[发明专利]基于零磁导率超材料的手机无线充电器

说明书

本发明公开了一种基于零磁导率超材料的手机无线充电器，用于对手机进行无线充电。该装置包括该无线充电器包括逆变电路(1)、发射线圈(2)、铁芯(3)、零磁导率超材料板(4)谐振电容(5)、充电器外壳(6)；手机内置的接收线圈通过增强的磁场接收到电能。手机中内置的接收线圈与发射线圈相互耦合，由于零磁导率超材料板的屏蔽作用，磁场更多地向发射线圈方向传播，穿过接收线圈的磁力线变多，进而接收的电能变多。本发明使用具有零磁导率特性的超材料，提高了传递的效率。

技术领域

本发明用于手机的无线充电器，尤其涉及一种基于零磁导率超材料的无线充电器，适用于为手机充电。

背景技术

无线充电技术不需要传输线即可对设备充电，因而在手机充电技术领域备受关注。无线充电是通过磁场传递能量，但是在传输过程中，磁场不可避免地发散，从而导致传输效率有明显的下降。尤其是当传输距离变大之后，效率下降非常明显。而具有零磁导率特性的超材料有屏蔽磁场的功能。为了进一步提高无线充电的效率，需要在无线充电器中加入零磁导率超材料，实现更高效的充电。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种基于零磁导率超材料的手机无线充电器，通过超材料屏蔽作用调整无线充电过程中的磁场分布，以实现更高效率的无线充电。

技术方案：本发明是一种基于零磁导率超材料的手机无线充电器，该无线充电器包括逆变电路、发射线圈、铁芯、零磁导率超材料板谐振电容、充电器外壳；其中，在充电器外壳中平行于充电器外壳平板顺序设置铁芯、零磁导率超材料板、逆变电路，在铁芯的平面上设置发射线圈，零磁导率超材料板放置在远离发射线圈和手机的一侧，所述的发射线圈与谐振电容连接，所述的逆变电路提供对应谐振频率的交流电，通过所述的发射线圈以磁场的形式将能量发射出去，所述的零磁导率超材料板使磁场更多地向发射线圈方向传播，手机内置的接收线圈通过增强的磁场接收到电能。

所述的零磁导率超材料板由一个或多个超材料单元构成，超材料单元的主体是FR4介质板(FR-4是耐燃材料等级，通常是指FR-4环氧玻璃布层压板，在其他类似专利中也采用“FR-4介质板”的说法)，在该FR4介质板的平面上设有导电线制成的谐振线圈，多个超材料单元的谐振线圈通过集总电容相连接构成谐振结构，构成零磁导率超材料板。

所述的谐振线圈的平面形状为螺旋状的圆形或方形。

所述的谐振线圈设置在FR4介质板的单面或正反两面上，正反两面的谐振线圈需要对称设置。

所述的多个超材料单元的排列方式为纵横方向并排排列，或沿垂直单元表面方向堆叠排列。

所述的导电线制成的谐振线圈，其中导电线为独立的铜线或印刷导电薄膜。

所述的发射线圈为平面状的线圈，设置在铁芯的平面上。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明通过在无线充电器中加入具有零磁导率的超材料板，对无线充电过程中的部分磁场进行调控，能够提高电能传输的效率，减少能量的损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的无线充电器与手机耦合的结构示意图。

图中有：逆变电路1、发射线圈2、铁芯3、零磁导率超材料板4、超材料单元4-1谐振电容5、充电器外壳6、手机外壳7、接收线圈8、接收线圈谐振电容9。

具体实施方式