CN106961161A - 一种接收装置、磁耦合系统和无线电能传输电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种接收装置、磁耦合系统和无线电能传输电路，该接收装置包括：第一线圈；第二线圈，该第二线圈的投影所围合的面积与该第一线圈的投影所围合的面积相隔离；第三线圈，其中，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，该第一部分的面积大于该第二部分的面积，且该第二部分位于该第一部分与该第二线圈之间，或，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线的两侧中距离第二线圈较远的一侧，该第一直线是将该第一线圈的投影所围合的面积进行平分的直线，且该第一直线平行于该发射装置的基准线。这样，能够使得该接收装置在较大的偏移距离下，磁耦合系统的磁耦合系数的损失较少。

Description

一种接收装置、磁耦合系统和无线电能传输电路

技术领域

本发明实施例涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种接收装置、磁耦合系统和无线电能传输电路。

背景技术

无线充电是近年来兴起的充电方式，有着较好的安全性和便捷性，尤其在电动汽车充电方面有着较好的应用前景。

用于无线充电的无线电能传输设备中具有磁耦合系统，现有技术中提供一种磁耦合系统，该磁耦合系统由发射线圈和接收线圈构成，发射线圈和接收线圈中都包括两个线圈，该发射线圈与第一电路相连接，该发射线圈中的两个线圈分别用于产生方向相反的磁场，磁场耦合到接收线圈后，该接收线圈根据磁场产生感应电流，该接收线圈将产生的感应电流进行放大输出供给负载使用。

由于该发射线圈与该接收线圈是完全分离的，从而使得该发射线圈与该接收线圈之间的相对位置具有不确定性，该接收线圈与该发射线圈之间相对位置的变化会引起该磁耦合系统的耦合系数的变化。在该发射线圈的中心位置与该接收线圈的中心位置没有偏移(即，两个线圈的中心位置完全对准)或有着较小的偏移时，该磁耦合系统都有着较好的耦合系数。但是，在该发射线圈的中心位置与该接收线圈的中心位置偏移较大时，该接收线圈中有一个线圈中不仅耦合有两个方向的磁场，且两个方向的磁场对应的磁通量相差很少，导致线圈中的净磁通量较少，进而导致该磁耦合系统的耦合性能很差，耦合系数下降较大；尤其当偏移距离达到一定距离时，该一个线圈中两个方向上的磁通相互抵消，净磁通量为0，使得该磁耦合系统的耦合系数严重降低。这样，耦合系数的严重下降引起磁耦合系统性能的下降，进而直接影响了该无线电能传输设备中的输出功率和传输效率。

因而，在接收线圈相对于发射线圈的偏移位置较大时，如何减少磁耦合系统的耦合系数的损失，已成为业界亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种接收装置、磁耦合系统和无线电能传输电路，使得在接收装置相对于发射装置的偏移距离较大时，能够有效地减少由该发射装置和该接收装置构成的磁耦合系统的耦合系数的损失。

第一方面，本发明实施例提供一种接收装置，所述接收装置包括：

第一线圈(211)；

第二线圈(212)，所述第二线圈(212)的匝数与所述第一线圈(211)的匝数相同，所述第二线圈(212)的投影所围合的面积与所述第一线圈(211)的投影所围合的面积相隔离，所述第二线圈(212)的投影是所述第二线圈(212)沿垂直于第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一线圈(211)的投影是所述第一线圈(211)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一平面与对应于所述接收装置的发射装置产生的磁场的方向垂直，且所述第一线圈(211)和所述第二线圈(212)均位于所述发射装置产生的磁场内；

第三线圈(213)，所述第三线圈(213)的投影所围合的面积大于0，所述第三线圈(213)的投影是所述第三线圈(213)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，

其中，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，所述第一部分的面积大于所述第二部分的面积，且所述第二部分位于所述第一部分与所述第二线圈(212)之间，或，

所述第三线圈(213)的投影所围合的图形均位于所述第一直线的第一侧，所述第一直线的第一侧与所述第二线圈(212)之间的距离大于所述第一直线的第二侧与所述第二线圈(212)之间的距离，所述第一直线的第一侧和所述第一直线的第二侧分别位于所述第一直线的两侧，

所述第一直线是将所述第一线圈(211)的投影所围合的面积进行平分的直线，且所述第一直线平行于所述发射装置的基准线，所述发射装置的基准线的两侧分布有所述发射装置中的两个线圈，所述发射装置的两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场。

因而，本发明实施例的接收装置，通过在接收装置中增加第三线圈，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，且第一部分的面积大于第二部分的面积，该第一部分靠近该第一线圈的外侧，或者，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线的两侧中距离第二线圈较远的一侧，其中，该第一线圈的投影所围合的面积被第一直线平分，且该第一直线与对应于该接收装置的发射装置基准线平行，这样，在特定的偏移方向(靠近第二线圈的方向)上，可以使得该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离，能够增加该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及较大偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，对于在特定的偏移方向以及偏移距离较小的情况下，由于有两个线圈耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一线圈(211)的投影和所述第二线圈(212)的投影关于第二直线对称，所述第二直线平行于所述发射装置的基准线。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第三线圈(213)的投影位于所述第一线圈(211)的投影的内部。

这样，通过使得该第三线圈213的投影均位于该第一线圈211的投影的内部，可以有效地减少接收装置的体积，进而减少对于需要充电的设备的空间需求。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第三线圈(213)的投影存在至少一个点，所述至少一个点与所述第一线圈(211)的投影中距离所述第二直线最远的点相重合。

因而，本发明实施例提供的接收装置，通过使得该第三线圈的投影中的至少一个点与该第一线圈的投影中距离该第二直线最远的点相重合，能够使得该接收装置相对于该发射装置有着更大的偏移距离，进一步增加了该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及进一步较大的偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形中的一部分位于所述第一线圈(211)的投影的内部，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形中的另一部分位于所述第一线圈(211)的投影的外部。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一线圈(211)的投影、所述第二线圈(212)的投影和所述第三线圈(213)的投影均为矩形。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离、所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离以及所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离是相等的。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述接收装置还包括：

第四线圈(214)，所述第四线圈(214)的投影所围合的面积与所述第三线圈(213)的投影所围合的面积相隔离，所述第四线圈(214)的投影是所述第四线圈(214)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，

其中，所述第四线圈(214)的投影所围合的面积大于0，所述第四线圈(214)的投影所围合的图形被第三直线分为第三部分和第四部分，所述第四部分的面积大于所述第三部分的面积，且所述第三部分位于所述第四部分和所述第一线圈(211)之间，或，

所述第四线圈(214)的投影所围合的图形均位于所述第三直线的第一侧，所述第三直线的第一侧与所述第一线圈(211)之间的距离大于所述第三直线的第二侧与所述第一线圈(211)之间的距离，所述第三直线的第一侧和所述第三直线的第二侧分别位于所述第三直线的两侧，

所述第三直线是将所述第二线圈(212)的投影所围合的面积进行平分的直线，且所述第三直线平行于所述发射装置的基准线。

因而，本发明实施例提供的接收装置，通过在接收装置中增加第三线圈和第四线圈，可以使得该接收装置的偏移方向既可以为靠近该第一线圈的方向，也可以为靠近该第二线圈的方向，进而在该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离时，能够进一步增加该接收装置移动位置的灵活性；同时，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，在偏移距离较小的情况下，由于有四个线圈中每两个线圈分别耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述第三线圈(213)的投影与所述第四线圈(214)的投影关于第二直线对称，所述第一线圈(211)的投影和所述第二线圈(212)的投影关于第二直线对称，所述第二直线平行于所述发射装置的基准线。

