[实用新型]一种近场板及无线电能传输系统

说明书

本实用新型公开了一种近场板及无线电能传输系统，所述近场板包括正方形的介质板、同心设置在所述介质板上表面的多个“回”字形的铜圈环以及焊接在所述铜圈环上的电容，相邻的两个铜圈环之间形成有狭缝，最内部的铜圈环内形成有方形孔，每一铜圈环的环宽方向上形成有一断缝，所述电容的两端分别焊接在所述断缝的两侧。加有近场板的无线电能传输系统的电压值明显大于不加近场板的系统，接收线圈的电压值可以增加约24％。

技术领域

本实用新型涉及无线电传输技术领域，特别是涉及一种近场板及无线电能传输系统。

背景技术

目前谐振式无线电能传输应用特别广泛，但随着接收线圈与发射线圈之间的距离增加，损耗在不断增大，其系统的传输效率也在不断减小。

R.Merlin提出了一种近场板，它是一个平面，其图案具有非周期性表面，在它的表面上是同心波纹金属板，这将对电磁波产生有益的干扰，进而聚集电磁波。该近场板的结构为长方形的铜板或圆形结构，仅适用于高频(几十兆至1G)发射线圈构成的无线电能传输系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的R.Merlin提出的的近场板只适用于高频发射线圈，不适用于低频发射线圈的问题，而提供一种近场板及无线电能传输系统,该近场板可实现对低频电磁波的聚集效果，可减少收线圈与发射线圈之间的损耗，提高无线电能传输系统的性能。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种近场板，包括介质板、铜圈环以及电容，其中：多个铜圈环同心设置在所述介质板的表面面，相邻的两个铜圈环之间形成有狭缝，最内部的铜圈环内形成有孔，每一铜圈环的环宽方向上形成有一断缝，所述电容的两端分别焊接在所述断缝的两侧。

在上述技术方案中，所述介质板为方形，所述孔为方形孔，所述铜圈环为“回”字形结构。

在上述技术方案中，所述近场板对PCB板进行腐蚀处理得到，所述狭缝和断缝都是利用蚀刻溶液对PCB板上铜进行腐蚀而形成。铜层厚度为70um。

在上述技术方案中，所述铜圈环的个数为三个，且三个铜圈环的宽度都相同。

在上述技术方案中，所述狭缝的宽度为所述方形孔的边长的一半。

本实用新型的另一方面，一种无线电能传输系统，包括发射线圈、接收线圈和设置在两者之间的近场板，所述近场板上的铜圈环朝向接收线圈一侧，其中所述发射线圈上串联有第一电容与电源，所述接收线圈上串联有第二电容。

在上述技术方案中，所述发射线圈和接收线圈的参数相同，所述近场板上电容的值由以下公式计算得出：

其中：f为发射线圈的频率，L为对应铜圈环的电感，C为电容。

本实用新型的另一方面，所述近场板在无线电能传输系统中的应用。

在上述技术方案中，将所述近场板添加到发射线圈和接收线圈之间，将所述接收线圈的电压值提高20-25％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

加有近场板的无线电能传输系统的电压值明显大于不加近场板的系统，接收线圈的电压值可以增加约24％。因此，仿真结果证明近场板应用于无线电能传输系统中，可以在传播过程中收集发射线圈发射的电磁波，增强接收线圈处的磁场，增加接收线圈的电压值，提高系统的传输效率。

附图说明

图1所示为近场板的结构示意图。

图2所示为无线电能传输系统的结构示意图。

图3所示为狭缝的宽度的优化结果。

图4所示为线圈的宽度的优化结果。