[发明专利]无线电能传输系统及其传输方法

摘要

本发明提供一种无线电能传输系统及其传输方法，其主要由信号源、激励线圈、一对谐振频率相同的谐振线圈、接收线圈以及负载组成，利用在有机玻璃板侧面上多重绕匝利兹线并加载电容形成的一对谐振线圈实现调控线圈谐振频率，并通过利用非厄米系统中单模点的物理特性，使工作频率位于谐振线圈的谐振频率处，以控制接收线圈与其邻近谐振线圈的距离来调整耦合出系统能量的传输速率，从而在改变一对谐振线圈耦合距离的情况下保证系统处于单模点，克服了现有技术缺陷，达到在变化耦合距离的情况下，利用单模点固定频率和最低损耗的物理性质实现高效的无线电能传输以及在千赫兹频段进行单频率高效无线电能传输的目的。

主权项

1.一种无线电能传输系统，其特征在于，包括双谐振线圈装置，所述双谐振线圈装置包括谐振频率相同的第一谐振线圈及第二谐振线圈，所述双谐振线圈装置通过调整所述第一谐振线圈与所述第二谐振线圈之间的耦合间距，相应调整所述第一谐振线圈及第二谐振线圈的电磁参数并形成单模点固定频率的无线电能传输系统。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统，其特征在于：

所述双谐振线圈装置还包括激励线圈及接收线圈，所述第一谐振线圈及所述第二谐振线圈设于所述激励线圈与所述接收线圈之间；所述第一谐振线圈与所述激励线圈相邻设置，所述第二谐振线圈与所述接收线圈相邻设置；

定义所述激励线圈与所述第一谐振线圈之间的距离为第一间距，所述接收线圈与所述第二谐振线圈之间的距离为第二间距，所述第一谐振线圈与所述第二谐振线圈之间的距离为耦合间距；

令所述无线电能传输系统通过控制所述第一间距及所述第二间距以调整耦合出系统的能量传输速率，且所述无线电能传输系统通过改变所述耦合间距并相应调整谐振线圈的电磁参数以处于单模点状态。

3.根据权利要求2所述的无线电能传输系统，其特征在于：

所述系统还包括与所述双谐振线圈装置电性连接的信号源及负载；所述信号源与所述激励线圈电性连接；所述负载与所述接收线圈电性连接。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的无线电能传输系统，其特征在于：

所述第一谐振线圈及所述第二谐振线圈通过多重绕匝并加载集总参数元件调控谐振频率。

5.根据权利要求4所述的无线电能传输系统，其特征在于：

所述双谐振线圈的工作频率为1kHz至100MHz。

6.根据权利要求4所述的无线电能传输系统，其特征在于：

所述第一谐振线圈及所述第二谐振线圈的线圈尺寸小于工作波长的1/1000。

7.一种无线电能传输方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

提供具有相同谐振频率的第一谐振线圈及第二谐振线圈，以形成双谐振线圈；

隔开所述第一谐振线圈与所述第二谐振线圈形成耦合间距；

调整所述耦合间距并相应调整所述双谐振线圈的电磁参数，使所述双谐振线圈处于单模点固定频率状态进行无线电能传输。

8.根据权利要求7所述的无线电能传输方法，其特征在于，所述方法的步骤还包括：

将所述第一谐振线圈与所述第二谐振线圈设置在一激励线圈与一接收线圈之间，并使所述激励线圈与所述第一谐振线圈之间隔开形成第一间距，所述接收线圈与所述第二谐振线圈之间隔开形成第二间距；

调整所述第一间距及所述第二间距以耦合获得无线电能传输速率，所述无线电传输速率于所述固定频率处锁定形成单模点，以进行固定频率距离可调的单模点无线电能传输。

9.根据权利要求7或8所述的无线电能传输方法，其特征在于：

所述第一谐振线圈及所述第二谐振线圈通过多重绕匝并加载集总参数元件调控谐振频率，所述谐振频率为1kHz至100MHz，无线电能传输的工作频率位于所述谐振频率处。

10.根据权利要求9所述的无线电能传输方法，其特征在于：

所述第一谐振线圈及所述第二谐振线圈的线圈尺寸小于工作波长的1/1000。