结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离、所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离、所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离以及所述第四线圈(214)与所述第一平面之间的距离均是相等的。

结合第一方面，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)和所述第三线圈(213)均为矩形线圈。

结合第一方面，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述第一线圈(211)的投影所围合的面积与所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的差值和所述第一线圈

(2110)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₁≤10％，或，

所述第一线圈(211)的投影所围合的面积与所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的差值和所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₂≤10％。

结合第一方面，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离和所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₁≤5厘米，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离和所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₂≤5厘米。

结合第一方面，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，所述接收装置还包括：

磁芯(220)，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)和所述第三线圈(213)均位于所述磁芯(220)的一侧；

屏蔽层(230)，所述屏蔽层(230)位于所述磁芯(220)的另一侧。

第二方面，本发明实施例提供一种磁耦合系统，所述磁耦合系统包括：

接收装置(310)，所述接收装置(310)为所述第一方面中任一种实现方式中的接收装置；

发射装置(320)，所述发射装置(320)包括第五线圈(321)和第六线圈(322)，

所述第五线圈(321)的匝数与所述第六线圈(322)的匝数相同，所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积相隔离，所述第五线圈(321)的投影是所述第五线圈(321)沿垂直于第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第六线圈(322)的投影是指所述第六线圈(322)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一平面与所述发射装置产生的磁场方向垂直，

所述第五线圈(321)用于产生第一方向的磁场，所述第六线圈(322)用于产生第二方向的磁场，所述第一方向和所述第二方向相反，

其中，所述接收装置(310)中的第一线圈(311)和第三线圈(313)中的至少一个线圈用于耦合所述第一方向的磁场，所述接收装置(310)中的第二线圈(312)用于耦合所述第二方向的磁场。

因而，本发明实施例提供的磁耦合系统，通过在磁耦合系统中的接收装置中增加第三线圈，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，且第一部分的面积大于第二部分的面积，该第一部分靠近该第一线圈的外侧，或者，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线且远离该第二线圈的一侧，其中，该第一线圈的投影所围合的面积被第一直线平分，且该第一直线与对应于该接收装置的发射装置基准线平行，这样，在特定的偏移方向(靠近第二线圈的方向)上，可以使得该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离，能够增加该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及较大偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，对于在特定的偏移方向以及偏移距离较小的情况下，由于有两个线圈耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的差值和所述第五线圈(321)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₃≤10％，或，

所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的差值和所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₄≤10％。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第五线圈(321)与所述第一平面之间的距离和所述第六线圈(322)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₃≤5厘米。

第三方面，本发明实施例提供一种无线电能传输电路，所述无线电能传输电路包括第一电路(410)和第二电路(420)，其中，

所述第一电路(410)包括：

直流电源(411)；

第一电源转换单元(412)，用于将所述直流电源(411)中产生的电压转化为交流电压；

发射装置(413)，用于接收所述交流电压，并根据所述交流电压产生两个方向相反的磁场；

所述第二电路(420)包括：

接收装置(421)，所述接收装置(421)为权利要求1至14中任一项所述的接收装置，所述接收装置(421)用于根据所述发射装置(413)产生的所述两个方向相反的磁场产生交流感应电压；

第二电源转化单元(422)，用于将所述交流感应电压转化为直流电压，并将所述直流电压提供给负载(423)。

在上述某些实现方式中，所述第一线圈(211)的投影、所述第二线圈(212)的投影、所述第三线圈(213)的投影和所述第四线圈(214)的投影均为矩形。

在上述某些实现方式中，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)、所述第三线圈(213)和所述第四线圈(214)均为矩形线圈。

在上述某些实现方式中，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)、所述第三线圈(213)和所述第四线圈(214)均位于所述磁芯(220)的一侧；

在上述某些实现方式中，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第四线圈(214)与所述第一平面之间的距离和所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₄≤5厘米。

附图说明

图1是现有技术中由发射线圈和接收线圈构成的磁耦合系统的三维结构示意图。

图2是现有技术中的发射线圈和接收线圈的二维平面结构示意图(即，俯视图)。

图3是现有技术中由发射线圈和接收线圈构成的磁耦合系统的平面结构示意图(即，主视图)。

图4至图8是根据本发明实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图。

图9是根据本发明实施例的磁耦合系统中的发射装置与接收装置在一定偏移范围内的位置关系的分布示意图。

图10和图11是根据本发明另一实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图。

图12是根据本发明另一实施例的磁耦合系统中的发射装置与接收装置在一定偏移范围内的位置关系的分布示意图。

图13和图14是根据本发明另一实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图。

图15和图16是根据本发明实施例的接收装置的三维结构示意图。

图17是根据本发明再一实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图。

图18是根据本发明实施例的无线电能传输电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

为了更好地理解本发明实施例的技术方案，下面结合图1至图3对现有技术中的磁耦合系统进行简单描述，后续，再详细描述本发明实施例的技术方案。

图1所示为用于无线充电的无线电能传输设备中的磁耦合系统100的三维结构示意图。

如图1所示，该磁耦合系统100包括发射线圈110和接收线圈120。该发射线圈110包括线圈111、线圈112、磁芯113和屏蔽层114，该线圈111与该线圈112反向串联连接；该接收线圈120包括线圈121、线圈122、磁芯123和屏蔽层124，该线圈121与该线圈122反向串联连接。

为了更好地理解该发射线圈110和该接收线圈120的结构，如图2所示，即为该发射线圈110和该接收线圈120的二维结构示意图(也即俯视图)，可以看出，该发射线圈110和该接收线圈120的结构分布完全相同。

继续以图1为例，该发射线圈110通电后，该线圈111与该线圈112分别产生两个方向的磁场，即，该线圈111产生方向向上的磁场，该线圈112产生方向向下的磁场，两个不同方向的磁场耦合到该接收线圈120中，对于该接收线圈120来说，分布有两个不同方向的磁场，该线圈121中分布有向上的磁场，该线圈122分布有向下的磁场，这样，该接收线圈120中能够产生感应电流，从而将产生的电流输出供给负载使用。

图3所示为该磁耦合系统的平面结构示意图(即，主视图)。如图3所示，在该磁耦合系统100中，该发射线圈110和该接收线圈120都具有中心位置(为了便于理解与区分，将该接收线圈120的中心位置记为第一中心位置，将该发射线圈110的中心位置记为第二中心位置，)，当该第一中心位置和该第二中心位置完全对准或者之间偏移位置较小时，该磁耦合系统100有着较好的耦合系数，但是，若该第一中心位置与该第二中心位置偏移位置较大，该接收线圈120中有一个线圈(以线圈121为例)中不仅存在两个方向的磁场，且该线圈121中两个方向的磁通量相差较小，导致该线圈121中的净磁通量较少，导致该磁耦合系统100的耦合性能很差，耦合系数下降较大。尤其当该线圈121偏移到一定距离后，如图3所示的第一位置时，该线圈121中两个方向上的磁通量相互抵消，使得该线圈121中的净磁通为0，使得该磁耦合系统100中的耦合系数严重降低，从而导致接线线圈不能正常输出功率，无线充电系统效率明显下降。这样，在接收线圈的中心位置相对于发射线圈的中心位置偏移较大时，接收线圈的两个线圈中有一个线圈的净磁通量很少甚至为0，使得耦合系数的严重下降引起磁耦合系统性能的下降，进而直接影响了该无线电能传输设备中的输出功率和传输效率。

