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1、(10)申请公布号 CN 104025468 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 5 4 6 8 A (21)申请号 201380004981.0 (22)申请日 2013.01.07 61/584265 2012.01.08 US H04B 5/00(2006.01) H02J 5/00(2006.01) H02J 7/02(2006.01) (71)申请人捷通国际有限公司 地址美国密执安州 (72)发明人 B.C.梅斯 N.W.库伊文霍文 H.D.阮 J.K.施万内克 D.R.利夫 A.朱普 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 7200。
2、1 代理人申屠伟进 陈岚 (54) 发明名称 用于多个感应系统的干扰缓解 (57) 摘要 一种用于缓解两个或更多感应系统之间的干 扰的系统和方法。干扰可以通过下述方式被缓解： 响应于干扰导致事件，暂时调节感应子系统中的 一个或多个的操作以减小干扰。控制器可以从多 个感应系统接收通信，并且指令所述系统进行操 作以减小干扰。所述感应系统可以进行协调以相 对于彼此异相操作，从而减小干扰。来自数据传送 感应系统的通信可以由另一个感应系统模仿，使 得两个系统都发射所述通信。多个感应系统之间 的干扰可以通过对感应子系统的发射器的特定物 理放置来缓解。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段。
3、日 2014.07.08 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2013/020487 2013.01.07 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/103943 EN 2013.07.11 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图13页 (10)申请公布号 CN 104025468 A CN 104025468 A 1/2页 2 1.一种用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的电磁干扰的方法，所述方法包 括： 确定在第一感应系统和第二感应系统之间存在干扰； 响应。
4、于确定在第一感应系统和第二感应系统之间存在干扰，调节第一感应系统的操作 以减小干扰。 2.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述确定包括：从第一感应系统和第二感应系统中的至少一个接收指示干扰导致事件的 通信。 3.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述确定包括接收系统提示。 4.如权利要求3所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述系统提示包括车辆挂档、门打开、和启动按钮被按下中的至少一个。 5.如权利要求3所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述系统提示包。
5、括定时器事件。 6.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述调节第一感应系统的操作包括模仿第二感应系统的通信信号。 7.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，包 括从第一感应系统和第二感应系统接收通信，其中所述确定包括分析所述通信，以及指令 第一感应系统进行操作以减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰。 8.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中所述调节第一感应系统的操作以减小干扰包括：与第二感应系统进行协调以相对于第二 感应系统异相操作，从而减小干扰。 9.如权利要求8所述的用于减。
