CN103647358A - 一种无线能量传输装置的线圈 - Google Patents

Abstract

一种无线能量传输装置的线圈，包括可发出电磁能量的能量发送装置与可接收电磁能量的能量接收装置两部分。能量发送装置包括能量发送线圈（11）、发送端放大线圈（12）和发送端磁体（13）。能量接收装置包括能量接收线圈（21）、接收端放大线圈（22）和接收端磁体（23）。能量发送线圈（11）与发送端放大线圈（12）同心布置套装于同一平面上，两者相邻导线的中心线相隔一定距离，采用平面盘式螺旋松绕的结构形式进行绕制。接收端放大线圈（22）与能量接收线圈（21）同心布置套装放置于同一平面上，两者相邻导线的中心线相隔一定距离，采用平面盘式螺旋松绕的结构形式进行绕制。

Description

一种无线能量传输装置的线圈

技术领域

本发明涉及一种用于无线能量传输装置的线圈。

背景技术

磁共振耦合式无线能量传输技术是美国麻省理工学院（MIT）

副教授领导的研究小组于2007年提出的一种突破性技术。这种无线能量传输方式基于磁场共振耦合原理，使具有相同谐振频率的能量发送和接收线圈在激励源（激励源频率为此谐振频率）作用下产生电磁共振现象，以实现电能的高效传输。在验证实验中，MIT研究小组在相隔2m处成功点亮了一盏60W的电灯，效率约为40%。这种无线能量传输方式能够在中等距离上以较高效率传输大功率的电能，这一特点引起了国内外的研究机构、高新技术企业的广泛兴趣，许多基于这种技术的无线能量传输方案相继被提出，此技术也逐渐应用于电动汽车无线充电等大功率无线能量传输领域。

无线能量传输装置中能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数对于无线能量传输系统的工作功率与效率有很大的影响。目前无线能量传输装置的线圈结构多采用平面盘式并排密绕的形式，这种结构形式不能保证能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数达到最优，无线能量传输系统的功率与效率受到了限制。其次，这种结构形式对于能量传输的距离以及能量发送端与能量接收端之间的水平位置偏差十分敏感，即当能量发送装置与能量接收装置之间的距离增大或发生水平位置偏移时，能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数快速下降，影响系统的工作功率与效率。另外，目前无线能量传输装置的线圈结构多缺少高导磁率特性的磁性材料对无线能量传输装置的磁路进行优化，能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数较低，无线能量传输系统的工作功率与效率不高。

中国专利CN102946156A“一种无线电力传输装置”的线圈没有使用高导磁率特性的磁性材料对无线能量传输装置的磁路进行优化，这样的线圈结构使能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数较低，无线能量传输系统的工作功率与效率不高。

中国专利CN102280945A“非接触供电装置”的线圈采用平面盘式并排密绕的线圈结构。这种线圈结构正如上文描述的，不能保证能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数达到最优值，无线能量传输系统的功率与效率受到了限制。同时，随着传输距离增大或传输线圈间发生水平位置偏移，能量传输系统的功率与效率显著下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数低的缺点，以及平面盘式并排密绕的线圈结构对能量传输的距离以及能量发送端与能量接收端之间的水平位置偏差敏感的问题，提出一种新的无线能量传输装置线圈。

为解决上述技术问题，本发明无线能量传输装置的线圈采取以下技术方案：

本发明无线能量传输装置的线圈包括能量发送装置与能量接收装置两部分。能量发送装置包括能量发送线圈、发送端放大线圈和发送端磁体。能量接收装置包括能量接收线圈、接收端放大线圈和接收端磁体。能量发送装置中，所述的能量发送线圈和发送端放大线圈处于同一平面，构成能量发送端线圈组。能量接收装置中，所述的能量接收线圈和接收端放大线圈处于同一平面，构成能量接收端线圈组。能量发送端线圈组、能量接收端线圈组、发送端磁体以及接收端磁体彼此平行布置，能量发送端线圈组、能量接收端线圈组、发送端磁体和接收端磁体四者的中心位于同一中心轴线上，布置顺序依次为发送端磁体——能量发送端线圈组——能量接收端线圈组——接收端磁体。发送端磁体与能量发送端线圈组之间的距离，以及接收端磁体与能量接收端线圈组之间距离均小于20mm。能量发送端线圈组与能量接收端线圈组之间的距离在100mm至500mm之间。

