[發明專利]基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置及其能量傳輸方法

在審

• 申請號: 201710317469.1
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107124044A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 高振;許弘毅;張柏樂
• 申請（專利權）人: 深圳凌波近場科技有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于包括多個結構相同、且均為支持磁偶極子模式的金屬螺旋結構，相鄰兩個金屬螺旋結構的螺旋中心通過金屬柱相互連接。

2.根據權利要求1所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的金屬螺旋結構為金屬平面螺旋結構，相鄰兩個金屬螺旋結構的相互設置方式為任意相對位置。

3.根據權利要求2所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的相鄰兩個金屬螺旋結構的相互設置方式為對稱設置或反對稱設置。

4.根據權利要求2所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的金屬螺旋結構包含一個螺旋中心和若干根金屬螺旋臂；當螺旋中心連接多根金屬螺旋臂時，所述的多根金屬螺旋臂旋向和結構相同，并均勻連接在螺旋中心上。

5.根據權利要求1所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的發射天線裝置包括兩個結構相同、且均為支持磁偶極子模式的金屬螺旋結構，兩個金屬螺旋結構的螺旋中心通過金屬柱相互連接。

6.根據權利要求4所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的金屬螺旋結構為金屬平面螺旋結構，所述的兩個金屬螺旋結構的相互設置方式為對稱設置或反對稱設置。

7.根據權利要求6所述的基于電流交換的自由空間無線能量傳輸發射天線裝置，其特征在于所述的兩個金屬螺旋結構上下設置且螺旋中心線重合。

8.一種如權利要求5所述廣域自由空間無線能量傳輸發射天線裝置的無線能量傳輸方法，其特征在于：

設置激發源在下端的金屬螺旋結構附近，由于兩個金屬螺旋結構結構相同并支持磁耦極子模式，因此兩者的磁耦合模式的諧振頻率一樣，兩個金屬螺旋結構之間發生諧振并通過金屬柱產生強烈的電流交換；

調整激發源頻率，使該廣域自由空間無線能量傳輸發射天線裝置以某一頻率振動；其金屬柱中的交換電流產生的非輻射螺旋磁場即把電能轉換成交變磁場并充滿兩個金屬螺旋結構之間的整個空間；當接收線圈放置在該自由空間的任意位置并和螺旋磁場有夾角時，作為無線能量接收端的接收線圈會隨著每一次共振產生更多的電壓，從而實現廣域自由空間能量的無線傳輸。

9.根據權利要求8所述的無線能量傳輸方法，其特征在于所述的接收線圈的諧振頻率和該諧金屬螺旋結構的其中一個產生渦旋磁場的諧振模式的頻率相同。