[发明专利]一种基于单线电能传输的无线供电装置

权利要求书

1.一种基于单线电能传输的无线供电装置，包括交流功率源、平面导体、单根导线和特斯拉线圈；其特征在于：所述的交流功率源的阳极通过单根导线连接平面导体构成无线充电平台；其中特斯拉线圈的底端距离平面导体之间的垂直距离小于等于5厘米；特斯拉线圈的底端与平面导体边缘的水平距离小于等于5厘米；负载与特斯拉线圈的顶部连接，负载与特斯拉线圈连接的线圈匝数占特斯拉线圈总匝数的1/5；

其中交流功率源的频率等于特斯拉线圈的谐振频率。

2.根据权利要求所述的一种基于单线电能传输的无线供电装置，其特征在于：特斯拉线圈的谐振频率通过计算线圈的电感和寄生电容得到，下面给出寄生电容及寄生电感的计算公式：

特斯拉线圈的寄生电感计算公式为：

L=kμN2sh---(1)]]>

其中

k=2.301h2R+2.31,]]>

μ为真空中磁导率，N为绕制匝数，s为螺线管横截面积，h为螺线管绕制高度，R为螺线管半径。

特斯拉线圈的寄生电容计算公式为：

C=2.3×π2·ϵ0·R×(0.0563×h/R+0.08+0.38R/h)---(2)]]>

其中h＝N(w+d)，ε₀＝8.85×10^-12，w为螺旋线直径，d为匝间距。

再通过谐振频率计算公式

f=12πLC---(3)]]>

可计算出特斯拉线圈的自谐振频率。