中心大體上定位在第一環(huán)1505a與第二環(huán)1505b之間的點上方。如圖15中所展示,可電連接或可連接到例如電動車輛電池等負(fù)載的接收器線圈結(jié)構(gòu)1502及1506在與發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1501(包含線圈1503a及1503b)及1504介接時布置在不同定向中,與圖11的接收器線圈相比在水平平面中旋轉(zhuǎn)大體上90°,以使得共面接收器線圈1505a及1505b大體上垂直于共面發(fā)射器線圈1503a及1503b。也就是說,接收器線圈的縱向軸線大體上垂直于發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1501的發(fā)射器線圈1503a及1503b的縱向軸線。換句話說,共面接收器線圈1505a及1505b的中心之間的線大體上垂直于共面發(fā)射器線圈1503a及1503b的中心之間的線。再換句話說,沿著第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的長度延伸的上文所描述的第一幾何線大體上垂直于沿著發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1501的長度延伸的第三幾何線。應(yīng)了解,第一和第二環(huán)1505a及1505b可為經(jīng)纏繞以封圍第一和第二區(qū)域的單一線圈,或在另一實施例中由不同的單獨線圈1505a及1505b形成以封圍第一和第二區(qū)域。實際上,應(yīng)了解,在如上文所描述的展示共面結(jié)構(gòu)的圖中的任一者中,兩個單獨的共面結(jié)構(gòu)可通過經(jīng)纏繞以封圍第一和第二區(qū)域的單一線圈形成,或由單獨線圈形成以封圍第一和第二區(qū)域。此外,第一接收器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502及第二接收器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506可定位成維持第一接收器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502與第二接收器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506之間的實質(zhì)性互耦合不存在,如上文所解釋。圖15的實施例共享上文關(guān)于圖11及圖1中展示的實施例所論述的優(yōu)點及缺點中的一些。然而,對不同方向上的未對準(zhǔn)的容限具有不同特性,如現(xiàn)將關(guān)于圖16所論述,圖16是說明圖15中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。由實線1601、1602及1603概述的區(qū)域近似來自單一發(fā)射器線圈1504的跨越線圈1500的區(qū)域1600的電力貢獻區(qū)域,而由虛線1604到1609概述的區(qū)域近似來自共面發(fā)射器線圈1503a及1503b的空間電力貢獻。虛線陰影區(qū)域展示供應(yīng)到單一接收器線圈1506的電力貢獻,而對角陰影區(qū)域展示供應(yīng)到共面接收器線圈1505a及1505b的電力貢獻。粗線1610是發(fā)射器線圈及接收器線圈之間的未對準(zhǔn)容限的區(qū)的近似??稍趫D16中展示的電力貢獻的空間分布與圖12中展示的電力貢獻的空間分布之間作出比較,其涉及圖11中展示的實施例。描繪供應(yīng)到單一接收器線圈的電力貢獻的虛線區(qū)域在兩種情況下類似地分布。然而,在圖16中,描繪供應(yīng)到共面接收器線圈1505a及1505b的電力貢獻的對角陰影區(qū)域沿著區(qū)域1600的頂部及底部而定位。這與位于區(qū)域1200中間的圖12中的等效區(qū)形成對比。對圖16中展示的未對準(zhǔn)的總?cè)菹奘潜葓D12的總?cè)菹薮蟮膮^(qū)域且在形狀上也更像矩形。換句話說,第一和第二接收器線圈結(jié)構(gòu)1502及1506共同地具有第一中心點(例如,覆蓋線圈結(jié)構(gòu)1505a-b及1506的表面積的幾何矩形的中心點)。發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1502a-b及1504具有第二中心點(例如,覆蓋發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的表面積的幾何矩形的中心點)。由其中電力傳遞的量高于閾值的第一和第二中心點之間的偏移距離界定的一組點是大體上矩形。此效應(yīng)將減少對在第一方向上的未對準(zhǔn)的容限的量與對垂直于第一方向的方向上的未對準(zhǔn)的量的相依性??梢詮膱D16中的粗線1610看出,即使車輛在橫向方向上不良地對準(zhǔn),在縱向方向上的容限的程度也極少受影響,除非橫向未對準(zhǔn)較顯著(例如,接近由線1610定界的區(qū)的邊界)。此可與圖11中展示的實施例的總?cè)菹尴啾龋溆蓤D12中的線1207描繪,其中線1207的橢圓形狀性質(zhì)指示在橫向方向上的未對準(zhǔn)減少對縱向方向上的未對準(zhǔn)的容限的程度,且反之亦然。因此,在圖15中展示的實施例中,在一個方向上的未對準(zhǔn)不一定攙合在其它方向上的未對準(zhǔn)的幾率。其還允許制造商設(shè)計發(fā)射器及接收器線圈布置兩者以獨立地在橫向及縱向方向兩者上迎合給定系統(tǒng)或情形的容限要求。此靈活性可簡化合適的線圈布置的設(shè)計。與上文所描述的其它實施例相比的對圖15中展示的實施例的未對準(zhǔn)的大容限可允許減小線圈布置的大小,因此維持特定容限程度,同時還減少組件成本。線圈布置的大小上的減小還可減少超出車輛的邊界的磁場發(fā)射。圖17中展示類似的示范性實施例,其為根據(jù)又其它示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈1700的透視圖說明。在圖17中,發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1701及1704以及接收器線圈結(jié)構(gòu)1702及1706兩者類似于圖13的接收器線圈,然而,接收器線圈結(jié)構(gòu)1702及1706布置在不同定向中,與圖13的接收器線圈結(jié)構(gòu)1302及1306相比在水平平面上旋轉(zhuǎn)大體上90°,以使得共面接收器線圈1705a及1705b大體上垂直于共面發(fā)射器線圈1703a及1703b。