[实用新型]双频谐振耦合无线能量传输装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无线能量传输的技术领域，具体是指一种双频谐振耦合无线能量传输装置。 

背景技术

目前，几乎所有的充电或实际进行电力传输时都必须要使用有形介质，如：使用电线电缆作为主要连接才能进行，这在一定程度上增加了实际布线的烦琐过程，也占用了很大的空间，使得需要以电力作为动力的电子、电器设备，其摆设位置受到影响。 

自1840年电磁感应定律被发现以来,人们便开始了对无线技术的研究,无线能量传输也是一个热门的研究领域。目前，无线能量传输技术有三个研究方向，分别为微波、激光方式无线能量传输、感应耦合能量传输和磁共振耦合式无线能量传输。微波/激光方式无线能量传输技术：就是利用微波源或激光器把电源转变为微波或激光，然后由天线发射出去，大功率的电磁射束通过自由空间后被接收天线收集，经微波或激光整流器后重新转变为电源。感应耦合能量传输技术：是将两个线圈放置于邻近位置上，当电流在一个线圈中流动时，所产生的磁通量成为媒介，导致另一个线圈中也产生电动势。磁共振耦合无线能量传输技术：是在非辐射场通过谐振耦合的方式实现中距离能量传输。其中，基于感应耦合能量传输装置是较为成熟的无线能量传输技术，市面上已有相关实物出现，但是，其瓶颈是在传输过程中会损失60％电能，且电压无损范围很小，因此限制了其应用。 

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种双频谐振耦合无线能量传输装置，其采用双频谐振耦合发射模块，单线圈接收，在现有感应 耦合能量传输装置有效距离的基础上，提高无损范围，且本实用新型的功率也是现有感应耦合能量传输装置的两倍，可以应用于功率更大的负载。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现： 

提供一种双频谐振耦合无线能量传输装置，包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括第一管状螺旋线圈、第二管状螺旋线圈、第一谐振部件、第二谐振部件，所述第一谐振部件与第一管状螺旋线圈连接，所述第二谐振部件与第二管状螺旋线圈连接，所述第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈间隔布置且螺旋轴线平行；所述接收模块包括椭圆形漆包线线圈和整流部件，所述椭圆形漆包线线圈与整流部件连接，所述椭圆形漆包线线圈的尺寸与第一管状螺旋线圈、第二管状螺旋线圈两者尺寸之和相适应。 

其中，所述第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈的尺寸相同，并且两螺旋轴线之间的距离大于第一管状螺旋线圈或第二管状螺旋线圈的直径。 

其中，所述椭圆形漆包线线圈的长轴等于两螺旋轴线之间的距离与第一管状螺旋线圈的直径之和，短轴等于第一管状螺旋线圈的直径。 

本实用新型根据现有的无线感应耦合能量传输装置的特性，设立一套双频谐振耦合无线能量传输装置，采用两个管状螺旋线圈及两个谐振部件，然后由一个外径相当于两个管状螺旋线圈的椭圆形漆包线线圈接收磁场耦合，然后由整流部件整流输出。工作时，将电源接入第一谐振部件和第二谐振部件后，第一管状螺旋线圈第二管状螺旋线圈发生自谐振所产生的磁场耦合到椭圆形漆包线线圈，椭圆形漆包线线圈产生的电源由整流部件整流输出。本实用新型的功率和电压都是目前无线感应耦合能量传输装置的两倍，在一定的距离内电压无损。 

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。 

图1是双频谐振耦合无线能量传输装置的结构示意图。 

图2是采用本实用新型进行无线充电时，发射模块和接收模块之间的距离与接收模块的输出电压关系图。 

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

本实用新型的核心在于提供一种双频谐振耦合无线能量传输装置，其根据现有的无线感应耦合能量传输装置的特性，设立一套双频谐振耦合无线能量传输装置，采用两个管状螺旋线圈及两个谐振部件，然后由一个外径相当于两个管状螺旋线圈的椭圆形漆包线线圈接收磁场耦合，然后由整流部件整流输出。