CN104600874B - 应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈 - Google Patents

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Abstract

应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，属于无线电能传输领域。解决了现有多层线圈层间寄生电容大，导致传输效率低的问题。它包括三层三个长方形螺旋线圈，三层之间相互平行，三个长方形螺旋线圈分别位于上、中、下层，三个长方形螺旋线圈的绕向相同，每个长方形螺旋线圈几何尺寸对称，且三层长方形螺旋线圈之间各相差60度角，三个长方形螺旋线圈的几何中点在同一直线，且该直线垂直于各层，上层长方形螺旋线圈的末端与中层长方形螺旋线圈的首端连接，中层长方形螺旋线圈每个长方形螺旋线圈的匝间距为0.5倍线宽至20倍线宽，线宽为0.1mm至10mm。它主要应用在无线电能传输上。

Description

应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈
技术领域
本发明属于无线电能传输领域。
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。
发明内容
本发明是为了解决现有多层线圈层间寄生电容大，导致传输效率低的问题。本发明提供了一种应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈。
应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，它包括三层三个长方形螺旋线圈，三层之间相互平行，
三个长方形螺旋线圈分别位于上、中、下层，
三个长方形螺旋线圈的绕向相同，每个长方形螺旋线圈几何尺寸对称，且三层长方形螺旋线圈之间各相差60度角，
三个长方形螺旋线圈的几何中点在在同一直线，且该直线垂直于各层，
上层长方形螺旋线圈的末端与中层长方形螺旋线圈的首端连接，中层长方形螺旋线圈每个长方形螺旋线圈的匝间距为0.5倍线宽至20倍线宽，线宽为0.1mm至10mm。
三个长方形螺旋线圈的绕向为顺时针方向。
三个长方形螺旋线圈的绕向为逆时针方向。
本发明带来的有益效果是，这种线圈由于是由多层螺旋线圈构成，具有高电感量的特点，又由于层间通过三相结构的错位导致层间寄生电容小。所以这种线圈具有高品质因数的特点，可提高无线电能传输的传输效率，传输效率提高了20％以上。
附图说明
图1为本发明所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈的结构是示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，它包括三层三个长方形螺旋线圈，三层之间相互平行，
三个长方形螺旋线圈分别位于上、中、下层，
三个长方形螺旋线圈的绕向相同，每个长方形螺旋线圈几何尺寸对称，且三层长方形螺旋线圈之间各相差60度角，
三个长方形螺旋线圈的几何中点在在同一直线，且该直线垂直于各层，
上层长方形螺旋线圈的末端与中层长方形螺旋线圈的首端连接，中层长方形螺旋线圈的末端与下层长方形螺旋线圈的首端连接。
本实施方式，这种线圈由于是由多层螺旋线圈构成，具有高电感量的特点，又由于层间通过三相结构的错位导致层间寄生电容小。所以这种线圈具有高品质因数的特点，可提高无线电能传输的传输效率。
本发明所述的三相对称式线圈与调谐电容或自身寄生电容构成共振式无线电能传输系统的发射端和接收端，
本发明所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈三层三相对称式螺旋线圈可以制成印制电路板；三层三相对称式螺旋线圈可作为无线电能传输系统的发射端(与高频电流源相连)，或接收端(与负载相连接)，或中继线圈三层三相对称式螺旋线圈的首位连接点通过盲孔或过孔连接。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈的区别在于，每个长方形螺旋线圈的匝间距为0.5倍线宽至20倍线宽，线宽为0.1mm至10mm。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈的区别在于，三个长方形螺旋线圈的绕向为顺时针方向。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈的区别在于，三个长方形螺旋线圈的绕向为逆时针方向。

Claims (4)

1.应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，其特征在于，它包括三层三个长方形螺旋线圈，三层之间相互平行，
三个长方形螺旋线圈分别位于上、中、下层，
三个长方形螺旋线圈的绕向相同，每个长方形螺旋线圈几何尺寸对称，且三层长方形螺旋线圈之间各相差60度角，
三个长方形螺旋线圈的几何中点在同一直线，且该直线垂直于各层，
上层长方形螺旋线圈的末端与中层长方形螺旋线圈的首端连接，中层长方形螺旋线圈的末端与下层长方形螺旋线圈的首端连接。
2.根据权利要求1所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，其特征在于，每个长方形螺旋线圈的匝间距为0.5倍线宽至20倍线宽，线宽为0.1mm至10mm。
3.根据权利要求1所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，其特征在于，三个长方形螺旋线圈的绕向为顺时针方向。
4.根据权利要求1所述的应用于无线电能传输系统的三层三相对称式线圈，其特征在于，三个长方形螺旋线圈的绕向为逆时针方向。
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