无线供电谐振线圈耦合的两极模型制造技术

本发明专利技术涉及一种球体空间内无线供电的发射模型，属于无线供电技术领域。本发明专利技术无线供电谐振线圈耦合的两极模型，是一种针对球体和半球体环境中，电器作水平移动和垂直移动时无线供电的发射模型，包括一个主动发射谐振环、多个线圈直径不等的被动发射谐振环，在垂直方向上依次排列形成两极，所有谐振环的线圈平面都平行。本发明专利技术所述的无线供电谐振线圈耦合的两极模型，可以解决球体和半球体环境中的使用电器的无线供电问题，使用电器可以实现在水平移动和垂直移动时不受电线的牵挂和影响，提高了电器的自由度和安全性，也为电器的防水密封带来方便。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种球体空间内无线供电的发射模型，属于无线供电
本专利技术无线供电谐振线圈耦合的两极模型，是一种针对球体和半球体环境中，电器作水平移动和垂直移动时无线供电的发射模型，包括一个主动发射谐振环、多个线圈直径不等的被动发射谐振环，在垂直方向上依次排列形成两极，所有谐振环的线圈平面都平行。本专利技术所述的无线供电谐振线圈耦合的两极模型，可以解决球体和半球体环境中的使用电器的无线供电问题，使用电器可以实现在水平移动和垂直移动时不受电线的牵挂和影响，提高了电器的自由度和安全性，也为电器的防水密封带来方便。【专利说明】无线供电谐振线圈耦合的两极模型
本专利技术涉及一种球体空间内无线供电的发射模型，属于无线供电

技术介绍
在一些球体或半球体的建筑或设备中，需要对一些移动电器进行无线供电，即需要在这样的建筑物中形成一个球体或半球体形状的磁场覆盖区，在这个区域内的移动电器，当它水平移动和垂直移动时，在区域内的任何一点都可以对它实现无线供电。本专利技术针对这种情形建立一个无线供电的发射模型。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在球体或半球体的建筑或设备中，移动电器在水平移动和垂直移动时不受电线的牵挂和影响的对移动电器进行无线供电的谐振线圈耦合的两极模型。本专利技术无线供电谐振线圈耦合的两极模型，是一种针对球体和半球体环境中，电器作水平移动和垂直移动时无线供电的发射模型，包括一个主动发射谐振环、多个线圈直径不等的被动发射谐振环，在垂直方向上依次排列形成两极，所有谐振环的线圈平面都平行。当被动发射谐振环在主动发射谐振环的一侧，则形成无线供电两极半球体耦合模型。当被动发射谐振环在主动发射谐振环的两侧，形成无线供电两极球体耦合模型。所述无线供电两极半球体耦合模型，包含一个含线圈LI的主动发射谐振环，多个分别含直径不等的线圈L2、L3、-_、Ln的被动发射谐振环，在垂直方向上、主动发射谐振环中的线圈LI的一侧，依次排列被动发射谐振环的线圈L2、L3、…、Ln，形成一个两极半球体，所有谐振环的线圈平面都平行，即沿着半球体从下向上依次分布多个谐振环，包括含线圈LI的主动发射谐振环，分别含线圈L2、L3、L4、H_、Ln的被动发射谐振环，这些谐振环的线圈平面相互平行、法线重合。所述多个分别含直径不等的线圈L2、L3、H_、Ln的被动发射谐振环，其线圈直径依次递减，所有线圈的外切点相连构成半球体形状。所述无线供电两极球体耦合模型，包括一个含线圈LI的主动发射谐振环，多个分别含直径不等的线圈121、1^2丄31丄32、-_、1^1、1^2的被动发射谐振环，在垂直方向上、主动发射谐振环中的线圈LI的两侧，依次排列被动发射谐振环的线圈L21、L31、…、Lnl与线圈L22、L32、-_、Ln2，形成一个两极球体，所有谐振环的线圈平面都平行，即沿着球体壁依次分布多个谐振环，包括含线圈LI的主动发射谐振环、分别含线圈L21、L31、…、Lnl的被动发射谐振环、分别含线圈L22、L32、-_、Ln2的被动发射谐振环，这些谐振环的线圈平面相互平行、法线重合。所述分别含线圈L21、L31、…、Lnl的被动发射谐振环、分别含线圈L22、L32、…、Ln2的被动发射谐振环，其线圈直径依次向两侧递减，所有线圈的外切点相连构成球体形状。本专利技术定义如下 (定义一)根据绕制方式的不同，线圈分为松散型线圈和紧密型线圈，线圈中每一圈之间有空隙的称为松散型线圈，反之，如果每一圈相邻的绕线都紧贴则称之为紧密型线圈。