圖17的實施例共享上文關(guān)于圖15的實施例所論述的許多優(yōu)點及缺點。此外,其具有與圖18中所展示的未對準(zhǔn)容限的類似特性,圖18是說明圖17中展示的線圈在無線電力傳遞期間的電力貢獻的空間分布的圖。由實線1801、1802及1803概述的區(qū)域近似來自單一發(fā)射器線圈1704的跨越線圈1700的區(qū)域1800的電力貢獻區(qū)域,而由虛線1804到1809概述的區(qū)域近似來自共面發(fā)射器線圈1703a及1703b的空間電力貢獻。虛線陰影區(qū)域展示供應(yīng)到單一接收器線圈1706的電力貢獻,而對角陰影區(qū)域展示供應(yīng)到共面接收器線圈1705a及1705b的電力貢獻。粗線1810是發(fā)射器線圈及接收器線圈之間的未對準(zhǔn)容限的區(qū)的近似。圖17的實施例的未對準(zhǔn)容限特性類似于圖15的實施例及上文關(guān)于圖16所描述的實施例的未對準(zhǔn)容限特性。然而,如由區(qū)域1801、1802及1803描繪的來自單一發(fā)射器線圈1704的電力貢獻的區(qū)大于圖18中的等效區(qū)。此反映與圖15中非單一發(fā)射器線圈1504相比,單一發(fā)射器線圈1704的大小更大。因此與圖16相比,來自圖18中的不同發(fā)射器線圈的電力貢獻的區(qū)之間存在更大的重疊。因此,與圖15的實施例相比,圖17的實施例可提供其中發(fā)射器及/或接收器線圈中的一者以上發(fā)射/接收電力貢獻的線圈布置之間的更大范圍的未對準(zhǔn)位置。此可導(dǎo)致這些位置中的更有效的電力傳遞及在發(fā)射器線圈布置中的一者出故障的情況下仍可能夠傳遞電力的系統(tǒng)。在圖15及圖17的實施例中,接收器線圈結(jié)構(gòu)相對于發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)大體上垂直定向。這是相關(guān)的線圈結(jié)構(gòu)的相對定向,且可提供其中在電動車輛的下側(cè)上在橫向定向上安裝(如圖15及圖17中所展示,假設(shè)相對于車輛在縱向上觀看圖)、在縱向定向或任何其它定向上安裝接收器線圈布置。還將了解,對于發(fā)射器線圈的一些布置,具有安裝在下方的接收器線圈結(jié)構(gòu)的電動車輛可能夠在相對于發(fā)射器線圈的任何定向上定向接收器線圈,其取決于車輛從其駕駛到發(fā)射器線圈上方的方向及因此車輛的定向。因此,電動車輛的控制器或駕駛員可具有關(guān)于在充電操作期間以哪一方式定向發(fā)射器及接收器線圈的選擇。此選擇可由與可能的定向相關(guān)聯(lián)的充電的所要的特性指定。然而,一些發(fā)射器線圈布置可安裝在地面上,以使得車輛實際上僅能夠例如在停車空間或車庫中從一個方向駕駛到其上方。更一般地說,至少一些實施例包含接收器及發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu),其經(jīng)定向以使得在接收器及發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)良好對準(zhǔn)時(例如,在接收器及發(fā)射器線圈布置的物理中心垂直對準(zhǔn)時),共面接收器線圈及共面發(fā)射器線圈不耦合,或具有低于預(yù)定閾值的耦合。以上描述已描述其中例如在線圈大體上垂直定向時接收器及發(fā)射器線圈之間的耦合水平非常低的配置。在其它實施例中,可提供不具有單一發(fā)射器線圈1504或1704的類似于圖15及圖17中展示的發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)的發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)。也就是說,在這些實施例中,發(fā)射器線圈布置僅包括共面發(fā)射器線圈??梢詮膱D16及圖18看出,如果接收器線圈結(jié)構(gòu)(例如,如圖中展示)在中心與此類發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)對準(zhǔn),那么可存在比可在存在單一發(fā)射器線圈的情況下可實現(xiàn)的電力傳遞率更低的電力傳遞率。再次參看圖6的線圈600,可控制線圈布置中的電流的方向以便增加電力傳遞效率且減少一些負(fù)面效應(yīng),如現(xiàn)將描述且如下文進一步描述。在一實施例中,共面發(fā)射器線圈601a及601b中的電流可經(jīng)配置以在相反方向上流動,以使得共面發(fā)射器線圈601a及601b的鄰近部分中的電流在相同方向上流動。例如,線圈601a中的電流可順時針流動,而線圈601b中的電流逆時針流動,或反之亦然。對于共面發(fā)射器線圈601a及601b中的電流的給定流動方向,單一大發(fā)射器線圈602中的電流可在兩個方向中的一者(順時針或逆時針)上流動,即,在與線圈601a中的電流相同的方向上或在與線圈601b中的電流相同的方向上。如果單一線圈602中的電流在與線圈601a相同的方向上流動,那么由發(fā)射器線圈布置600產(chǎn)生的磁通量場將在線圈601a的方向上與線圈布置的中心偏移。同樣,如果單一線圈602中的電流在與線圈601b相同的方向上流動,那么磁通量場將在線圈601b的方向上偏移。因此,通過改變電流在單一發(fā)射器線圈602中或在共面發(fā)射器線圈601a及601b中流動的方向,最強磁通量密度的位置可變化。相同的考慮因素適用于圖5的發(fā)射器線圈500及各種實施例的范圍內(nèi)的其它線圈中的電流的方向,但由于切換共面線圈501a及501b或單一線圈502中的電流而引起的磁場的偏移量可小于圖6的線圈布置的偏移量,這是因為所述線圈布置的邊未對準(zhǔn)。在無線電力傳遞系統(tǒng)中的無線電力傳遞期間,如果接收器線圈布置與發(fā)射器線圈布置未對準(zhǔn),那么可控制線圈中的電流的方向以偏移最大磁場強度的區(qū)的位置,以便增加發(fā)射器與接收器線圈之間的耦合水平并且因此增加無線電力傳遞的效率。為此,無線電力傳遞系統(tǒng)可包括可操作以檢測接收器裝置相對于發(fā)射器裝置的位置的機構(gòu)。下文將進一步論述示范性位置檢測機構(gòu)。