[发明专利]基于双层双向螺旋线圈的无线电能传输系统及方法

摘要

本发明公开了无线电能传输技术领域中一种基于双层双向螺旋线圈的无线电能传输系统，主要解决了无线电能传输系统近距离能量传输时，由于频率分裂的影响而导致系统传输效率低下的问题，该系统是在麻省理工学院磁耦合谐振无线电能传输系统的基础上，设计了一种双层双向绕制的发射线圈，即在原有单层单向绕制发射线圈内部空间以相反方向绕制具有相同匝数和匝距的内层线圈，由于内层线圈和原有线圈的绕制方向相反，从而减弱耦合系数的强度，减小近距离能量传输时频率分裂对系统传输效率所产生的影响，让无线电能传输系统在更短的距离内脱离频率分裂区域，达到临界耦合状态，并提高无线电能传输系统在近距离频率分裂区域工作时的能量传输效率。

主权项

一种基于双层双向线圈的无线电能传输系统，包括一个发射机和一个接收机，所述发射机包括高频信号发生器、阻抗匹配网络、功率放大器、源线圈和发射线圈，所述高频信号发生器输出额定功率的高频信号；所述源线圈的一侧通过阻抗匹配网络连接到高频信号发生器，另一侧与所述发射线圈利用电磁感应组成一个升压变压器网络；所述接收机包括接收线圈和负载线圈，所述接收线圈与负载线圈利用电磁感应组成一个降压变压器网络，其特征在于：所述发射线圈是一个双层双向绕制的螺旋线圈，该双层双向绕制的螺旋线圈是由绕制方向相反并相连的内层线圈和外层线圈组成的，所述内层线圈和外层线圈具有相同的匝数和匝距，仅线圈半径不同。