专利名称：车辆充电器安全系统和方法
技术领域：
本公开内容涉及使用无线能量传送来对车辆充电和用于实现这样的充电的装置。
背景技术：
可以使用多种已知辐射(或者远场)和非辐射(或者近场)技术来无线传送能量或者功率，该技术例如在于2010年5月6日公布为US 2010010909445并且名称为“Wireless Energy Transfer Systems”的共同拥有的美国专利申请12/613，686中具体描述，该专利申请的内容通过引用结合于此。迄今为止，已经由于各种困难而限制比如在用于全电动或者混合动力汽车的充电站中将无线系统用于车辆充电。例如，能量传送效率、供应和设备部件的物理邻近/对准以及相关因素都已经带来限制无线车辆充电装置的商用部署的挑战。在对电动车辆充电时需要传送的能量数量相当可观，并且在合理时间段内这样做需要显著的功率传送等级。对于有线充电系统，需要考虑许多安全问题，比如切割的线缆、磨损的绝缘物、具有潜在易燃材料区域中的发出火花的连接器、从弄脏的或者已经另外形成某些电阻的连接产生的热、由于操作者设置停车制动器失败所致的线缆脱离等。如在通过引用而结合的专利文献中描述的无线充电系统可以以适合于车辆充电的传送速率操作。虽然这些系统避免了有线车辆充电系统的安全性问题中的许多安全性问题，但是一些安全问题仍然存在并且它们可能与在有线车辆充电器系统中或者在比如用来对消费者设备(例如蜂窝电话和膝上型计算机)充电的无线系统的更小型无线系统中的安全问题很不相同。车辆充电的一个特定关注领域是在充电系统的区域中的材料潜在过热。例如，在车辆充电器的电源谐振器与汽车的设备谐振器之间的金属物体可能由于在物体中感应的涡电流而变得热到无法触摸。这样的受热物体可能处在某人可以踩上它或者拾起它的位置。留在充电汽车下面的车库地面上的扳手可能即使在汽车已经驶离之后仍然保持摸起来发烫。针对车辆充电的另一关注可能是在汽车充电之时对身处汽车下面并在谐振器之间的人或者动物的影响。即使在具有在建立的安全等级以下的场等级的情形中，消费者可能仍然希望在该操作场景中减小或者消除场。因此存在对一种解决这样的实际挑战以允许在典型用户环境中广泛使用无线车辆充电器的无线车辆充电器安全系统的需要。
发明内容
—种无线车辆充电器包括用于解决安全性问题的子系统。检测子系统确定是否有安全问题。在一个方面中，通知子系统向用户警告安全问题。在另一方面中，管理子系统解决安全问题。
在一个具体方面中，在感兴趣区域中涂敷的热敏涂料改变颜色以指示高温。在又一方面中，检测子系统包括传感器并且与包括指示器的通知子系统通信。在又一方面中，管理子系统被配置用于提供冷却。在一个相关方面中，管理系统被配置用于去除过热物品。在又一相关方面中，管理系统被配置用于响应于确定有安全问题来变更车辆充电器的操作。本领域技术人员将认识到可以用多种其它方式实施在本公开内容中针对的特定配置。除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域中的普通技术人员普遍理解的含义相同的含义。可以独自或者组合使用上文描述的特征而未脱离本公开内容的范围。通过下文的详细描述和附图，本文公开的系统和方法的其它特征、目的和优点将变得清楚。
图1是在配备有车辆充电系统和对应安全系统的停车区域中停放的汽车的侧视图。图2(a)是图示在车辆充电系统谐振器之上使用热敏涂料的等距视图，并且图2(b)是图示电源谐振器罩的形状的等距视图。图3是根据本文描述的实施例的车辆充电器安全系统的高级框图。图4(a)是具有温度传感器阵列和指示器的谐振器的实施例的等距视图，并且图4(b)是具有检测热的条形传感器的谐振器的实施例的等距视图。
具体实施例方式如上所述，本公开内容涉及使用耦合的谐振器的无线车辆充电器。例如在2010年