此外,所述系統(tǒng)可包括用于基于發(fā)射器及接收器裝置的所檢測到的位置而控制發(fā)射器裝置的共面線圈布置或單一線圈布置中的任一者或兩者中的電流的機構(gòu)。在一實施例中,可在發(fā)射器裝置中包括控制機構(gòu)??刂茩C構(gòu)可以可操作以響應(yīng)于接收器線圈布置相對于發(fā)射器線圈的位置(如由位置檢測機構(gòu)識別)而更改所述線圈中的一或兩者中的電流的方向。例如,如果接收器線圈在發(fā)射器線圈601a的方向上橫向地未對準(zhǔn)(如圖6中所展示),那么控制機構(gòu)可致使單一線圈602中的電流在與發(fā)射器線圈601a中的電流相同的方向上流動,其可為順時針或逆時針。此致使所產(chǎn)生的磁場在發(fā)射器線圈601a的方向上橫向地偏移,因此大體上朝向接收器線圈引導(dǎo)所述磁場。在替代實例中,可更改共面線圈中的電流的方向。在這些實例中,控制線圈中的電流以使得無論哪個最靠近未對準(zhǔn)的接收器裝置的共面線圈601中的電流在與單一線圈602中的電流相同的方向上流動。如果發(fā)射器及接收器線圈良好對準(zhǔn),那么不偏移由發(fā)射器線圈產(chǎn)生的最高磁場強度的區(qū)可更有效。如果位置檢測機構(gòu)檢測到發(fā)射器及接收器線圈布置的橫向?qū)?zhǔn)在某一預(yù)定義閾值內(nèi),那么控制機構(gòu)可以可操作以使在共面發(fā)射器線圈601a及601b或單一線圈602中流動的電流為零,以使得所產(chǎn)生的磁場集中在發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)上方且與在場偏移的情況相比與接收器線圈更好地對準(zhǔn)。在另一實施例中,無線電力傳遞系統(tǒng)可能夠確定無線電力接收器裝置及無線電力發(fā)射器裝置的相對定向。在一些實施例中,可除了位置檢測機構(gòu)之外提供用于確定接收器及發(fā)射器裝置的相對定向的機構(gòu)。基于無線電力接收器裝置及無線電力發(fā)射器裝置的所確定的相對定向及/或相對位置,電流供應(yīng)機構(gòu)可相應(yīng)地將電流供應(yīng)給發(fā)射器線圈以增加電力傳遞率或效率?,F(xiàn)將參考圖17中展示的實施例來描述實例。在圖17中展示的位置中,接收器線圈結(jié)構(gòu)1702及1706可視為與發(fā)射器線圈結(jié)構(gòu)1701及1704良好對準(zhǔn),這是因為每一線圈布置的中心呈大致垂直對準(zhǔn)。參看圖18中展示的電力貢獻的空間分布,在橫向方向上對區(qū)域1800的中間部分的最顯著電力貢獻是來自單一發(fā)射器線圈1704,如由區(qū)域1801、1802及1803所示。因此,如果發(fā)射器及接收器線圈布置在此對準(zhǔn)位置中,且如果線圈布置彼此垂直定向,那么僅將電流供應(yīng)給單一發(fā)射器線圈1704可為有益的。在此情況下將電流并且因此電力供應(yīng)給共面發(fā)射器線圈1703a及1703b可導(dǎo)致極少的所述電力傳遞到接收器線圈,其在一些情況下可為低效的。使到共面發(fā)射器線圈的電流為零還可避免產(chǎn)生不對稱磁場,其再次可在一些情況下降低電力傳遞效率。然而,如果接收器線圈布置1702相對于發(fā)射器線圈布置1701橫向地未對準(zhǔn),例如,在共面發(fā)射器線圈1703a的方向上未對準(zhǔn),那么可通過不同地將電流供應(yīng)給發(fā)射器線圈而可實現(xiàn)更有效的電力傳遞。圖18展示對區(qū)域1800的橫向邊緣附近的區(qū)的顯著電力貢獻來自共面發(fā)射器線圈1703a及1703b,如由區(qū)域1804到1809所示。因此,朝向區(qū)域1800的橫向邊緣的未對準(zhǔn)可意味著僅將電流供應(yīng)給共面發(fā)射器線圈1703a及1703b,且使供應(yīng)到單一發(fā)射器線圈1704的電流為零會提供增加的電力傳遞效率?;蛘?,可將最靠近接收器線圈布置的發(fā)射器線圈1703a中的電流的方向控制成與單一發(fā)射器線圈1704中的電流方向相同,如上文所論述。因此,發(fā)射器及接收器線圈布置的相對定向以及它們的相對位置兩者的確定可用于控制如何將電流供應(yīng)到發(fā)射器線圈。任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)或方法可用于確定接收器及發(fā)射器裝置的相關(guān)位置及定向。圖19是根據(jù)示范性實施例的無線電力傳遞系統(tǒng)1900中的感應(yīng)線圈的示意圖??梢匀缟衔膮⒖紙D3到18所描述的配置中的任一者配置線圈。系統(tǒng)1900包括發(fā)射器或“初級”線圈結(jié)構(gòu)1901,及接收器或“次級”線圈結(jié)構(gòu)1902,如一般由如上文所描述的線圈配置說明。初級線圈結(jié)構(gòu)1901可包括具有相關(guān)聯(lián)的電感L1的第一初級線圈結(jié)構(gòu)1903及具有相關(guān)聯(lián)的電感L2的第二初級線圈結(jié)構(gòu)1904。次級線圈結(jié)構(gòu)1902可具有相關(guān)聯(lián)的電感L3。在操作中,如大體上參考圖2所描述,以電流IL1將電力遞送到第一初級線圈結(jié)構(gòu)1903,且以電流IL2將電力遞送到第二初級線圈結(jié)構(gòu)1904。因此發(fā)射磁場,其感應(yīng)出致使電流IL3穿過次級線圈結(jié)構(gòu)1902的電壓。第一和第二初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904中的每一者與次級線圈結(jié)構(gòu)1902耦合。第一初級線圈結(jié)構(gòu)1903與次級線圈結(jié)構(gòu)1902之間的耦合系數(shù)本文中可被稱作“k13”,而第二初級線圈結(jié)構(gòu)1904與次級線圈結(jié)構(gòu)1902之間的耦合系數(shù)本文中可被稱作“k23”。可通過任何合適的機構(gòu)確定耦合系數(shù)。在一示范性實施例中,接收器側(cè)(例如圖2的電動車輛充電系統(tǒng)214)可包括用于測量跨越次級線圈結(jié)構(gòu)1902的短路電流的機構(gòu)。此可通過選擇性地閉合子電路中的開關(guān)來測量。