本发明实施例提供了一种接收装置，能够很好地解决上述问题。

需要说明的是，本发明实施例中的接收装置可以理解为上述的接收线圈，本发明实施例中的发射装置可以理解为上述的发射线圈。为了描述方便，下文中统一使用接收装置和发射装置。

还需要说明的是，由于发射装置一般是安装在特定地方，而接收装置是安装在电动汽车等可以移动的设备上，因而，本发明实施例中描述的偏移方向或者偏移距离都是接收装置相对于发射装置来说的，即，将发射装置作为参考物。

图4至图8所示为根据本发明实施例的接收装置的平面结构示意图(即，俯视图)。如图4至图8所示，该接收装置200包括：

第一线圈211；

第二线圈212，该第二线圈212的匝数与该第一线圈211的匝数相同，该第二线圈212的投影所围合的面积与该第一线圈211的投影所围合的面积相隔离，该第二线圈212的投影是该第二线圈212沿垂直于第一平面的方向在该第一平面内的投影，该第一线圈211的投影是该第一线圈211沿垂直于该第一平面的方向在该第一平面内的投影，该第一平面与对应于该接收装置的发射装置产生的磁场的方向垂直，且该第一线圈211和该第二线圈212均位于该发射装置产生的磁场内；

第三线圈213，该第三线圈213的投影所围合的面积大于0，该第三线圈213的投影是该第三线圈213沿垂直于该第一平面的方向在该第一平面内的投影，

其中，该第三线圈213的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，该第一部分的面积大于该第二部分的面积，且该第二部分位于该第一部分与该第二线圈212之间，或，

该第三线圈213的投影所围合的图形均位于该第一直线的第一侧，该第一直线的第一侧与该第二线圈212之间的距离大于该第一直线的第二侧与该第二线圈212之间的距离，该第一直线的第一侧和该第一直线的第二侧分别位于该第一直线的两侧，

该第一直线是将该第一线圈211的投影所围合的面积进行平分的直线，且该第一直线平行于该发射装置的基准线，该发射装置的基准线的两侧分布有该发射装置中的两个线圈，该发射装置的两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场。

具体而言，该接收装置200包括三个线圈，即第一线圈211、第二线圈212和第三线圈213，其中，该第二线圈212的投影所围合的面积与该第一线圈211的投影所围合的面积相隔离，换句话说，该第一线圈211在该第一平面上的投影与该第二线圈212在该第一平面上的投影互不重叠，该第一平面垂直于发射装置产生的磁场的方向，该接收装置200用于耦合发射装置产生的磁场(即，该发射装置与该接收装置构成一个磁耦合系统)。

应理解，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积相隔离，意味着在空间上，该第一线圈211与该第二线圈212之间也是没有任何重叠区域的。

在本发明实施例中，该发射装置具有两个线圈，该两个线圈分别位于基准线的两侧，该两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场，且该接收装置位于该两个方向相反的磁场内。

需要说明的是，该第一线圈211可以是平面结构，也可以是立体结构，本发明实施例并不做限定，同理，该第一线圈211的结构特征同样适用于该第二线圈212和该第三线圈213。

可选地，该第一线圈211的投影和该第二线圈212的投影关于第二直线对称，该第二直线平行于该发射装置的基准线。

换句话说，该第二直线也可以理解为该接收装置200的基准线，该接收装置200的基准线使得该接收装置中的第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212投影所围合的面积相隔离，且使得该第一线圈211的投影与该第二线圈212的投影关于该接收装置200的基准线对称。

该第一直线与该第二直线相互平行，该第二直线与该发射装置的基准线可以重合，也可以不重合，同理，该第一直线与该发射装置的基准线也可以重合，也可以不重合，主要取决于该发射装置与该接收装置之间的位置关系。

作为示例而非限定，在一定的角度阈值范围内，该第一线圈211的投影与该第二线圈212的投影之间也可以存在一定夹角，或者，该第一线圈211的投影与该第二线圈212的投影之间可以上下错开一定距离等，本发明实施例并不限于此，图中并未示出。

可选地，该第一线圈211的投影、该第二线圈212的投影和该第三线圈213的投影都为矩形。

作为示例而非限定，每个线圈的投影也可以为其他形状，例如，圆形、梯形，平行四边形等，本发明实施例并不限于此。

此外，该第一线圈211的投影、该第二线圈212的投影和该第三线圈213的投影的形状可以互不相同，也可以三个线圈中至少两个线圈的投影的形状是相同的，无论哪种情况，都在本发明实施例的保护范围内。

下面，为了描述方便，以第一线圈211的投影与第二线圈212的投影关于第二直线对称，且接收装置中的三个线圈的投影均为矩形为例，对本发明实施例进行描述。

在本发明实施例中，该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影之间的位置关系(或者是，该第三线圈213与该第一线圈211之间的位置关系)可以分为两种情况(即，情况A和情况B)，下面，结合图4至图8，详细说明本发明实施例的该第三圈213的投影与该第一线圈211之间的位置关系。

情况A

该第三线圈213的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，该第一部分的面积大于该第二部分的面积，且该第二部分位于该第一部分与该第二线圈212之间，该第一直线是将该第一线圈211的投影所围合的面积进行平分的直线，且该第一直线平行于该发射装置的基准线，该发射装置的基准线的两侧分布有该发射装置中的两个线圈，该发射装置的两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场。

情况A1

该第三线圈213的投影的全部位于该第一线圈211的投影的内部。

如图4所示，该接收装置和发射装置所在的平面即为x轴与y轴构成的平面，即第一平面，发射装置产生的磁场的方向平行于z轴。这里，需要说明的是，图示中的接收装置与发射装置是沿着z轴放置的，为了描述方便，图4中将该发射装置与接收装置绘制在同一个平面进行描述。

该发射装置具有两个线圈，该两个线圈位于基准线的两侧，且该两个线圈分别用于产生两个方向的磁场，在图4中，该发射装置的基准线的左侧的磁场方向垂直纸面向里(为了便于理解与区分，记为磁场方向1)，该发射装置基准线的右侧的磁场方向垂直纸面向外(为了便于理解与区分，记为磁场方向2)。

需要说明的是，后续为了简洁以及能够方便描述该接收装置，仅仅绘制以及描述该接收装置，后续发射装置的相关描述同此处，后续不再赘述。

如图4所示，该第一直线将该第一线圈211的投影所围合的面积进行平分，对于矩形(或者规则图形)来说，该第一直线也可以是该第一线圈211的投影所围合的图形的中心线；同时，该第一直线将该第三线圈213的投影所围合的图形分为第一部分和第二部分，该第一部分的面积大于该第二部分的面积，且该第二部分位于该第一部分与该第二线圈212之间，在图4中，该第一部分即为左边部分，该第二部分即为右边部分。

情况A2

作为另一种实现方式，如图5所示，该第三线圈213的投影的部分也可以位于该第一线圈211的投影的内部。

无论上述哪种情况，只要该第三线圈213可以被该第一直线分为该第一部分与该第二部分即可，都在发明实施例的保护范围内。

需要说明的是，如前所述，每个线圈的投影可以为圆形、梯形，平行四边形等。如图6所示，该第三线圈213的投影为圆形，被该第一直线分为该第一部分和该第二部分，该第一部分的面积大于该第二部分。

