[实用新型]一种无线能量传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线电能量传输技术领域，尤其是涉及一种加入铁芯提高传输效率的无线能量传输系统。

背景技术

从能量传输机制出发，现有无线能量传输技术主要分为以下三类：①电磁辐射式无线能量传输技术，又称远场无线传输技术。该技术像射频传递信号一样直接利用电磁波进行能量传输；②非辐射电磁感应式无线能量传输技术，属于近场无线传输技术，其理论依据是电磁感应定律。③非辐射电磁共振式无线能量传输技术，亦属于近场无线传输技术，根据传输媒介不同，可以分为磁共振无线能量传输技术和电场共振无线能量传输技术。该类技术利用具有相同谐振频率的谐振体，在相隔一定距离时，以磁场或电场为媒介相互耦合，产生共振，实现能量的传递。这属于无线能量传输中革命性的技术。

共振耦合式无线能量传输，最先于2006年由MIT物理学教授Marin Soljacic的研究团队提出。该团队在实验中，采用两个半径为30cm、品质因数Q=950螺旋线圈，工作频率约为9.9MHz时，作为传递能量谐振体的线圈成功点亮了距离2m的一个60w灯泡，能量传输效率为40-60%。MIT这个实验掀起了无线能量传输研究的浪潮。

MIT实验和后来大多实验中，都是以空心线圈作为载体，通过磁耦合共振的方式实现无线能量传输。

实用新型内容

在研究前人理论基础上，本实用新型提出了一种使用铁芯来提高无线能量传输效率的无线能量传输系统。

本实用新型的技术方案为一种无线能量传输系统，包括发送端和接收端，发送端包括信号发生器电源和发送线圈，接收端包括接收线圈，发送线圈和接收线圈中设有铁芯。

而且，发送线圈和接收线圈均为均匀密绕导线，绕制线圈的导线截面为圆形。

而且，发送线圈和接收线圈的导线采用多股漆包线。

而且，所述铁芯采用铁氧体。

本实用新型可有效地提高目前无线能量传输系统效率，并且操作简便不需要对能量传输线路进行大规模改动，设计简洁合理，使用方便安全，对人和生物没有什么伤害。本实用新型作为无线能量传输系统提供一种新的提高能量传输效率的方法，操作便捷，极大丰富相关专业的理论和实验佐证，具有很好的实用性，体现了创新性和安全性的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理图。

图2是本实用新型实施例的系统测量电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明本实用新型技术方案。

随着无线能量传输系统发展,越来越多的学者和专家将目光移动到中距离的无线能量传输系统上来。中距离的无线能量传输技术不仅能相对高效地传输能量，而且对人和生物没有什么危害。

如图1所示，实施例提供的无线能量传输系统包括发送端和接收端，发送端包括信号发生器电源、发送线圈，接收端包括接收线圈和负载。发送端的等效电路包括串联的信号发生器电源AC、发送线圈内阻、发送线圈电感和发送线圈电容，接收端的等效电路包括串联的接收线圈内阻、接收线圈电感和接收线圈电容。其中K12表示线圈间的耦合参数，发送线圈电容和接受线圈内阻相等即R，发送线圈电容和接受线圈电感相等即L，发送线圈电容和接受线圈电容相等即C。发送线圈和接收线圈中设有铁芯。线圈的特征为均匀密绕导线，绕制线圈的每股导线截面为圆形。

加铁芯后的无线能量传输系统，采用共振耦合的方式进行能量传输。实施例的系统包括信号发生器型号为RIGOL互感线圈（加铁芯的发送线圈和接收线圈），带电容的主回路以及带电容和负载的副回路，传递的能量将线圈的共振耦合感应点亮负载灯光，并且光亮程度比空心线圈要好，从而实现了能量的传输并且提高了能量传输的效率。

为了接通过增大磁导率进行增大线圈的电感，以提高品质因数获得高的能量传输效率，线圈可采用多股的漆包线，每股截面都为圆形。

为实施参考起见，基于无线能量传输系统，实用新型进一步提供确定如何加铁芯的测试电路。如图2所示，测试电路包括发送回路、接收回路和示波器，发送回路包括串联的信号发生器、发送线圈及发送电容，信号发生器与示波器相连；接收回路包括串联的接收线圈、接收电容及负载，负载两端并联灯泡，接收线圈与接收电容串联后连接示波器。

具体本实用新型实施例的测试电路主要包含以下部分：