一種具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統的製作方法

2023-05-17 09:18:36

本發明公開了一種全自動跟蹤聚焦技術以及具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統與方法，所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統既支持電動汽車在高速行駛中無線充電，也支持電動汽車在停泊中無線充電，屬新能源汽車領域。

背景技術：

電動汽車是未來新能源汽車的發展方向，隨著電動汽車的商用，電動汽車的充電問題將日益突出，甚至成了限制電動汽車普及推廣的咽喉。電動汽車的充電方法大體上可以分為有線靜態充電，有線移動充電，無線靜態充電和無線移動充電四種充電方式。有線移動充電在早期的有軌電車、無軌電車上已經有所應用，目前的地鐵以及高鐵還都是採用有線移動充電或供電方式。有線靜態充電就是所謂的充電站和充電樁，目前正在大規模建設的有線接觸型充電樁可以解決電動汽車在停泊中充電，但是由於充電時間相對較長，一般的充電樁需要6-8小時才能將一部電動汽車的電池充滿，在路途中等待6-8小時充電是很難讓大部分車主和乘客所接受的，因此，即便是旅行線路上建了很多的充電樁也很難解決旅途中充電的問題。大功率快速充電樁可以將充電時間縮短到20分鐘左右，但是快速充電的能量消耗將是普通充電的幾十倍，不但對電網將是個短期負載衝擊，而且浪費能源。

無線靜態充電技術十幾年前就已在實驗室實現了，近距離非接觸無線充電技術幾年前已經應用在電話機的充電器中、各種電動工具的充電器中。常用的技術主要有三種：一種是電磁耦合技術，第二種是電磁共振技術，第三種是微波技術。三種技術各有優缺點，微波技術傳輸能量的距離相對比較遠，然而大功率的微波對人體有一定的傷害而且效率也比較低，因此就不予考慮用在民用電動汽車領域；電磁共振技術的能量傳輸距離可以達到幾十釐米，但是傳輸功率相對沒有電磁耦合技術的大；電磁耦合技術比較適合大功率能量傳輸，然而所使用的環境都是近距離：充電發射器和接收器之間的距離都小於幾十毫米。隨著新能源電動汽車技術的發展，無線充電在電動汽車領域的需求越來越高。不少人提出了將現有的電磁耦合充電技術和電磁共振充電技術應用於電動汽車領域。許多大專院校及企事業單位的科研團隊，包括本發明人及其合作的國內外科研團隊，都在大功率無線移動能量傳輸技術方面做了大量的研究工作，包括電磁耦合充電技術和電磁共振技術的應用。

在電磁共振技術方面，美國麻省理工學院的研究小組在2007年提出的突破性技術，他們在實驗室使用兩個半徑30cm的螺旋線圈，在9.9MHz的頻率下進行能量傳輸，相隔2m傳輸60W功率，成功點亮了一個60W的燈泡，傳輸效率為40%。後續在國內的幾個科研團隊，通過微調電磁共振技術及參數設置，使效率得到了進一步的提高。本發明人及其合作的國內外科研團隊也對電磁共振式無線充電技術進行了大量全面的實驗研究與測試，首先提出了「電磁自動聚焦」技術和「電磁動態陣列自動聚焦」技術（專利申請號：201410559492.8 、201410627463.0）使無線移動充電能量傳輸效率提高到90%以上。然而這些聚焦技術雖然聚焦比較精確但是實施相對比較複雜，最好是有更簡便的、易於實施的聚焦系統。

綜上所述，現有無線移動或靜止充電技術存在的缺點和不足包括：1、實施成本相對比較高，技術相對比較複雜；2、電磁聚焦技術和方法有待進一步優化和提高。

針對現有技術的缺點和不足，本發明公開了一種全自動跟蹤聚焦技術以及具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統與方法，所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統採用全自動跟蹤聚焦技術、逆向互感型聚焦控制技術、發射和聚焦線圈陣列技術、分布式預認證技術方案等一系列的先進技術，能夠根據電動汽車離道路護欄的距離自動調節發射電磁波的強度和發射角度，全自動跟蹤聚焦，僅將無線充電電磁波聚焦在安裝在電動汽車上的充電接收片上，為電動汽車進行高效率的無線充電。本發明技術含量高，充電效率高，無電磁輻射，安全性能好，實施相對比較簡單，有效的解決了上述現有技術的缺點和不足。