所述的发送端放大线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，形状采用圆形或正多边形，由外至内绕制成n₁圈，n₁=5～15。由外至内，线圈的第一圈与第二圈导线的中心线之间的间距为D_1,1，线圈的第二圈与第三圈导线的中心线之间的间距为D_1,2，依次类推，线圈的第n₁‐1圈与第n₁圈导线的中心线之间的间距为D_1,n1‐1，D_1,sum=D_1,1+D_1,2+…+D_1,n1‐1。D_1,1≤D_1,2≤…≤D_1,n1‐1，D_1,sum/R₁=0.35～0.65。R₁为圆形螺旋形的发送端放大线圈的半径或正多边形螺旋形的发送端放大线圈中心到外端点的距离。

所述的能量发送线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，能量发送线圈与发送端放大线圈两者同心布置于同一平面内，能量发送线圈与发送端放大线圈从外向內圈圈相间套装排布。能量发送线圈圈数为n₂，n₂=1～6，并且n₂小于n₁，n₁为发送端放大线圈的圈数。能量发送线圈第一圈导线的中心线与发送端放大线圈第一圈导线的中心线相隔距离为d₁，能量发送线圈第二圈导线的中心线与发送端放大线圈第二圈导线的中心线相隔距离也为d₁，以此类推，能量发送线圈第n₂圈导线的中心线与发送端放大线圈第n₂圈导线的中心线相隔距离为d₁。由外至内，能量发送线圈的第一圈处于发送端放大线圈的第一圈与第二圈的空隙里，能量发送线圈的第二圈处于发送端放大线圈的第二圈与第三圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈的第n₂圈处于发送端放大线圈的第n₂圈与第n₂+1圈的空隙里。或者由外至内，能量发送线圈的第一圈处于发送端放大线圈的第一圈的外侧，能量发送线圈的第二圈处于发送端放大线圈的第一与第二圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈的第n₂圈处于发送端放大线圈的第n₂‐1圈与第n₂圈的空隙里。

所述的发送端磁体为平板状，或者为带中心孔的平板状。发送端磁体的外轮廓形状可以为圆形或正多边形。发送端磁体的外轮廓与能量发送端线圈组的外轮廓间的最小距离大于等于30mm，发送端磁体的平板厚度小于等于10mm。对于带中心孔平板状的发送端磁体，中心孔的形状可以为圆形或正多边形，圆形中心孔的半径或正多边形中心孔的中心到端点的距离小于等于25mm。

所述的接收端放大线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，形状采用圆形或正多边形，由外至内绕制成n₃圈，n₃=5～15。由外至内，线圈的第一圈与第二圈导线的中心线之间的间距为D_3,1，线圈的第二圈与第三圈导线的中心线之间的间距为D_3,2，依次类推，线圈的第n₃‐1圈与第n₃圈导线的中心线之间的间距为D_3,n3‐1，D_3,sum=D_3,1+D_3,2+…+D_3,n3‐1。D_3,1≤D_3,2≤…≤D_3,n3‐1，D_3,sum/R₃=0.35～0.65。R₃为圆形螺旋形的接收端放大线圈的半径或正多边形螺旋形的接收端放大线圈中心到外端点的距离。