6、小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法，其 中第一感应系统和第二感应系统以大约90度的异相操作。 10.如权利要求1所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法， 其中调节第一感应系统的操作包括：把第一感应系统的操作频率调节为远离第二感应系统 的操作频率，由此减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰。 11.如权利要求10所述的用于减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰的方法， 其中第一感应系统调节轨线电压、相位、和占空比中的至少一个以在调节第一感应系统的 操作频率的同时维持对设备的期望功率传送。 12.一种用于减小电磁干扰的系统，包括： 第一感应系统； 第二感应系统；以及。
7、 与第一感应系统和第二感应系统中的至少一个通信的控制器，其中所述控制器被编程 为：确定在第一感应系统和第二感应系统之间是否存在干扰，以及响应于确定存在干扰，调 节第一感应系统的操作以减小干扰。 13.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中所述确定包括：从第一感应系统 和第二感应系统中的至少一个接收指示干扰导致事件的通信。 14.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中所述确定包括接收系统提示。 权 利 要 求 书CN 104025468 A 2/2页 3 15.如权利要求14所述的用于减小干扰的系统，其中所述系统提示包括车辆挂档、门 打开、和启动按钮被按下中的至少一个。 16.如权利。
8、要求14所述的用于减小干扰的系统，其中所述系统提示包括定时器事件。 17.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中所述调节第一感应系统的操作包 括模仿第二感应系统的通信信号。 18.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中所述控制器被编程为从第一感应 系统和第二感应系统接收通信，其中所述确定包括分析所述通信以及指令第一感应系统和 第二感应系统中的至少一个进行操作以减小第一感应系统和第二感应系统之间的干扰。 19.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中所述调节第一感应系统的操作以 减小干扰包括：与第二感应系统进行协调以相对于第二感应系统异相操作，从而减小干扰。 20.如权利要求19。
9、所述的用于减小干扰的系统，其中第一感应系统和第二感应系统以 大约90度的异相操作。 21.如权利要求12所述的用于减小干扰的系统，其中调节第一感应系统的操作包括： 把第一感应系统的操作频率调节为远离第二感应系统的操作频率，由此减小第一感应系统 和第二感应系统之间的干扰。 22.如权利要求21所述的用于减小干扰的系统，其中第一感应系统调节轨线电压、相 位、和占空比中的至少一个以在调节第一感应系统的操作频率的同时维持对设备的期望功 率传送。 23.一种用于减小电磁干扰的系统，包括： 第一感应器；以及 第二感应器，相对于所述第一感应器正交定向。 24.如权利要求23所述的用于减小电磁干扰的系统，包括。
10、多轴接收器。 25.如权利要求23所述的用于减小电磁干扰的系统，其中第一感应器采用平面配置， 并且第二感应器围绕定位在所述平面感应器后面的高导磁率材料来缠绕。 26.如权利要求25所述的用于减小电磁干扰的系统，包括： 第三感应器；以及 第四感应器，相对于第三初级感应器正交定向； 由此第一初级感应器耦合到第三初级感应器，由此第二初级感应器耦合到第四初级感 应器。 权 利 要 求 书CN 104025468 A 1/7页 4 用于多个感应系统的干扰缓解 背景技术 0001 本发明涉及减少或防止两个或更多感应系统之间的干扰。 0002 紧密邻近地操作的感应系统可以导致彼此的干扰。这个干扰可以降低一个。