5月 6 日公布为 US 2010010909445 并且名称为 “Wireless Energy Transfer Systems” 的共同拥有的美国专利申请12/613,686中提供对使用这样的谐振器的系统的广泛讨论，而且通过引用将其整体如同本文全面阐述般结合于此。现在参照图1，充电电源谐振器101与车库地面107集成以便向汽车102提供无线充电。在一个实施例中，电源谐振器101嵌入于地面107中。在第二实施例中，谐振器101比如由螺栓连接在地面107的板固定于地面107上面。在第三实施例中，谐振器101被实施为放在地面107上面的垫。谐振器101是无线车辆充电系统的部分，无线车辆充电系统的其它部件未在本文明确地图示。为了本公开内容中清楚，无线充电系统的其它部件可以视为由谐振器101代表，即使这样的其它部件可能实际上远离谐振器101定位。附接到汽车102的车辆谐振器111 (有时称为设备、捕获、消耗或者汇集谐振器)捕获从电源谐振器101经由振荡磁场传送的能量。在一个实施例中，设备谐振器111朝着汽车102的中段附接到它的下侧；在变化中，谐振器111基本上朝着汽车102的前部或者后部定位。在更多其它实施例中，谐振器111集成到汽车102的结构、主体或者面板的部分中。作为具体示例，谐振器111可以被成形以用于相配到车辆的保险杠部分中，在被定位于与壁装式或者落地式电源谐振器101的合理靠近域内时允许几乎不可见设计。也应当注意，在本文使用术语，比如“充电”或者“充电器”时，应当广义地解释它们以包括推广的功率传送而不是仅为电池充电。
在实践中发现，在某些实例中，在电源谐振器101与对应车辆谐振器111之间设置的无关物体(例如物体110)可能变更车辆充电系统的操作特性。根据物体Iio的性质及其位置，物体110可能吸收系统传送的能量中的一些能量从而造成物体110及其环境的加热。对于能够对车辆(比如汽车)进行无线再充电的系统，物体110中的吸收的能量可以使它和周围区域变得热到无法触摸。例如，如果汽车102在数小时再充电之后离开充电区域，则拾起物体110的某人可能发现它太热而无法触摸。类似地，即使移动物体，仍然可能影响站在受热区域上的人或者动物。因而，在一个实施例中，检测器103检测明显到足以造成安全性问题的热状态。如图1中所示，传感器103安装于汽车前面的墙壁上。在用于这样的壁装式的配置的各种实现方式中，常规热传感器103 (比如红外线相机或者固态传感器)从墙壁106瞄准在谐振器101周围的区域和在该区域中的任何处的高温。在其它实现方式中，常规热传感器(比如基于热敏电阻的传感器)直接集成于谐振器101中。在备选实现方式中，这样的传感器的阵列用来为更大感兴趣区域提供覆盖。在一些实施例中，包括IR相机、温度计等的一个或者多个热传感器112位于电源谐振器101周围、集成到电源谐振器101中、集成到设备谐振器111中或者附接到汽车102。在一些应用中，在汽车102的下侧上安装传感器112可以是优选的，因为该位置通常提供对下面的电源谐振器101的清晰视图。传感器103的一些廉价实现方式，比如未聚焦红外线检测器，如果它们的视野包括由于其它原因(例如太阳直射在地面107上或者引擎/排气系统热)而变热的区域，则可能读数大为不同。为了允许将很廉价的器件继续用于传感器103，在这样的情形中，附加传感器用来提供校准等级。在一些实施例中，传感器(未示出)定位于汽车上方，例如定位于信号器104的位置并且被瞄准以获得不指示与谐振器有关的热问题的参考环境温度。温度差然后用来确定是否有与汽车102的充电有关的过热情形。在其它实施例中，光指示器而不是热指示器被用来确定落在地面107上的日光是否导致高于来自传感器103的期望温度指示。在一些实施例中，可以有可能通过接通和关断功率传送并且检查温度读数以查看它们是否与功率传送调制相关或者遵循功率传送调制来确定温度增加的来源。例如，如果安全系统(例如由于高传感器读数)怀疑可能存在由于无线功率传送而被加热的物体，则安全系统可以以规定或者随机时间方式暂时调制无线功率传送等级。如果传感器检测到的加热或者温度增加遵循电源的调制，则可能存在无线功率传送正引起异物的加热效果的高可能性。在一些实施例中，在车辆已经停车之后，但是在启动充电之前，(多个)传感器112校准在谐振器101周围的区域。如本文具体描述的，这一校准过程提供用于后续感测的基线值，从而更容易识别可归结于充电的温度改变，以便减轻或者通知。根据安全性问题的性质，对高温状态的适当响应可以变化。如果已知充电系统仅在一个特定位置(已知热点)易于过热，则可能最适当的是，如果检测到在可接受阈值以上的热，则主动冷却该位置。如果安全风险是仅有不适感或者少量伤害之一，则向附近的人们警告可能是最适当的。在某些实施例中，在确定不可接受的加热量时，减小充电功率等级，从而仍然对车辆充电，但是速率更慢。