對于初級線圈結(jié)構(gòu)中的給定基礎(chǔ)電流(或多個電流),跨越次級感應(yīng)器的短路電流指示它們之間的耦合水平。可使用測量短路電流的任何適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)。在一些實施例中,尤其在串聯(lián)調(diào)諧系統(tǒng)中,可測量開路電壓且將其用于確定耦合。應(yīng)了解,短路電流或開路電壓的測量將取決于調(diào)諧拓?fù)?。如果調(diào)諧使得呈現(xiàn)電流源輸出(例如,如在并聯(lián)調(diào)諧中),那么將需要在無法斷開電路時測量短路電流。相反,如果呈現(xiàn)電壓源輸出(例如在串聯(lián)調(diào)諧中),那么將需要開路電壓以便確定耦合系數(shù)。應(yīng)了解,用于測量電壓的機構(gòu)及用于測量電流的機構(gòu)可為與無線電力傳遞系統(tǒng)的一或多個裝置通信的不同裝置,或集成到所述裝置中。為了確定初級及次級線圈結(jié)構(gòu)1901及1902中的每一者之間的耦合系數(shù),可以序列將電力供應(yīng)到初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904中的每一者和/或其組合,且測量對次級線圈結(jié)構(gòu)1902中感應(yīng)的電力的個別貢獻。例如,可僅在一定數(shù)目的毫秒(例如,250毫秒)內(nèi)將電力僅供應(yīng)到第一初級線圈結(jié)構(gòu)1903,且測量次級線圈結(jié)構(gòu)1902中感應(yīng)的電力的所得的電流及/或電壓。可隨后在一定數(shù)目的毫秒(例如,250毫秒)內(nèi)僅將電力供應(yīng)到第二初級線圈結(jié)構(gòu)1903,且測量次級線圈結(jié)構(gòu)1902中感應(yīng)的電力的所得的電流及/或電壓??呻S后在一定數(shù)目的毫秒(例如,250毫秒)內(nèi)將電力供應(yīng)到一起運行的初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904兩者,且測量次級線圈結(jié)構(gòu)1902中感應(yīng)的電力的所得的電流及/或電壓。從這些電流及/或電壓測量值,可確定初級次級線圈1901及1902中的每一者之間的耦合系數(shù)。一旦已經(jīng)確定耦合系數(shù),每一初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904對每一次級線圈結(jié)構(gòu)1902的貢獻可用于確定將在發(fā)射或初級線圈1901中施加的電流IL1及IL2的量值及/或相對相位。在示范性實施例中,可僅在發(fā)射器及接收器側(cè)初始對準(zhǔn)時根據(jù)電力傳遞特性中的檢測到的改變或根據(jù)發(fā)射器及接收器側(cè)之間的通信而周期性地、實時地執(zhí)行對耦合系數(shù)的確定及/或用于電流IL1及IL2的控制參數(shù)的確定。另外,控制電流IL1及IL2的量值及/或相對相位以減少來自系統(tǒng)1900的發(fā)射且維持低于閾值的發(fā)射。應(yīng)了解,下文概述的示范性情形的應(yīng)用可受到特定系統(tǒng)的配置及系統(tǒng)設(shè)計者的目標(biāo)(例如,關(guān)于使損耗最小化或減少系統(tǒng)內(nèi)的組件上的應(yīng)力)嚴(yán)重影響。發(fā)射器裝置與接收器裝置之間的耦合系數(shù)越高,在從發(fā)射器裝置將電力無線地發(fā)射到接收器裝置時電力傳遞越有效。因此,所測得的系數(shù)的值可用作在確定將施加的電流IL1及IL2的量值的過程中的輸入。例如,在k13>k23的情況下,可增加IL1相對于IL2的量值(或第二初級線圈結(jié)構(gòu)1904完全關(guān)閉)以便利用更靠近的耦合且更有效地傳遞電力。雖然初級線圈結(jié)構(gòu)1901中的電流中的較大改變可大體上歸因于電力供應(yīng)器上的應(yīng)力而為不合意的,但可容許某一程度的變化而不會不利地影響系統(tǒng)的效率。此外,可區(qū)分通過某些線圈結(jié)構(gòu)的功率傳遞的優(yōu)先級,以便利用某些線圈類型的大體上更有效的操作。例如,增加通過圖6的大體上共面發(fā)射器線圈601a及601b的電流可優(yōu)先于通過單一平面發(fā)射器線圈604的電流。在一示范性實施例中,盡可能類似地平衡兩個電流的量值可為優(yōu)選的,以便減少損耗。在另一示范性實施例中,可能需要根據(jù)每一初級線圈中的已知相對損耗(例如電阻損耗)來確定電流的量值的恒定比率。在這樣做時,可控制電流量值以使得平衡每一線圈布置中的損耗。在示范性實施例中,可控制電流IL1及IL2的相位以作為所述電流的量值的補充或替代??赏瑫r調(diào)整電流的相位及量值兩者??赏ㄟ^以下等式給出由于分別由第一和第二初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904發(fā)射的磁場而在次級線圈結(jié)構(gòu)1902中感應(yīng)的電壓Voc13及Voc23:及其中L1是第一初級線圈結(jié)構(gòu)1903的電感,L2是第一初級線圈結(jié)構(gòu)1904的電感,且A是電流IL1及IL2之間的相位差。可控制相位差(例如)以便調(diào)諧或解調(diào)諧系統(tǒng)以便實現(xiàn)合意的系統(tǒng)條件??赏ㄟ^以下等式確定電流IL3:其中R是次級線圈布置1902的電阻,且X是其電抗。以下等式可用于確定變量的相對量及到電力供應(yīng)器上的實際負(fù)載,相對于電抗規(guī)格化以便允許將等式的結(jié)果應(yīng)用于包括次級線圈結(jié)構(gòu)的任何接收器而不管電感如何:在一實施例中,兩個初級線圈結(jié)構(gòu)1903及1904之間的電流的相位是零度或180度中的一者。特定相位差(0度或180度)取決于次級線圈相對于兩個初級線圈1901中的每一者的位置。圖20是說明在圖19的次級線圈結(jié)構(gòu)1902處看到的阻抗的實數(shù)及虛數(shù)分量的圖表2000,其繪制相對于電流IL1及IL2之間的相位差A(yù)的規(guī)格化阻抗。軌跡2001及軌跡2002是由Voc13看到的實數(shù)及虛數(shù)加載,而軌跡2003及軌跡2004是由Voc23看到的實數(shù)及虛數(shù)加載。