所述的能量接收线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，能量接收线圈与接收端放大线圈两者同心布置于同一平面上，能量接收线圈与接收端放大线圈从外向內圈圈相间套装排布。能量接收线圈圈数为n₄，n₄=1～6，并且n₄小于n₃，n₃为接收端放大线圈的圈数。能量接收线圈第一圈导线的中心线与接收端放大线圈第一圈导线的中心线相隔距离为d₂，能量接收线圈第二圈导线的中心线与接收端放大线圈第二圈导线的中心线相隔距离也为d₂，以此类推，能量接收线圈第n₄圈导线的中心线与接收端放大线圈第n₄圈导线的中心线相隔距离为d₂。由外至内，能量接收线圈的第一圈处于接收端放大线圈的第一圈与第二圈的空隙里，能量接收线圈的第二圈处于接收端放大线圈的第二圈与第三圈的空隙里，依次类推，能量接收线圈的第n₄圈处于接收端放大线圈的第n₄圈与第n₄+1圈的空隙里。或者由外至内，能量接收线圈的第一圈处于接收端放大线圈的第一圈的外侧，能量接收线圈的第二圈处于接收端放大线圈的第一与第二圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈的第n₄圈处于发送端放大线圈的第n₄-1圈与第n₄圈的空隙里。

所述的接收端磁体为平板状，或者为带中心孔的平板状。接收端磁体的外轮廓形状可以为圆形或正多边形。接收端磁体的外轮廓与能量接收端线圈组的外轮廓间的最小距离大于等于30mm，接收端磁体的平板厚度小于等于10mm。对于带中心孔平板状的接收端磁体，中心孔的形状可以为圆形或正多边形，圆形中心孔的半径或正多边形中心孔的中心到端点的距离小于等于25mm。

所述的发送端放大线圈和接收端放大线圈的形状、尺寸、圈数可以相同也可以不同。能量发送线圈和能量接收线圈的形状、尺寸、圈数可以相同也可以不同。发送端磁体和接收端磁体的结构、尺寸可以相同也可以不同。四个线圈可采用单股漆包线、多股漆包线绕制，漆包线材质可为铜、银、镀银铜线等。发送端磁体和接收端磁体分别采用具有高导磁率特性的磁性材料，例如金属磁粉、软磁铁氧体等。

本发明的有益效果：

与现有的无线能量传输技术相比，本发明具有如下优点。

1.能量发送装置与能量接收装置之间的线圈互感耦合系数高。本发明的能量发送线圈、发送端放大线圈、能量接收线圈和接收端放大线圈四个线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的结构形式。采用这种线圈结构，可以通过调整四个线圈的各圈导线的间距，提高能量发送装置与能量接收装置的线圈之间的互感耦合系数。并且，在线圈结构中使用高导磁率特性的发送端磁体和接收端磁体对无线能量传输装置的磁路进行优化，使互感耦合系数进一步提高。

2.无线能量传输装置对能量发送装置与能量接收装置之间的距离偏差或水平位置偏移的容忍度高。

附图说明

图1是本发明的无线能量传输装置一种实施例的结构示意图，图1a是能量发送装置的俯视图，图1b是能量发送装置的正视图，

图中：11能量发送线圈，12发送端放大线圈，13发送端磁体，R₁正方形发送端放大线圈中心到端点的距离，D_1,n发送端放大线圈的第n圈与第n+1圈间距离；

图2是本发明能量发送装置和能量接收装置的布置图，图中：11能量发送线圈，12发送端放大线圈，13发送端磁体，21能量接收线圈，22接收端放大线圈，23接收端磁体；

图3是本发明的电路原理图，

图中：U_in交流电源输入，C1能量发送线圈补偿电容，R_L1能量接收线圈的电阻，R_C1能量发送线圈补偿电容的电阻，C₂发送端放大线圈补偿电容，R_L2发送端放大线圈的电阻，R_C2发送端放大线圈补偿电容的电阻，C₃接收端放大线圈补偿电容，R_L3接收端放大线圈的电阻，R_C3接收端放大线圈补偿电容的电阻，C₄能量接收线圈补偿电容，R_L4能量接收线圈的电阻，R_C4能量接收线圈补偿电容的电阻，R_out交流输出负载，M₁₂能量发送线圈与发送端放大线圈之间的互感，M₂₃发送端放大线圈与接收端放大线圈之间的互感，M₃₄能量接收线圈与接收端放大线圈之间的互感；