技術實現要素：

本發明公開了一種全自動跟蹤聚焦技術以及具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統與方法，所述全自動跟蹤聚焦技術既可以適用於「充電帶型」無線充電系統中，也可以使用在「護欄型」無線充電系統中。以下我們使用「護欄型」無線充電系統來講述全自動跟蹤聚焦技術的具體內容，並將該技術應用到「護欄型」無線充電系統中構建成一種具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統。

所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統包括逆向互感聚焦型發射板或片、逆向互感型無線充電接收板或片、儲能型無線充電控制器、光伏片、電流傳導器、接收器、無線充電管理後臺、充電卡、連接電纜線、道路護欄；所述無線充電管理後臺包括用戶資料庫模塊、計費資料庫模塊和車輛移動性管理資料庫模塊；所述儲能型無線充電控制器包括通信控制模塊、預認證列表、儲能模塊、儲能策略控制模塊、充電電流頻率轉換模塊和安全保護模塊；所述逆向互感聚焦型發射板或片包括發射控制模塊、逆向互感控制聚焦單元、發射控制開關陣列、發射線圈陣列和聚焦線圈陣列、立體發射加速線圈、紅外探頭、電磁渦流探測模塊、近距離通信模塊、和電磁屏蔽板；所述光伏片是由太陽能光伏發電模塊組成，安裝在道路護欄上面可以將太陽能轉換成電能並通過光伏網絡傳輸和儲存在儲能型無線充電控制器中；所述逆向互感型無線充電接收板或片包括接收線圈陣列、逆向互感控制聚焦單元、諧振電容器、紅外探頭、近距離通信模塊或近距離通信天線、電磁屏蔽板；所述電流傳導器包括多個電流傳導環，可以將充電電流和通信信號通過高速旋轉的輪軸傳導到安裝在電動汽車內的接收器中；所述接收器包括高頻整流穩壓模塊、充電控制模塊、近距離通信模塊、充電顯示單元和讀卡器。所述無線充電管理後臺放置在無線充電管理中心，通過通信電纜線與儲能型無線充電控制器的通信控制模塊相連；所述充儲能型無線充電控制器安裝在道路的兩旁，其一端連接到市電電網以及太陽能光伏發電網上，另一端連接到安裝在道路護欄上的護欄發射板或護欄發射片上；所述護欄發射板用於護欄兩邊均可進行無線充電的道路，而護欄發射片適用於僅在護欄一邊進行無線充電的道路上；所述無線充電接收片安裝在電動汽車的兩側，車門外側或側保險槓外側，輪轂型無線充電接收片可以安裝在電動汽車的輪轂外側，並連接到電流傳導器上，通過電流傳導器將與車輪一起高速旋轉的輪轂型無線充電接收片中的電流傳導到安裝在電動汽車內的接收器中；所述接收器的另一端與電動汽車的電池相連，通過接收器的充電控制模塊和充電管理模塊對電池進行充電控制和管理。

在所述「護欄型」無線充電系統中，所述護欄發射板或片安裝在道路兩旁的護欄上，電動汽車在安裝有護欄無線充電系統的道路上行駛時，由於電動汽車與每個護欄發射板或護欄發射片的相對位置和距離都是在時時的不斷變動，必須能夠控制護欄發射板或護欄發射片發射的電磁場使其能夠自動聚焦到需要的位置並根據需要自動開啟和關閉。同時，由於每一個護欄發射板或片就是一個充電埠，系統需要對每一個使用該埠的車輛進行認證並統計該車輛在一定的時間內使用每個充電埠所充的電量，只有通過認證的車輛才可以使用該埠。因此，涉及的主要問題有三個：第一，高速預認證，首先要知道經過的電動汽車是不是有權使用無線充電系統，由於電動汽車在高速行駛下每秒鐘要經過幾十個護欄發射板或護欄發射片，如果每個埠上所收到的認證信息都實時地發給後臺進行認證的話，將對後臺造成巨大的認證壓力，而且認證時間也無法滿足高速行駛的要求，因此必須採用提前預認證的方式；第二，高速自動跟蹤聚焦，對於通過認證的車輛，護欄發射板或護欄發射片在最快的速度下將無線充電電磁流自動跟蹤聚焦到電動汽車的接收片上；第三，動態關閉，電動汽車通過後，或在電動汽車停止充電後所述護欄發射板或護欄發射片在儘快關閉發射電流。為此，本發明經過實驗驗證提出了分布式預認證方法以及全自動跟蹤聚焦技術與方法。所述全自動跟蹤聚焦技術與方法的特徵在於，該技術和方法採用了逆向互感控制聚焦技術、發射和聚焦線圈陣列技術方案。