在这样的情形中，可能适当的是让系统用指示器(例如经由无线通信协议、电子邮件消息、文本消息、蜂窝电话消息)向车辆所有者进行通知这一减小的充电速率。车辆所有者然后可以决定是否返回到车辆并且清除引起充电速率减小的物体110。因而，在一个实施例中，信号器104操作地耦合到(多个)传感器103、112，从而它在(多个)传感器103、112检测到高温时激活。在一个实施例中，信号器104提供如下听觉警告，比如合成的语音，告诫附近的人们小心在汽车下面的高温。备选地，更简单通知，比如啁啾声、蜂鸣声等，用来向附近的人们警告。如果应当传达更多信息，则提供在信号器附近的标志以说明在激活它时在区域中有高温。在各种环境中，除了这样的信号器104之外的指示器是更适当的。在一些环境中，在谐振器101附近的高温引起安全问题的可能性可能在汽车102仍然存在时最小，但是一旦汽车102离开就明显增加，由此留下行人或者例如拴住的狗可能冒险进入的开放空间。在这样的环境中，(多个)传感器103、112包括集成邻近传感器，其确定汽车102存在或者不存在，并且仅在(i)检测到高温情形并且(ii)汽车102不再存在时激活信号器104。如上文所述，信号器104提供听觉警告。在其它实施例中，提供视觉警告。在简单实现方式中，视觉警告经由无间断或者闪烁灯、例如LED器件。在更复杂的实现方式中，提供包括文字消息的电子标志。根据环境和关注程度，脉动、闪烁或者选通发光效果用来提供对风险的适当数量的关注。在一些实施例中，经由电话、文字、鸟鸣、电子邮件即时消息等向所有者或者其他指定用户发送消息。 现在参照图4 (a)，在各种实施例中，温度传感器阵列或者布置集成到电源或者设备谐振器的罩中。在图4(a)中描绘的一个实施例中,温度传感器401部署为在谐振器101上面的阵列。温度传感器401的阵列可以安装于谐振器罩的内侧上与谐振器的顶表面接近到足以检测由于在谐振器上面的热物体所致的温度差。在其它实施例中，温度传感器401与罩本身集成为装入罩的封装内或者与罩的封装一体。在又一实施例中，传感器401在基本上覆盖谐振器101的顶部的单独模块中。可以使用和校准温度传感器401的阵列以区分由于放置于谐振器101上面的有损物体所致的或者由于环境温度的总体上升所致的局部化加热。例如，在一个或者多个传感器中的更高温度读数可以表示异物可能在谐振器上面并且吸收能量，而所有温度传感器的温度读数总体上升可以表示由于太阳、环境等所致的环境温度改变。用于产生这样的差别读数的能力可以消除对校准传感器的任何需要，因为可以仅需在它们的读数之间的相对差值以检测热物体。在一些应用中，传感器401的输出被耦合到电源的功率和控制电路装置，从而允许电源控制来改变它的操作参数，以限制或者减小异物的加热。可选地，提供在谐振器101上或者附近的灯402，比如LED、光致发光条或者其它发光源，以基于传感器401的输出向用户提醒潜在热物体。在如图4b中描绘的另一实施例中，跨越电源谐振器101的面布置热敏材料403的条、线、串等。条403耦合到适当感测电路装置以检测由于从在谐振器上面的物体的加热所致的条403的性质改变，并且用来如上文描述的那样控制谐振器的功率输出或者其它操作特性，或者向用户通知在谐振器上面的可能热物品。在某些环境中，安全风险可能充分大以至于仅警告是不够的。例如孩子可能漫步经过在操场或者学校的停车设施并且试图拾起热的物体110。在这样的环境中，主动管理过热是适当的。因而，在图1的实施例中，冷却剂分配器105设置于地面107附近的墙壁106上并且在检测到过热时激活。在一个简单实施例中，冷却剂分配器105仅为如下水喷嘴，该水喷嘴具有在检测到过热时打开的由电磁控制阀。在一个相关实施例中，洒水也用于附加目的，(在与其它洗车喷嘴组合的一个具体实施例中)这些目的包括清洁汽车的底部，清洁来自地面107的油、油脂和其它汽车用流体，以及清扫来自地面107的碎渣。其它环境可能需要更复杂的方式。在一个实施例中，冷却管与谐振器101集成。在某些环境中，与过热有关的安全性问题需要减小或者关断车辆充电而不是通知过热状态或者激活冷却装置，或者除了通知过热状态或者激活冷却装置之外还减小或者关断车辆充电。在用于这样的环境的一个实现方式中，传感器103耦合到车辆充电器，并且过热指示造成完全或者部分重新为充电器供电。