专利汇可以提供一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用磁电耦合抵消抑制 频率 分裂的无线输能线圈系统,包括一个 能量 发射线圈,一个能量接 收线 圈以及四个加载环形金属片;发射线圈和接收线圈之间通过分别加载第一环形金属片和第二环形金属片以及第三环形金属片和第四环形金属片来拓展功率传输的可变距离范围。本发明设计的接收和发射线圈系统,使线圈工作于磁耦合‑电耦合状态;从远距离向近距离的移动过程中,线圈间耦合系数变化平缓,仍然能保持一个较低的耦合度从而不产生频率分裂现象,系统间均能保持高效率能量传输。本发明在传统无线能量传输线圈系统的磁耦合工作模式 基础 上引入电耦合,使得传统的对距离敏感的能量传输系统变为距离可变的高效率能量传输系统。,下面是一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统专利的具体信息内容。
1.一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统,包括一个能量发射线圈,一个能量接收线圈以及四个加载环形金属片;其特征在于:发射线圈(3)和接收线圈(10)之间通过分别加载第一环形金属片(1)和第二环形金属片(2)以及第三环形金属片(6)和第四环形金属片(7)来拓展功率传输的可变距离范围;由于磁耦合与电耦合极性相反可以抵消,总的耦合强度等于磁耦合强度减去电耦合强度,当两个线圈之间靠近间距变小时,发射线圈(3)和接收线圈(10)之间的电感耦合增大,第一环形金属片(1)和第三环形金属片(6)、第二环形金属片(2)和第四环形金属片(7)之间的电容耦合也增大,从而防止耦合系数过大产生频率分裂现象保持高效率功率传输;当发射线圈(3)和接收线圈(10)距离较远时,电容耦合下降较快变得很小,总耦合强度主要取决于螺旋管间的电感耦合,也会随着距离的增大而逐步减小,不会出现频率分裂现象。
2.根据权利要求1所述的一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统,其特征在于:发射线圈(3)和接收线圈(10)的绕法,第一环形金属片(1)、第二环形金属片(2)、第三环形金属片(6)和第四环形金属片(7)的加载方式以及发射线圈(3)的馈电方式(I/P)和接收线圈(10)的馈电方式(O/P)共同构成了磁电抵消的充分条件;发射线圈(3)顺时针绕向,接收线圈(10)逆时针绕向,两线圈绕向相反,加载在发射线圈(3)的第一环形金属片(1)和发射线圈(3)绕向相反,其末端通过导线(5)与发射线圈末端相连,加载在发射线圈(3)的第二环形金属片(2)的绕向和发射线圈(3)相反,其末端通过导线(4)和发射线圈(3)相连;
加载在接收线圈(10)的第三环形金属片(6)和接收线圈(10)绕向相反,其末端通过导线(9)和接收线圈(10)相连,加载在接收线圈(10)的第四环形金属片(7)的绕向和接收线圈(10)相反,其末端通过导线(8)和接收线圈(10)相连,这共同使得发射线圈(3)和接收线圈(10)相互之间的电场矢量和磁场矢量相反,构成了磁电抵消的必要条件;并且,发射线圈(3)的匝数为奇数,从上往下分别为第一匝和最后一匝,顺时针绕向,两端开路,中间的一圈从中间断开作为高频率功率源的馈电口(I/P),发射线圈(10)的匝数为奇数,从上往下分别为第一匝和最后一匝,逆时针绕向,两端开路,中间的一圈从中间断开作为接收能量的馈电口(O/P)。
3.根据权利要求1所述的一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统,其特征在于:发射线圈(3)和接收线圈(10)的谐振方式构成了磁电抵消的基本条件;发射线圈(3)和接收线圈(10)的长度是一致的,均为工作频率的四分之一波长。
4.根据权利要求1所述的一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统,其特征在于:加载的第一环形金属片(1)、第二环形金属片(2)、第三环形金属片(6)、第四环形金属片(7)的宽度决定了拓展的传输距离范围;发射线圈(3)和接收线圈(10)间的耦合电容主要由加载的第一环形金属片(1)和第三环形金属片(6),以及第二环形金属片(2)和第四环形金属片(7)之间的电容串联构成;各环形金属片宽度保持一致,并且通过调整该宽度,调整线圈间互容系数的大小,进而直接调整电耦合对磁耦合的抵消的程度,由于总体耦合等于磁耦合减去电耦合,最终得以使总体耦合系数随距离变化平缓而拓展了可变距离范围。
5.根据权利要求1所述的一种用磁电耦合抵消抑制频率分裂的无线输能线圈系统,其特征在于:加载的第一环形金属片(1)、第二环形金属片(2)和发射线圈(3)相互嵌合以及第三环形金属片(6),第四环形金属片(7)和接收线圈(10)相互嵌合,不会大幅度增加原有线圈的体积;发射线圈(3)开口两端分别加载第一环形金属片(1)和第二环形金属片(2),两环形金属片均与线圈最后一匝同一平面,分别为180度的半圆环形,内径比线圈大,使环形金属片不接触线圈;第一环形金属片(1)和第二环形金属片(2)相互间隔开,首尾不相连;接收线圈(10)开口两端分别加载第一环形金属片(6)和第二环形金属片(7),两环形金属片均与线圈最后一匝同一平面,分别为180度的半圆环形,内径比线圈大,两环形金属片不接触线圈;第三环形金属片(6)第四环形金属片(7)相互间隔开,首尾不相连。
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