(定义二)工作于谐振状态下的线圈与电容的连接有两种连接方式:串联和并联，谐振状态下这种由一个线圈与一个电容的组合称之为谐振环，无线供电系统中至少有两个谐振环，一个是发射谐振环，它由一个发射线圈和一个电容串联或并联组成，另一个是接收谐振环，它由一个接收线圈和一个电容串联或并联而成。(定义三)一个等效线圈由两个或两个以上的子线圈串联或并联组成，一个等效电容由两个或两个以上的电容串联或并联而成。本专利技术的谐振线圈耦合的两极球体模型，当主动发射谐振环工作时，向谐振环的线圈平面的垂直方向产生磁场，相邻的被动发射谐振环在磁场中接收磁能变为电能产生谐振，由于被动发射谐振环中没有负载，能量又转化成磁能向下一个被动发射谐振环传递，起着接力的作用逐一步传递，最后形成一个半球体状或球体状的两极磁场覆盖区域，实现对在球体或半球体的建筑或设备中的移动电器进行无线供电。实施效果: 本专利技术所述的无线供电谐振线圈耦合的两极模型，可以解决球体和半球体环境中的使用电器的无线供电问题，使用电器可以实现在水平移动和垂直移动时不受电线的牵挂和影响，提高了电器的自由度和安全性，也为电器的防水密封带来方便。【附图说明】 图1为本专利技术谐振线圈耦合的两极半球体模型，图中，LI表示主动发射谐振环中的线圈，L2表示第一被动发射谐振环中的线圈，L3表示第二被动发射谐振环的线圈，……Ln表示第(η-1)个被动发射谐振环的线圈。图2为本专利技术谐振线圈耦合的两极球体模型，图中，LI表示主动发射谐振环中的线圈，L2表示第一被动发射谐振环中的线圈，L3表示第二被动发射谐振环的线圈，……Ln表示第(η-1)个被动发射谐振环的线圈。图3A是并联型的LC谐振环原理图，L表示线圈或等效线圈，C表示谐振电容或等效谐振电容。图3B是串联型的LC谐振环原理图，L表示线圈或等效线圈，C表示谐振电容或等效谐振电容。图4为本专利技术谐振线圈耦合的两极半球体模型应用示意图，LI表示主动发射谐振环中的线圈，L2表示第一被动发射谐振环中的线圈，L3表示第二被动发射谐振环的线圈，……Ln表示第(η-1)个被动发射谐振环的线圈;LR表示使用电器中接收谐振环的接收线圈。图5为本专利技术谐振线圈耦合的两极球体模型应用示意图，LI表示主动发射谐振环中的线圈，L21、L22表示第一被动发射谐振环中的线圈，L31、L32表示第二被动发射谐振环的线圈，……Lnl、Ln2表示第(η-1)个被动发射谐振环的线圈；LR表示使用电器中接收谐振环的接收线圈。【具体实施方式】 以下结合实例对上述谐振线圈耦合的两极球体模型作进一步说明。实施例1 本模型在半球体环境中的应用，如蒙古包内的无线供电。如图4所示，为无线供电两极半球体耦合模型，包含一个含线圈LI的主动发射谐振环，多个分别含直径不等的线圈L2、L3、-_、Ln的被动发射谐振环，在垂直方向上、主动发射谐振环中的线圈LI的一侧，依次排列被动发射谐振环的线圈L2、L3、-_、Ln，形成一个两极半球体，所有谐振环的线圈平面都平行，即沿着蒙古包的半球体从下向上依次分布多个谐振环，包括含线圈LI的主动发射谐振环，分别含线圈L2、L3、L4、...以及Ln的被动发射谐振环，这些谐振环的线圈平面相互平行、法线重合。所述多个分别含直径不等的线圈L2、L3、…、Ln的被动发射谐振环，其线圈直径依次递减，所有线圈的外切点相连构成半球体形状。此处η采用1-10个为好，采用2-6最佳。当主动发射谐振环工作时，向谐振环的线圈平面的垂直方向产生磁场，一侧的被动发射谐振环在磁场中接收来自主动发射谐振环的磁能，并变为电能产生谐振，由于该被动发射谐振环中没有负载，能量又转化为磁能向下一个被动发射谐振环传递，如此循本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线供电谐振线圈耦合的两极模型，特征在于，包括一个主动发射谐振环、多个直径不等的被动发射谐振环，在垂直方向上依次排列形成两极，所有谐振环的线圈平面都平行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝华，朱斯忠，
申请(专利权)人：中惠创智无线供电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37