[發(fā)明專利]無線電力傳輸單元、發(fā)電機(jī)和具有無線電力單元的發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080035901.4
• 申請(qǐng)日: 2010-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102474136A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅野浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02J17/00
• 分類號(hào): H02J17/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種無線電力傳輸單元，包括：

振蕩器，用于將DC能量變換為具有頻率f0的RF能量；

第一天線，用于發(fā)送所述RF能量，所述第一天線包括第一電感器和第一電容器，所述第一電感器和所述第一電容器串聯(lián)連接以形成具有諧振頻率fT的串聯(lián)諧振電路；以及

第二天線，用于通過耦合諧振磁場(chǎng)來接收由所述第一天線已經(jīng)發(fā)送的所述RF能量的至少一部分，所述第二天線包括第二電感器以及第二電容器，所述第二電感器以及所述第二電容器并聯(lián)連接以形成具有諧振頻率fR的并聯(lián)諧振電路；

其中，所述諧振頻率fT以及所述諧振頻率fR被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于所述RF能量的所述頻率f0，

所述振蕩器具有升壓比Voc，

所述第一電感器具有電感L1，

所述第二電感器具有電感L2，

所述第一天線與所述第二天線具有耦合系數(shù)k，以及

所述電力傳輸單元滿足(L2/L1)≥4(k/Voc)²。

2.一種發(fā)電機(jī)，包括：

發(fā)電部，用于輸出DC能量；以及

與所述發(fā)電部相連的無線電力傳輸單元，

其中，所述無線電力傳輸單元包括：

振蕩器，用于將所述DC能量變換為具有頻率f0的RF能量；

第一天線，用于發(fā)送所述RF能量，所述第一天線包括第一電感器和第一電容器，所述第一電感器和所述第一電容器串聯(lián)連接以形成具有諧振頻率fT的串聯(lián)諧振電路；以及

第二天線，用于通過耦合諧振磁場(chǎng)來接收由所述第一天線已經(jīng)發(fā)送的所述RF能量的至少一部分，所述第二天線包括第二電感器以及第二電容器，所述第二電感器以及所述第二電容器并聯(lián)連接以形成具有諧振頻率fR的并聯(lián)諧振電路；

其中，所述諧振頻率fT以及所述諧振頻率fR被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于所述RF能量的所述頻率f0，

所述振蕩器具有升壓比Voc，

所述第一電感器具有電感L1，

所述第二電感器具有電感L2，

所述第一天線與所述第二天線具有耦合系數(shù)k，以及

所述發(fā)電機(jī)滿足(L2/L1)≥4(k/Voc)²。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電機(jī)，其中，所述發(fā)電部是太陽能發(fā)電部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)，其中，所述太陽能發(fā)電部使用晶體硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，當(dāng)所述第二天線的輸出端子連接到跟隨所述第二天線的負(fù)載時(shí)，所述振蕩器的輸出阻抗Zoc以及所述第一天線的輸入阻抗Zin實(shí)質(zhì)上相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，當(dāng)所述振蕩器的輸出端子連接到所述第一天線的輸入端子時(shí)，所述第二天線的輸出阻抗Zout與跟隨所述第二天線的負(fù)載的輸入阻抗實(shí)質(zhì)上相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求2至6之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，

滿足(L2/L1)≥100×(k/Voc)²。

8.根據(jù)權(quán)利要求2至7之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，

滿足(L2/L1)≥10000×(k/Voc)²。

9.根據(jù)權(quán)利要求2至8之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，所述發(fā)電部和所述第一天線被設(shè)置在建筑物的外部，以及所述第二天線被安裝在所述建筑物的內(nèi)部。

10.根據(jù)權(quán)利要求2至9之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，所述第一電感器和所述第二電感器均具有空芯螺旋結(jié)構(gòu)。

11.根據(jù)權(quán)利要求2至10之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，

滿足L1＜L2。

12.根據(jù)權(quán)利要求2至11之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，

所述第二電感器的匝數(shù)N2大于所述第一電感器的匝數(shù)N1。

13.根據(jù)權(quán)利要求2至12之一所述的發(fā)電機(jī)，其中，

所述第二電感器的面積大于所述第一電感器的面積。