用于无线电力传输的传输线圈的制作方法
【专利摘要】一种传输线圈安装在无线供电装置中，且所述传输线圈配置成传输电力信号，所述电力信号包括电场信号、磁场信号和电磁场信号中的任一种信号。所述传输线圈包括环形线圈以及磁性元件。所述磁性元件配置成覆盖所述环形线圈的特定部分。例如，所述环形线圈配置成具有其中第一边和第二边基本上彼此平行的形状。所述磁性元件可以配置成覆盖所述环形线圈的所述第一边。
【专利说明】用于无线电力传输的传输线圈
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种无线供电技术。
【背景技术】
[0002]近年来，无线(非接触的)电力传输作为用于如蜂窝电话终端、便携式电脑等电子设备或用于电动车辆的供电技术而受到关注。无线电力传输可被分为利用电磁感应、电磁波接收和电场/磁场谐振的三种主要方法。
[0003]使用电磁感应方法在较小范围(几厘米或更小)内供电，其可以使几百瓦特电力在等于或低于几百kHz的频带内传输。其电力利用效率约为60%至98%。
[0004]在相对较大范围(几米或更大)内供电的情况下，利用电磁波接收方法。电磁波接收方法允许几瓦特或更少的 电力在中波或微波之间的波段内传输。然而，其电力利用效率低。电场/磁场谐振方法作为在大约几米的中等范围内相对高效地供电的方而法受到关注(参见非专利文献I)。
[0005]图1是示出无线供电系统的示例的示意图。无线供电系统1100包括无线供电装置1200和无线电力接收装置1300。
[0006]无线供电装置1200包括传输线圈L1、谐振电容器Cl和AC电源10。AC电源10配置成产生具有传输频率为fl的电信号S2。谐振电容器Cl和传输线圈LI构成谐振电路。因此，所构成的谐振电路的谐振频率被调谐成电信号S2的频率。传输线圈LI配置成传输电信号SI。
[0007]无线电力接收装置1300包括接收线圈L2、谐振电容器C2和负载电路20。谐振电容器C2、接收线圈L2和负载电路20构成谐振电路。因此，所构成的谐振电路的谐振频率被调谐成电信号SI的频率。
[0008]引文列表
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献(NPL)1:A.Karalis, J.D.Joannopoulos, M.Sol jacic, "Efficientwireless non-radiative mid-range energy transfer^ANNALS of PHYSICS 第 323卷，2008年I月，第34-48页。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]图2是示出由环形线圈产生的磁场的示意图。环形线圈30包括两个相对的边32和边34。环形线圈30配置成使得电流流过第一边32的方向与电流流过第二边34的方向相反。在第一边32上的电流元Ids和第二边34上的电流元Ids所产生的磁场dH可用Biot-Savart定律由下述表达式表示。
[0013][数学函数?I][0014]
【权利要求】
1.一种用于无线供电装置的传输线圈，所述传输线圈配置成传输电力信号，所述电力信号包括电场信号、磁场信号和电磁场信号中的任一种信号，所述传输线圈包括: 环形线圈；以及 磁性元件，所述磁性元件配置成覆盖所述环形线圈的一部分。
2.根据权利要求1所述的传输线圈，其中，所述环形线圈包括第一边和第二边，且所述第一边和第二边布置成基本上彼此平行， 其中，所述磁性元件配置成覆盖所述环形线圈的所述第一边。
3.根据权利要求2所述的传输线圈，其中，所述环形线圈配置成具有长边对应于所述第一边和所述第二边的矩形形状。
