[发明专利]磁耦合系数增强系统

说明书

本发明提出一种磁耦合系数增强系统，包括配置在发射装置外壳内的发射线圈模块、配置在接收装置外壳内的接收线圈模块以及配置在保护壳体内的磁通引导体，磁通引导体靠近发射线圈模块与接收线圈模块；磁通引导体用于提供在发射线圈模块与接收线圈模块之间磁阻最小的磁路。本发明能够提高电磁耦合过程中接受线圈模块接收到的有效交变磁通量，从而使得在发射线圈模块输出的交变磁场能量一定的情况下，接收线圈模块输出更多能量。

技术领域

本发明涉及无线电能传输领域，尤其涉及一种可以在提高发射线圈模块与接收线圈模块的磁耦合系数增强的系统，用于提高无线电能传输的传递效率与功率。

背景技术

随着无线充电技术的发展，无线发射设备与无线待充电设备/接收设备逐渐得到了广泛的应用。无线发射设备与无线接收设备一般采用通过交变电流驱动的线圈转换为交变磁场进行磁耦合形式的能量传递，因此当磁耦合系数降低时，如果无线发射设备的输入功率一定的情况下，无线接收设备能够接收到并转换出的能量也会降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种磁耦合系数增强系统，能够在无线充电发射设备与无线充电接收设备空间位置不变情况下，提高耦合系数，实现无线发射设备的输入功率一定的情况下，无线接收设备能够接收到并转换出更多的能量。

为实现上述目的，本发明提出一种磁耦合系数增强系统，包括配置在接收装置壳体内的具有一个或多个具有第一边缘圈与第二边缘圈的螺旋线圈的接收子线圈模块的接收线圈模块，和配置在发射装置壳体内的具有一个或多个具有第一边缘圈与第二边缘圈的螺旋线圈的发射子线圈模块的发射线圈模块，以及位于发射线圈模块和接收线圈模块之间的设计有涡流破坏结构的磁通引导体模块；

其中，磁通引导体模块用于提高发射线圈模块和接收线圈模块之间的耦合系数，以引导发射子线圈模块产生的磁场优先穿过该磁通引导体模块后再穿过对应的接收子线圈模块第一边缘圈然后在从此接收子线圈模块第二边缘圈再最终返回到此发射子线圈模块，或以引导发射子线圈模块产生的磁场优先穿过该磁通引导体模块后再穿过对应的接收子线圈模块第二边缘圈然后在从此接收子线圈模块第二边缘圈再最终返回到此发射子线圈模块，或引导发射子线圈模块产生的磁场优先穿过对应的接收子线圈模块第一边缘圈后再从此接收子线圈模块的第二边缘圈穿过该磁通引导体模块以从该磁通引导体模块回到发射线圈模块，或引导发射子线圈模块产生的磁场优先穿过对应的接收子线圈模块第二边缘圈后再从此接收子线圈模块的第二边缘圈穿过该磁通引导体模块以从该磁通引导体模块回到发射线圈模块。

其中，所述磁通引导体模块上任一点的到所述任一发射子线圈模块第一边缘圈最近点距离不大于第一阈值的部分，在此发射子线圈模块第一边缘圈磁通出入面上投影的第一投影面积不小于第二阈值，且所述第一投影面积不小于1/2位于此发射子线圈模块第一边缘圈在其第一边缘圈磁通出入面上投影的轮廓线内，

较佳地，所述第一阈值为此发射子线圈模块第一边缘圈在其磁通出入面上投影的内轮廓线上两点间的最远距离的1/2，所述第二阈值为发射子线圈模块在其第一边缘圈磁通出入面上投影面积的1/10；

所述磁通引导体模块上任一点的到所述任一接收子线圈模块第一边缘圈最近点距离不大于第三阈值的部分，在此接收子线圈模块磁通第一边缘圈出入面上投影的第二投影面积不小于第四阈值，且所述第二投影面积不小于1/10 位于此接收子线圈模块第一边缘圈在其第一边缘圈磁通出入面上投影的轮廓线内，

较佳地，所述第三阈值为此接收子线圈模块在其第一边缘圈磁通出入面上投影的内轮廓线上两点间的最远距离的1/2，所述第四阈值为接收子线圈模块在其第一边缘圈磁通出入面上投影面积的1/10。所述磁通引导体模块上任一点的到所述任一发射子线圈模块第二边缘圈最近点距离不大于第五阈值的部分，在此发射子线圈模块第二边缘圈磁通出入面上投影的第三投影面积不小于第六阈值，且所述第三投影面积不小于1/10位于此发射子线圈模块第二边缘圈在其第二边缘圈磁通出入面上投影的轮廓线外，