在一个实施例中，常规互锁电路装置用来实施这样的控制，从而如果检测到物体110则充电不能发生。一些车辆充电器设计利用多个电源和设备谐振器；在这样的实现方式中，一个实施例应用谐振器元件的不同组合以允许一些充电继续，但是以未造成过热的方式。在一些实施例中，充电系统包括可变规格的电源，并且可以变化电源的规格以允许至少一些充电继续，但是以未造成过热的方式。在其它实施例中，无线充电系统包括可以用使异物的加热最小的方式供能或者供电的多个电源和设备谐振器或者电源和设备谐振器阵列。例如，在一个实施例中，无线充电系统可以包括朝着汽车的前部定位的一个电源和设备谐振器以及朝着汽车的后部定位的第二电源和设备谐振器。温度传感器可以监视在电源和设备谐振器之间或者周围的任何异常状态并且使用产生最少热量的谐振器对，从而尽管可能有障碍，但仍然允许汽车接收功率。防止过热而不是对过热做出反应在某些环境中是优选的。在这样的境况中，传感器103检测可能造成过热的物体110的存在并且在任何过热出现之前采取适当动作(通知、清除物体、关停充电器)。在这样的环境中，实施传感器103以不检测过热本身而是仅检测可能导致过热的物体的存在。在一个简单实施例中，以与车库门装置相似的方式使用光束以保证在关门之前不存在人或者物体。常规光帘可以提供略微更全面的检测区域。在某些实现方式中，特别是如果涉及汽车或者车辆充电系统的其它系统已经出于其它目的(例如辅助驾驶员停车，从而对准谐振器)而运用数码相机和常规机器视觉系统，则这样的部件是用于传感器103的高性价比的部件。一些车辆已经具有如下系统，这些系统将传输和/或反射的声学、微波、RF、光学和其它信号用于定位、停车辅助、碰撞避免等；在适当环境中，对这些系统的少量修改和增强可以提供传感器103的高性价比的补充和备选。例如容易修改具有用于停车辅助的低安装LIDAR路边检测的汽车，以便LIDAR在充电模式中之时面向谐振器区域而不是面向路边。(多个)传感器112在一些实施例中也可用来以如上文描述的相同方式检测物体110的存在。在各种实施例中，一个或者多个压力、温度、电容、电感、声学、红外线、紫外线等传感器集成到电源、设备、电源壳体、车辆或者周围区域中以检测在电源与设备谐振器之间的障碍、异物和/或材料。在关键环境中，传感器和安全系统针对移动、无关物体和任何未定义类型或者异常操作状态不断监视谐振器区域。例如覆盖谐振器101的壳体可以包括如下压力传感器或者可以安装于该压力传感器上面，该压力传感器监视在电源谐振器101的罩上推动力或者重量。额外压力或者附加的检测到的重量例如可以指示留在电源上面使操作充电系统变得不安全或者不合需要的异物或者非所需物体。与传感器103的操作很相似，来自这样的压力传感器的输出被耦合到充电系统的处理单元并且用来在传感器被切断或者检测到异常时停止或者减小无线功率传送。如对于特定环境而言适当的那样，传感器耦合到听觉、视觉、振动、通信链路或者其它指示器以提供充电器中断通知。在一些实施例中，感测多个参数的多个传感器同时用来确定是否存在障碍或者异物。为了防止错误触发，在一些实施例中，例如，必须切断至少两个传感器，比如压力和温度传感器，以关断车辆充电器。在金属是最可能的导致过热的物质的谐振器实现方式中，一个实施例经由金属检测器而集成传感器103。这样的实现方式的优点在于常规金属检测器电路装置基于电感回路，而电感回路可以容易与典型设计的谐振器(例如101)集成。假如汽车102中的金属质量大，这样的检测器优选地具有比到汽车102的距离更短的有效范围。多种常规磁力计架构可用来感测物体110的存在。优选地针对在存在大充电场时的可靠操作选择操作频率和磁力计类型；备选地，可以在接通充电器之前、在它的功率减小时或者在它已经被关断时，比如在暂时中断充电以允许磁力计检查期间，使用这样的磁力计。在一些谐振器实现方式中，可能引起过热的物体110的存在可以造成谐振器的操作参数不同于期望的操作参数。例如，来自充电器的功率传送可能明显减小、预期电压或者电流的幅度可能改变、磁场可能变更、谐振器的电抗值可能改变以及在车辆充电器中的相位关系可能改变得都不同于期望。根据车辆充电器中的谐振器和其它电路装置的特定实现方式，将适当电参数或者参数集与标称值进行比较，并且使用这样的比较而不是传感器103，或者与传感器103组合使用这样的比较，以检测物体110的存在。