4.一种用于无线供电装置的传输线圈，所述传输线圈配置成传输电力信号，所述电力信号包括电场信号、磁场信号和电磁场信号中的任一种信号，所述传输线圈包括: 第一环形线圈； 第二环形线圈； 第一磁性元件，所述第一磁性元件配置成覆盖所述第一环形线圈的离所述第二环形线圈较远的一部分；和 第二磁性元件，所述第二磁性元件配置成覆盖所述第二环形线圈的离所述第一环形线圈较远的一部分。
5.根据权利要求4所述的传输线圈，其中，所述第一环形线圈配置成具有布置成基本上彼此平行的第一边和第二边 ， 其中，所述第二环形线圈配置成具有布置成基本上彼此平行的第三边和第四边， 其中，所述第一磁性元件配置成覆盖所述第一边和所述第二边中离所述第二环形线圈较远的一边， 其中，所述第二磁性元件配置成覆盖所述第三边和所述第四边中离所述第一环形线圈较远的一边。
6.根据权利要求5所述的传输线圈，其中，所述第一环形线圈配置成具有其长边对应于所述第一边和所述第二边的矩形形状；和所述第二环形线圈配置成具有其长边对应于所述第三边和所述第四边的矩形形状。
7.一种用于无线供电装置的传输线圈，所述传输线圈配置成传输电力信号，所述电力信号包括电场信号、磁场信号和电磁场信号中的任一种信号，所述传输线圈包括: 电磁线圈；以及 磁性元件，所述磁性元件配置成覆盖所述电磁线圈的特定部分。
8.根据权利要求7所述的传输线圈，其中，所述电磁线圈配置成具有第一边和第二边布置成基本上彼此平行的横截面形状， 其中，所述磁性元件配置成覆盖对应于所述第一边的所述电磁线圈的一部分。
9.根据权利要求8所述的传输线圈，其中，所述电磁线圈配置成具有长边对应于所述第一边和所述第二边的矩形横截面形状。
10.—种用于无线供电装置的传输线圈，所述传输线圈配置成传输电力信号，所述电力信号包括电场信号、磁场信号和电磁场信号中的任一种信号，所述传输线圈包括: 天线线圈；以及磁性元件，所述磁性元件配置成覆盖所述天线线圈的特定部分。
11.一种无线供电装置，包括: 根据权利要求1所述的传输线圈； 谐振电容器，所述谐振电容器与所述传输线圈串联布置；以及电源，所述电源配置成将驱动信号提供给由所述传输线圈和所述谐振电容器构成的谐振电路。
12.—种无线供电系统,包括: 根据权利要求10所述的无线供电装置；和 无线电力接收装置，所述无线电力接收装置配置成接收来自所述无线供电装置的电力信号。
13.一种 无线供电装置，包括: 根据权利要求4所述的传输线圈； 谐振电容器，所述谐振电容器与所述传输线圈串联布置；以及电源，所述电源配置成将驱动信号提供给由所述传输线圈和所述谐振电容器构成的谐振电路。
14.一种无线供电系统,包括: 根据权利要求13所述的无线供电装置；和 无线电力接收装置，所述无线电力接收装置配置成接收来自所述无线供电装置的电力信号。
15.一种无线供电装置，包括: 根据权利要求7所述的传输线圈； 谐振电容器，所述谐振电容器与所述传输线圈串联布置；以及电源，所述电源配置成将驱动信号提供给由所述传输线圈和所述谐振电容器构成的谐振电路。
16.—种无线供电系统,包括: 根据权利要求15所述的无线供电装置；以及 无线电力接收装置，所述无线电力接收装置配置成接收来自所述无线供电装置的电力信号。
17.一种无线供电装置，包括: 根据权利要求10所述的传输线圈； 谐振电容器，所述谐振电容器与所述传输线圈串联布置；以及电源，所述电源配置成将驱动信号提供给由所述传输线圈和所述谐振电容器构成的谐振电路。
18.—种无线供电系统,包括: 根据权利要求17所述的无线供电装置；以及 无线电力接收装置，所述无线电力接收装置配置成接收来自所述无线供电装置的电力信号。
【文档编号】H02J17/00GK103430426SQ201280012180
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年3月5日 优先权日:2011年3月7日
【发明者】圆道祐树, 古川靖夫 申请人:株式会社爱德万测试