11、或两个 系统中的效率。在一些情形下，干扰可以中断操作、中断通信、或导致其他故障。感应系统 通常被用于数据传送和功率传送二者。 0003 许多便携式设备被编程为当充电被中断时进行振动或制造声音。因此，即使干扰 不显著影响充电速率，来自便携式电气设备的频繁振动或噪声也可以打搅用户、并且阻碍 同时使用感应功率供应系统的用途。 发明内容 0004 提供了用于缓解两个或更多感应系统之间的干扰的各种系统和方法。 0005 在一个方面，多个感应子系统之间的干扰通过变更一个或两个子系统的操作被缓 解。在一个实施例中，响应于干扰导致事件，一个或多个感应子系统暂时调节操作以减小干 扰。在另一个实施例中，控制器从多。
12、个子系统接收通信、分析所述通信、以及确定如何指令 子系统进行操作以减小干扰。在又另一个实施例中，多个感应子系统可以协调以相对于彼 此异相操作，从而减小干扰。在另一个实施例中，在所述子系统中的一个是数据传送感应子 系统的情形下，来自所述数据传送感应子系统的通信可以被其他感应子系统模仿，使得两 个子系统都发射所述通信。 0006 在另一个方面，多个感应子系统之间的干扰可以通过感应子系统的发射器的特定 物理放置而被缓解。在一个实施例中，用于第一感应子系统的发射器和用于第二感应子系 统的发射器被近似彼此正交地定向，以减小它们之间的干扰。 0007 本发明的这些或其他目的、优点、和特征将参考当前实施例的。
13、描述和附图而被更 完全地理解和认识。 0008 在详细解释本发明的实施例之前，将被理解的是：本发明不限于在附图中所图示 或在接下来的描述中所阐述的操作的细节、或者部件的构造和布置的细节。本发明可以在 各种其他实施例中被实现，并且可以以未在此明确公开的替代方式被实践或执行。此外， 将被理解的是：在此所使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被认为是限制性的。 “包括”和“包含”及其变化的使用意图包括在其后列出的项目及其等价物以及附加项目及 其等价物。此外，列举可以被用于各种实施例的描述中。除非另外明确说明，列举的使用不 应被解释为把发明限制于部件的任何特定顺序或数量。列举的使用也不应被解释为从。
14、发明 的范围中排除可以与所列举的步骤或部件组合或被组合到其中的任何附加的步骤或部件。 附图说明 0009 图1示出了定位在距感应功率系统一个线圈直径距离内的感应数据传送系统。 0010 图2示出了指示感应数据系统和感应功率系统之间的耦合的代表性场线。 0011 图3示出了以相同频率但以彼此90的相位延迟操作的两个感应功率发射线圈。 说 明 书CN 104025468 A 2/7页 5 0012 图4示出了在感应数据发射器和感应功率发射器之间来回移动的感应数据接收 器。 0013 图5示出了在一个实施例中流动通过感应数据发射器和感应功率发射器的电流。 0014 图6示出了邻近感应功率系统的感应数。
15、据系统，其中两个系统的轴彼此正交。 0015 图7示出了利用平面缠绕功率线圈和围绕定位在功率线圈后面的高导磁率材料 缠绕的轴向缠绕通信线圈的感应发射器或感应接收器。 0016 图8示出了用于功率传送的磁场轴以及用于数据传送的磁场轴。 0017 图9示出了感应功率发射器和感应功率接收器之间的磁力线。 0018 图10示出了感应数据发射器和感应数据接收器之间的磁力线。 0019 图11示出了与轴向缠绕感应通信线圈一起的平面缠绕感应功率线圈的图片。 0020 图12示出了从彼此正交放置的两个不同发射器接收功率和通信二者的3轴组合 感应功率和感应数据接收器。 0021 图13示出了用于从感应数据发射器。
16、接收数据、同时与感应功率传送系统紧密邻 近的3轴感应数据接收器。 0022 图14示出了在具有感应数据询问器的车辆中使用无线功率发射器的示例来缓解 干扰的系统级方法的流程图。 0023 图15示出了其中无线功率发射器在与数据发射器的关闭状态相对应的时间段期 间关闭其线圈以努力更紧密地匹配由数据接收器所看见的场级（eld level）的实施例。 0024 图16示出了其中无线功率发射器在数据发射器通信期间改变其操作频率但维持 振幅以防止数据发射期间的干扰的实施例。 具体实施方式 0025 当多个感应系统同时地、紧密邻近地操作时干扰可以出现。例如，现代的汽车可以 集成感应充电单元和无线通信系统。感。
