[发明专利]谐振线圈耦合的3D无极六面体发射模型

说明书

本发明涉及一种六面体内无线供电的发射模型，属于无线供电技术领域。其由分别位于X平面、Y平面、Z平面上的发射线圈及谐振电容组合而成的单一谐振发射环组成，发射线圈由三个方形发射子线圈相互垂直组合而成。或由一个方形主动谐振发射环和五个位于六面体边缘的方形从动谐振发射环组合而成，相邻的两个线圈总有一边相互靠近，六个线圈围成一个六面体形状，每个谐振发射环都与相邻的谐振发射环单边耦合。本发明所述的谐振线圈耦合的3D无极六面体发射模型，适用于普通六面体房间内无线供电，它结构简单，却可以形成无盲点的3D磁场，处于这个磁场中无线供电电器，可以自由地获得电能，全面解决了电器使用中的自由、防水、安全性问题。

技术领域

本发明涉及一种六面体内无线供电的发射模型，属于无线供电技术领域。

背景技术

在一些六面体的建筑或设备中，需要对一些移动电器进行无线供电，即需要在这样的建筑物中形成一个将这个六面体全包围的磁场覆盖区，在这个六面体内的移动电器，在区域内的任何一点都可以通过无线供电的方式获得适量的电能。

针对将六面体全包围形成完善的磁场覆盖区这种情形，面前尚没有建立合适完善的六面体内无线供电的发射模型。

发明内容

本发明针对六面体全包围形成完善的磁场覆盖区这种情形，建立一个合适完善的六面体内无线供电的谐振线圈耦合3D无极六面体发射模型。

本发明采用以下技术实现方案：

本发明提供针对六面体环境中给电器无线供电的3D六面体发射模型，称为谐振线圈耦合的3D无极六面体发射模型，实现方式主要有两种：

第一种模型

一种谐振线圈耦合的3D无极六面体发射模型，由分别位于X平面、Y平面、Z平面上的发射线圈及谐振电容组合而成的单一谐振发射环组成，即由一个发射线圈与一个谐振电容串联或并联组成，其中发射线圈由三个发射子线圈相互垂直组合而成，三个发射子线圈均为方形，形状相同、大小相等，分别位于X平面、Y平面、Z平面；三个发射子线圈相互连接的方式有两种：串联和并联，串联或并联后形成的等效线圈称为发射线圈；谐振电容是一个单体电容，或者是由几个单体电容组成的等效电容；

当发射谐振环工作时，位于X平面的发射子线圈通电后，在X平面的两侧形成向一个磁场，位于Y平面的发射子线圈通电后，在Y平面的两侧形成向一个磁场，位于Z平面的发射子线圈通电后，在Z平面的两侧形成向一个磁场，这样便六面体覆盖的区域内形成了一个全方位的3D磁场，在这个3D磁场内，放置一个接收谐振环，不论接收线圈处于什么方位，也不论接收线圈的平面如何，接收线圈都能切割磁力线产生电能，实现无线供电。

第二种模型

一种谐振线圈耦合的3D无极六面体发射模型，由一个主动谐振发射环和五个位于六面体边缘的从动谐振发射环组合而成；无论是主动谐振发射环还是从动谐振发射环，其线圈均为方形，相邻的两个线圈总有一边相互靠近，六个线圈围成一个六面体形状，每个谐振发射环都与相邻的谐振发射环通过单边耦合的方式，实现电--磁—电—磁的能量传递和转换过程，最后形成一个六面体形状的磁场覆盖区；

在这个3D磁场内，放置一个接收谐振环，不论接收线圈处于什么方位，也不论接收线圈的平面如何，接收线圈都能切割磁力线产生电能，实现无线供电；

这里，主动谐振发射环是一个有源LC谐振环，其它五个从动谐振环均为无源LC谐振环。

本发明定义如下

（定义一）根据绕制方式的不同，线圈分为松散型线圈和紧密型线圈，线圈中每一圈之间有空隙的称为松散型线圈，反之，如果每一圈相邻的绕线都紧贴则称之为紧密型线圈。