[发明专利]无线电力传输单元、发电机和具有无线电力单元的发电系统

权利要求书

1.一种无线电力传输单元，包括：

振荡器，用于将DC能量变换为具有频率f0的RF能量；

第一天线，用于发送所述RF能量，所述第一天线包括第一电感器和第一电容器，所述第一电感器和所述第一电容器串联连接以形成具有谐振频率fT的串联谐振电路；以及

第二天线，用于通过耦合谐振磁场来接收由所述第一天线已经发送的所述RF能量的至少一部分，所述第二天线包括第二电感器以及第二电容器，所述第二电感器以及所述第二电容器并联连接以形成具有谐振频率fR的并联谐振电路；

其中，所述谐振频率fT以及所述谐振频率fR被设定为实质上等于所述RF能量的所述频率f0，

所述振荡器具有升压比Voc，

所述第一电感器具有电感L1，

所述第二电感器具有电感L2，

所述第一天线与所述第二天线具有耦合系数k，以及

所述电力传输单元满足(L2/L1)≥4(k/Voc)²。

2.一种发电机，包括：

发电部，用于输出DC能量；以及

与所述发电部相连的无线电力传输单元，

其中，所述无线电力传输单元包括：

振荡器，用于将所述DC能量变换为具有频率f0的RF能量；

第一天线，用于发送所述RF能量，所述第一天线包括第一电感器和第一电容器，所述第一电感器和所述第一电容器串联连接以形成具有谐振频率fT的串联谐振电路；以及

第二天线，用于通过耦合谐振磁场来接收由所述第一天线已经发送的所述RF能量的至少一部分，所述第二天线包括第二电感器以及第二电容器，所述第二电感器以及所述第二电容器并联连接以形成具有谐振频率fR的并联谐振电路；

其中，所述谐振频率fT以及所述谐振频率fR被设定为实质上等于所述RF能量的所述频率f0，

所述振荡器具有升压比Voc，

所述第一电感器具有电感L1，

所述第二电感器具有电感L2，

所述第一天线与所述第二天线具有耦合系数k，以及

所述发电机满足(L2/L1)≥4(k/Voc)²。

3.根据权利要求2所述的发电机，其中，所述发电部是太阳能发电部。

4.根据权利要求3所述的发电机，其中，所述太阳能发电部使用晶体硅。

5.根据权利要求2至4之一所述的发电机，其中，当所述第二天线的输出端子连接到跟随所述第二天线的负载时，所述振荡器的输出阻抗Zoc以及所述第一天线的输入阻抗Zin实质上相等。

6.根据权利要求2至5之一所述的发电机，其中，当所述振荡器的输出端子连接到所述第一天线的输入端子时，所述第二天线的输出阻抗Zout与跟随所述第二天线的负载的输入阻抗实质上相等。

7.根据权利要求2至6之一所述的发电机，其中，

满足(L2/L1)≥100×(k/Voc)²。

8.根据权利要求2至7之一所述的发电机，其中，

满足(L2/L1)≥10000×(k/Voc)²。

9.根据权利要求2至8之一所述的发电机，其中，所述发电部和所述第一天线被设置在建筑物的外部，以及所述第二天线被安装在所述建筑物的内部。

10.根据权利要求2至9之一所述的发电机，其中，所述第一电感器和所述第二电感器均具有空芯螺旋结构。

11.根据权利要求2至10之一所述的发电机，其中，

满足L1＜L2。

12.根据权利要求2至11之一所述的发电机，其中，

所述第二电感器的匝数N2大于所述第一电感器的匝数N1。

13.根据权利要求2至12之一所述的发电机，其中，

所述第二电感器的面积大于所述第一电感器的面积。