情况B

该第三线圈213的投影所围合的图形均位于该第一直线的第一侧，该第一直线的第一侧与该第二线圈212之间的距离大于该第一直线的第二侧与该第二线圈212之间的距离，该第一直线的第一侧和该第一直线的第二侧分别位于该第一直线的两侧，该第一直线是将该第一线圈211的投影所围合的面积进行平分的直线，且该第一直线平行于该发射装置的基准线，该发射装置的基准线的两侧分布有该发射装置中的两个线圈，该发射装置的两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场。

情况B1

该第三线圈213的投影的部分位于该第一线圈211的投影的内部。

如图7所示，该第一直线将该第一线圈211的投影所围合面积进行平分，对于矩形(或者规则图形)来说，该第一直线也可以是该第一线圈211的投影所围合的图形的中心线；同时，该第一直线的左侧即为该第一直线的第一侧，相应的，该第一直线的右侧即为该第一直线的第二侧，该第一直线的左侧与该第二线圈212之间的距离大于该第一直线的右侧与该第二线圈(212)之间的距离。

情况B2

作为另一种实现方式，如图8所示，该第三线圈213的投影的全部位于该第一线圈211的投影的内部。

无论上述哪种情况，只要该第三线圈213位于该第一直线的远离该第二线圈212的一侧即可，都在发明实施例的保护范围内。

同理，上述图示仅为示意性说明，如前所述，每个线圈的投影可以为圆形、梯形，平行四边形等，本发明实施例并不限于此，图中也并未示出。

图9所示为根据本发明实施例的磁耦合系统中的发射装置与接收装置在一定偏移范围内的位置关系的分布示意图。

如图9所示，该磁耦合系统中的接收装置和发射装置所在的平面即为x轴与y轴构成的平面，发射装置产生的磁通方向平行于z轴。这里，需要说明的是，图示中的接收装置与发射装置是沿着z轴放置的，为了描述方便，图9中将该发射装置与接收装置绘制在同一个平面进行描述，因此，可以理解每个接收装置的磁场是由沿着z轴放置的发射装置产生的。

该磁耦合系统中的发射装置产生了两个方向的磁场，该发射装置的基准线的左侧的磁场方向垂直纸面向里(为了便于理解与区分，记为磁场方向1)，该发射装置的基准线的右侧的磁场方向垂直纸面向外(为了便于理解与区分，记为磁场方向2)。

为了方便描述，采用该发射装置与该接收装置之间的偏移距离来限定该发射装置与该接收装置之间的位置关系，偏移距离用L1表示。同时，发射装置的位置是固定的，仅仅是接收装置的位置发生变化。

图示中接收装置的偏移方向是一个特定方向，当在图示方向x轴正方向偏移时，第二线圈212中不会存在两个方向的磁场，即第二线圈212中的净磁通量不会为0，因此，下面仅针对在图9所述的偏移方向下，对第一线圈212和第三线圈213中的磁场方向以及净磁通量进行分析。

当该接收装置与该发射装置的相对位置没有偏移(即，该发射装置的基准线与该接收装置的第二直线重合)时，即L1＝0时，该接收装置与该发射装置的位置关系如图9中的发射装置与第一个接收装置(即，接收装置#1)之间的位置关系。此种情况下，该第二直线与该发射装置的基准线重合，该第一线圈211和该第三线圈213中的磁场方向都为磁场方向1，即，该第一线圈211和该第三线圈213耦合的都是发射装置的左侧的磁场，净磁通量不会为0。

当该接收装置与该发射装置的相对位置有着较大偏移，以背景技术的特定位置为例，即L1＝0.5L时，其中，L为该第一线圈211的投影所围合的图形(即，矩形)中与该发射装置的基准线垂直的方向上的长度，或者说，L为该第一线圈211的投影所围合的图形(即，矩形)中与该第二直线(或第一直线)垂直的方向上的长度，该接收装置与该发射装置的位置关系如图9中的发射装置与第二个接收装置(即，接收装置#2)和第三个接收装置(即，接收装置#3)之间的位置关系，此种情况下，该第一直线与该发射装置的基准线相重合。

图9中的接收装置#2即为上述情况A(更具体地为上述情况A1)中的该第一线圈211的投影和该第三线圈213的投影的位置关系所对应的接收装置。在此位置上，该第一直线(即，对于矩形来说，也可以理解为该第一线圈211的投影的中心轴线)与该发射装置的基准线刚好重合，在该第一线圈211中，该第一直线两侧的磁场方向相反，且磁通量大小一样，从而使得流通该第一线圈211内的净磁通量为0；在该第三线圈213的投影中，虽然具有两个方向的磁场，但是，在该第三线圈213的投影的面积范围内，由于该第一部分的面积大于该第二部分的面积，使得该第一部分的的磁场面积大于该第二部分的磁场面积，从而使得该第三线圈213的总的磁场方向为磁场方向1，进而使得该第三线圈213内的净磁通量不为0。

应理解，上述对于情况A1对应的接收装置#2的分析解释同样适用于上述情况A2对应的接收装置，为了简洁，此处不再赘述。

图9中的接收装置#3即为上述情况B(更具体地为上述情况B1)中的该第一线圈211的投影和该第三线圈213的投影的位置关系所对应的接收装置。在此位置上，该第一直线(即，对于矩形来说，也可以理解为该第一线圈211的投影的中心轴线)与该发射装置的基准线刚好重合，在该第一线圈211中，该第一直线两侧的磁场方向相反，且磁通量大小一样，从而使得流通该第一线圈211内的净磁通量为0；在该第三线圈213中，由于该第三线圈213的投影的部分落入该第一线圈211中，且该第三线圈213的投影整体位于第一直线的左侧，使得该第三线圈213中仅仅只有磁场方向1的磁场，进而使得该第三线圈213内的净磁通量不为0。

应理解，上述对于情况B1对应的接收装置#3的分析解释同样适用于上述情况B2对应的接收装置，为了简洁，此处不再赘述。

可以这么理解，当接收装置相对于发射装置的偏移位置较大时，在发射装置与第一线圈211的耦合性能较差时，通过发射装置与第三线圈213的耦合可以有效地提高磁耦合系统的耦合系数。

需要说明的是，在线圈的投影所围合的图形为矩形时，接收装置相对于接收装置的偏移距离的范围可以为0<L1<0.5L，当线圈的投影所围合的图形为其他形状时，可以通过相关计算得出第一线圈中耦合有两个方向的磁场时，使得该第一线圈的磁通量为0的位置，将该位置与第一线圈中距离该第二直线的最远的点之间的距离作为该接收装置的偏移距离。

还需要说明的是，该接收装置的特定的偏移方向为靠近该第二线圈212的方向，例如，在图9中，该第二线圈在该第二直线的右侧，那么，系统设置的该接收装置可以偏移的方向为右。

因而，本发明实施例的接收装置，通过在接收装置中增加第三线圈，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，且第一部分的面积大于第二部分的面积，该第一部分靠近该第一线圈的外侧，或者，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线且远离该第二线圈的一侧，其中，该第一线圈的投影所围合的面积被第一直线平分，且该第一直线与对应于该接收装置的发射装置基准线平行，这样，在特定的偏移方向(靠近第二线圈的方向)上，可以使得该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离，能够增加该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及较大偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，对于在特定的偏移方向以及偏移距离较小的情况下，由于有两个线圈耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

