[發明專利]用于避免針對于與無線充電裝備的精確對準的需要的經由射頻環路的電動車輛充電

在審

• 申請號: 201880021514.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN110520325A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: J.T.阿波斯托羅斯;W.穆約斯
• 申請（專利權）人: AMI研發有限責任公司
• 主分類號: B60L53/122
• 分類號: B60L53/122;B60L53/124;B60L53/38;H02J50/27
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳曉;申屠偉進<國際申請>=PCT/US

電動車輛中的環形天線從車輛外部的源、諸如從射頻（RF）發射器無線地接收能量。使用射頻環形天線來既傳送功率又接收功率大大減小對于對準車輛與充電站裝備的需要。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2017年2月3日提交的、題為“ELECTRIC VEHICLE CHARGING VIA RF LOOPSTO AVOID NEED FOR PRECISE ALIGNMENT WITH A WIRELESS CHARGING EQUIPMENT”的、序列號為62/454308的共同待決的美國臨時專利申請的優先權，所述申請的全部內容由此通過引用被并入。

技術領域

本專利申請涉及電動車輛充電。

發明內容

電動車輛中的單匝、有線環形（loop）天線從車輛外部的充電站源、諸如從射頻（RF）發射器無線地接收能量。射頻發射器還可以通過使用單匝、有線環形天線來傳送能量，所述單匝、有線環形天線在直徑方面比車輛中的環形天線稍微更小。使用射頻環形天線來既傳送功率又接收功率大大減小對精確對準車輛與充電站的需要。所述布置因而具有勝過使用電感線圈的常規電感充電系統的明顯的優點。

附圖說明

以下描述涉及附圖，在所述附圖中：

圖1圖示了使用單匝環形天線來從充電站傳送能量以供電動車輛接收；

圖2是單匝環形天線、傳送側上的電壓駐波比（VSWR）調節電路、以及接收側上的自動天線調諧電路的更詳細的視圖；

圖3是另一布置，其檢測障礙，并且關停充電站中的傳送器；

圖4是一種實現方式，其減小往乘客隔間中的環境輻射泄漏的效應；

圖5是對于接收天線的交叉偶極子添加，其改善功率收集（power scavenging）模式中的性能；以及

圖6是所預期的傳遞效率相比于兩個環路（loop）之間的偏移間隔的繪圖。

具體實施方式

如圖1中所示，電動車輛100包括一般圓形的、單匝、有線環形天線110、自動天線調諧器112、整流器114、以及能量存儲設備、諸如一個或多個電池116。充電站200包括另一較小的單匝有線環形天線210，其典型地被安置在車輛100下面的地平面211之上。充電站200還包括射頻（RF）放大器212、射頻信號生成器214、以及到功率源的連接216，諸如到干線交流電（AC）連接的連接。

在一個實現方式中，車輛環形天線100可以是0.25英寸的金屬管，其在直徑上近似為3英尺。車輛環形天線110可以是來自充電天線210的寄生地饋送的功率。

充電環形天線210可以具有比車輛環形天線110稍微更小的直徑，諸如在0.5與1英尺之間。在優選的實施例中，充電環形天線至多是車輛天線210的三分之一。具有在直徑上比充電天線110稍微更大的寄生地饋送的車輛天線210減小對于在充電站200與車輛100之間的關鍵對準的需要。

充電天線210可以從放大器212、諸如經由微帶連接被有源地饋送。

在一個實施例中，以接近50MHz的射頻來將能量從充電環形天線210傳遞到車輛環形天線110；這可以優選地在49MHz范圍中的未經許可的無線電帶之一內。然而，以其他射頻的操作是可能的。

對于在50MHz中或接近50MHz的射頻傳送，一個人預期具有這樣的小尺寸（在0.5和1英尺之間）的傳送天線210為相對低效的輻射體；因此其在遠場（多于幾英尺遠）中的信號強度將會顯著減小。然而，該布置的一個潛在優點是：在車輛環形天線110上方的車輛100的底部或其他組件如果主要由金屬的或其他導電表面形成，則將自然地充當射頻屏蔽。車輛100本身因而還可以用于衰減從充電天線210發射的射頻能量以免泄漏到周圍區域中。