[发明专利]一种无线能量传输装置及系统

说明书

本说明书一个或多个实施例提供一种无线能量传输装置与系统，具有充电方式灵活、通用性强、资源利用率高的优点。所述无线能量传输装置包括：微带天线单元，用于通过微波辐射的方式进行无线能量传输；所述微带天线单元包括至少两个微带贴片天线，所述微带贴片天线之间通过变容二极管连接；所述无线能量传输装置通过改变所述变容二极管电容值对所述微带天线单元的谐振频率进行连续性调整。所述无线能量传输系统，包括由所述无线能量传输装置构成的能量发射端与能量接收端。

技术领域

本发明一个或多个实施例涉及无线能量传输技术领域，尤其涉及一种无线能量传输装置及系统。

背景技术

电子产品的迅猛发展极大丰富了人们的生活，其不断增多的种类及数量同时也带来了越来越多的充电供能需求。传统的利用电线电缆供电方式的成本高、布线繁琐以及安全隐患问题等缺点愈发突显，有线能量传输方法已经不能满足各类电器设备、电子产品的供电需求。无线供电技术由于其在便携式设备、消费电子产品、电动汽车、机器人等充电领域的巨大应用潜力备受人们关注。

现有无线充电技术主要包括电磁感应式与谐振式这两种方式。其中电磁感应式充电多应用于小功率充电，且多为接触式供电，供电距离与范围的受限导致充电方法不够灵活；谐振式充电需要确保供电端与负载保持频率一致，通用性差，因此针对不同频率品类繁多的用电设备就需要提供多个无线供电系统，这会极大地增加经济成本，降低资源利用率，且无线充电的便捷性也会大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明一个或多个实施例的目的在于提出一种无线能量传输装置及系统，能够解决充电方式受限、通用性差以及资源利用率低的问题。

基于上述目的，本发明一个或多个实施例提供了一种无线能量传输装置，其特征在于，包括：

微带天线单元，用于通过微波辐射的方式进行无线能量传输；

所述微带天线单元包括至少两个微带贴片天线，所述微带贴片天线之间通过变容二极管连接；

所述无线能量传输装置通过改变所述变容二极管电容值对所述微带天线单元的谐振频率进行连续性调整.

可选的，所述微带天线单元还包括馈电网络。

可选的，所述馈电网络为所述微带贴片天线馈电时采用同轴馈电方式。

可选的，所述微带天线单元还包括介质基板；

所述微带贴片天线与所述馈电网络分设在所述介质基板两侧面；

所述介质基板包括两子介质层，两所述子介质层之间设置有金属片作为接地位。

可选的，所述至少两个微带贴片天线构成微带天线阵列；

所述微带天线阵列包括微带天线组；

所述微带天线组包括一个主贴片天线与至少一个副贴片天线，所述主贴片天线与所述副贴片天线之间通过所述变容二极管连接；

所述馈电网络通过与所述主贴片天线连接为所述微带天线阵列馈电。

可选的，所述变容二极管两端并联设置有电压连续可调的电压源；

所述电压源通过改变输出电压对所述变容二极管容值进行控制。

可选的，所述无线能量传输装置还包括外接线路单元，所述外接线路单元的一端与所述微带天线单元连接；

若所述无线能量传输装置为无线能量传输系统中的能量发射端，则所述外接线路单元的另一端连接至射频可调交流电源，所述无线能量传输装置通过所述外接线路单元为所述微带天线单元供电；

若所述无线能量传输装置为无线能量传输系统中的能量接收端，则所述外接线路单元的另一端连接至负载，所述无线能量传输装置通过所述外接线路单元为所述负载供能。