所述分布式預認證方法是將需要認證的電動汽車用戶提前交到後臺進行認證，並將通過認證的結果分散保存在該電動汽車將要通過的發射板或發射片中，在一定的時間內電動汽車通過需要認證時僅需在當地進行核對即可，超過時間後電動汽車將需要從新到後臺進行預認證。預認證的具體方法是：1）、每個充電控制器管理一個「預認證列表」，定期或在有新的預認證後更新，更新後的「預認證列表」將被發送並保存在所有隸屬於該充電控制器的發射板或發射片中；2）、當電動汽車需要充電時通過近距離通信設備發送一個「充電請求」信息，發射板或發射片收到信息後檢查該車輛是否有預認證，如果已經進行了預認證那麼就立即打開認證開關並等待逆向互感聚焦充電，如果還沒有進行預認證，就進行下一步預認證；3）、發射板或發射片將收到的「充電請求」信息經過充電控制器發送到管理後臺進行預認證，如果預認證通過，管理後臺將發送一個預認證列表更新消息返回給該充電控制器，該充電控制器將更新後的「預認證列表」發送並保存在所有隸屬於該充電控制器的發射板或發射片中。

所述逆向互感控制聚焦技術的特徵在於，該技術巧妙的運用了聚焦線圈陣列技術和電磁線圈互相感應的原理，以及感應迴路雙向性原理，也就是說，例如A是發射線圈，B是接收線圈，AB線圈相距一個固定的距離，如果在發射線圈A中加載電流後，接收線圈B能夠收到發射線圈發出的電磁信號那麼反過來在接收線圈B內加載了一定的電流後發射線圈A也能按比例收到接收線圈B發出的電磁感應信號；所述聚焦線圈陣列技術是利用電磁場相互作用的原理，將電磁線圈按照一定的位置及空間關係排列成一定形狀的陣列，通過對線圈加載的電流的幅度、相位的控制使其產生可控的磁場，並根據需要將磁場聚焦到所需要的位置上；因此，所述逆向互感控制聚焦技術的工作方法是：首先，在接收端接收線圈中加載一個微小的感應電流，稱為逆向互感電流，逆向互感電流的頻率高於或低於所用充電電流頻率的整數倍，然後，偵聽發射端發射線圈陣列以及各聚焦線圈陣列中各線圈中的感應電流，稱為逆向互感控制電流，根據收到發射線圈陣列和聚焦線圈陣列中各線圈中的逆向互感控制電流的大小按比例對相應的線圈加載發射電流，這樣就能夠保證接收線圈按比例收到充電電流並且保證發射電磁波能夠聚焦到接收線圈上；通過採用不同的頻率可以讓發射線圈和接收線圈之間的逆向互感連續進行，這樣系統就可以連續的控制對接收環或片的跟蹤聚焦；本發明還公開了一種發射板或片動態關閉的方法，所述動態關閉方法的特徵是，該動態關閉方法當發射板或片上的所有線圈在T時間後沒有收到逆向互感電流信號將自動關閉無線充電發射電流，T是電動汽車經過每個護欄發射板或片所需要的時間，T的大小由電動汽車當時的行駛速度來確定，速度越快T越小；假設電動汽車當時的行駛速度為V公裡每小時，護欄發射片的長度為L米，那麼T = L/(0.278*V)秒；例如L=1米長，車輛的速度V=10公裡每小時時，T=0.36秒；而車輛當時的速度為V=100公裡每小時時，T=0.036秒。發射板或片的關閉時間由電動汽車當時的行駛速度來確定，速度越快離開該發射板或片的時間越快，因此關閉的也要越快，有效的減少了空載時間，提高了無線充電傳輸效率。

