[发明专利]接收器以及电力传输设备

说明书

本申请是申请日为2010年2月26日、申请号为201080009226.8、发明名称为“用于偶极增强感应电力传输的系统和方法”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及通过利用从永磁体获得的场增强、从一个位置到另一位置的低频感应电力传输。

背景技术

已知电力(power，功率)可利用法拉第效应(Faraday effect)从一个地点无线输送到另一地点，其中变化的磁场使得电流在电隔离的次级电路中流动。

只要建立变化的磁场的初级线圈和受变化的磁场作用的次级线圈之间高度地有效耦合，则这样的电力传输相当有效。通常，这样的耦合是通过将线圈置于彼此非常接近来实现的，但在某些情况下，这样的设置是不可能的或不理想的。如果线圈以同一频率以高Q值共振(其为应用于生物医学植入的经皮电源、并针对用于诸如移动电话的小设备所研究的现象)，则即使不是非常接近，线圈耦合效率也可以相当高。

Q值远高于100是不切实际的，且即使在需要采用RF频率的情况下也不切实际，其有潜在的问题，因为缺少与时变场(time-varying field)相关的可能的医学副作用的长期流行病学研究。通常，有强有力的证据表明低频磁场是无害的。因此，期望以较低频率实现高电力传输效率。

前述现有技术的实例及对于其的相关限制是示例性的，而非排他性的。在阅读了本说明书并研究了附图后，现有技术的其他限制对本领域技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明的一个实施方式提供了一种接收器，用于从第一时变磁场提取能量，所述接收器包括：导体；以及支撑件和接收器磁体，所述接收器磁体通过旋转耦合器而可移动地安装至所述支撑件，并且位于所述第一时变磁场内，所述接收器磁体响应于所述第一时变磁场而相对于所述支撑件可移动；其中，所述导体和所述接收器磁体彼此相对定位为使得所述接收器磁体的移动在所述导体附近建立第二时变磁场，从而在所述导体中感生电流；以及其中，所述旋转耦合器连接于所述支撑件与所述接收器磁体之间，以允许响应于所述第一时变磁场所述接收器磁体相对于所述支撑件关于旋转轴进行无限制的旋转移动。

本发明的另一个实施方式提供了一种电力传输设备，包括：发送器，用于生成第一时变磁场，时变磁场的至少一个空间取向关于时间在方向上变化；以及接收器，与所述发送器以间隙隔开，所述接收器包括：导体；以及接收器支撑件和接收器磁体，所述接收器磁体可移动地安装至所述接收器支撑件，并且位于所述第一时变磁场内，所述接收器磁体响应于所述第一时变磁场而相对于所述接收器支撑件可移动；其中，所述导体和所述接收器磁体彼此相对定位为使得所述接收器磁体的移动在所述导体附近建立第二时变磁场，从而在所述导体中感生电流。

本发明的另一个实施方式提供了一种电力传输设备，包括：发送器，用于生成第一时变磁场，时变磁场的至少一个空间取向关于时间在方向上变化；以及接收器，与所述发送器以间隙隔开，所述接收器包括位于所述第一时变磁场内的可移动接收器磁体；以及用于将所述接收器磁体的移动的机械能转换为另一形式的能量的装置；其中，所述接收器进一步包括支撑件，并且所述接收器磁体被可移动地安装至所述支撑件，以用于以下中的至少一个：响应于所述第一时变磁场使所述接收器磁体相对于所述支撑件关于旋转轴进行旋转移动；以及响应于所述第一时变磁场使所述接收器磁体相对于所述支撑件关于振荡轴进行振荡运动，并且其中，所述间隙的长度对所述接收器磁体的最大移动半径的比率大于或等于1。

本发明的又一个实施方式提供了一种输送电荷到电负载的方法，所述方法包括：将接收器磁体置于第一时变磁场中；支撑所述接收器磁体以用于移动，所述接收器响应于所述第一时变磁场而关于旋转轴以无限制旋转移动的方式进行移动；相对于所述接收器磁体设置包括一个以上匝的线圈，以使得所述接收器磁体的移动在所述线圈附近建立第二时变磁场，从而在所述线圈中感生电流；并且将所述线圈电连接至所述负载。

附图说明

示例性实施方式以附图中的参考标号而示出。这里公开的实施方式和附图应当作是例示性的而非限制性的。

图1是相对线圈移动的磁体的现有技术示意图，包括流经线圈的电流。

图2是AC发电机的现有技术示意图。

图3是两个线圈(例如变压器的线圈)之间的感应电力传输的现有技术示意图。

图4示意性地示出了使用旋转磁体来增强两个线圈之间的感应电力传输。