在一些谐振器实现方式中，系统可以监视在电源处的功率输入以及在设备谐振器处接收的功率并且将该值与期望或者标称值进行比较。与标称值的显著差值可能意味着能量在其它物体中耗散或者在系统中可能有错误。在一些谐振器实现方式中，系统可以测量耦合因数k、质量因数Q、谐振频率、电感、阻抗、电阻等并与标称或者期望值进行比较。参数与它们的标称值的5%或者更多改变可以表示系统中的错误或者异物，并且可以用作用于关机、降低功率传送、运行诊断等的信号。例如，高传导率材料可以使谐振器的谐振频率移频并且使它从其它谐振对象失谐。在一些实施例中，运用谐振器反馈装置，该装置通过改变电抗元件(例如电感元件或者电容元件)来校正它的频率。在这样的机制已经存在于汽车充电系统中的程度上，在某些实施例中，它们被运用以补充，而在某些实施例中它们被运用以代替传感器103。上文讨论已经主要聚焦于基于如下部件的检测和响应，这些部件是车辆充电器的部分。在某些实施例中，代之以将这样的电路装置的部分至少部分部署在汽车102本身上。例如，来自安装于墙106上的传感器103的视线可能不如在汽车102的下侧上安装的传感器或者传感器阵列可实现的视线。其它优点也源于这样的汽车安装的实现方式。传感器可以容易地在汽车的设备谐振器下面被直接瞄准并且可以被定位以免感测人为产生的位置，比如在排气系统部件、引擎部件、刹车部件等附近。在一个这样的实施例中，也在汽车102中实施信号器104。在一个具体例子中，用于汽车的GPS系统的现有语音合成模块用来向驾驶员通报由于在车辆下面检测到物体110而不会发生充电并且应当清除它使得充电可以开始。现在参照图2 (a)，无需任何电路装置的一个备选实施例基于热敏材料的使用。在一个具体实施例中，谐振器101在与谐振器101重叠的区域201中以及在相邻区域203中部署有涂敷的热敏涂料，从而如果物体变得充分热，则受加热物体影响的区域的一部分将改变颜色以警告高温。优选地，使用提供清楚警告的明显色变，比如从白色到霓虹灯红/橙色。在一个实施例中，通过模具涂敷涂料，从而在涂料变色时出现警告消息202(例如“小心，，“热，，)。通过使用热敏涂料，传感器103和信号器104 二者的功能被一起实现。也可以用无需比如电磁控制的水阀/喷嘴布置(例如105)的部件的“被动”方式实现管理功能。在图2(b)中描绘的一个这样的实施例中，谐振器101的部分不是仅为平坦、而是以金字塔形、王冠状或者圆锥形状205来实施，从而物体110不可能留在谐振器101上。在第一实现方式中，通过将常规形式用于灌浇混凝土、环氧树脂、玻璃丝或者组成地面107的表面的其余部分其它材料来实现这样的形状，该灌注的材料。在某些环境中，低损耗材料，比如聚四氟乙烯(Teflon)、REX0LITE、苯乙烯、ABS、delryn等,可优选地用于实施谐振器101之上的区域201以提供强度和与充电场的最少交互二者。在第二实现方式中，包括谐振器101并且具有金字塔形状的垫用来实施区域201。在这一实现方式中，垫本身的材料而不是热敏涂料可以因热而变色。在一个相关实施例中，热致性材料用于垫，从而垫的受热区域无论热的物体在何处都上升以形成斜坡，从而逐渐使它从供能的区域移开。随温度改变外观的许多热致性材料是已知的，因此也可以提供过热的视觉指示。一个备选实施例通过在垫中包括囊状物来实现变形，使得通过向囊状物填充空气、水或者另一物质，垫的形状改变以移开异物(例如110)。在又一实现方式中，区域201被实施为摇摆表面，比如如下金字塔形表面，该表面在它的顶点被短圆柱体从地面悬置。通过这样的悬置，在地面107上方的短高度(在一个实施例中近似Icm)标称地维持这样的表面的边界，从而在车辆或者行人在该表面之上走过时，它充分移动使得物体110可能最终滚开或者滑开。可选地，排漏区域集成于区域201或者203的外围周围，从而溶化的雪和其它碎渣容易移入排漏系统中。在其中需要物体清除的更大确信度的环境中，上文提到的支撑圆柱体是活塞子系统的如下部分，该部分向表面可控地提供振动以从谐振器101移开物体。在一些充电器实现方式中，谐振器101被设计成是可移动的以便与汽车102中的对应谐振器最优地对准。在那些实现方式中，用来实现谐振器对准的相同装置用来移动/振动表面以便从区域201对物体110重定位。