[發明專利]一種平面無線輸電裝置

無效

• 申請號: 201410288659.1
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104104158A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 于兵;陳寬;張經緯;劉鳴威;鄒正元;唐翠翠;周夢玲
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊楠

技術領域

本發明涉及一種平面無線輸電裝置，屬于無線輸電技術領域。

背景技術

無線輸電(Wireless?Power?Transmission，WPT)就是借助于電磁場進行能量傳遞的一種技術。無線輸電一般分為：電磁感應式、電磁共振式和電磁輻射式。電磁感應適用于低功率、近距離傳輸；電磁共振適用于中等功率、中等距離傳輸；電磁輻射適用于大功率、遠距離傳輸。近年來，一些便攜式電器如筆記本電腦、手機、音樂播放器等移動設備都需要電池和充電。一方面，電源電線頻繁地拔插，既不安全，也容易造成磨損，充電器、電線、插座的標準也并不完全統一，這樣既造成了浪費，也形成了對環境的污染；另一方面，建筑物內埋設的輸電線路也會存在老化，帶來極為嚴重的安全隱患。在某些特殊場合下，譬如礦井和石油開采中，傳統輸電方式在安全上也存在隱患；孤立的島嶼、工作于山頭的基站也很難采用架設電線的傳統配電方式。在上述情形下，無線輸電便愈發顯得重要和迫切，因而它被美國《技術評論》雜志評選為未來十大科研方向之一。

近幾年，無線電能傳輸發展更是迅速。Wildcharge、Powercast、SplashPower、東京大學相繼開發出非接觸式充電器。美國麻省理工大學(MIT)在2007年6月宣布，利用電磁共振成功地點亮了一個距離電源約2m遠的60W的燈泡，這項技術被稱為WiTricity。該研究小組在實驗中使用了兩個直徑為50cm的銅線圈，通過調整發射頻率使兩個線圈在10MHz產生共振，從而成功點亮了距離電力發射端2m以外的一盞60W的燈泡。但是，MIT的無線輸電裝置結構太大，一般家庭日常使用無法滿足其空間大小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種結構緊湊的平面無線輸電裝置。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種平面無線輸電裝置，包括兩個分別用于發射和接收的平面電路，所述平面電路包括單匝導電線圈和在單匝導電線圈外圍不與之接觸的多匝導電線圈，所述單匝導電線圈和多匝導電線圈均為圓形，所述單匝導電線圈不閉合，留有缺口，用于發射的單匝導電線圈的兩端連接交流電源，用于接收的單匝導電線圈的兩端連接負載。

優選的，所述單匝導電線圈和多匝導電線圈的材質為純銅。

優選的，所述單匝導電線圈和多匝導電線圈同心。

優選的，所述單匝導電線圈的缺口對應的圓心角的大小為10度。

優選的，所述交流電源的頻率為33MHz。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本發明平面無線輸電裝置結構緊湊，且裝置簡單。

2、本發明平面無線輸電裝置具有較高的能量傳輸效率，較低的損耗，該裝置工作時的中心頻率為33MHz，帶寬為17M，損耗為4.4dB。

附圖說明

圖1是本發明平面無線輸電裝置的整體架構圖。

圖2是本發明平面無線輸電裝置的電路板整體示意圖。

圖3是本發明平面無線輸電裝置的電路板上表面平面示意圖。

圖4是本發明平面無線輸電裝置的平面螺旋線圈示意圖。

圖5是本發明平面無線輸電裝置的平面單線圈示意圖。

其中：1為絕緣板，2為絕緣板的上表面，3為絕緣板的下表面，4為單匝導電線圈，5為多匝導電線圈，6和7分別為饋電過孔。

圖6是本發明平面無線輸電裝置的兩絕緣板板的距離L為0.1米，α為10度時FEKO仿真的S21參數圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

無線輸電技術是一種利用無線電技術傳輸電力能量的技術。在技術上，無線輸電技術與無線電通訊中所用發射與接收技術并無本質區別。本發明中平面電路的線圈結構，它能夠產生既高頻又低電流的高壓交流電，這種高壓交流電可經由空氣作遠距離的無線傳電到達另一個接收線圈處，完成無線輸電。