[发明专利]区域无线供电系统

权利要求书

1.一种区域无线供电系统，其特征在于：包括金属导体(1)、输入端(2)、可调电抗终端(3)、感应线圈(4)、用户受电装置(5)和信号增强线圈(6)；所述金属导体(1)的一端与输入端(2)相连接，另一端与可调电抗终端(3)连接，金属导体、输入端以及可调电抗终端共同构成一个闭区域(7)；所述感应线圈(4)与用户受电装置(5)连接后，置于所述闭区域(7)所包围的平面区域内或在上述平面区域法线方向附近空间内；调谐电抗终端(3)使金属导体(1)满足谐振条件时，用户受电装置(5)通过感应线圈(4)及信号增强线圈(6)对穿过金属导体(1)所包围区域的电磁波能量进行收集并转成所需的形式，完成无线供电。

2.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述金属导体(1)为多导体系统，导体数至少为两个，合围环绕构成一个环形线圈，该线圈最少匝数为1；金属导体(1)的外轮廓为曲线型或与供电区域的外墙或边界共形。

3.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述输入端(2)为高频信号输出装置，其等效电路由理想源与等效内阻构成；所述高频输出装置的构成选自下述构成的集合：高频信号源、功率放大器、变频器、功率合成器、逆变器、电池、有源电路输出端、输出匹配电路、AC电源接口及其组合。

4.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述可调电抗终端(3)选自下述构成的集合：电感器、电容器、可调式电感器、可调式电容器以及上述器件的组合。

5.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述感应线圈(4)为单匝的或多匝的、平面的或立体的、可调式的或固定式的，并选自下述构成的集合：绕线式空气线圈、绕线式磁芯线圈、平面印制电路螺旋线圈、LTCC集成线圈、3D打印线圈、集成电路工艺线圈及其组合。

6.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述信号增强线圈(6)为单匝的或多匝的、平面的或立体的、可调式的或固定式的，并选自下述构成的集合：绕线式空气线圈、平面印制电路螺旋线圈、3D打印线圈及其组合。

7.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述用户受电装置(5)与感应线圈(4)连接后置于供电闭区域(7)所包围的平面区域之内，或在所述平面区域法线方向附近；感应线圈(4)与用户受电装置(5)是可移动的或固定的；所述用户受电装置(5)内设有用以调谐工作频率和耦合系数的调谐电容；用户受电装置(5)内包括下列集合中的若干或全部模块：匹配电路、变频电路、整流电路、控制电路、次级感应线圈以及功率负载。

8.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：所述系统工作于单频率模式或多频率模式下。

9.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：信号增强线圈(6)为可移动的或固定的；信号增强线圈(6)内设有多个感应线圈(4)和多个用户受电装置(5)同时工作；所述供电闭区域(7)内设有多个信号增强线圈(6)和多个感应线圈(4)同时工作。

10.根据权利要求1所述的区域无线供电系统，其特征在于：感应线圈(4)与用户受电装置的对应关系为一对多、多对一或多对多。