用于清除区域201的无关物体的备选是从墙106或者另一方便位置部署的常规清扫器/擦拭器装置(未示出)。在一个实施例中，清除装置在车辆迫近区域201时立即操作以使工具、垃圾或者其它材料在清除时间与充电开始时间之间处于区域201中的可能性最小。在一些实施例中，通过操作自动车库开门器来对接这一装置；在其它实施例中，使用常规遥控器。在一个备选实施例中，清除装置即使在汽车102停放于区域201之上时仍然能够操作，从而可以在汽车充电发生之时清除来自汽车102的材料，比如溶化的冰。这是重要的，因为发现冬季污泥有时包括无关材料，比如金属碎渣(例如来自断裂的扫雪机螺钉、洒盐装置等)。一旦污泥溶化，所得碎渣可以引起如上文描述的相同高温状态。由于发现铁质物体特别易受加热，所以在一个实施例中，磁化的擦拭器装置用来更容易清除金属物体。在其中认为污泥特别成问题的环境中，瞄准汽车的底部的喷水器在充电开始之前快速去除污泥。这样的喷水器的具体优点在于如果使用足够的水则从底部滴落到区域201上的水将最终不仅使污泥而且也使至少小物体从区域201去除。使用喷水器的一个相关实施例很好地适合于更暖环境。这一实施例恰在汽车到达之前从区域201上方提供相对强的水流，因此清除区域201的异物材料。这样的方式的优点在于容易可与其它感兴趣特征(比如汽车刷洗或者汽车清洗)集成。并非所有车辆充电器谐振器部署于汽车下面。在一些应用中，在其它结构中实施谐振器。在一个备选实现方式中，电源谐振器实施为在为了与在汽车102的前或者后保险杠中的对应谐振器匹配而设置的高度从墙壁106悬置的水平屏障。在另一实现方式中，在地面107中设置的立柱，比如为了保护停车车库中的墙壁或者支撑柱而普遍提供的立柱，用作电源谐振器101的罩。这样的变化的实现方式造成与本文讨论的例子有些不同的可能的安全问题。然而本领域技术人员将认识到，本文公开的原理也可以容易应用于其它实现方式。现在参照图3，无线汽车充电器安全系统300包括检测子系统301、通知子系统302和管理子系统303。在某些环境中，无需通知和管理子系统。在其它实施例中，以集成方式实施各种子系统；如结合图2(a)讨论的热敏涂料的使用是其中以整体方式实施检测子系统和通知子系统的例子。在图3中未示出在具有无线车辆充电器的其它部件的某些实施例中存在的各种互连，这些部件比如管理子系统可控制的互锁电路装置。如在本公开内容中所示，各种子系统在不同实施例中由电子电路装置、机电系统、基于化学/材料的方式、流体控制系统、计算机实施的控制系统等实施。在实践中发现，一个特定应用环境可能不适合于在不同应用环境中最优的方式。在公司装载设施中保持的大型卡车需要与在住宅车库中的客车不同的安全措施。在一些实施例中，子系统301-303使用与被设计用于在广泛多种环境、车辆、电源和系统中工作或者与广泛多种环境、车辆、电源和系统一起工作的自学习或者可训练算法来操作并且可以学习或者被训练以在监督操作时段之后在许多环境中操作。在一些实施例中，检测子系统301、通知子系统302和管理子系统303中的任何子系统或者这些子系统的任何组合可以是独立模块或者子系统。在其它实施例中，可以至少部分使用在车辆上可用的资源来实施检测子系统301、通知子系统302和管理子系统303中的任何子系统或者这些子系统的任何组合。尽管已经结合某些优选实施例描述本发明，但是其它实施例将被本领域普通技术人员理解并且旨在于落入将在法律可允许的最广意义上解释的本公开内容的范围内。本文引用的所有文献通过引用而结合于此，如同在本文完全阐述一样。
权利要求
1.一种用于充电器的安全系统，用于对在所述充电器的操作期间可能变热的物体提供保护，所述安全系统包括: 检测子系统，配置用于检测与所述充电器实质邻近的所述物体的存在；以及 通知子系统，操作地耦合到所述检测子系统并且配置用于提供所述物体的指示。
2.根据权利要求1所述的安全系统，还包括:管理子系统，操作地耦合到所述检测子系统并且配置用于减轻所述物体的影响。
3.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括热传感器。
4.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统包括信号器。
