[发明专利]一种提高弱耦合无线电能传输增益的方法及装置

权利要求书

1.一种提高弱耦合无线电能传输增益的方法，其特征在于：

S100：在无线电能传输的发射端设置多个发射线圈元件形成发射线圈阵列，每个发射线圈元件分别连接一个功率放大器，并根据每两个发射线圈元件之间的耦合对整体功率增益的影响来调整每个功率放大器的输出阻抗；

每个发射线圈元件彼此相对独立，且每个发射线圈元件设有一个开路位置，发射线圈元件通过开路位置分别连接功率放大器，且所述功率放大器的输出阻抗的标准值为50Ω；

根据无线电能传输的发射端的尺寸大小预设发射线圈阵列的阶数及发射线圈元件的大小，根据平面线圈的优化方法，将发射线圈阵列优化成与单个大发射线圈的尺寸相同；

S200：根据发射端的每个发射线圈元件到接收端的接收线圈元件之间的相位偏移的不同，调整每个功率放大器的相位，进而对发射端的发射线圈元件的相位进行补偿；

其中，无线电能传输系统间距设置为20cm，单个大发射线圈尺寸为9.06cm×9.06cm，多个发射线圈元件形成的发射线圈阵列采用3cm×3cm的发射线圈元件结构形成3×3的方形阵列，每个发射线圈元件之间的间隙是300μm。

2.根据权利要求1所述的提高弱耦合无线电能传输增益的方法，其特征在于：在进行相位补偿时，

每次接通一个功率放大器，同时关闭其它功率放大器在发射线圈元件中的电流，接收部分检测到接收信号的相位，并将接收信号的相位反馈到发射线圈阵列进行相位补偿。

3.一种提高弱耦合无线电能传输增益的装置，其特征在于，包括：发射线圈阵列和位于所述发射线圈阵列外的功率放大器组，所述发射线圈阵列包含多个发射线圈元件，所述发射线圈元件之间彼此独立，所述功率放大器组包含多个功率放大器，每个功率放大器与一个发射线圈元件电连接，且每个发射线圈元件彼此相对独立，且每个发射线圈元件设有一个开路位置，发射线圈元件通过开路位置分别连接功率放大器，且所述功率放大器的输出阻抗的标准值为50Ω；根据无线电能传输的发射端的尺寸大小预设发射线圈阵列的阶数及发射线圈元件的大小，根据平面线圈的优化方法，将发射线圈阵列优化成与单个大发射线圈的尺寸相同；

所述装置能实现如权利要求1至2任一项所述的提高弱耦合无线电能传输增益的方法。

4.根据权利要求3所述的提高弱耦合无线电能传输增益的装置，其特征在于：所述发射线圈阵列的排列方式为矩形阵列。

5.根据权利要求3所述的提高弱耦合无线电能传输增益的装置，其特征在于，还包括锁相环频率合成器和相位检测器，所述锁相环频率合成器分别与所述功率放大器组和所述相位检测器电连接，所述相位检测器用于测量基准信号和接收信号之间的相位差。

6.根据权利要求5所述的提高弱耦合无线电能传输增益的装置，其特征在于，还包括：晶体振荡器，所述晶体振荡器产生基准信号并提供给所述相位检测器。

7.根据权利要求3所述的提高弱耦合无线电能传输增益的装置，其特征在于：所述功率放大器通过电流驱动。