所述發射和聚焦線圈陣列技術方案的特徵是，該技術方案主要有以下幾種特徵形式：1）、環繞型：聚焦線圈陣列採用相對比較小的線圈陣列圍繞在發射線圈或發射線圈陣列的外側的同一平面上，聚焦線圈陣列可以是由幾個小的陣列組成，控制不同的陣列線圈中加載的電流的幅度和相位可以使磁場朝不同的方向傾斜，發射線圈或發射線圈陣列和聚焦線圈陣列可以是圓形或方型或長方形結構；2）、背景型：採用相對比發射線圈大的聚焦線圈做為背景，在其中間同一平面上安放一個或多個發射線圈陣列或陣列束，通過其比較大的聚焦線圈產生的背景磁場，使其中間同一平面上安放一個或多個發射線圈陣列或陣列束所產生具有凝聚型的發射磁場，從而提高了電磁波的發射距離；比較特殊的一種背景型發射和聚焦線圈陣列技術方案就是雙環線圈，一個大的聚焦線圈中間放置一個相對小一點的發射線圈；背景型的聚焦線圈技術能夠提高電磁發射距離；3）、立體型：立體型是在平面發射線圈陣列和聚焦線圈陣列的基礎上在一定的距離之內再加一層或多層相同的發射線圈陣列和聚焦線圈陣列，這樣就構成了立體型結構，立體型結構將進一步提高發射距離。在無線充電系統的發射端採用發射線圈陣列和聚焦線圈陣列技術方案的優點是：第一，減少電磁環流，發射端的電磁環流不但起不到任何的能量傳送，反而消耗發射能量；第二，增加發射端與接收端的電磁耦合係數；第三，提高了發射距離；第四，可以通過控制和調整不同位置上的聚焦線圈陣列中的電流幅度或相位，來調整電磁發射的方向和強度。

採用以上新型的技術本發明人製作了具有逆向互感控制聚焦功能的無線充電發射板或片，和具有逆向互感控制功能的無線充電接收板或片；所述發射板或片的特徵是，該發射板或片在原有的發射板或發射片內增加了逆向互感控制聚焦單元；所述具有逆向互感控制功能的無線充電接收板或片的特徵是，該電接收板或片在原有的接收片內增加了逆向互感控制聚焦單元。本發明人還採用所述的具有逆向互感控制聚焦功能的無線充電發射板或片和具有逆向互感控制功能的無線充電接收板或片製作了一種具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電系統，並提供了具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電方法，所述無線移動充電系統能夠全自動的對行駛中的電動汽車進行跟蹤聚焦。

所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線移動充電方法為：1）、無線充電中心機構將所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線充電系統安裝在相關道路一側或兩側的道路護欄上，並為需要充電的電動汽車安裝逆向互感型無線充電護欄接收板或片、電流傳導器和接收器，開通無線充電帳號；2）、儲能型充電控制器將根據儲能策略將光伏電能或谷值的市電網電能儲存在充電控制器的儲存模塊中，每一個儲能型充電控制器可以控制1-2公裡的護欄路段；3）、安裝在道路一側或兩側的護欄上的具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線充電系統通過其近距離無線通信模塊實時的發送「可充電」信號；4）、當持有有效無線充電帳戶並需要充電的電動汽車接近安裝有所述具有全自動跟蹤聚焦功能的護欄型無線充電系統的相關道路上並收到「可充電」信號後，通過其近距離無線通信模塊發送「充電請求」信息，安裝在附近護欄上的逆向互感聚焦型護欄發射板或片收到「充電請求」信息後，查看其保存的「預認證列表」，如果該用戶沒有經過預認證，護欄發射板或片將「充電請求」信息經充電控制器轉發給充電管理後臺進行預認證，如果預認證通過，管理後臺將發送一個「預認證列表更新」指令返回給該充電控制器，該充電控制器更新其保存的「預認證列表」將剛通過預認證的客戶ID添加進去，並把更新後的「預認證列表」發送給該充電控制器相連的所有逆向互感聚焦型護欄發射板或片，保存時間是24小時；5）、如果該用戶已經通過了預認證就立即打開該護欄發射板或片上的認證開關，當逆向互感聚焦型護欄發射板或片收到互感控制聚焦信號將立即發射無線充電電磁流進行逆向互感聚焦無線充電；6）、當發射板或片上的所有線圈在T = L/(0.278*V) 秒後沒有收到逆向互感電流信號將自動關閉無線充電發射電流，V為電動汽車當時的行駛速度每小時公裡數，L為護欄發射板或片的長度米；7）、由於安裝在電動汽車上無線充電接收器內的近距離無線通信信號可以擴散到以電動汽車為中心的10-30米的距離，所以在電動汽車周圍的所有逆向互感聚焦型護欄發射板或片將都通過了對該電動汽車的認證，當電動汽車行駛到下一個逆向互感聚焦型護欄發射板或片時，一旦該逆向互感聚焦型護欄發射板或片收到互感控制聚焦信號將立即發射無線充電電磁流進行逆向互感聚焦無線充電；8）、當所述護欄發射環或護欄發射片或接收片上任何一邊的紅外探頭探測到發射片和接收片之間有紅外移動物體存在將會立即關閉發射片上的總控制開關；9）、當有金屬物體接近所述護欄發射環或護欄發射片時，在電磁感應的作用下金屬中將渦流，渦流將對護欄發射環或護欄發射片的磁場造成不平衡的分布，所述電磁渦流探測模塊正是根據這一原理，當探測到護欄發射環或護欄發射片的磁場有不平衡的分布時將立即關閉發射總控制開關；10）、充電時將首先使用儲能型充電控制器中的儲能進行充電，當儲能用完後就直接使用市電電網的電能進行充電。