在示范性實施例中,可將相位差控制在-0.5<A<0.5內(nèi)。在這樣做時,可實現(xiàn)如上文所描述的通過相對相位對系統(tǒng)的調(diào)諧而不會導(dǎo)致可原本抵消調(diào)諧的益處的在電力供應(yīng)器上的應(yīng)力。圖21A、21B及21C說明電流及電壓上的相位差的效應(yīng)。圖21A是說明其中電流IL1及IL2具有相同相位的示范性情形的向量圖。電壓Voc13及Voc23之間的相位差及電流IL3是并行調(diào)諧的自然結(jié)果。圖21B是說明其中IL1導(dǎo)致IL2的示范性情形的向量圖。與圖21A的所得電壓相比,可減小由系統(tǒng)看到的所得電壓(Vocsum)。此可減少初級線圈結(jié)構(gòu)1901處的電感。電感上的此調(diào)整可用于調(diào)諧系統(tǒng)1900以提高耦合??梢栽O(shè)想,如果相位差太大,那么一個初級線圈結(jié)構(gòu)可為電容性且其它初級線圈結(jié)構(gòu)為電感性的,其可在相反方向上將兩個線圈結(jié)構(gòu)解調(diào)諧。此可降低將電力供應(yīng)給線圈布置的組件(例如用于反相器中的H橋接器(可需要其驅(qū)動額外的VAR負(fù)載))中的效率,或甚至在此負(fù)載太大的情況下導(dǎo)致出故障。如先前論述,可以設(shè)想,可關(guān)于相位差在有限范圍內(nèi)操作系統(tǒng)以便減少這些效應(yīng)。圖21C是說明其中電流IL1及IL2大體上反相以使得所述Voc13及Voc23彼此對抗以導(dǎo)致Vocsum小于個別線圈布置貢獻的示范性情形的向量圖。IL3及Vocsum上的所得的減小可導(dǎo)致對發(fā)射器的降低的電力需求。歸因于降低的電力要求,與電力供應(yīng)器相關(guān)聯(lián)的任何反相器的傳導(dǎo)角度可更高。此指示在其內(nèi)傳導(dǎo)電力的時間增加,從而減小峰值電流及由組件承載的相關(guān)聯(lián)的應(yīng)力。現(xiàn)將參考圖22描述無線電力傳遞系統(tǒng)的組件。上述實施例中的任一者可使用參考圖22所描述的組件中的一或多者。例如,結(jié)合上文所描述的實施例的使用圖22的組件的實施例可實現(xiàn)識別接收器及發(fā)射器裝置的相對位置及定向。實施例進一步包括可操作以基于位置及/或定向確定的結(jié)果而控制發(fā)射器線圈中的電流的控制機構(gòu)(例如,控制器)??刂茩C構(gòu)可包括可操作以基于發(fā)射器及接收器線圈布置的所檢測到的位置/定向來確定適當(dāng)?shù)碾娏鞴?yīng)配置的處理器。圖22為展示圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)100的示范性核心組件及輔助組件的功能框圖。無線電力傳遞系統(tǒng)2210說明用于底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208及電動車輛感應(yīng)線圈2216的通信鏈路2276、導(dǎo)引鏈路2266,及對準(zhǔn)系統(tǒng)2252、2254。底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208可由上文參考圖3到21所描述的發(fā)射器線圈配置的實施例中的任一者形成。電動車輛感應(yīng)線圈2216可由上文參考圖3到21所描述的接收器線圈配置的實施例中的任一者形成。如上文參考圖2所描述且假定能量朝向電動車輛112流動,在圖22中,底座充電系統(tǒng)電力接口2254可經(jīng)配置以將電力從例如AC或DC電力供應(yīng)器126等電源提供到充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2236。底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2236可從底座充電系統(tǒng)電力接口2254接收AC或DC電力以在底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208的諧振頻率處或附近激發(fā)底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208。電動車輛感應(yīng)線圈2216當(dāng)在近場耦合模式區(qū)中時可從所述近場耦合模式區(qū)接收能量以在諧振頻率下或附近振蕩。電動車輛電力轉(zhuǎn)換器2238將來自電動車輛感應(yīng)線圈2216的振蕩信號轉(zhuǎn)換到適合于經(jīng)由電動車輛電力接口對電池充電的電力信號。底座無線充電系統(tǒng)2212包含底座充電系統(tǒng)控制器2242且電動車輛充電系統(tǒng)2214包含電動車輛控制器2244。底座充電系統(tǒng)控制器2242可包含與其它系統(tǒng)(未圖示)的底座充電系統(tǒng)通信接口162,所述其它系統(tǒng)例如(舉例來說)是計算機和配電中心或智能電網(wǎng)。電動車輛控制器2244可包含到其它系統(tǒng)(未圖示)(例如,車輛上的機載計算機、其它電池充電控制器、車輛內(nèi)的其它電子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程電子系統(tǒng))的電動車輛通信接口。底座充電系統(tǒng)控制器2242及電動車輛控制器2244可包含用于具有單獨通信頻道的特定應(yīng)用程序的子系統(tǒng)或模塊。這些通信信道可為單獨的物理信道或單獨的邏輯信道。作為非限制性實例,底座充電對準(zhǔn)系統(tǒng)2252可經(jīng)由通信鏈路2276而與電動車輛對準(zhǔn)系統(tǒng)2254通信以提供用于自主地或在操作者輔助下更緊密地對準(zhǔn)底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208與電動車輛感應(yīng)線圈2216的反饋機制。類似地,底座充電導(dǎo)引系統(tǒng)2262可以通過導(dǎo)引鏈路與電動車輛導(dǎo)引系統(tǒng)2264通信,以便提供反饋機構(gòu)以導(dǎo)引操作人員對準(zhǔn)底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208與電動車輛感應(yīng)線圈2216。