一种适用于多负载传输的磁耦合谐振式无线电能传输装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁耦合谐振式无线电能传输装置，其包括：一发射线圈，所述发射线圈两端分别连接一第一电容构成闭合回路，并通过该第一电容谐振，所述发射线圈用于发射电能；一与所述发射线圈间隔设置的接收线圈，所述接收线圈两端分别连接一第二电容构成闭合回路，并通过该第二电容谐振，所述接收线圈用于接收电能；以及多个负载线圈，其特征在于，该多个负载线圈对应同一个接收线圈设置，且该接收线圈通过电磁感应将接收的电能同时传递给该多个负载线圈。该磁耦合谐振式无线电能传输装置通过单个接收线圈同时给多个负载线圈输电，结构简单。
【专利说明】一种适用于多负载传输的磁耦合谐振式无线电能传输装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及无线电能传输装置，尤其涉及一种磁耦合谐振式无线电能传输装置。【背景技术】
[0002]自从人类社会进入了电气化时代以来，电能的传输主要通过金属导线的点对点直接接触传输。但由于导线存在摩擦、老化等问题，电能传输过程中很容易产生火花，进而影响到用电设备的寿命和用电安全。同时，在一些特殊应用场合，如矿井和水中等，导线直接接触传输容易发生危险。此外，植入体内的医疗设备的长期供电也存在不便。无线电能传输(wireless power transfer, WPT)能够解决以上问题。
[0003]采用电磁场作为传输媒介可以实现无线电能传输。根据原理的不同，无线电能传输大致可以分为三类:第一种是感应式，这种方式传输功率大，但传输的距离较近；第二种是辐射式，这种方式定向性好，传输距离远，但是对周围电磁环境影响大；第三种是谐振式，这是一种新兴的无线电能传输方式，又称磁耦合谐振式无线电能传输技术。该方式能够以较大的功率，在较高的效率下传输较远的距离。相比于感应式，其传输距离较远，且对于方向指向性较不敏感；相比于辐射式，其对周围电磁环境的影响较小。
[0004]磁耦合谐振式无线电能传输技术在近年来发展迅速。实际应用中一套发射装置通常需要给多个负载供电。现有的磁耦合谐振式无线电能传输装置通常采用多个接收线圈来实现对多个负载供电，造成结构复杂，体积笨重。
【发明内容】
[0005]因此，确有必要提供一种既结构简单又可以同时对多个负载进行供电的磁耦合谐振式无线电能传输装置。
[0006]一种磁耦合谐振式无线电能传输装置，其包括:一发射线圈，所述发射线圈两端分别连接一第一电容构成闭合回路，并通过该第一电容谐振，所述发射线圈用于发射电能；一与所述发射线圈间隔设置的接收线圈，所述接收线圈两端分别连接一第二电容构成闭合回路，并通过该第二电容谐振，所述接收线圈用于接收电能；以及多个负载线圈，其特征在于，该多个负载线圈对应同一个接收线圈设置，且该接收线圈通过电磁感应将接收的电能同时传递给该多个负载线圈。
[0007]—种磁耦合谐振式无线电能传输装置，其包括:一发射线圈；一接收线圈；以及多个负载线圈，其特征在于，该多个负载线圈对应同一个接收线圈设置，且该接收线圈通过电磁感应将电能同时传递给该多个负载线圈。
[0008]与现有技术相比较，本发明提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置通过单个接收线圈同时给多个负载线圈输电，结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明第一实施提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置的结构示意图。[0010]图2为本发明第二实施提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置的结构示意图。
[0011]图3为本发明第三实施提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置的结构示意图。
[0012]图4为本发明第四实施提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置的结构示意图。
[0013]图5为本发明第五实施提供的磁耦合谐振式无线电能传输装置的结构示意图。
[0014]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种磁耦合谐振式无线电能传输装置，其包括: 一发射线圈，所述发射线圈两端分别连接一第一电容构成闭合回路，并通过该第一电容谐振，所述发射线圈用于发射电能； 一与所述发射线圈间隔设置的接收线圈，所述接收线圈两端分别连接一第二电容构成闭合回路，并通过该第二电容谐振，所述接收线圈用于接收电能；以及 多个负载线圈，其特征在于，该多个负载线圈对应同一个接收线圈设置，且该接收线圈通过电磁感应将接收的电能同时传递给该多个负载线圈。
2.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述接收线圈与所述负载线圈的横截面或中心轴平行。
3.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述多个负载线圈与所述接收线圈之间成一夹角设置，且该夹角大于等于O度且小于等于60度。
4.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述多个负载线圈均为单匝时，且所述多个负载线圈共面设置。
5.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述多个负载线圈设置于该接收线圈内部，且所述负载线圈的两端延伸至所述接收线圈外部。
6.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述发射线圈和接收线圈的线圈均同心盘绕在同一平面内。
7.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，所述接收线圈的每匝线圈均包括一母线圈以及多个子线圈，且所述母线圈和多个子线圈的缠绕方向相同。
8.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，边缘的负载线圈与一子线圈对应设置，而中间的负载线圈与母线圈对应设置。
9.如权利要求1所述的磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于，进一步包括一电源线圈，该电源线圈设置于该发射线圈远离接收线圈的一侧。
10.一种磁耦合谐振式无线电能传输装置，其包括: 一发射线圈； 一接收线圈；以及 多个负载线圈， 其特征在于，该多个负载线圈对应同一个接收线圈设置，且该接收线圈通过电磁感应将电能同时传递给该多个负载线圈。
【文档编号】H02J17/00GK103746466SQ201410026742
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】张艺明, 赵争鸣, 孙晓瑛, 袁立强 申请人:清华大学