[发明专利]无线能量传输

权利要求书

1.一种用于无线能量传输的设备，所述设备包括：

第一谐振器结构，所述第一谐振器结构具有谐振频率为ω₁和谐振宽度 为Γ₁的第一模式，所述第一谐振器结构被配置成在距离D上与第二谐振器 结构以非辐射方式传输能量，所述距离D至少大于所述第二谐振器结构的 特征尺寸L₂，所述第二谐振器结构的所述特征尺寸L₂等于能够包围整个所 述第二谐振器结构的最小球体的半径，以及

所述第二谐振器结构，其具有谐振频率为ω₂和谐振宽度为Γ₂的第二模 式，其中非辐射能量传输是通过耦合所述第一谐振器结构的谐振场渐逝尾 部和所述第二谐振器结构的谐振场渐逝尾部来实现的，

所述设备还包括反馈机构，

其中所述反馈机构被配置成监测所述能量传输的效率，并调节一个或 多个所述谐振器结构的谐振频率以使所述效率最大化，并且

所述谐振宽度是由相应谐振器结构的固有损耗造成的。

2.根据权利要求1所述的设备，其中

所述第一谐振器结构具有Q因数Q₁=ω₁/(2Γ₁)，

所述第二谐振器结构具有Q因数Q₂=ω₂/(2Γ₂)，

所述非辐射能量传输具有速率κ，并且

Q₁>100且Q₂>100。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述能量传输的辐射损耗η_rad比 大约10%小，且耦合损耗比κΓ1Γ2≥0.1.]]>

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述能量传输的辐射损耗η_rad比 大约1%小，且耦合损耗比κΓ1Γ2≥1.]]>

5.根据权利要求1所述的设备，还包括：

用于以非辐射方式与所述第一谐振器结构和所述第二谐振器结构中的 一个或多个传输能量的第三谐振器结构，

其中所述第三谐振器结构与所述第一谐振器结构和所述第二谐振器结 构中的一个或多个之间的非辐射能量传输是通过耦合所述第一谐振器结构 和所述第二谐振器结构中的一个或多个的谐振场渐逝尾部和所述第三谐振 器结构的谐振场渐逝尾部来实现的。

6.根据权利要求2所述的设备，其中所述谐振器结构被设计为具有 Q₁>200且Q₂>200。

7.根据权利要求1到6中的任一项所述的设备，其中所述反馈机构包 括具有固定频率的振荡器且所述反馈机构用于调节一个或多个所述谐振器 结构的谐振频率以使之约等于所述固定频率。

8.根据权利要求1到6中的任一项所述的设备，其中所述反馈机构被 配置成通过调节一个或多个所述谐振器结构的几何性质来调节所述谐振频 率。