此外,可以存在由底座充電通信系統(tǒng)2272和電動車輛通信系統(tǒng)2274支持的分開的通用通信鏈路(例如,信道),用于在底座無線電力充電系統(tǒng)2212與電動車輛充電系統(tǒng)2214之間傳送其它信息。此信息可包含關(guān)于電動車輛特性、電池特性、充電狀態(tài)及底座無線電力充電系統(tǒng)2212與電動車輛充電系統(tǒng)2214兩者的電力能力的信息以及電動車輛112的維護及診斷數(shù)據(jù)。這些通信信道可以是單獨的物理通信信道(例如,藍牙、紫蜂、蜂窩式等)。這些系統(tǒng)可操作而以任何適當(dāng)?shù)姆绞酱_定及傳送底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208及電動車輛感應(yīng)線圈2216的相對位置及/或相對定向。為在底座無線充電系統(tǒng)2212與電動車輛充電系統(tǒng)2214之間進行通信,無線電力傳遞系統(tǒng)2210可使用帶內(nèi)信令與RF數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器(例如,在未經(jīng)許可的頻帶中經(jīng)由無線電的以太網(wǎng))兩者。帶外通信可提供足夠帶寬以用于將增值服務(wù)分配給車輛使用者/所有者。無線電力載波的低深度振幅或相位調(diào)制可充當(dāng)具有最小干擾的頻帶內(nèi)信令系統(tǒng)。另外,可在不使用特定通信天線的情況下經(jīng)由無線電力鏈路來執(zhí)行一些通信。舉例來說,無線電力感應(yīng)線圈2208和2216還可經(jīng)配置以充當(dāng)無線通信發(fā)射器。因此,底座無線電力充電系統(tǒng)2212的一些實施例可包含用于在無線電力路徑上啟用鍵控類型協(xié)議的控制器(未圖示)。通過使用預(yù)定義的協(xié)議以預(yù)定義的間隔來鍵控發(fā)射電力電平(幅移鍵控),接收器可檢測來自發(fā)射器的串行通信。底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2236可包含負(fù)載感測電路(未圖示),以用于檢測由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈2208產(chǎn)生的近場附近是否存在活動的電動車輛接收器。舉例來說,負(fù)載感測電路監(jiān)視流到功率放大器的電流,其受在由底座系統(tǒng)感應(yīng)線圈104a所產(chǎn)生的近場附近的活動接收器的存在或不存在影響。對功率放大器上的負(fù)載的改變的檢測可由底座充電系統(tǒng)控制器2242來監(jiān)視以用于在確定是否啟用振蕩器以用于發(fā)射能量、是否將與活動接收器通信或其組合過程中使用。為了實現(xiàn)無線高電力傳遞,一些實施例可經(jīng)配置以在從10kHz到60kHz的范圍內(nèi)的頻率下傳遞電力。此低頻耦合可允許可使用固態(tài)裝置而實現(xiàn)的高效電力轉(zhuǎn)換。另外,與其它頻帶相比,可存在較少的與無線電系統(tǒng)的共存問題。圖23是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的方法2300的流程圖。參考圖22的組件描述操作。在框2301處,例如無線電力傳遞系統(tǒng)2200等無線電力傳遞系統(tǒng)確定將在例如底座無線充電系統(tǒng)2209等發(fā)射器側(cè)與例如電動車輛充電系統(tǒng)2211等接收器側(cè)之間無線地傳遞電力。應(yīng)了解,可以多種方式實現(xiàn)確定將傳遞電力。例如,電動車輛控制器2212可發(fā)射向底座充電系統(tǒng)控制器2210通知其存在于附近的信號。在另一示范性實施例中,底座充電系統(tǒng)控制器2210可監(jiān)視負(fù)載感測電路以便檢測附近的活動接收器的存在或不存在,如上文所論述。類似地,可對電動車輛側(cè)執(zhí)行此技術(shù)。在示范性實施例中,可在發(fā)射器側(cè)與接收器側(cè)之間傳遞關(guān)于所要的操作條件的額外信息。例如,電動車輛控制器2212可將關(guān)于電動車輛充電系統(tǒng)2211的配置的細(xì)節(jié)發(fā)射到底座充電系統(tǒng)控制器2210,及/或用于無線電力傳遞的優(yōu)選參數(shù)。此些細(xì)節(jié)可使得能夠確定接收器側(cè)上的損耗或接收器的組件上的不可接受的應(yīng)力的風(fēng)險。此信息可用于確定用于無線電力傳遞的控制參數(shù)-如下文所論述。在確定將傳遞電力之后,在框2302處,測量每一初級線圈布置對到次級線圈布置的無線電力傳遞的貢獻。例如,底座充電系統(tǒng)控制器2210可指令底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2207將電力供應(yīng)給第一初級線圈布置1903并持續(xù)例如250毫秒。在此周期期間,對跨越次級線圈布置1902的由無線電力傳遞產(chǎn)生的短路電流進行測量,及/或?qū)ζ涮幍拈_路電壓進行測量,其取決于調(diào)諧拓?fù)洹4丝舍槍Φ诙跫壘€圈布置1904且隨后同時針對初級線圈布置兩者進行重復(fù)。在框2303處,將所測得的電壓及/或電流發(fā)射到用于確定初級線圈布置1903及1904中的每一者與次級線圈布置1902處之間的耦合系數(shù)的機構(gòu)(例如,處理器)。例如,電壓及/或電流可由電動車輛電力轉(zhuǎn)換器2208或單獨的裝置(未圖示)測量,且被發(fā)射到電動車輛控制器2212。在其它實施例中,可直接通過通信鏈路(例如電動車輛通信系統(tǒng)2216與底座充電通信系統(tǒng)2215之間)從用于測量電壓及/或電流的機構(gòu)或經(jīng)由例如電動車輛控制器2212等中間設(shè)備將電壓及/或電流測量值發(fā)射到底座充電系統(tǒng)控制器2210。在框2304處,所述用于確定耦合系數(shù)的機構(gòu)(例如,底座充電系統(tǒng)控制器2210或電動車輛控制器2212)使用所述電壓及/或電流測量值確定初級線圈布置1903及1904中的每一者與次級線圈布置1902處之間的耦合系數(shù)。在框2305處,用于確定用于將電流遞送到初級線圈布置1903及1904的控制參數(shù)的機構(gòu)使用所述耦合系數(shù)確定控制參數(shù)。