可选地，该第三线圈213的投影位于该第一线圈211的投影的内部。

具体而言，该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系即为图4(上述情况A1)以及图8(上述情况B2)所示的该接收装置中该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系，具体描述可以参考上述两种情况对于该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系的描述，此处不再赘述。

这样，通过使得该第三线圈213的投影均位于该第一线圈211的投影的内部，可以有效地减少接收装置的体积，进而减少对于需要充电的设备的空间需求。

可选地，该第三线圈213的投影存在至少一个点，该至少一个点与该第一线圈211的投影中距离该第二直线最远的点相重合，该第一线圈211的投影和该第二线圈212的投影关于第二直线对称，该第二直线平行于该发射装置的基准线。

具体而言，可以这么理解，该第三线圈213的投影不仅位于该第一线圈211的投影的内部，且构成该第三线圈213的投影的至少一个点与构成该第一线圈211的投影的至少一个点中距离该第二直线最远的点相重合。

图10和图11是根据本发明另一实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图。

如图10所示，对于线圈的投影的形状为矩形来说，该第一线圈211的投影中距离该第二直线最远的点即为构成矩形的四条边中与该第二直线的距离最远的边中的所有点，该第三线圈213的投影中的至少一个点即为构成矩形的四条边中与该第二直线的距离最远的边中的所有点，也就是说，该第三线圈213的投影所围合的矩形中的边2131与该第一线圈211的投影所围合的矩形中的边2111重合。

如图11所示，对于该第三线圈的投影的形状为圆形来说，该第一线圈211的投影中距离该第二直线最远的点即为构成矩形的四条边中与该第二直线的距离最远的边中的所有点，即为该第一线圈211的投影所围合的矩形中的边2111，该第三线圈213的投影中的至少一个点即为构成圆形的多个点中与该第二直线的距离最远的点，即为该第三线圈213的投影所围合的圆形的多个点中点2132，从几何角度来说，就是该第一线圈211的投影所围合的矩形与该第三线圈213的投影所围合的圆形之间的切点(即为点2132)。

图12所示为根据本发明另一实施例的磁耦合系统中的发射装置与接收装置在一定偏移范围内的位置关系的分布示意图。其中，针对图中所示的该发射装置与该接收装置之间的位置关系如前对于图9的描述，该发射装置产生的磁场方向同图9中的发射装置，此处为了简洁，不再赘述。

当该接收装置与该发射装置的相对位置没有偏移(即，该发射装置的基准线与该第一直线重合)时，即L1＝0时，该接收装置与该发射装置的位置关系如图12中的发射装置与第一个接收装置(即，接收装置#1)之间的位置关系；当该接收装置与该发射装置的相对位置有着较大偏移，以背景技术的特定位置为例，即L1＝0.5L时，该接收装置与该发射装置的位置关系如图12中的发射装置与第二个接收装置(即，接收装置#2)之间的位置关系。

对于上述接收装置与发射装置的两种位置关系的分析描述，可以参考上述图9中针对两种位置关系的分析描述，此处不再赘述。

当该接收装置与该发射装置的相对位置有着更大偏移，即0.5L<L1<L时，该接收装置与该发射装置的位置关系如图12中的发射装置与第三个接收装置(即，接收装置#3)之间的位置关系。由于该接收装置的偏移位置超过了该发射装置的基准线，因而，在该第一线圈211的投影所围合的面积范围内，该发射装置的基准线的左侧的磁场面积小于右侧的磁场面积，使得该第一线圈211的总的磁场方向为磁场方向2，与实际上的预设的磁场方向(即，磁场方向1)相反，使得产生的电流方向与该第二线圈212中的电流方向相反，两个线圈中的电流相互抵消，实际上流通于线圈上的电流很少，严重损耗了耦合系数。但是，当在该接收装置中放置第三线圈213时，在偏移距离只要小于L时，该第三线圈230中耦合的磁场方向为磁场方向1，即，预设的磁场方向，从而使得该第三线圈230内的净磁通量不为0。

因而，本发明实施例的接收装置，通过使得该第三线圈的投影中的至少一个点与该第一线圈的投影中距离该第二直线最远的点相重合，能够使得该接收装置相对于该发射装置有着更大的偏移距离，进一步增加了该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及进一步较大的偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率。

可选地，该第三线圈213的投影所围合的图形中的一部分位于该第一线圈211的投影的内部，该第三线圈213的投影所围合的图形中的另一部分位于该第一线圈211的投影的外部。

具体而言，该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系即为图5(上述情况A2)以及图7(上述情况B1)所示的该接收装置中该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系，具体描述可以参考上述两种情况对于该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影的位置关系的描述，此处不再赘述。

可选地，沿垂直于该第一平面的方向，该第一线圈211与该第一平面之间的距离、该第二线圈212与该第一平面之间的距离以及该第三线圈213与该第一平面之间的距离是相等的。

具体而言，每个线圈与该第一平面之间的距离都是一样的，也就是说，该第一线圈211、该第二线圈212以及该第三线圈213都位于同一个平面上。

这样，通过使得三个线圈都处于同一平面内，可以有效地减少接收装置的体积，进而减少对于需要充电的设备的空间需求。

可选地，该接收装置还包括：

第四线圈214，该第四线圈214的投影所围合的面积与该第三线圈213的投影所围合的面积相隔离，该第四线圈214的投影是该第四线圈214沿垂直于该第一平面的方向在该第一平面内的投影，

其中，该第四线圈214的投影所围合的面积大于0，该第四线圈214的投影所围合的图形被第三直线分为第三部分和第四部分，该第四部分的面积大于该第三部分的面积，且该第三部分位于该第四部分和该第一线圈211之间，或，

该第四线圈214的投影所围合的图形均位于该第三直线的第一侧，该第三直线的第一侧与该第一线圈211之间的距离大于该第三直线的第二侧与第一线圈211之间的距离，该第三直线的第一侧和该第三直线的第二侧分别位于所述第三直线的两侧，

该第三直线是将该第二线圈212的投影所围合的面积进行平分的直线，且该第三直线平行于该发射装置的基准线。

具体而言，在该接收装置包括有上述三个线圈的基础上，该接收装置还包括该第四线圈214，其中，该第四线圈214的投影所围合的面积与该第三线圈213的投影所围合的面积相隔离，换句话说，该第四线圈214在该第一平面上的投影与该第三线圈213在该第一平面上的投影互不重叠。

应理解，该第四线圈214的投影所围合的面积与该第三线圈213的投影所围合的面积相隔离，意味着在空间上，该第四线圈214与该第三线圈213之间也是没有任何重叠区域的。

同理，该第四线圈214可以是平面结构，也可以是立体结构，本发明实施例并不做限定。

在本发明实施例中，该第四线圈214的投影与该第二线圈212的投影之间的位置关系(或者说，该第四线圈214与该第二线圈212之间的位置关系)同样可以分为两种情况，具体位置关系与上述针对第三线圈213的投影与第一线圈211的投影之间的位置关系相同，图13中针对该第四线圈214的投影与该第二线圈212的投影之间的位置关系的描述可以参考图4针对该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影之间的位置关系的描述，图14中针对该第四线圈214的投影与该第二线圈212的投影之间的位置关系的描述可以参考图7针对该第三线圈213的投影与该第一线圈211的投影之间的位置关系的描述，为了简洁，此处不再赘述。

