[發(fā)明專利]無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)及用于該系統(tǒng)的共振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080039711.X
• 申請(qǐng)日: 2010-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102484306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪榮澤;李政海;權(quán)相旭;樸垠錫;樸在賢;樸炳哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01P7/00
• 分類號(hào): H01P7/00
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 金光軍

技術(shù)領(lǐng)域

下面的實(shí)施例涉及無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，尤其涉及用于無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的共振器的設(shè)計(jì)技術(shù)。

背景技術(shù)

在多種無(wú)線電力傳輸技術(shù)中，有一種是利用RF元件的諧振(resonance)特性。使用線圈結(jié)構(gòu)的諧振器需要根據(jù)頻率來(lái)改變物理尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線電力共振器(resonator)包含：具有第一信號(hào)導(dǎo)體部分和第二信號(hào)導(dǎo)體部分以及對(duì)應(yīng)于所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分的接地導(dǎo)體部分的傳輸線路；將所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分進(jìn)行電連接的第一導(dǎo)體；將所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分進(jìn)行電連接的第二導(dǎo)體；相對(duì)于在所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分中流通的電流串聯(lián)地插入到所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分之間的至少一個(gè)電容器。

所述傳輸線路、所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體可形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。

所述傳輸線路、所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體可形成矩形(rectangular)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。

所述無(wú)線電力共振器還可包含匹配器，該匹配器位于由所述傳輸線路、所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體形成的閉環(huán)內(nèi)部，用于確定所述無(wú)線電力共振器的阻抗。

所述匹配器可呈矩形(rectangular)。

所述匹配器可根據(jù)由控制器提供的控制信號(hào)改變?cè)撈ヅ淦鞯奈锢硇螒B(tài)，以調(diào)節(jié)所述無(wú)線電力共振器的阻抗。

所述控制器基于從所述無(wú)線電力共振器接收電力或者朝所述無(wú)線電力共振器傳輸電力的相對(duì)的(opposite)共振器的狀態(tài)而生成所述控制信號(hào)。

所述控制器可基于所述無(wú)線電力共振器和無(wú)線電力接收裝置的無(wú)線電力共振器之間的距離、從所述無(wú)線電力共振器傳輸?shù)剿鰺o(wú)線電力接收裝置的無(wú)線電力共振器的波(wave)的反射系數(shù)、所述無(wú)線電力共振器和所述無(wú)線電力接收裝置的無(wú)線電力共振器之間的電力傳輸增益或所述無(wú)線電力共振器和所述無(wú)線電力接收裝置的無(wú)線電力共振器之間的耦合效率中的至少一個(gè)來(lái)生成所述控制信號(hào)。

所述匹配器包含與所述接地導(dǎo)體部分間隔預(yù)定距離的用于阻抗匹配的導(dǎo)體，可根據(jù)所述接地導(dǎo)體部分和所述用于阻抗匹配的導(dǎo)體之間的距離來(lái)調(diào)節(jié)所述無(wú)線電力共振器的阻抗。

所述匹配器可包含根據(jù)由控制器提供的控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述無(wú)線電力共振器的阻抗的至少一個(gè)有源元件。

所述至少一個(gè)電容器為集總元件(lumped?element)，可被插入到所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分之間。

所述至少一個(gè)電容器為分布元件(distributed?element)，可具有Z字形結(jié)構(gòu)。

可在使所述無(wú)線電力共振器具有超材料(metamaterial)的特性的標(biāo)準(zhǔn)(criterion)、使所述無(wú)線電力共振器在目標(biāo)頻率具有負(fù)的導(dǎo)磁系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)或使所述無(wú)線電力共振器在目標(biāo)頻率具有零階共振(Zeroth-Order-Resonance)特性的標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下確定所述至少一個(gè)電容器的電容量。

所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分的表面或所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分的表面上可具有并列的多個(gè)導(dǎo)線，所述多個(gè)導(dǎo)線中每一個(gè)的一端可被接地。

所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分以及所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分可無(wú)需另設(shè)接合處(seamless)而彼此連接。

所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分、所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分或所述接地導(dǎo)體部分中的至少一個(gè)的內(nèi)部可以是空心的。

所述無(wú)線電力共振器還可包含磁芯，該磁芯貫通所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分與所述接地導(dǎo)體部分之間的空間。

當(dāng)所述無(wú)線電力共振器包含至少兩個(gè)傳輸線路時(shí)，所述至少兩個(gè)傳輸線路以串聯(lián)、并聯(lián)或螺旋形態(tài)進(jìn)行連接，可在分別包含于所述至少兩個(gè)傳輸線路的第一信號(hào)導(dǎo)體部分和第二信號(hào)導(dǎo)體部分之間插入至少一個(gè)電容器。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置包含：利用由電源供給器所供應(yīng)的能量，生成用于無(wú)線電力傳輸?shù)碾娏骱皖l率的前處理部；在所述頻率下利用所述電流以無(wú)線方式傳輸電力的無(wú)線電力共振器。在此，所述無(wú)線電力共振器包含：具有第一信號(hào)導(dǎo)體部分和第二信號(hào)導(dǎo)體部分以及對(duì)應(yīng)于所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分的接地導(dǎo)體部分的傳輸線路；將所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分進(jìn)行電連接的第一導(dǎo)體；將所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分和所述接地導(dǎo)體部分進(jìn)行電連接的第二導(dǎo)體；相對(duì)于在所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分中流通的電流串聯(lián)地插入到所述第一信號(hào)導(dǎo)體部分和所述第二信號(hào)導(dǎo)體部分之間的至少一個(gè)電容器。