5.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括热敏涂料。
6.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统包括热敏涂料。
7.根据权利要求2所 述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于冷却与所述物体关联的区域。
8.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于移动所述物体。
9.根据权利要求2述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于响应于检测到所述物体而变更所述充电器的操作。
10.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述充电器包括电源谐振器，其中所述检测子系统与所述电源谐振器集成。
11.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述充电器包括电源谐振器，其中所述通知子系统与所述电压谐振器集成。
12.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述充电器包括电源谐振器，其中所述管理子系统与所述电源谐振器集成。
13.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括壁装式传感器。
14.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括光传感器。
15.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括相机。
16.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括安装在车辆上的传感器。
17.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括与车辆的设备谐振器集成的传感器。
18.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括不对所述物体是否为热做出显著响应的环境传感器，所述检测子系统被配置用于将来自所述环境传感器的输出用于校准。
19.根据权利要求1所述的安全系统，配置用于在所述充电器开始充电之前将所述检测系统用于基线校准。
20.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统包括配置用于在与所述物体邻近的区域中提供警告信号的信号器。
21.根据权利要求20所述的安全系统，其中所述警告信号是视觉指示。
22.根据权利要求20所述的安全系统，其中所述警告信号是听觉指示。
23.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统被配置用于提供所述物体的远程通知。
24.根据权利要求23所述的安全系统，其中所述远程通知包括电子递送的消息。
25.根据权利要求1所述的安全系统，其中在从所述物体移开车辆时启用所述通知子系统。
26.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统包括多个传感器，所述通知子系统被配置用于响应于来自所述多个传感器的子集的差别温度指示来检测所述物体的存在。
27.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括冷却剂分配器，所述冷却剂分配器配置用于响应于检测到所述物体向与所述物体关联的区域供应冷却剂。
28.根据权利要求27所述的安全系统，其中所述冷却剂分配器还被配置用于提供碎渣移动。
29.根据权利要求27所述的安全系统，其中所述冷却剂分配器还被配置用于移动所述物体。
30.根据权利要求27所述的安全系统，其中所述冷却剂分配器与所述充电器的电源谐振器集成。
31.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于响应于检测到所述物体而关断所述充电器。
