[发明专利]二自由度无线能量传输装置

权利要求书

1.一种二自由度无线能量传输装置，它包括能量发送装置和能量接收装置，其特征在于：所述能量发送装置包括交流输入电源（1-1）、能量发送内线圈（1-2）、能量发送外线圈（1-3）、第一外谐振电容（1-4）、第二外谐振电容（1-5）和高频放大器（1-6），所述能量接收装置包括中空的圆筒形支撑件（2-1）、第一接收线圈（2-2）、第二接收线圈（2-3）、第一接收电容（2-4）第二接收电容（2-5）、第一整流电路（2-6）、第二整流电路（2-7）、高频滤波电路（2-8）和DC-DC变换器（2-9），

能量发送内线圈（1-2）和能量发送外线圈（1-3）同轴共平面放置形成能量发送线圈，该能量发送线圈紧贴被检测体一侧放置或者环绕在被检测体外侧，能量发送内线圈（1-2）与第一外谐振电容（1-4）组成激励谐振电路，高频放大器（1-6）用于为该谐振电路提供高频激励信号，高频放大器（1-6）由交流输入电源（1-1）提供工作电源；能量发送外线圈（1-3）与第二外谐振电容（1-5）组成耦合谐振电路，该耦合谐振电路与激励谐振电路通过磁场相互耦合；

圆筒形支撑件（2-1）上缠绕有第一接收线圈（2-2）和第二接收线圈（2-3），第一接收线圈（2-2）和第二接收线圈（2-3）通过耦合磁场接收能量发送装置发射的能量，

第一接收线圈（2-2）和第二接收线圈（2-3）正交设置，所述两个线圈均沿圆筒形支撑件（2-1）的轴向缠绕，并且通过圆筒形支撑件（2-1）两端面的圆心；

第一接收线圈（2-2）和第一接收电容（2-4）形成谐振电路，第二接收线圈（2-3）和第二接收电容（2-5）形成谐振电路，两个谐振电路的输出端分别通过第一整流电路（2-6）和第二整流电路（2-7）整流后，同时经高频滤波电路（2-8）滤波，最后经DC-DC变换器（2-9）变换成负载所需的直流电平输出。

2.根据权利要求1所述的二自由度无线能量传输装置，其特征在于：所述第一接收线圈（2-2）和第一接收电容（2-4）形成的谐振电路与第二接收线圈（2-3）和第二接收电容（2-5）形成的谐振电路的谐振频率相同。

3.根据权利要求1或2所述的二自由度无线能量传输装置，其特征在于：高频放大器（1-6）输出的信号频率范围是10kHz到30MHz。

4.根据权利要求1或2所述的二自由度无线能量传输装置，其特征在于：高频放大器（1-6）输出的信号电流或电压的范围与其所需功率相对应。