一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜

本申请涉及无线能量传输透镜，特别是涉及一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜。

背景技术：

1、辐射型无线充电是目前唯一能够实现长距离无线充电的技术手段，其对待充电设备的位置要求宽松许多，通过使用聚焦透镜等技术对电磁场进行汇聚，可以达到理想的能量传输效率。因此，辐射型无线充电在汽车驾驶舱内小功率无线能量传输场景具有不错的前景。

2、在微波频段，电磁波的聚焦主要通过大型天线阵列实现，利用有源器件或者相应馈电网络对阵列单元的辐射相位进行调控，从而达到控制辐射方向的目的；因此，现有方案具有较大的设计难度、较高的成本以及较大的能耗。

技术实现思路

1、基于此，有必要上述技术问题提供一种具有易于设计、低制造成本以及低能耗特点的，用于电动智能汽车驾驶舱内部多个小功率智能电子设备充电的无线能量传输透镜，具体为一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜。

2、本发明提供了一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，

3、透镜包括超表面单元，多个所述超表面单元沿水平平面排列组合，所述超表面单元包括：

4、敷霜层、基体层、相位柱；

5、敷霜层的顶部连接基体层的底部，基体层的顶部与所述相位柱连接；所述敷霜层、所述基体层、所述相位柱一次性打印成型。

6、优选的，所述敷霜层包括圆柱阵列，所述圆柱阵列包括多个圆柱，每个圆柱的底面半径为2.88mm，高为2mm，且各圆柱的底面圆心之间的间距为14.93mm。

7、优选的，所述基体层为正六棱柱，基体层的厚度为7mm。

8、优选的，相位柱为圆柱体，相位柱的长度为29mm，不同透镜的相位柱的底面半径不同，底面半径的取值范围为2.6mm~8.8mm。

9、优选的，根据mie谐振理论，基于相位柱的底面半径得到对应的透射相位。

10、优选的，所述敷霜层、所述基体层以及所述相位柱均由相对介电常数为11.05的氧化铝粉通过3d打印一次性成型。

11、有益效果：该透镜的所有结构均可一次性成型，制造方便；该透镜基于辐射型无线充电原理，一方面摆脱了有线充电对使用者的束缚，另一方面，与其它基于感应型无线充电的方案相比，使用者无需将电子设备紧贴于充电垫之上，使用环境更加自由；该透镜基于超表面，相对于其它基于金属谐振的方案损耗较低，且聚焦效率较好。

技术特征：

1.一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，透镜包括超表面单元，多个所述超表面单元沿水平平面排列组合，所述超表面单元包括：

2.根据权利要求1所述的电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，所述敷霜层包括圆柱阵列，所述圆柱阵列包括多个圆柱，每个圆柱的底面半径为2.88mm，高为2mm，且各圆柱的底面圆心之间的间距为14.93mm。

3.根据权利要求1所述的电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，所述基体层为正六棱柱，基体层的厚度为7mm。

4.根据权利要求1所述的电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，相位柱为圆柱体，相位柱的长度为29mm，不同透镜的相位柱的底面半径不同，底面半径的取值范围为2.6mm~8.8mm。

5.根据权利要求1所述的电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，根据mie谐振理论，基于相位柱的底面半径得到对应的透射相位。

6.根据权利要求1所述的电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，其特征在于，所述敷霜层、所述基体层以及所述相位柱均由相对介电常数为11.05的氧化铝粉通过3d打印一次性成型。

技术总结
本申请涉及一种电动智能车多目标小功率无线能量传输透镜，透镜包括超表面单元，多个所述超表面单元沿水平平面排列组合，所述超表面单元包括：敷霜层、基体层、相位柱；敷霜层的顶部连接基体层的底部，基体层的顶部与所述相位柱连接；所述敷霜层、所述基体层、所述相位柱一次性打印成型。该透镜的所有结构均可一次性成型，制造方便；该透镜基于辐射型无线充电远离，一方面摆脱了有线充电对使用者的束缚，另一方面，与其它基于感应型无线充电的方案相比，使用者无需将电子设备紧贴于充电垫之上，使用环境更加自由；该透镜基于超表面，相对于其它基于金属谐振的方案损耗较低，且聚焦效率较好。

技术研发人员：何智成,楚培文,周恩临
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10