[发明专利]基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统

权利要求书

1.一种基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，包括

发射模块，用于无线电能的发射；

接收模块，用于无线电能的接收；

所述发射模块为平板型结构，正面有同处一面的发射谐振线圈和激励线圈；背面有同处一面的发射端外环寄生线圈和发射端内环寄生线圈；

所述接收模块为平板型结构，正面有同处一面的接收谐振线圈和负载线圈；背面有同处一面的接收端外环寄生线圈和接收端内环寄生线圈；

由所述发射模块和接收模块组成的无线电能传输系统可以实现传输效率大于75％、传输距离高于收发线圈截面尺寸的中距离无线电能传输。

2.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述发射模块正面的发射谐振线圈和激励线圈为四方环形；发射谐振线圈位于平面的外圈，激励线圈位于平面的内圈；背面的外环寄生线圈位于外圈，内环寄生线圈位于内圈；打孔插针将寄生线圈结构与发射谐振线圈相联接。

3.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述接收模块正面的接收谐振线圈和负载线圈为四方环形；接收谐振线圈位于平面的外圈，负载线圈位于平面的内圈；背面的外环寄生线圈位于外圈，内环寄生线圈位于内圈；打孔插针将寄生线圈结构与接收谐振线圈相联接。

4.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述发射模块和接收模块既可以采用对称设计也可以采用不对称设计，其中对称设计指的是发射端线圈组和接收端线圈组的几何形状、尺寸和电参数均相同的设计；不对称设计是指发射端线圈组与接收端线圈组在几何形状、尺寸或电参数上不相同的设计。

5.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述发射模块和接收模块采用印刷电路版的制板工艺进行加工，在磁耦合谐振模式下，可以实现中距离的无线电能传输。

6.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述发射模块和接收模块的线圈结构的棱角处进行了平滑处理。

7.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，所述发射模块将激励匹配电路加载在印刷板的底层；所述接收模块将负载匹配电路、整流稳压电路以及所有的电子元器件加载在印刷板的底层，用以整合于系统的接收端，来实现同时对多个消费电子产品、通讯设备和LED照明设备的无线充电或电能供给。

8.根据权利要求1所述的基于磁谐振耦合的中距离平板型无线电能传输系统，其特征在于，添加了寄生线圈结构时，发射模块和接收模块的几何参数和电气参数如下：

发射端正面结构的中心点到发射端谐振线圈外沿之间的距离R_r为50mm；

发射端的正面结构的中心点到激励线圈外沿之间的距离R_l为25～33mm；

激励线圈中微带线的宽度W_l为2.1～2.8mm；

发射端谐振线圈中微带线的宽度W_r为5.9～6.8mm；

发射端谐振线圈101中相邻微带线之间的距离S为3.2～4.5mm；

谐振电容值为200～250(pF)；

背面结构中心点到最外层寄生结构外沿的最短距离R_p为50mm；

寄生结构中相邻微带线之间的距离S_p为3.0～4.6mm；

寄生结构中微带线的宽度W_p为5.9～6.6mm。