17、应充电单元可以被用于对汽车用户的便携式电子设 备感应充电，并且无线通信系统可以被用于执行各种车辆功能，诸如，当存在无线密匙卡时 解锁车门，或者当存在无线密匙卡时实现车辆功率切换。 0026 图1图示了包括可能出现干扰的感应数据子系统102和感应功率子系统104的系 统100。在一个实施例中，所述感应数据子系统102可以是无线密匙卡系统，并且所述感应 功率子系统104可以是用于对便携式设备（诸如，手机）无线充电的感应充电单元。在可替 代的实施例中，两个子系统都可以是感应功率系统或两个系统都可以是感应数据系统。即， 在存在两个无线通信系统、两个无线功率系统、或其组合的情形下，干扰可能出现。尽管实 。
18、施例在两个感应系统的背景内被描述，但应被理解的是：在可替代的实施例中，可以存在附 加的感应数据系统、或感应功率系统、或其组合。 0027 在图1中所示的实施例中，感应数据系统包括感应数据发射器106和感应数据接 收器108。感应功率系统包括感应功率发射器110和感应功率接收器112。 0028 感应功率系统通常是已知的并且因此将不被详细描述。只要说明下述内容就足够 了：所述感应功率发射器包括初级感应器、以及在初级感应器中创建时变电流以生成电磁 场的电路。术语初级感应器不意图是限制性的。初级感应器可以被称为初级线圈、初级绕 组、初级天线、或本质上能够响应于时变电流生成电磁场的任何其他电路元件。感。
19、应功率接 说 明 书CN 104025468 A 3/7页 6 收器包括次级感应器和负载，其可以利用由感应功率发射器所发射的能量。即，当感应功率 接收器在由感应功率发射器所生成的电磁场的存在范围内时，AC电流在次级感应器中被感 应并且功率可以被提供给连接到所述感应功率接收器的负载。术语次级感应器不旨在是限 制性的。次级感应可以被称为次级线圈、次级绕组、次级天线、或本质上能够接收电磁场的 任何其他电路元件。各种感应功率系统的示例在下面的美国专利和美国专利申请中被公 开：美国专利6,825,620，其名称为“Inductively Coupled Ballast Circuit”，并且在2004 。
20、年11月30日发布，归于Kuennen等；美国专利7,212,414，其名称为“Adaptive Inductive Power Supply”并且在2007年5月1日发布，归于Baarman；美国序号10/689,148，其名称 为“Adaptive Inductive Power Supply with Communication”并且在2003年10月20日 提交，归于Baarman；美国序号11/855,710，其名称为“System and Method for Charging a Battery”并且由Baarman在2007年9月14日提交；美国序号11/965,085，其名称。
21、为 “Inductive Power Supply with Device Identication”并且由Baarman等在2007年12 月27日提交；美国序号12/349840，其名称为“Inductive Power Supply with Duty Cycle Control”并且由Baarman在2009年1月7日提交；美国序号12/949,317，其名称为 “Multiple Use Wireless Power Systems”并且由Baarman在2010年11月18日提交，其中 的每一个以其整体通过引用被并入于此。 0029 感应数据系统通常也是已知的并且因此将不被详细描述。
22、。感应数据系统的示例包 括：无线电系统、WiFi系统、蓝牙（Bluetooth）系统、Zigbee系统、NFC系统、RFID系统、反 向散射调制系统、以及本质上使用电磁能量来通过感应器（诸如，绕组、天线或线圈）传送信 息的任何系统。 0030 向回参考图1，感应数据传送发射器定位在距感应功率接收器大约一个线圈直径 距离之内。在这种邻近度下，如果两个系统操作，则可能出现干扰。在其他实施例中，系统 可以更接近或进一步分离。例如，具有相同尺寸线圈的感应系统在它们被定位为分离小于 大约十个线圈直径的情形下可以被认为是紧密邻近。 0031 图2图示了指示两个感应系统之间的耦合可以如何发生的一些代表性的场。