图4是本装置的互感耦合系数Coeff₂₃与发送端/接收端放大线圈各圈导线的中心线之间的间距的关系曲线；

图5是本装置的互感耦合系数Coeff₂₃与能量传输距离（即能量发送端线圈组与能量接收端线圈组之间的距离）的关系曲线；

图6是本装置的互感耦合系数Coeff₂₃与能量发送装置与能量接收装置水平位置偏移的关系曲线；

图7是本发明另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

由图1、图2所示，本发明装置包括能量发送装置与能量接收装置两部分。能量发送装置包括能量发送线圈11、发送端放大线圈12和发送端磁体13。能量接收装置包括能量接收线圈21、接收端放大线圈22和接收端磁体23。能量发送线圈11和发送端放大线圈12处于同一平面，构成能量发送端线圈组。能量接收线圈21和接收端放大线圈22处于同一平面，构成能量接收端线圈组。能量发送端线圈组、能量接收端线圈组、发送端磁体13以及接收端磁体23彼此平行同心布置，布置顺序依次为发送端磁体13——能量发送端线圈组——能量接收端线圈组——接收端磁体23。

作为一种实施例，发送端放大线圈12与接收端放大线圈22的结构、外轮廓形状、线圈圈数相同、正方形线圈的边长以及各圈导线的中心线之间的间距均相同；能量发送线圈11与能量接收线圈21的结构相同、线圈圈数相同、能量发送线圈与发送端放大线圈的各圈导线的中心线之间的间距和能量接收线圈与接收端放大线圈的各圈导线的中心线之间的间距均相同；发送端磁体13与接收端磁体23结构、形状、正方形磁体边长和厚度均相同。

发送端放大线圈12与接收端放大线圈22绕制成平面盘式螺旋稀松绕制的结构形式，外轮廓形状为带圆角的正方形，由外至内绕制成7圈。其中，正方形的边长为500mm，即R₁=R₃=707.1mm，外轮廓的四个圆角的半径均为150mm。发送端放大线圈12与接收端放大线圈22各圈线圈导线的中心线之间的间距相同（即D_1,1=D_1,2=…=D_1,6=D_3,1=D_3,2=…=D_3,6），为24mm。

能量发送线圈11与发送端放大线圈12布置于同一平面，能量发送线圈11与发送端放大线圈12从外向內圈圈相间套装排布。能量发送线圈11沿着发送端放大线圈12各圈线圈的间隙由外至内绕制成3圈。能量发送线圈11各圈导线与相邻的发送端放大线圈12导线平行，两者圈数对应的导线的中心线之间的间距d₁为12mm。

能量接收线圈21与接收端放大线圈22布置于同一平面上，能量接收线圈21与接收端放大线圈22从外向內圈圈相间套装排布。能量接收线圈21沿着接收端放大线圈22各圈线圈的间隙由外至内绕制成3圈。能量接收线圈21各圈导线与相邻接收端放大线圈22导线平行，两者圈数对应的导线的中心线之间的间距d₂为12mm。

发送端磁体13与接收端磁体23平面形状为正方形，正方形边长为570mm，厚度为3mm。能量发送端线圈组所处的平面与发送端磁体13之间的距离为1mm。能量接收端线圈组所处的平面与接收端磁体23之间的距离为1mm。能量传输距离，即能量发送端线圈组与能量接收端线圈组之间的距离为200mm。