因而，本发明实施例的接收装置，在接收装置中增加第三线圈和第四线圈，可以使得该接收装置的偏移方向既可以为靠近该第一线圈的方向，也可以为靠近该第二线圈的方向，进而在该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离时，能够进一步增加该接收装置移动位置的灵活性；同时，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，在偏移距离较小的情况下，由于有四个线圈中每两个线圈分别耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

可选地，该第三线圈213的投影与该第四线圈214的投影关于第二直线对称，该第一线圈211的投影和该第二线圈212的投影关于第二直线对称，该第二直线平行于该发射装置的基准线。

也就是说，该第三线圈213的投影与该第四线圈214的投影以及该第一线圈211的投影和该第二线圈212的投影都关于该第二直线对称，例如图13所示的接收装置中四个线圈的投影的位置关系。

该第三直线与该第二直线相互平行，该第二直线与该发射装置的基准线可以重合，也可以不重合，同理，该第三直线与该发射装置的基准线也可以重合，也可以不重合，主要取决于该发射装置与该接收装置之间的位置关系。

作为示例而非限定，在一定的角度阈值范围内，该第三线圈213的投影与该第四线圈214的投影之间也可以存在一定夹角，或者，该第三线圈213的投影与该第四线圈214的投影之间可以上下错开一定距离等，本发明实施例并不限于此，图中也并未示出。

可选地，沿垂直于该第一平面的方向，该第一线圈与该第一平面之间的距离、该第二线圈与该第一平面之间的距离、该第三线圈与该第一平面之间的距离以及该第四线圈与该第一平面之间的距离均是相等的。

具体而言，四个线圈与该第一平面之间的距离都是一样的，也就是说，该第一线圈211、该第二线圈212、该第三线圈213以及该第四线圈214都位于同一个平面上。

图15和图16为根据本发明实施例的接收装置的三维结构示意图。

在图15中，该第一线圈211、该第二线圈212、该第三线圈213和该第四线圈214都位于同一平面上。

在图16中，该第一线圈211与该第三线圈213位于不同平面，该第二线圈212和该第四线圈214位于不同平面，这样，在线圈匝数较多时，或者该接收装置可以设计的面积较大时，可以有效地增加该第三线圈230和该第四线圈240的作用面积(即，能够耦合磁场的面积)，进一步增加耦合系数。

可选地，该第一线圈211、该第二线圈212和该第三线圈213均为矩形线圈。

同理，该第四线圈214也可以为矩形线圈。

可选地，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值和该第一线圈211的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₁≤10％，或，

该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值和该第二线圈212的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₂≤10％。

具体而言，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积可以相等，也可以不相等：当该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积相等时，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值为0，该差值和该第一线圈211的投影所围合的面积的比值满足条件：S₁＝0；当该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积不相等时，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值小于或等于第一阈值，第一阈值与该第一线圈211的投影所围合的面积的比值满足条件：S₁≤10％。

同理，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积可以相等，也可以不相等：当该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积相等时，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值为0，该差值和该第二线圈212的投影所围合的面积的比值满足条件：S₂＝0；当该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积不相等时，该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值小于或等于第二阈值，该第二阈值与该第二线圈212的投影所围合的面积的比值满足条件：S₂≤10％，该第二阈值与该第一阈值可以相等，也可以不相等。

需要说明的是，上述该第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积之间差值是绝对值，也就是说，该第一线圈211的投影所围合的面积可以大于或等于该第二线圈212的投影所围合的面积，该第二线圈212的投影所围合的面积也可以大于或等于该第一线圈211的投影所围合的面积，只要两个线圈的投影所围合的面积的绝对差值满足条件即可。

可选地，沿垂直于该第一平面的方向，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第二线圈212与该第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₁≤5厘米，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第三线圈213与该第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₂≤5厘米。

具体而言，该第一线圈211、该第二线圈212和该第三线圈213可以都位于同一个平面，也可以任意两个线圈都处于同一个平面，也可以三个线圈位于不同的平面上：当三个线圈都位于同一个平面，三个线圈与该第一平面之间的距离的差值为0；当三个线圈中任意两个线圈处于同一个平面，或者，三个线圈中都位于不同的平面上时，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第二线圈212与该第一平面之间的距离的差值小于或等于第三阈值，即5厘米，同时，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第三线圈213与该第一平面之间的距离的差值也小于或等于第三阈值，即5厘米。

应理解，当该第一线圈211与该第二线圈212、该第一线圈211与该第三线圈213之间的位置关系确定时，该第二线圈212与该第三线圈213之间的位置关系也是确定的。

需要说明的是，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第二线圈212与该第一平面之间的距离的差值是绝对值，也就是说，该第一线圈211与该第一平面之间的距离可以大于或等于该第二线圈212与该第一平面之间的距离，该第二线圈212与该第一平面之间的距离也可以大于或等于该第一线圈211与所述第一平面之间的距离，只要两个线圈与该第一平面之间的距离的差值满足条件0≤d₁≤5厘米即可。

同理，该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第三线圈213与该第一平面之间的距离的差值也是绝对值，也就是说，该第一线圈211与该第一平面之间的距离可以大于或等于该第三线圈213与该第一平面之间的距离，该第三线圈213与该第一平面之间的距离也可以大于或等于该第一线圈211与该第一平面之间的距离，只要两个线圈与该第一平面之间的距离的差值满足条件0≤d₂≤5厘米即可。

同理，对于第四线圈214来说，沿垂直于该第一平面的方向，该第四线圈与该第一平面之间的距离和该第二线圈与该第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₄≤5厘米。

可选地，该接收装置还包括：

磁芯220，该第一线圈211、该第二线圈212和该第三线圈213均位于该磁芯220的一侧；

屏蔽层230，该屏蔽层230位于该磁芯220的另一侧。

可选地，该第一线圈211、该第二线圈212、该第三线圈213和该第四线圈214均位于该磁芯220的一侧。

具体结构可以参考图15，四个线圈都位于该磁芯220的下方，该屏蔽层230位于该磁芯220的上方。

这里，将该第一线圈211、该第二线圈212和该第三线圈213的组合记为第一基本单元2001，将该第一线圈211、该第二线圈212、该第三线圈213和该第四线圈214的组合记为第二基本单元2002。

那么，为了能够更好地提高耦合系数，该接收装置可以包括多个第一基本单元2001和/或第二基本单元2002，可以将该第一基本单元2001和/或该第二基本单元2002进行阵列化排布，即横向/或纵向排布。这样，通过增加接收装置中的线圈个数来增加耦合面积，能够进一步地减少由于偏移距离而造成的耦合系数的损失。

例如，图17是根据本发明再一实施例的磁耦合系统中的接收装置的平面结构示意图，如图17所示，两个第二基本单元2002呈沿纵向排布。

需要说明的是，本发明实施例中的第一基本单元2001和第二基本单元2002不仅可以应用于磁耦合系统中的接收装置中，也可以应用于磁耦合系统中的发射装置，用于产生不同方向的磁场，本发明实施例并不限于此。