23、线 114。即，来自感应数据系统的电磁场可以耦合到感应功率传送系统并且反之亦然。所述系 统之间的这个耦合可能干扰数据传送并且在一些情形下干扰功率传送。 0032 两个或更多感应系统之间的干扰可以采用多种不同方式来缓解。在一个方面，可 以通过变更一个或两个子系统的操作来缓解多个感应子系统之间的干扰。在另一个方面， 多个感应子系统之间的干扰可以通过对感应子系统的发射器的特定物理放置而被缓解。 0033 用于缓解两个感应系统之间的干扰的一些实施例包括把一个感应发射器操作为 与第二感应发射器异相以减少干扰。即，两个感应发射器可以相对于彼此被锁相。在图3 中所图示的实施例中，两个感应功率发射器116、1。
24、18被彼此异相大约90度地操作。即，第 一感应发射器以与第二感应发射器相同的操作频率但以大约90度的异相操作。以这种方 式，除了一个发射器中的电流滞后于另一个发射器中的电流大约90度（或大约四分之一个 波长时间）之外，第一感应发射器中的电流与第二感应发射器中的电流大约相同。换言之， 两个感应发射器之间的干扰可以通过下述方式来限制：操作两个感应发射器使得来自一个 发射器的最大峰值磁通在来自另一个发射器的磁通处于最小时发生，并且反之亦然。 0034 两个感应发射器之间电流的相位可以在操作期间改变。例如，当第一和第二感应 说 明 书CN 104025468 A 4/7页 7 接收器的位置改变时，或当。
25、第一和第二感应接收器中的负载改变时，或当第三方信号干扰 时，相位可以在第一感应发射器和第二感应发射器之间移位。通过测量两个感应发射器中 的电压、电流、或另一个功率特性，可以做出对一个或两个感应发射器的定时的动态调节。 通过动态改变一个或两个感应发射器中的电流的定时，可以维持大约90度的相位延迟，这 减小了两个感应系统之间的干扰。 0035 当在操作频率附近共振的感应接收器耦合到第一感应功率发射器多于其耦合到 第二感应功率发射器时，则在感应接收器中流动的电流的相位将更紧密地跟随其更紧密地 耦合到的感应发射器中的电流的相位。这是因为接收器仅具有一个共振电路，其在线圈中 不具有再流通的多个相位。 0。
26、036 如果接收器的物理定位随时间这样改变，如图4中所示的，则耦合可以频繁改变， 这可以改变接收器中电流的相位。在一个实施例中，接收器其可以从发射器接收同步信号， 其能够告知所述接收器被更紧密地耦合到哪个发射器。同样地，发射器可以通过测量从两 个发射器中所汲取的功率来确定次级的定位，因为相位贡献与功率贡献一致（假设所述发 射器具有相似的设计和效率）。一旦识别接收器被太多地耦合到其不意图耦合的发射器，系 统可以变化其操作以防止干扰（诸如，频率改变、轨线改变、或可以被暂时关闭）。系统可以 选择地警告用户潜在的干扰情况，无论系统是否继续操作。 0037 在一个实施例中，在感应子系统中的一个是数据传送。
27、感应子系统以及感应子系统 中的一个是功率传送感应子系统的情形下，来自数据传送感应子系统的通信可以被感应功 率传送子系统模仿，使得两个子系统都传送所述通信，从而在不停止感应功率传送的情况 下减少两个系统之间的干扰。图5通过示出随着时间流动通过感应数据发射器和感应功率 发射器二者的电流来图示通过数据发射器的通信可以如何在功率发射器中被模仿。 0038 在这个实施例中，功率发射器模仿数据发射器，同时感应功率发射器向设备感应 地供应功率并且数据发射器把信息传送到不同的设备。许多数据发射器通过用可以被接收 器识别的方式改变数据发射器中功率特性来进行操作。例如，频率调制和振幅调制是使用 感应数据发射器通信。