四个线圈采用线径为4.8mm的多股漆包线绕制而成。发送端磁体13与接收端磁体23采用锰锌铁氧体材料制作。

如图3所示，能量发送线圈11与能量发送线圈补偿电容C₁、交流电源输入U_in并联，发送端放大线圈12与发送端放大线圈补偿电容C₂串联，接收端放大线圈22与接收端放大线圈补偿电容C₃串联，能量接收线圈21与能量接收线圈补偿电容C₄、交流输出负载R_out并联。各线圈与各自的补偿电容组成的LC回路的谐振频率与交流电源输入U_in频率接近。根据电磁感应原理，能量发送线圈将交流电源输入U_in提供的电能转化为磁场能量，并通过能量发送线圈11与发送端放大线圈12之间的互感M₁₂将能量传递至发送端放大线圈12。发送端放大线圈12利用其低交流阻抗的特性，将磁场强度放大并通过发送端放大线圈12与接收端放大线圈22之间的互感M₂₃传递至接收端放大线圈22，接收端放大线圈22利用其低交流阻抗的特性，将接收到的磁场放大，并通过能量接收线圈21与接收端放大线圈22之间的互感M₃₄将接收到的能量传递给能量接收线圈21，能量接收线圈21将磁场能量转化为电能输出至交流输出负载R_out。

一般来说，无线能量传输装置的工作性能取决于发送端放大线圈与接收端放大线圈之间的互感耦合系数Coeff₂₃：

${\mathrm{Coeff}}_{23}=\frac{M_{23}}{\sqrt{L_2{L}_3}}$

式中：L₂发送端放大线圈的自感，L₃接收端放大线圈的自感，M₂₃发送端放大线圈与接收端放大线圈之间的互感。

互感耦合系数Coeff₂₃越大，本发明装置的能量传输功率和传输效率越高。发送端放大线圈与接收端放大线圈之间的互感耦合系数Coeff₂₃取决于发送端放大线圈与接收端放大线圈的尺寸、能量发送装置与能量接收装置的结构形状以及无线能量传输装置的磁路。图4是本装置的互感耦合系数Coeff₂₃与发送端/接收端放大线圈各圈导线的中心线之间的间距的关系曲线，由图4可见，当发送端放大线圈与接收端放大线圈采用平面盘式密绕的结构，即线圈导线的中心线之间的间距为5mm时，互感耦合系数Coeff₂₃=0.175。当发送端放大线圈与接收端放大线圈采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，线圈导线的中心线之间的间距为24mm时，互感耦合系数Coeff₂₃达到最大值0.245，无线能量传输装置的工作功率与效率可以得到显著提高。此外，平面盘式螺旋稀松绕制的无线能量传输装置不仅能够有效提高线圈之间的互感耦合系数，提高无线能量传输系统的能量传输功率与工作效率，而且能够提升无线能量传输系统对能量传输距离偏差和能量发送装置与能量接收装置水平位置偏移的容忍度。图5是本装置的互感耦合系数Coeff与能量传输距离的关系曲线，如图5所示，对于平面盘式螺旋稀松绕制结构的线圈，当能量传输距离从200mm增加到0mm时，互感耦合系数Coeff₂₃从0.245下降至0.20。图6是本装置的互感耦合系数Coeff₂₃与线圈水平位置偏移的关系曲线，如图6所示，对于平面盘式螺旋稀松绕制结构的线圈，当能量发送装置与能量接收装置水平位置偏移从0增加至100mm时，互感耦合系数Coeff₂₃从0.245下降至0.20。

图7是本发明另一实施例。如图7所示，该实施例的发送端放大线圈12绕制成平面盘式螺旋稀松绕制的结构形式，外轮廓形状为带圆角的正方形，由外至内绕制成8圈。其中，正方形的边长为400mm，即R₁=565.7mm，外轮廓的四个圆角的半径均为120mm。发送端放大线圈12各圈线圈导线的中心线之间的间距相同，为15mm。能量发送线圈11与发送端放大线圈12同心布置于同一平面，能量发送线圈11沿着发送端放大线圈12的各圈线圈的间隙由外至内绕制成3圈。能量发送线圈11各圈导线与临近的发送端放大线圈12导线平行，两者圈数对应的导线的中心线之间的间距为7mm。

接收端放大线圈22绕制成平面盘式螺旋稀松绕制的结构形式，外轮廓形状为带圆角的正方形，由外至内绕制成8圈。其中，正方形的边长为370mm，即R₃=523.3mm，外轮廓的四个圆角的半径均为90mm。接收端放大线圈22各圈线圈导线的中心线之间的间距相同，为12mm。能量接收线圈21与接收端放大线圈22同心置于同一平面上，能量接收线圈21沿着接收端放大线圈22的各圈线圈的间隙由外至内绕制成3圈。能量接收线圈21各圈导线与临近的接收端放大线圈22导线平行，两者圈数对应的导线的中心线之间的间距为6mm。