因而，本发明实施例的接收装置，一方面，通过在接收装置中增加第三线圈，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，且第一部分的面积大于第二部分的面积，该第一部分靠近该第一线圈的外侧，或者，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线且远离该第二线圈的一侧，其中，该第一线圈的投影所围合的面积被第一直线平分，且该第一直线与对应于该接收装置的发射装置基准线平行，这样，在特定的偏移方向(靠近第二线圈的方向)上，可以使得该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离，能够增加该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及较大偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，对于在特定的偏移方向以及偏移距离较小的情况下，由于有两个线圈耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数；

另一方面，通过使得该第三线圈的投影均位于该第一线圈的投影的内部，可以有效地减少接收装置的体积，进而减少对于需要充电的设备的空间需求；

另一方面，通过使得该第三线圈的投影中的至少一个点与该第一线圈的投影中距离该第二直线最远的点相重合，能够使得该接收装置相对于该发射装置有着更大的偏移距离，进一步增加了该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及进一步较大的偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；

另一方面，通过使得四个线圈都处于同一平面内，可以有效地减少接收装置的体积，进而减少对于需要充电的设备的空间需求；

再一方面，通过在接收装置中增加第三线圈和第四线圈，可以使得该接收装置的偏移方向既可以为靠近该第一线圈的方向，也可以为靠近该第二线圈的方向，进而在该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离时，能够进一步增加该接收装置移动位置的灵活性；同时，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，在偏移距离较小的情况下，由于有四个线圈中每两个线圈分别耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

以上，结合图1至图17详细描述了根据本发明实施例的接收装置，下面，同样结合图1至图17简单描述根据本发明实施例的磁耦合系统。该磁耦合系统300包括：

接收装置310，该接收装置310为上述实现方式中任一种实现方式中的接收装置；

发射装置320，该发射装置320包括第五线圈321和第六线圈322，

该第五线圈321的匝数与该第六线圈322的匝数相同，该第五线圈321的投影所围合的面积与该第六线圈322的投影所围合的面积相隔离，该第五线圈321的投影是该第五线圈321沿垂直于第一平面的方向在该第一平面内的投影，该第六线圈322的投影是该第六线圈322沿垂直于该第一平面的方向在该第一平面内的投影，该第一平面与该发射装置产生的磁场方向垂直，

该第五线圈321用于产生第一方向的磁场，该第六线圈322用于产生第二方向的磁场，该第一方向和该第二方向相反，

其中，该接收装置310中的第一线圈311和第三线圈313中的至少一个线圈用于耦合该第一方向的磁场，该接收装置310中的第二线圈312用于耦合该第二方向的磁场。

具体来说，该接收装置和该发射装置的位置关系可以参考图1，该发射装置和该接收装置位于不同平面。

该磁耦合系统300中的接收装置310可以对应于上述任一种实现方式中的接收装置200，相应地，该第一线圈311可以对应上述第一线圈211，该第二线圈312可以对应上述第二线圈212，该第三线圈313可以对应上述第三线圈213。

该第一线圈311和第三线圈313中的至少一个线圈用于耦合该第一方向的磁场，即，在特定方向的偏移距离范围内，该第一线圈311和第三线圈313中的至少一个线圈中的净磁通不为0，可以产生感应电流；该第二线圈312用于耦合该第二方向的磁场，即在特定方向的偏移距离范围内，该第二线圈312内的净磁通量不为0，产生感应电流。

同理，当该接收装置包括第四线圈314(可以对应上述第四线圈214)时，该第二线圈312和第四线圈314中的至少一个线圈用于耦合该第二方向的磁场，即，在特定方向的偏移距离范围内，该第二线圈312和第四线圈314中的至少一个线圈的净磁通不为0，可以产生感应电流。

应理解，上述结合接收装置描述的第一基本单元和第二基本单元不仅可以应用于磁耦合系统300中的接收装置310中，也可以应用于磁耦合系统300中的发射装置320，本发明实施例并不限于此。

因而，本发明实施例的磁耦合系统，通过在磁耦合系统中的接收装置中增加第三线圈，该第三线圈的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，且第一部分的面积大于第二部分的面积，该第一部分靠近该第一线圈的外侧，或者，该第三线圈的投影所围合的图形均位于该第一直线且远离该第二线圈的一侧，其中，该第一线圈的投影所围合的面积被第一直线平分，且该第一直线与对应于该接收装置的发射装置基准线平行，这样，在特定的偏移方向(靠近第二线圈的方向)上，可以使得该接收装置相对于该发射装置有着较大的偏移距离，能够增加该接收装置移动位置的灵活性；并且，在特定的偏移方向以及较大偏移距离内，能够有效地减少磁耦合系统的耦合系数的损失，保持较大的输出功率；此外，对于在特定的偏移方向以及偏移距离较小的情况下，由于有两个线圈耦合了同一个方向的磁场，也能提高磁耦合系统的耦合系数。

可选地，该第五线圈321的投影所围合的面积与该第六线圈322的投影所围合的面积的差值和该第五线圈321的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₃≤10％，或，

该第五线圈321的投影所围合的面积与该第六线圈322的投影所围合的面积的差值和该第六线圈322的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₄≤10％。

针对该第五线圈321的投影所围合的面积与该第六线圈322的投影所围合的面积的差值和该第五线圈321的投影所围合的面积的比值可以参考前述，即针对第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值和该第一线圈211的投影所围合的面积的比值的描述；针对该第五线圈321的投影所围合的面积与该第六线圈322的投影所围合的面积的差值和该第六线圈322的投影所围合的面积的比值可以参考前述，即针对第一线圈211的投影所围合的面积与该第二线圈212的投影所围合的面积的差值和该第二线圈212的投影所围合的面积的比值的描述。

可选地，沿垂直于该第一平面的方向，该第五线圈321与该第一平面之间的距离和该第六线圈322与该第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₃≤5厘米。

同理，针对该第五线圈321与该第一平面之间的距离和该第六线圈322与该第一平面之间的距离的差值可以参考前述，即针对该第一线圈211与该第一平面之间的距离和该第二线圈212与该第一平面之间的距离的差值的描述。

下面结合图18来描述根据本发明实施例的无线电能传输电路的示意图。

如图18所示，该无线电能传输电路包括第一电路410和第二电路420，该第一电路410包括：直流电源411、第一电源转换单元412、发射装置413和第一谐振电容414，该发射装置413与该直流电源411通过该第一电源转化单元412相连接，该第一谐振电容414与该发射装置413构成第一谐振单元，其中，该第一谐振电容414与该发射装置413串联连接。

该第二电路420包括：接收装置421、第二电源转化单元422、负载423、第二谐振电容424和电容425，该接收装置421与该负载423通过该第二电源转化单元422相连接，该接收装置421与该第二谐振电容424构成第二谐振单元，其中，该第二谐振电容424与该接收装置421串联连接，该电容425的两端分别与该负载423相连接。其中，该接收装置421可以是上文描述的接收装置。

下面，通过上述无线电能传输电路的连接关系详细介绍该无线电能传输电路的工作原理。

简单说来，该第一电路410用于将电能转化为磁能。具体地，在第一电路410中，在该直流电源411通电后，通过该第一电源转化单元412将该直流电源中的直流电压转化为交流电压，该交流电压作用于该第一谐振单元，使得该接收装置上产生高频正弦交变电流，进而产生磁场。

该第二电路410用于将磁能转化为电能。具体地，在第二电路420中，通过该发射装置产生的磁场耦合到该接收装置421上，使得该接收装置421上产生感应交流电压，且通过该谐振电容424降低电路中的阻抗，使得电流i₂增大，这样能够产生较大的功率，同时，通过该第二电源转化单元422将该接收装置421上产生感应交流电压转化为直流电压，以及通过该电容425进行滤波，最后将直流电压(或电能)供给该负载423使用。