28、的两种常用方式。图5图示了数据发射器中的振幅调制通信信号在不 停止功率供应的情形下可以如何在感应功率发射器中被模仿。即，正由数据发射器发射的 数据信号被感应功率发射器复制或模仿，同时感应功率发射器正通过调制所述功率信号而 对设备充电。以这种方式，感应功率发射器可以继续把能量供应给第一设备并且还把通信 信号发射到第二设备。正由感应功率发射器供电的第一设备将不被功率发射器信号的振幅 调制显著影响，然而，可能已由感应功率发射器导致的任何干扰被减少，因为所述感应功率 发射器模仿数据发射器。在图15中所图示的可替代的实施例中，功率发射器系统通过复制 数据发射器信号（包括数据发射器的关闭状态）以努力更接近。
29、地匹配由感应数据接收器所 看见的场级来模仿感应数据发射器。在这个实施例中，被递送到感应功率接收器的功率可 以足够来维持充电，使得感应功率接收器不指示充电已停止。 0039 图5中所示的振幅调制可以用各种不同的方式实现。例如，调制可以通过调节感 应功率发射器中的驱动器的轨线电压、感应功率发射器中电流的占空比、或通过变更多个 驱动器之间的相位延迟（例如，全桥驱动器的两个半桥之间相位）来实现。系统数据发射器 可以采用频率调制方案来通信，频率调制方案可以被感应功率发射器复制。在这个实施例 中，两个系统可以不以彼此相同的频率操作，并且可以随着时间变化其操作频率。 说 明 书CN 104025468 A 。
30、5/7页 8 0040 在采用模仿的实施例中，在模仿的信号正在被发射时感应功率接收器可以接收附 加或较少的功率。在一个实施例中，感应功率接收器在整个充电期间把最小量的功率提供 到感应功率接收器，使得感应功率接收器不降到功率阈值量以下，所述功率阈值量在设备 上触发充电已停止的事件。以这种方式，感应功率接收器可以维持恒定的充电并且充电不 被中断。替代地或附加地，对数据传送信号的模仿可以不显著影响被发射到感应功率接收 器的功率量。此外，感应数据接收器可以被设计成检测所发射信号中的小改变，使得所述模 仿不在被递送到感应功率接收器的功率中触发显著改变。换言之，感应功率接收器可以具 有基于感应功率发射器所。
31、发射信号中的改变来调节其操作状况的能力，或者感应数据接收 器可以检测对功率传送没有显著影响的功率发射器所发射信号中的小改变，或二者。当模 仿发生时，由感应功率发射器所发射的功率量将随着提供数据信号的振幅和/或频率中的 改变而变化。 0041 在一些实施例中，感应功率发射器可以模仿数据信号，同时对系统进行其他调节 以维持期望输出功率。例如，在一个实施例中，在感应数据发射器使用频率调制的情形下， 功率发射器可以调节轨线电压、占空比、和相位中的至少一个以在变化用于数据发射的频 率的同时维持功率发射的恒定振幅。 0042 在另一个实施例中，控制器从多个子系统接收通信、分析所述通信、并且确定如何 指令该。
32、子系统操作以减少干扰。例如，中央控制器可以与多个感应系统通信。通过使用具 有可以被两个感应系统识别的消息或信号的中央控制器，控制器可以决定开启一个感应系 统同时关闭另一个感应系统。可替代地，中央控制器可以开启一个系统，并且变更另一个系 统的操作。例如，可以调节一个系统的频率或功率输出以减少对正常操作的另一个系统的 干扰。主控制器可以确定何时以及如何特定地控制所述感应系统。即，主控制器可以提供 特定定时信号、操作频率信息、或其他操作信息以减少干扰。在另一个实施例中，中央控制 器可以请求感应系统改变状态并且使个体发射器确定用于变更操作的最佳方法。 0043 在一个实施例中，响应于干扰导致事件，一个。
33、或多个感应子系统暂时地调节操作 以减少干扰。一旦一个感应系统认识到其可能需要变更操作以减少干扰，其可以被编程为 调节操作。例如，响应于数据发射器事件（诸如，密匙卡侦测（ping），无线功率发射器可以 把其操作频率调节到足够远离数据发射器的频率，使得其在所述事件期间不干扰。这样的 一个示例在图16的图形中被图示。参考图16，无线功率发射器在数据发射器通信期间改变 其操作频率但维持振幅，以防止数据发射期间的干扰。 0044 以示例的方式，在一个实施例中，无线功率标准需要在100 Khz以上的操作、无线 数据发射器在大约125 Khz操作、无线功率发射器在大约110 Khz操作、以及无线电在以大 约。