发送端磁体13与接收端磁体23平面形状为正方形，正方形边长为570mm，厚度为3mm。能量发送线圈11与发送端放大线圈12所处的平面与发送端磁体13之间的距离为1mm。能量接收线圈21与接收端放大线圈22所处的平面与接收端磁体23之间的距离为1mm，能量传输距离为220mm。

四个线圈采用线径为3.5mm的多股漆包线绕制而成。发送端磁体13与接收端磁体23采用锰锌铁氧体材料制作。

Claims (14)

1.一种无线能量传输装置的线圈，包括发出电磁能量的能量发送装置与接收电磁能量的能量接收装置两部分，其特征在于所述的能量发送装置包括能量发送线圈（11）、发送端放大线圈（12）和发送端磁体（13）；能量接收装置包括能量接收线圈（21）、接收端放大线圈（22）和接收端磁体（23）；能量发送线圈（11）和发送端放大线圈（12）处于同一平面，能量发送线圈（11）和发送端放大线圈（12）构成能量发送端线圈组；能量接收线圈（21）和接收端放大线圈（22）处于同一平面，能量发送线圈（11）和发送端放大线圈（12）构成能量接收端线圈组；能量发送端线圈组、能量接收端线圈组、发送端磁体（13）以及接收端磁体（23）彼此平行同心布置，布置顺序依次为发送端磁体（13）——能量发送端线圈组——能量接收端线圈组——接收端磁体（23）。

2.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的发送端磁体（13）与能量发送端线圈组之间的距离，以及接收端磁体（23）与能量接收端线圈组之间距离小于20mm。

3.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的发送端放大线圈（12）采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式；发送端放大线圈（12）的形状为圆形或正多边形。

4.根据权利要求3所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的发送端放大线圈（12）由外至内绕制成n₁圈，n₁=5～15；由外至内，发送端放大线圈（12）的第一圈与第二圈导线的中心线之间的间距为D_1,1，发送端放大线圈（12）的第二圈与第三圈导线的中心线之间的间距为D_1,2，依次类推，发送端放大线圈（12）的第n₁‐1圈与第n₁圈导线的中心线之间的间距为D_1,n1‐1，D_1,sum=D_1,1+D_1,2+…+D_1,n1‐1；D_1,1≤D_1,2≤…≤D_1,n1‐1，D_1,sum/R₁=0.35～0.65，R₁为圆形螺旋形的发送端放大线圈（12）的半径或正多边形螺旋形的发送端放大线圈（12）中心到外端点的距离。

5.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的能量发送线圈（11）采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式；能量发送线圈（11）由外至内绕制成n₂圈；能量发送线圈（11）与发送端放大线圈（12）两者同心布置套装于同一平面内，能量发送线圈（11）与发送端放大线圈（12）从外向內圈圈相间套装排布；能量发送线圈（11）第一圈导线的中心线与发送端放大线圈（12）第一圈导线的中心线相隔距离为d₁，能量发送线圈（11）第二圈导线的中心线与发送端放大线圈（12）第二圈导线的中心线相隔距离也为d₁，以此类推，能量发送线圈（11）第n₂圈导线的中心线与发送端放大线圈（12）第n₂圈导线的中心线相隔距离为d₁；n₂=1～6，并且n₂小于n₁，n₁为发送端放大线圈（12）的圈数。

6.根据权利要求5所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于由外至内，所述的能量发送线圈（11）的第一圈处于发送端放大线圈（12）的第一圈与第二圈的空隙里，能量发送线圈（11）的第二圈处于发送端放大线圈（12）的第二圈与第三圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈（11）的第n₂圈处于发送端放大线圈（12）的第n₂圈与第n₂+1圈的空隙里；n₂=1～6，并且n₂小于n₁，n₁为发送端放大线圈（12）的圈数。