用于確定控制參數(shù)的機構(gòu)可為任何合適的處理器,例如,底座充電系統(tǒng)控制器2210或電動車輛控制器2212。用于確定控制參數(shù)的機構(gòu)可基于耦合系數(shù)及已知的系統(tǒng)參數(shù)(例如,初級線圈布置的相對電阻)來這樣做。先前參考圖19、圖20、圖21A、圖21B及圖21C論述決定控制參數(shù)的示范性考慮因素。此外,在示范性實施例中,控制參數(shù)可至少部分基于與接收器(例如,如先前論述的電動車輛充電系統(tǒng)2211)的操作相關(guān)的信息。此外,在示范性實施例中,控制參數(shù)可至少部分基于接收器(例如,電動車輛充電系統(tǒng)2211)的所要的操作條件。換句話說,可使用接收器的所要的操作條件配置電動車輛。在一些實施例中,確定使用哪些控制參數(shù)可包括在發(fā)射器與接收器系統(tǒng)之間通信以在所述系統(tǒng)之間達成一致。在一示范性實施例中,電動車輛充電系統(tǒng)及底座無線充電系統(tǒng)2209可交換關(guān)于它們的優(yōu)選參數(shù)的信息。在此實施例中,電動車輛充電系統(tǒng)及底座無線充電系統(tǒng)2209可選擇相互認(rèn)同的參數(shù)來操作,例如,可基于其兩者能夠在其下操作的最好(即,最佳)條件來選擇所述認(rèn)同的參數(shù)。替代地,所述認(rèn)同的參數(shù)可基于電動車輛能夠在其下操作的最低條件。在一些實施例中,可區(qū)分在接收器或發(fā)射器處實現(xiàn)所要的操作條件的優(yōu)先級。例如,將電動車輛充電系統(tǒng)2211接收的電力調(diào)節(jié)到所要的電流可優(yōu)先于底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2207的效率。應(yīng)了解,對控制參數(shù)的確定可受大量因素影響,且決策的作出可高度取決于用于特定無線電力傳遞系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)。在框2306處,用于將電流遞送到初級線圈布置1903及1904的機構(gòu)(例如底座充電系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換器2207)根據(jù)所確定的控制參數(shù)而受到控制。例如,底座充電系統(tǒng)控制器2210可直接控制由電力轉(zhuǎn)換器2207供應(yīng)到初級線圈布置1903及1904的相應(yīng)的電流的量值及/或相位。在另一個實施例中,電動車輛控制器2212可將所要的控制參數(shù)發(fā)射到底座充電系統(tǒng)控制器2210以便間接控制電力轉(zhuǎn)換器2207。系統(tǒng)可周期性地或在確定初級及次級線圈布置之間的物理關(guān)系中的改變已發(fā)生時返回到框2302。圖24是根據(jù)一實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的另一示范性方法2400的流程圖。在框2402處,響應(yīng)于從電源接收到時變信號而經(jīng)由第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)501(圖5)產(chǎn)生第一磁場。在框2404處,響應(yīng)于從電源接收到第二時變信號而經(jīng)由第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)502產(chǎn)生第二磁場。所述第一和第二結(jié)構(gòu)經(jīng)定位以維持所述第一和第二磁場之間的互耦合實質(zhì)性不存在。在一個實施例中,方法2400可由包含圖5的線圈501及502的底座無線電力充電系統(tǒng)202(圖2)執(zhí)行。圖25是根據(jù)一實施例的無線電力發(fā)射器2500的功能框圖。無線電力發(fā)射器2500可包含用于關(guān)于圖1到24所論述的各種動作的裝置2502及2504。圖26是根據(jù)一實施例的無線地接收電力的另一示范性方法2600的流程圖。在框2602處,經(jīng)由由具有大于寬度的長度的發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1501產(chǎn)生的磁場在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1505a-b(圖15)處無線地接收電力。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1505a-b具有大于寬度的長度。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1505a-b包含分別封圍第一區(qū)域及第二區(qū)域的第一環(huán)1505a及第二環(huán)1505b。第一環(huán)1505a具有第一下表面且第二環(huán)1505b具有大體上共面的第二下表面。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1505a-b具有第一邊緣及第二邊緣,其各自與沿著第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1505a-b的長度延伸的第一幾何線相交。在框2604處,經(jīng)由磁場在第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506處無線地接收電力。第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506封圍第三區(qū)域且具有大于寬度的長度。第一幾何線沿著所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1506的長度延伸。所述第一幾何線大體上垂直于沿著所述發(fā)射器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)1501的所述長度延伸的第二幾何線。在一個實施例中,方法2600可由包含線圈1502的底座無線電力充電系統(tǒng)1500(圖2)執(zhí)行。圖27是根據(jù)一實施例的無線電力接收器2700的功能框圖。無線電力接收器2700可包含用于關(guān)于圖1到26所論述的各種動作的裝置2702及2704。