CN104576003A - 一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈 - Google Patents
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Abstract
一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，属于无线电能传输领域。它为了解决现有线圈的结构匝间寄生电容大，线圈的品质因数低，进而导致无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率低的问题。种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，为平面螺旋结构，每匝线圈均为正多边形，且每个正多边形的几何中心均位于同点，任意匝多边形的顶点与相邻匝多边形边的中点正对。便于加工于印刷电路版中，能够将匝间寄生电容至少降低40％至80％，同时降低由于并行走线导致的临近效应和涡流效应产生的热损耗，线圈的品质因数提高50％，进而提高无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率。适用于磁耦合谐振式无线电能传输系统中。
Description
技术领域
本发明属于无线电能传输领域，具体涉及一种应用于无线电能传输系统的线圈。
背景技术
无线电能传输系统由于其具有非电气连接电能传输的特点，在很多领域具有极为重要的研究和应用价值。在2007年麻省理工大学索尔伽西克教授发表的论文中第一次提出了应用谐振线圈实现无线电能传输的概念，并且指出线圈的品质因数对高效率的电能传输具有至关重要的作用。对于无线电能传输的谐振线圈来说，电感量越大，寄生电容越小，内阻越小，品质因数越高。而现有的线圈每匝的形状多为圆形或正方形，该种线圈的结构匝间寄生电容大，线圈的品质因数低，同时平行走线结构将会加大导线之间的涡流效应，加大线圈的热损耗，进而导致无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率低。
发明内容
本发明是为了解决现有线圈的结构匝间寄生电容大，线圈的品质因数低，进而导致无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率低的问题，现提供一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈。
一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，该传输线圈包括多匝线圈，每匝线圈均为正多边形，且每匝线圈的几何中心均位于同一点，所有匝线圈均位于同一平面，任意一匝多边形线圈的顶点与相邻匝线圈对应边的中点正对。
任意一匝多边形线圈与相邻匝线圈之间首尾相接。
所有匝的线圈绕向一致。
该线圈中多边形的边数不大于15。
本发明所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，克服了现有技术中采用的线圈每匝形状为正方形或圆形的固有思路，而是采用每匝为多边形结构，且相邻的两匝多边形存在角度错位，即任意一匝多边形的顶点与相邻匝多边形边的中点正对，通过这种匝间错位的结构，达到将匝间寄生电容至少降低40％至80％，同时降低临近效应和涡流效应产生的内阻，线圈的品质因数提高50％的目的，进而提高无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率。且该线圈采用平面式结构，便于加工于印刷电路版中；同时本发明所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，还具有自感量大，统一性好的优点。适用于磁耦合谐振式无线电能传输系统中，能够作为无线电能传输系统的发射端、接收端或中继线圈。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，该传输线圈包括多匝线圈，每匝线圈均为正多边形，且每匝线圈的几何中心均位于同一点，所有匝线圈均位于同一平面，任意一匝多边形线圈的顶点与相邻匝线圈对应边的中点正对。
本实施方式中所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，该线圈采用平面式结构，即所有匝线圈均位于同一平面，便于加工于印刷电路版中；采用每匝为多边形结构，且相邻的两匝多边形存在角度错位，即任意一匝多边形的顶点与相邻匝多边形边的中点正对，通过这种匝间错位的方法能够将匝间寄生电容至少降低40％至80％，同时降低临近效应和涡流效应产生的内阻，线圈的品质因数提高50％，进而提高无线磁耦合共振式电能传输系统的传输效率，能够作为无线电能传输系统的发射端(与高频电流源相连)、接收端(与负载相连接)或中继线圈。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈作进一步说明，本实施方式中，所有匝的线圈绕向一致。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈作进一步说明，本实施方式中，任意一匝多边形线圈与相邻匝线圈之间首尾相接。
相邻的线圈之间首尾相连，即其中某一匝线圈的首端与相邻的上一匝线圈尾端相连，其尾端与相邻的下一匝线圈首端相连。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈作进一步说明，本实施方式中，该线圈中多边形的边数不大于15。
由于多边形的边数越多，则越趋近于圆形，就会导致匝间寄生电容增加，因此本实施方式限定正多边形的边数不大于15，增加每匝线圈的错位角度，从而降低匝间寄生电容。
Claims (4)
1.一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，其特征在于，该传输线圈包括多匝线圈，每匝线圈均为正多边形，且每匝线圈的几何中心均位于同一点，所有匝线圈均位于同一平面，任意一匝多边形线圈的顶点与相邻匝线圈对应边的中点正对。
2.根据权利要求1所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，其特征在于，所有匝的线圈绕向一致。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，其特征在于，任意一匝多边形线圈与相邻匝线圈之间首尾相接。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输线圈，其特征在于，该线圈中多边形的边数不大于15。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106549687A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-29 | 努比亚技术有限公司 | 一种基于蛇形线的信号传输系统及移动终端 |
| CN108281258A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-07-13 | 哈尔滨工业大学 | 基于集中磁场的非对称磁耦合结构 |
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2015
- 2015-01-30 CN CN201510054204.8A patent/CN104576003A/zh active Pending
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