34、575 Khz开始的频带中操作。在这些频率处，无线数据发射器和无线功率发射器可能彼此 干扰。然而，在140 Khz以上操作无线功率发射器由于在140 Khz以上发生的谐波而可能导 致对无线电的干扰，并且在100 Khz以下操作无线功率发射器不是令人期望的，因为其不符 合无线功率标准。因此，在一个实施例中，通过如下方式干扰可以被减少：暂时调节操作以 减少在干扰导致事件期间的干扰。无线数据发射器可以在短时间段期间周期性地操作。因 此，感应功率发射器可以被编程为在那些时间段期间调节操作以减少或避免干扰无线数据 发射器。在这个示例中示出的无线功率系统还可以调节轨线电压、相位、或占空比以在频率 正在被调。
35、节时维持被发射到远程设备的恒定功率。 说 明 书CN 104025468 A 6/7页 9 0045 在另一个实施例中，响应于干扰导致事件，一个或多个感应子系统暂时调节操作 以减少干扰。图14图示了在装备有无线功率发射器和感应数据询问器的车辆中实现的此 类系统的流程图150。流程图图示了缓解干扰的系统级方法。车辆总线或其他车辆通信系 统把车辆输入或定时器事件提供给系统以触发操作152。作为响应，系统提示数据询问器发 射数据信号154。例如，响应于车辆挂档、汽车门打开、车辆上的启动按钮被按下、或基于周 期性定时器事件（诸如，车辆检查以查看所述密匙卡是否仍在汽车中存在），所述数据询问 器发射数据信。
36、号。作为响应，无线功率系统156和询问器二者都采取动作158。无线功率发 射器确定其状态160。如果无线功率系统处于等待状态162或侦测状态164，则其等待再次 侦测直到询问器响应被检测到166。如果无线功率系统正在充电168，则其可以暂停充电直 到询问器响应被检测到170。可替代地，询问器信号可以在感应功率发射器上被模仿，或者 感应功率发射器的操作频率可以被调节，如以上所讨论的。询问器被编程为：为无线功率发 射器留出时间来暂停充电（如果充电正在发生）并且然后询问器发射其信号172。一旦询问 器指示其通信周期完成174，充电可以被恢复176或无线功率发射器可以移动回到侦测状 态178。 004。
37、6 在另一个方面，多个感应子系统之间的干扰可以通过对感应子系统的发射器的特 定物理放置来缓解。 0047 在一个实施例中，一个感应系统使用初级感应器，初级感应器的轴与另一个感应 系统中的初级感应器几何正交。在这个实施例中，一个感应系统的轴与第二感应系统垂直 并且定位在相同的平面上（如图6中所示出的）。在这个实施例中，一个感应系统和另一个 之间的耦合以及因此的干扰理论上被减小到零（因为磁场与感应器的绕组的轴垂直），意味 着由另一个感应系统中的正交感应器生成的穿过每个感应器的净磁通量是0。在这个实施 例中，没有耦合意味着系统将不彼此交互。 0048 图7示出了包括两个线圈122、124的感应元件1。
38、20。一个线圈是感应功率线圈，并 且一个是通信线圈。图11示出了感应元件的原型。感应元件120可以被用作感应功率接 收器、感应数据发射器、感应功率接收器、感应数据接收器、或其任何组合。感应系统利用功 率和数据传送二者，针对每一个使用不同的线圈。线圈122、124通过在平面配置中缠绕一 个并且在轴向配置中缠绕一个而被制造成彼此正交。轴向缠绕线圈围绕定位在平面线圈后 面的高导磁率材料来缠绕。绕组的轴123、125在图8中被示出。在当前的实施例中，数据 线圈围绕某一高导磁率材料被缠绕。在替代的实施例中，数据线圈可以替代地围绕低导磁 率材料来缠绕。 0049 图9图示了关于图7描述的两个感应元件120。
39、之间的功率传送的代表性的磁力线 126。功率传送的磁力线穿过功率传送线圈的中心并进入到高导磁率材料中。当磁力线穿过 高导磁率材料时，它们在水平（或接近水平）的方向上行进，耦合到数据发射线圈中。然而， 存在在相反的方向上行进的通过数据传送线圈的相等的磁力线，抵消了产生的耦合效果。 0050 同样地，在图10中，用于数据传送的磁力线130在数据传送线圈之间耦合，并且尽 管一些漏场128可以穿过功率传送线圈的中心，但漏磁通在两个方向上相等（或近似相等） 地流动通过中心，抵消了大多数产生的磁通耦合。 0051 在这个实施例中，当期望高功率传送量并且期望的通信方法是振幅调制方案时， 感应功率传送系统可以。