32.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于响应于检测到所述物体而减小所述充电器的充电等级。
33.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统被配置用于响应于检测到所述物体而改变所述充电器的操作参数。
34.根据权利要求33所述的安全系统，其中所述操作参数涉及多个谐振器的子集的选择。
35.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统与车辆的电子系统集成。
36.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述通知子系统与车辆的电子系统集成。
37.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统与车辆的电子系统集成。
38.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括磁力计。
39.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统包括与谐振器集成的磁力计。
40.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述检测子系统与所述充电器的充电子系统耦合，所述检测子系统把所述充电子系统的操作参数作为输入并且基于所述充电系统的所述操作参数确定所述物体的存在。
41.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括配置用于促进所述物体的移动的表面。
42.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括移动以便促进所述物体的移动的表面。
43.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括用于清扫所述物体以便使它移动的装置。
44.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括用于使用磁力来促进所述物体的移动的装置。
45.根据权利要求2所述的安全系统，其中所述管理子系统包括与所述物体邻近的配置用于流体处理的排漏系统。
46.根据权利要求1所述的安全系统，其中集成所述检测子系统和所述通知子系统。
47.根据权利要求2所述的安全系统，其中集成所述检测子系统和所述管理子系统。
48.根据权利要求2所述的安全系统，其中集成所述通知子系统和所述管理子系统。
49.一种用于确保充电器对在所述充电器的操作期间可能变热的物体的安全操作的方法，所述方法包括: 检测所述物体的存在；以及 提供所述物体的所述存在的通知。
50.根据权利要求49所述的方法，还包括:响应于检测到所述物体的存在而采取管理动作。
51.根据权利要求49所述的方法，其中所述检测包括感测与所述物体关联的热。
52.根据权利要求49所述的方法，其中所述提供通知包括触发本地指示器。
53.根据权利要求49所述的方法，其中所述提供通知包括触发向远程位置的消息。
54.根据权利要求50所述的方法，其中所述采取管理动作包括冷却与所述物体邻近的区域。
55.根据权利要求5 0所述的方法，其中所述采取管理动作包括移动所述物体。
56.根据权利要求50所述的方法，其中所述采取管理动作包括改变所述充电器的操作模式。
全文摘要
无线车辆充电器安全系统和方法使用检测子系统、通知子系统和管理子系统。检测子系统识别安全状态。通知子系统提供安全状态的指示。管理子系统解决安全状态。具体而言，如对于在其中部署充电器的环境而言适当的那样，通过感测高温、提供警告并且关断车辆充电器来解决在电源谐振器与车辆谐振器之间的异物引起的不合需要的热状态。
文档编号H02J7/02GK103210562SQ201180055093
公开日2013年7月17日 申请日期2011年10月3日 优先权日2010年10月6日
发明者K·L·霍尔, M·P·凯斯勒, R·菲奥雷洛, D·A·沙茨, K·J·库利科维斯基, M·索尔加西克 申请人:维特利西特公司