[实用新型]一种平面无线输电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平面无线输电装置，属于无线输电技术领域。

背景技术

无线输电(Wireless Power Transmission，WPT)就是借助于电磁场进行能量传递的一种技术。无线输电一般分为：电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。电磁感应适用于低功率、近距离传输；电磁共振适用于中等功率、中等距离传输；电磁辐射适用于大功率、远距离传输。近年来，一些便携式电器如笔记本电脑、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池和充电。一方面，电源电线频繁地拔插，既不安全，也容易造成磨损，充电器、电线、插座的标准也并不完全统一，这样既造成了浪费，也形成了对环境的污染；另一方面，建筑物内埋设的输电线路也会存在老化，带来极为严重的安全隐患。在某些特殊场合下，譬如矿井和石油开采中，传统输电方式在安全上也存在隐患；孤立的岛屿、工作于山头的基站也很难采用架设电线的传统配电方式。在上述情形下，无线输电便愈发显得重要和迫切，因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。

近几年，无线电能传输发展更是迅速。Wildcharge、Powercast、SplashPower、东京大学相继开发出非接触式充电器。美国麻省理工大学(MIT)在2007年6月宣布，利用电磁共振成功地点亮了一个距离电源约2m远的60W的灯泡，这项技术被称为WiTricity。该研究小组在实验中使用了两个直径为50cm的铜线圈，通过调整发射频率使两个线圈在10MHz产生共振，从而成功点亮了距离电力发射端2m以外的一盏60W的灯泡。但是，MIT的无线输电装置结构太大，一般家庭日常使用无法满足其空间大小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构紧凑的平面无线输电装置。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种平面无线输电装置，包括两个分别用于发射和接收的平面电路，所述平面电路包括单匝导电线圈和在单匝导电线圈外围不与之接触的多匝导电线圈，所述单匝导电线圈和多匝导电线圈均为圆形，所述单匝导电线圈不闭合，留有缺口，用于发射的单匝导电线圈的两端连接交流电源，用于接收的单匝导电线圈的两端连接负载。

优选的，所述单匝导电线圈和多匝导电线圈的材质为纯铜。

优选的，所述单匝导电线圈和多匝导电线圈同心。

优选的，所述单匝导电线圈的缺口对应的圆心角的大小为10度。

优选的，所述交流电源的频率为33MHz。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型平面无线输电装置结构紧凑，且装置简单。

2、本实用新型平面无线输电装置具有较高的能量传输效率，较低的损耗，该装置工作时的中心频率为33MHz，带宽为17M，损耗为4.4dB。

附图说明

图1是本实用新型平面无线输电装置的整体架构图。

图2是本实用新型平面无线输电装置的电路板整体示意图。

图3是本实用新型平面无线输电装置的电路板上表面平面示意图。

图4是本实用新型平面无线输电装置的平面螺旋线圈示意图。

图5是本实用新型平面无线输电装置的平面单线圈示意图。

其中：1为绝缘板，2为绝缘板的上表面，3为绝缘板的下表面，4为单匝导电线圈，5为多匝导电线圈，6和7分别为馈电过孔。

图6是本实用新型平面无线输电装置的两绝缘板板的距离L为0.1米，α为10度时FEKO仿真的S21参数图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术。在技术上，无线输电技术与无线电通讯中所用发射与接收技术并无本质区别。本实用新型中平面电路的线圈结构，它能够产生既高频又低电流的高压交流电，这种高压交流电可经由空气作远距离的无线传电到达另一个接收线圈处，完成无线输电。