本發明由於採用以上所述技術方案及技術設計，其具有以下優點：1、認證速度快，不但支持無線靜止充電的認證，而且支持高速行駛中的高速無線充電認證；2、全自動高速跟蹤聚焦，由於採用了逆向互感控制聚焦技術和方法聚焦速度非常之快而且精準，不但支持停車場無線聚焦充電，而且支持高速行駛中的自動聚焦無線充電；3、充電傳輸效率高，由於採用了自動聚焦技術，充電效率可達到90%以上；4、僅開啟需要充電的電動汽車所在的位置上的對應的護欄進行充電，電磁輻射小，節能環保。採用此技術方案電動汽車可以在任何安裝有本發明的無線移動充電護欄的道路上邊運行邊充電，使電動汽車的續航裡程得到了無限的擴展。

附圖說明

圖1是具有全自動跟蹤聚焦功能的道路護欄型無線充電系統總體結構原理示意圖。

圖2是無線充電控制器原理示意圖。

圖3是具有逆向互感控制聚焦功能的無線充電發射板或片原理示意圖。

圖4是具有逆向互感控制功能的無線充電接收板或片原理示意圖。

圖5是一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個圓形發射線圈和外部環繞的一個圓形聚焦線圈陣列原理示意圖。

圖6是一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個方形發射線圈和外部設置的多個方型聚焦線圈陣列原理示意圖。

圖7是一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括三個方形發射線圈陣列和外部環繞設置的多個方型聚焦線圈陣列原理示意圖。

圖8是一個背景型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個聚焦線圈和7個發射線圈陣列束原理示意圖。

圖9是一個背景型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個聚焦線圈和1個發射線圈原理示意圖。

圖10是一個立體型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括2個聚焦線圈和2個發射線圈組成的立體加速型發射片原理示意圖。

圖11是一個安裝在兩條行車道中間的具有全自動跟蹤聚焦功能的無線充電護欄（612、613）的無線充電預認證範圍、充電請求範圍、和逆向互感跟蹤聚焦範圍原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實際例子對本發明進行詳細的描述。

圖1展示了具有全自動跟蹤聚焦功能的道路護欄型無線充電系統總體結構原理示意圖。所述道路護欄型無線充電系統包括無線充電管理後臺（100）、儲能型充電控制器（101、102）、護欄發射板（201、202、203、204）、護欄發射片（201、202、203、204）、光伏片（104、105）、無線充電接收片（300）、電流傳導器（10）、接收器(500)、充電卡(8)、連接電纜線(107、108）、道路護欄（200）、電池（60）；所述無線充電管理後臺（100）放置在無線充電管理中心，通過通信電纜線與儲能型無線充電控制器（101、102）的通信控制模塊相連；所述充儲能型無線充電控制器（101、102）安裝在道路的兩旁，其一端連接到市電電網（106）以及太陽能光伏發電網（103）上，另一端連接到安裝在道路護欄（200）上的護欄發射板或護欄發射片（201、202、203、204）上；所述護欄發射板（201、202、203、204）用於護欄兩邊均可進行無線充電的道路，而護欄發射片（201、202、203、204）適用於僅在護欄一邊進行無線充電的道路上；所述無線充電接收片（300）安裝在電動汽車的兩側，車門外側或側保險槓外側，輪轂型無線充電接收片（300）可以安裝在電動汽車的輪轂外側，並連接到電流傳導器（10）上，通過電流傳導器將與車輪一起高速旋轉的輪轂型無線充電接收片（300）中的電流傳導到安裝在電動汽車內的接收器（500）中；所述接收器（500）的另一端與電動汽車的電池（60）相連，通過接收器（500）的充電控制模塊和充電管理模塊對電池（60）進行充電控制和管理。

