[发明专利]无线非辐射能量传递

权利要求书

1.一种无线传递电磁能量的方法，包括：

提供用于从外部电源接收能量的第一共振器结构，所述第一共振器结构具有第一品质因数Q₁，

提供第二共振器结构，所述第二共振器结构可移动地位于远离所述第一共振器结构的位置，并向外部负载供应可用的工作功率，所述第二共振器结构具有第二品质因数Q₂，

在所述第一共振器结构和所述第二共振器结构之间通过它们的共振场渐消迹线的耦合来无线传递非辐射能量，

其中，所述第一共振器结构针对非辐射能量传递使用对于低固有损耗速率Γ₁具有高Q₁=ω₁/(2Γ₁)的共振模式，所述第二共振器结构针对非辐射能量传递使用对于低固有损耗速率Γ₂具有高Q₂=ω₂/(2Γ₂)的共振模式，ω₁和ω₂分别是所述第一共振器结构的共振频率和所述第二共振器结构的共振频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择从所述外部电源到所述负载的工作消耗速率，以：i）最小化在所述第一和第二共振器结构中存储的能量；或ii）最大化有用功率与损耗功率的比。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，Q₁>100，以及Q₂>100。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

5.根据权利要求1所述的方法，其中，选择从所述外部电源到所述负载的工作消耗速率，以最大化有用功率与损耗功率的比。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二共振器结构之间的无线能量传递以速率K跨越距离D，其中，所述两个共振器结构的尺寸分别是L₁和L₂，并且其中，0.5、1、2、5以及D/L₂>1、2、3、5。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二共振器结构是移动无线接收机的一部分。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述移动无线接收机是自动机、车辆或计算机中的任何一个。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：应用反馈机制来匹配所述第一和第二共振器结构的共振。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在5MHz和380MHz之间的共振频率处驱动所述第一共振器结构和所述第二共振器结构，其中所述5MHz和380MHz之间含5MHz和380MHz。

11.一种电磁能量无线传递设备，包括：

第一共振器结构，用于从外部电源接收能量，所述第一共振器结构具有第一品质因数Q₁，并且用于与第二共振器结构一起使用，所述第二共振器结构可移动地位于远离所述第一共振器结构的位置，并向外部负载供应可用的工作功率，所述第二共振器结构具有第二品质因数Q₂，

其中，在所述第一共振器结构和所述第二共振器结构之间的无线非辐射能量传递通过它们的共振场渐消迹线的耦合作为媒介，

其中，所述第一共振器结构针对所述非辐射能量传递使用对于低固有损耗速率Γ₁具有高Q₁=ω₁/(2Γ₁)的共振模式，所述第二共振器结构针对所述非辐射能量传递使用对于低固有损耗速率Γ₂具有高Q₂=ω₂/(2Γ₂)的共振模式，ω₁和ω₂分别是所述第一共振器结构的共振频率和所述第二共振器结构的共振频率。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，配置从所述外部电源到所述负载的工作消耗速率，以：i）最小化在所述第一和第二共振器结构中存储的能量；或ii）最大化有用功率与损耗功率的比。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，Q₁>100，以及Q₂>100。