圖28是根據(jù)一實施例的操作無線電力傳遞系統(tǒng)的另一示范性方法2800的流程圖。在框2802處,基于從電源接收的第一電流而經(jīng)由第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)501(圖5)產(chǎn)生第一磁場。在框2804處,基于來自所述電源的第二電流而經(jīng)由第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)502產(chǎn)生第二磁場。在框2806處,確定第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的每一者與經(jīng)配置以經(jīng)由第一或第二磁場接收電力的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的相應(yīng)的耦合系數(shù)。在框2808處,至少部分基于所述耦合系數(shù)而調(diào)整施加到所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述第一或第二電流。在一個實施例中,方法2800可由包含圖5的線圈501及502的底座無線電力充電系統(tǒng)202(圖2)執(zhí)行。圖29是根據(jù)一實施例的無線電力發(fā)射器2900的功能框圖。無線電力發(fā)射器2900可包含用于關(guān)于圖1到28所論述的各種動作的裝置2902、2904、2906及2908。上文所描述的方法的各種操作可由能夠執(zhí)行所述操作的任何合適裝置(例如,各種硬件和/或軟件組件、電路和/或模塊)執(zhí)行。通常,圖中所說明的任何操作可由能夠執(zhí)行所述操作的對應(yīng)功能裝置執(zhí)行。例如,用于產(chǎn)生的裝置可包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。用于施加電流的裝置可包括電力供應(yīng)器及類似者。用于控制的裝置可包括處理器及類似者??墒褂枚喾N不同技術(shù)和技藝中的任一者來表示信息和信號。舉例來說,可通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示可貫穿上述描述提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。結(jié)合本文揭示的實施例所描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件與軟件的此可互換性,上文已大體上關(guān)于其功能性而描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。此功能性是實施為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用及外加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束??舍槍γ恳惶囟☉?yīng)用以不同方式來實施所描述的功能性,但所述實施方案決策不應(yīng)被解釋為會導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍??墒褂靡韵赂髡邅韺嵤┗驁?zhí)行結(jié)合本文中所揭示的實施例而描述的各種說明性塊、模塊和電路:通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件,或其經(jīng)設(shè)計以執(zhí)行本文所描述的功能的任何組合。通用處理器可為微處理器,但在替代方案中,處理器可為任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合,例如,DSP與微處理器的組合、多個微處理器的組合、一或多個微處理器與DSP核心的聯(lián)合,或任何其它此類配置。結(jié)合本文中所揭示的實施例而描述的方法或算法和函數(shù)的步驟可直接體現(xiàn)在硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或所述兩者的組合中。如果以軟件來實施,那么可將功能作為一或多個指令或代碼存儲在有形的非暫時性計算機可讀媒體上或經(jīng)由有形的非暫時性計算機可讀媒體進行傳輸。軟件模塊可駐留在隨機存取存儲器(RAM)、快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可裝卸式磁盤、CDROM或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲媒體中。存儲媒體耦合到處理器,使得處理器可從存儲媒體讀取信息及將信息寫入到存儲媒體。在替代方案中,存儲媒體可與處理器成一體式。如本文中所使用,磁盤和光盤包含壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字影音光盤(DVD)、軟性磁盤和藍光光盤,其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù),而光盤利用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各者的組合也應(yīng)包含在計算機可讀媒體的范圍內(nèi)。處理器及存儲媒體可駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。在替代方案中,處理器及存儲媒體可作為離散組件駐留在用戶終端中。為了概述本發(fā)明的目的,本文已描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點以及新穎特征。應(yīng)了解,根據(jù)本發(fā)明的任一特定實施方案,不一定可以實現(xiàn)全部這些優(yōu)點。因此,可以按照如本文所教示來實現(xiàn)或優(yōu)化一個優(yōu)點或一組優(yōu)點而不一定實現(xiàn)本文可能教示或建議的其它優(yōu)點的方式來體現(xiàn)或?qū)嵤┍景l(fā)明。將容易了解對上述實施例的各種修改,且可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下將本文界定的一般原理應(yīng)用到其它實施例。因此,本發(fā)明并不希望限于本文所展示的實施例,而應(yīng)符合與本文所揭示的原理和新穎特征相一致的最廣泛范圍。