圖2是儲能型充電控制器（101）原理示意圖。所述儲能型無線充電控制器（101）包括通信控制模塊（111）、預認證列表（105）、儲能模塊（114）、儲能策略控制模塊（113）、充電電流頻率轉換模塊（112）和安全保護模塊（115）；通信控制模塊（111）的一端通過通信線路（118）與無線充電管理後臺連接，另一端（116）通過通信線路與護欄發射片（201）的通信埠（218）相連；儲能策略控制模塊（113）通過接口（119）與市電電網（106）以及太陽能光伏發電網（103）相連，根據儲能策略將電能儲存的儲能模塊（114）；安全保護模塊（115）通過接口（117、219）與護欄發射片（201）的發射控制開關（215）相連。

圖3是具有逆向互感控制聚焦功能的護欄發射板或護欄發射片原理示意圖。所述護欄發射板（201）或護欄發射片（201）包括發射控制模塊（210）、逆向互感控制聚焦單元（214）、發射控制開關（215）、發射線圈陣列和聚焦線圈陣列（216）、紅外探頭（213）、電磁渦流探測模塊（212）、近距離通信模塊（211）、和電磁屏蔽板（217）。所述光伏片（104、105）是由太陽能光伏發電模塊組成，安裝在道路護欄（200）上面可以將太陽能轉換成電能並通過光伏網絡（103）傳輸和儲存在儲能型無線充電控制器（101、102）中。

圖4是具有逆向互感控制聚焦功能的無線充電接收板或片（300）原理示意圖。所述無線充電接收板或片（300）包括接收線圈（316）、逆向互感控制聚焦單元（314）、諧振電容器（315）、紅外探頭（312）、近距離通信模塊或近距離通信天線（311）、電磁屏蔽板（318）；近距離通信模塊或近距離通信天線（311）通過通信線路與接收器的通信模塊（511）相連，或通過電流傳導器與接收器的通信模塊（511）相連，接收線圈（316）、諧振電容器（315）並聯，並通過線路（317）與接收器（500）相連或通過電流傳導器與接收器相連。

圖5是一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個圓形發射線圈（230）和外部相鄰環繞的多個圓形聚焦線圈陣列（231-248）原理示意圖。圖6是一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個方形發射線圈（250）和外部相環繞置的多個方型聚焦線圈陣列（251）原理示意圖。圖7是一個發射片（220）內部包含一個環繞型發射和聚焦線圈陣列技術方案，該方案包括三個方形發射線圈陣列（225、226、227）和外部相鄰環繞設置的多個方型聚焦線圈陣列（228）原理示意圖。圖8是一個背景型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括一個聚焦線圈（260）和7個發射線圈（261）陣列束原理示意圖。圖9是一個背景型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括1個聚焦線圈（260）和1個發射線圈（262）原理示意圖。圖10是一個立體型發射和聚焦線圈陣列技術方案包括2個聚焦線圈和2個發射線圈組成的立體加速型發射片原理示意圖。

圖11是安裝在兩條行車道中間的具有全自動跟蹤聚焦功能的無線充電護欄（612、613）的無線充電原理示意圖。所述無線充電護欄（612、613）安裝在兩個行車道中間，安裝有無線充電接收設備的電動汽車（610）在行車道是行駛時如果需要充電就通過近距離無線通信裝置發送「充電請求」信號，「充電請求」信號發送的範圍（615）在汽車的附近，帶灰色圓點的護欄（612、614）為已經收到最新的「預認證列表」，帶白色圓點的護欄（616、613）表示已經收到了「充電請求」並且通過了認證，只等收到逆向互感控制電流（613）就立即發送無線充電電流（611）；圖中所示電動汽車的無線充電接收板或片是安裝在輪轂外側的，只有安裝有無線充電接收板或片的電動汽車（610）所在位置的無線充電護欄才會開啟無線充電信號，其它無線充電護欄上的無線充電信號關閉，以降低發射能耗，提高充電效率。

上述各實施例子僅用於說明本發明，各部件的結構、尺寸比例和連接方式都是可以有所變化的，凡根據本發明原理對個別部件的結構、尺寸或連接方式進行改進或等同變換，均不應該排除在本發明的保護範圍之外。