7.根据权利要求5所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于由外至内，所述的能量发送线圈的第一圈（11）处于发送端放大线圈（12）的第一圈的外侧，能量发送线圈的第二圈（11）处于发送端放大线圈（12）的第一与第二圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈（11）的第n₂圈处于发送端放大线圈（12）的第n₂‐1圈与第n₂圈的空隙里；n₂=1～6，并且n₂小于n₁，n₁为发送端放大线圈（12）的圈数。

8.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的接收端放大线圈（22）采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式，接收端放大线圈（22）的形状为圆形或正多边形。

9.根据权利要求6所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的接收端放大线圈（22）由外至内绕制成n₃圈，n₃=5～15；由外至内，接收端放大线圈（22）的第一圈与第二圈导线的中心线之间的间距为D_3,1，接收端放大线圈（22）的第二圈与第三圈导线的中心线之间的间距为D_3,2，依次类推，接收端放大线圈（22）的第n₃‐1圈与第n₃圈导线的中心线之间的间距为D_3,n3‐1，D_3,sum=D_3,1+D_3,2+…+D_3,n3‐1；D_3,1≤D_3,2≤…≤D_3,n3‐1，D_3,sum/R₃=0.35～0.65，R₃为圆形螺旋形的接收端放大线圈（22）的半径或正多边形螺旋形的接收端放大线圈（22）中心到外端点的距离。

10.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的能量接收线圈（21）采用平面盘式螺旋稀松绕制的形式；能量接收线圈（21）由外至内绕制成n₄圈；能量接收线圈（21）与接收端放大线圈（22）两者同心布置套装于同一平面上，能量接收线圈（21）与接收端放大线圈（22）从外向內圈圈相间套装排布；能量接收线圈（21）第一圈导线的中心线与接收端放大线圈（22）第一圈导线的中心线相隔距离为d₂，能量接收线圈（21）第二圈导线的中心线与接收端放大线圈（22）第二圈导线的中心线相隔距离也为d₂，以此类推，能量接收线圈（21）第n₄圈导线的中心线与接收端放大线圈（22）第n₄圈导线的中心线相隔距离为d₂；n₄=1～6，并且n₄小于n₃，n₃为接收端放大线圈（22）的圈数。

11.根据权利要求10所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于由外至内，所述的能量接收线圈（21）的第一圈处于接收端放大线圈（22）的第一圈与第二圈的空隙里，能量接收线圈（21）的第二圈处于接收端放大线圈（22）的第二圈与第三圈的空隙里，依次类推，能量接收线圈（21）的第n₄圈处于接收端放大线圈（22）的第n₄圈与第n₄+1圈的空隙里；n₄=1～6，并且n₄小于n₃，n₃为接收端放大线圈（22）的圈数。

12.根据权利要求10所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于由外至内，所述的能量接收线圈（21）的第一圈处于接收端放大线圈（22）的第一圈的外侧，能量接收线圈（21）的第二圈处于接收端放大线圈（22）的第一与第二圈的空隙里，依次类推，能量发送线圈（21）的第n₄圈处于发送端放大线圈（22）的第n₄-1圈与第n₄圈的空隙里；n₄=1～6，并且n₄小于n₃，n₃为接收端放大线圈（22）的圈数。

13.根据权利要求1所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的发送端磁体（13）和接收端磁体（23）为平板状，平板的厚度小于等于10mm；发送端磁体（13）和接收端磁体（23）的外轮廓形状为圆形或正多边形；发送端磁体（13）和接收端磁体（23）的外轮廓与能量发送端线圈组的外轮廓间的最小距离大于等于30mm。

14.根据权利要求9所述的无线能量传输装置的线圈，其特征在于所述的发送端磁体（13）和接收端磁体（23）为带中心孔的平板状，所述中心孔的形状为圆形或正多边形，圆形中心孔的半径小于等于25mm，正多边形中心孔的中心到端点的距离小于等于25mm。

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