40、利用这个方法。为了实现足够的调制深度，功率传送载波可以被振 说 明 书CN 104025468 A 7/7页 10 幅调制为具有高功率量（1瓦特），浪费了系统中的功率。通过使用与功率传送线圈正交的 线圈来发射通信，数据传送的振幅调制在功率方面可以很低。此外数据传送速率可以不再 限于功率传送系统的共振频率和操作频率，并且可以处于非常高的速度。 0052 图12图示了连同三轴接收器136一起的正交功率传送线圈134和数据传送线圈 132，该三轴接收器136可以被配置成在其线圈中的任何一个上接收功率或通信，并且当嵌 入三轴接收器的设备旋转时可以在所选择的线圈之间切换，以及功率线圈和数据线圈之间 的耦。
41、合改变。这可以被通过下述实现：包括被连接到三轴接收器中的每个线圈的传感器，并 且对控制器编程以便可选择地把所述线圈中的一个连接到通信电路以及把所述线圈中的 一个连接到负载，诸如，用于充电的电池。可替代地，每个线圈可以能够检测通信、或对远程 设备供电、或二者。 0053 在一个实施例中，功率传送线圈134和数据传送线圈结合分离的元件工作。图13 示出了检测来自被定向为与功率发射器142正交的通信发射器140的数据传送的三轴接收 器138。在这个配置中，3轴接收器可以采用任何方式定向，并且能够选择与通信发射器良 好耦合但与功率发射器不良耦合（由于线圈轴的正交性质）的线圈。功率发射器142可以把 功。
42、率传送到感应功率接收器144。例如，车辆可以包括用于与具有3轴接收器的密匙卡通信 的通信发射器，以及用于给包括感应功率接收器的蜂窝电话供电的感应功率发射器。 0054 方向术语，诸如“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“内部”、“向内”、“外 部”和“向外”被用于基于图示中示出的实施例的定向来帮助描述本发明。方向术语的使用 不应被解释为把发明限制到任何特定的（一个或多个）定向。 0055 以上的描述是对本发明当前实施例的描述。在不背离如所附权利要求中定义的 发明的精神和更广泛的方面的情形下，可以做出各种变更和改变，所述权利要求将被依据 包括等同原则的专利法的法则来解释。这个。
43、公开被出于说明性的目被呈现，并且不应被解 释为对本发明的全部实施例的穷尽描述，或者把权利要求的范围限制到关于这些实施例描 述或图示的特定元素。例如，并且在不限制的情形下，所描述发明的任何（一个或多个）个 体元素可以被替代元素取代，该替代元素提供基本上相似的功能或以其他方式提供适当的 操作。例如，这包括现在已知的替代元素（诸如，对于本领域的技术人员可能当前已知的那 些），以及可能在将来被开发的替代元素（诸如，本领域的技术人员可能基于开发识别为替 代方案的那些）。此外，所公开的实施例包括多个特征，其被一起描述并且可能合作地提供 利益的集合。除了另外在所公布的权利要求中明确阐述的范围，本发明不仅限于。
44、包括全部 这些特征或提供全部所陈述的利益的那些实施例。以单数形式（例如，使用冠词“一”、“一 个”、“该”或“所述”）对权利要求元素的任何提及将不被解释为把元素限制为单数。 说 明 书CN 104025468 A 10 1/13页 11 图 1 说 明 书 附 图CN 104025468 A 11 2/13页 12 图 2 说 明 书 附 图CN 104025468 A 12 3/13页 13 图 3 说 明 书 附 图CN 104025468 A 13 4/13页 14 图 4 说 明 书 附 图CN 104025468 A 14 5/13页 15 图 5 说 明 书 附 图CN 10402。
45、5468 A 15 6/13页 16 图 6 图 7 说 明 书 附 图CN 104025468 A 16 7/13页 17 图 8 图 9 说 明 书 附 图CN 104025468 A 17 8/13页 18 图 10 图 11 说 明 书 附 图CN 104025468 A 18 9/13页 19 图 12 说 明 书 附 图CN 104025468 A 19 10/13页 20 图 13 说 明 书 附 图CN 104025468 A 20 11/13页 21 图 14 说 明 书 附 图CN 104025468 A 21 12/13页 22 图 15 说 明 书 附 图CN 104025468 A 22 13/13页 23 图 16 说 明 书 附 图CN 104025468 A 23 。