这样，该无线电能传输电路通过第一电路410和第二电路420就完成了针对负载的无线充电过程。

应理解，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种接收装置，其特征在于，所述接收装置包括：

第一线圈(211)；

第二线圈(212)，所述第二线圈(212)的匝数与所述第一线圈(211)的匝数相同，所述第二线圈(212)的投影所围合的面积与所述第一线圈(211)的投影所围合的面积相隔离，所述第二线圈(212)的投影是所述第二线圈(212)沿垂直于第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一线圈(211)的投影是所述第一线圈(211)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一平面与对应于所述接收装置的发射装置产生的磁场的方向垂直，且所述第一线圈(211)和所述第二线圈(212)均位于所述发射装置产生的磁场内；

第三线圈(213)，所述第三线圈(213)的投影所围合的面积大于0，所述第三线圈(213)的投影是所述第三线圈(213)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，

其中，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形被第一直线分为第一部分和第二部分，所述第一部分的面积大于所述第二部分的面积，且所述第二部分位于所述第一部分与所述第二线圈(212)之间，或，

所述第三线圈(213)的投影所围合的图形均位于所述第一直线的第一侧，所述第一直线的第一侧与所述第二线圈(212)之间的距离大于所述第一直线的第二侧与所述第二线圈(212)之间的距离，所述第一直线的第一侧和所述第一直线的第二侧分别位于所述第一直线的两侧，

所述第一直线是将所述第一线圈(211)的投影所围合的面积进行平分的直线，且所述第一直线平行于所述发射装置的基准线，所述发射装置的基准线的两侧分布有所述发射装置中的两个线圈，所述发射装置的两个线圈分别用于产生两个方向相反的磁场。

2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述第一线圈(211)的投影和所述第二线圈(212)的投影关于第二直线对称，所述第二直线平行于所述发射装置的基准线。

3.根据权利要求1或2所述的接收装置，其特征在于，所述第三线圈(213)的投影位于所述第一线圈(211)的投影的内部。

4.根据权利要求3所述的接收装置，其特征在于，所述第三线圈(213)的投影存在至少一个点，所述至少一个点与所述第一线圈(211)的投影中距离第二直线最远的点相重合，所述第一线圈(211)的投影和所述第二线圈(212)的投影关于所述第二直线对称，所述第二直线平行于所述发射装置的基准线。

5.根据权利要求1或2所述的接收装置，其特征在于，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形中的一部分位于所述第一线圈(211)的投影的内部，所述第三线圈(213)的投影所围合的图形中的另一部分位于所述第一线圈(211)的投影的外部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述第一线圈(211)的投影、所述第二线圈(212)的投影和所述第三线圈(213)的投影均为矩形。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的接收装置，其特征在于，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离、所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离以及所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离均相等。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述接收装置还包括：

第四线圈(214)，所述第四线圈(214)的投影所围合的面积与所述第三线圈(213)的投影所围合的面积相隔离，所述第四线圈(214)的投影是所述第四线圈(214)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，

其中，所述第四线圈(214)的投影所围合的面积大于0，所述第四线圈(214)的投影所围合的图形被第三直线分为第三部分和第四部分，所述第四部分的面积大于所述第三部分的面积，且所述第三部分位于所述第四部分和所述第一线圈(211)之间，或，

所述第四线圈(214)的投影所围合的图形均位于所述第三直线的第一侧，所述第三直线的第一侧与所述第一线圈(211)之间的距离大于所述第三直线的第二侧与所述第一线圈(211)之间的距离，所述第三直线的第一侧和所述第三直线的第二侧分别位于所述第三直线的两侧，

所述第三直线是将所述第二线圈(212)的投影所围合的面积进行平分的直线，且所述第三直线平行于所述发射装置的基准线。

9.根据权利要求8所述的接收装置，其特征在于，所述第三线圈(213)的投影与所述第四线圈(214)的投影关于第二直线对称，所述第一线圈(211)的投影和所述第二线圈(212)的投影关于所述第二直线对称，所述第二直线平行于所述发射装置的基准线。

10.根据权利要求8或9所述的接收装置，其特征在于，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离、所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离、所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离以及所述第四线圈(214)与所述第一平面之间的距离均相等。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)和所述第三线圈(213)均为矩形线圈。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述第一线圈(211)的投影所围合的面积与所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的差值和所述第一线圈(211)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₁≤10％，或，

所述第一线圈(211)的投影所围合的面积与所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的差值和所述第二线圈(212)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₂≤10％。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的接收装置，其特征在于，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离和所述第二线圈(212)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₁≤5厘米，所述第一线圈(211)与所述第一平面之间的距离和所述第三线圈(213)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₂≤5厘米。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述接收装置还包括：

磁芯(220)，所述第一线圈(211)、所述第二线圈(212)和所述第三线圈(213)均位于所述磁芯(220)的一侧；

屏蔽层(230)，所述屏蔽层(230)位于所述磁芯(220)的另一侧。

15.一种磁耦合系统，其特征在于，所述磁耦合系统包括：

接收装置(310)，所述接收装置(310)为权利要求1至14中任一项所述的接收装置；

发射装置(320)，所述发射装置(320)包括第五线圈(321)和第六线圈(322)，

所述第五线圈(321)的匝数与所述第六线圈(322)的匝数相同，所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积相隔离，所述第五线圈(321)的投影是所述第五线圈(321)沿垂直于第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第六线圈(322)的投影是指所述第六线圈(322)沿垂直于所述第一平面的方向在所述第一平面内的投影，所述第一平面与所述发射装置产生的磁场方向垂直，

所述第五线圈(321)用于产生第一方向的磁场，所述第六线圈(322)用于产生第二方向的磁场，所述第一方向和所述第二方向相反，

其中，所述接收装置(310)中的第一线圈(311)和第三线圈(313)中的至少一个线圈用于耦合所述第一方向的磁场，所述接收装置(310)中的第二线圈(312)用于耦合所述第二方向的磁场。

16.根据权利要求15所述的磁耦合系统，所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的差值和所述第五线圈(321)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₃≤10％，或，

所述第五线圈(321)的投影所围合的面积与所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的差值和所述第六线圈(322)的投影所围合的面积的比值满足条件：0≤S₄≤10％。

17.根据权利要求15或16所述的磁耦合系统，其特征在于，沿垂直于所述第一平面的方向，所述第五线圈(321)与所述第一平面之间的距离和所述第六线圈(322)与所述第一平面之间的距离的差值满足条件：0≤d₃≤5厘米。

18.一种无线电能传输电路，所述无线电能传输电路包括第一电路(410)和第二电路(420)，其中，

所述第一电路(410)包括：

直流电源(411)；

第一电源转换单元(412)，用于将所述直流电源(411)中产生的电压转化为交流电压；

发射装置(413)，用于接收所述交流电压，并根据所述交流电压产生两个方向相反的磁场；

所述第二电路(420)包括：

接收装置(421)，所述接收装置(421)为权利要求1至14中任一项所述的接收装置，所述接收装置(421)用于根据所述发射装置(413)产生的所述两个方向相反的磁场产生交流感应电压；

第二电源转化单元(422)，用于将所述交流感应电压转化为直流电压，并将所述直流电压提供给负载(423)。