CN114614575B - 一种容性耦合机构的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种容性耦合机构，其包括原边耦合机构和副边耦合机构，该机构的原边耦合机构和副边耦合机构均采用PCB板结构设计而成，相对于传统的金属激光切割、倒模工艺，更有助于批量化生产，满足电场耦合式无线电能传输系统的低成本需求。本发明通过对原副边耦合片与连接板结构的巧妙设计，通过耦合片与连接板的卡槽实现机械连接，通过耦合片与连接板的焊点实现电气连接。减少的零件数量使容性耦合机构的结构更加精简，降低了系统复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及一种容性耦合机构，属于电能变换领域，可应用于便携式电子设备、机械臂、惯性转台等小型化无线充电场合。
背景技术
无线电能传输技术（Wireless Power Transfer，简称WPT）由于其无接触故障、使用便利、机动性好和易于维护等优点，在电动汽车充电、轨道交通、高速旋转设备供电、高压电力线取电、地下管网探测、植入式设备以及测控设备供电等场合得到了广泛的应用。其中，磁场耦合式（Inductive Power Transfer，简称IPT）和电场耦合式（Capacitive PowerTransfer，简称CPT）由于其传输功率大且效率高，成为WPT技术中两个重要研究方向。
相比IPT技术，CPT技术由于不会产生涡流，在金属环境下得到了广泛的应用。在现有的CPT系统中，其耦合机构多采用金属极板制成，为实现稳定的功率传输，还需要加入额外的机械固定件与电气连接件。这增加了耦合机构的重量、成本和复杂度。因此需要针对耦合机构的结构进行设计，使耦合机构结构更加精简，从而进一步降低CPT耦合机构的成本与重量。
发明内容
为解决现有技术中容性耦合机构的结构复杂、重量大、成本高的问题，本发明提出一种容性耦合机构，该机构利用PCB板结构制成，能降低系统成本与重量，并将机械固定件与电气连接件集成，降低耦合机构的复杂度。
本发明的技术方案如下：
一种容性耦合机构，包括原边耦合机构和副边耦合机构，其中原边耦合机构和副边耦合机构均采用PCB板结构设计而成。
进一步地，原边耦合机构和副边耦合机构分别采用耦合片和连接板实现机械连接，并分别通过耦合片和连接板的焊点进行电气连接；原边耦合机构和副边耦合机构通过固定件和轴承实现装配。
进一步地，原边耦合机构的机械连接结构包括：至少两根原边连接板和若干原边耦合片，所述原边耦合片中部开孔，且外缘至少均匀开有两个凹槽；所述原边连接板沿长度方向两侧对称开槽；原边连接板通过开槽部位卡接在各原边耦合片外缘的凹槽内，形成至少由两根原边连接板并列将各原边耦合片成串接结构；各原边耦合片分为A、B两组，A、B两组原边耦合片间隔式连接在原边连接板的两侧。
进一步地，原边耦合机构的电气连接包括：在原边耦合片双面设有镀铜区，并且至少设有一个导通双面镀铜的连接点，原边耦合片外缘凹槽附近设有与镀铜区导通的焊点；原边耦合片与原边连接板通过焊点焊接，焊接在原边连接板的原边耦合片分为位于两侧的A组和B组，A组原边耦合片和B组原边耦合片分别焊接在不同的原边连接板上。
进一步地，原边连接板设有四根，相对应地，原边耦合片外缘均匀开有四个凹槽，每个原边耦合片的四个凹槽分别与四根原边连接板定位组装，四根原边连接板并行卡接在原边耦合片的四周形成笼式结构。
进一步地，副边耦合机构的机械连接结构包括：两根副边连接板和若干副边耦合片；每根副边连接板的一半长度中部轴向开设长槽，另一半长度外缘两侧对称开槽；每个副边耦合片中部设有长槽孔，长槽孔中部还设有圆形阔孔；组装时，副边耦合片通过长槽穿套至一根副边连接板的开槽侧，并经90°旋转后卡接在该副边连接板的开槽内，两根副边连接板分别卡接一组副边耦合片，两根副边连接板通过长槽互相插接成十字形，一根副边连接板长槽部分穿套在另一根副边连接板上卡接的副边耦合片的长槽孔内；副边耦合片分为A、B两组，A、B两组副边耦合片分别安装在两根副边连接板的开槽侧。
进一步地，副边耦合机构的电气连接包括：在副边耦合片双面设有镀铜区，并且至少设有一个导通双面镀铜连接点，在副边耦合片长槽孔附近设有与镀铜区导通的焊点；A组各副边耦合片通过焊点与一根副边连接板开槽位置焊接，B组各副边耦合片通过焊点与另一根副边连接板开槽位置焊接。
进一步地，所述固定件包括外缘带有卡口的原边固定件和中部设有十字形孔的副边固定件，原边耦合机构的原边连接板与原边固定件外缘卡口卡接并连接在轴承外圈；副边耦合机构的副边连接板十字结构与副边固定件的十字形孔卡接，副边固定件与轴承内圈连接，实现原边耦合机构和副边耦合机构的装配。
进一步地，组装时，原边耦合片和副边耦合片相间排列，且相互平行并留间距，组装形成位于连接板一侧的A组耦合片和位于连接板另一侧的B组耦合片，A组与B组耦合片间隔d AB；A组原边耦合的间距为d A，B组原边耦合的间距为d B；原边耦合片的板厚为x P；A组副边耦合片的间距也为d A，B组副边耦合片的间距也为d B；其中d A>x P，d B>x P；d AB大于d A、d B中最大值的两倍。
A组、B组原边耦合片数量分别为m PA和m PB个；A组、B组副边耦合片数量分别为n SA与n SB个，副边耦合片的板厚为x S。每个原边耦合片上的镀铜区与其正对的副边耦合片镀铜区之间的正对面积为S；A组原边耦合片的数量m PA与A组副边耦合片数量n SA相差在1片以内；B组原边耦合片的数量m PB与B组副边耦合片数量n SB相差在1片以内。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明提出一种容性耦合机构，该机构通过PCB板结构实现，相对于传统的金属激光切割、倒模工艺，更有助于批量化生产，满足电场耦合式无线电能传输系统的低成本需求。
本发明通过对原副边耦合片与连接板结构的巧妙设计，通过耦合片与连接板的卡槽实现机械连接，通过耦合片与连接板的焊点实现电气连接。减少的零件数量使容性耦合机构的结构更加精简，降低了系统复杂度。
本发明采用的PCB板结构材料为FR4，相对于传统工艺的金属材料，具有更低的密度。因此针对同一场合设计的容性耦合机构具有更轻的重量，满足容性无线电能传输系统的轻量化应用需求。
附图说明
1-原边耦合片；2-原边连接板；3-副边耦合片；4-副边连接板；5-原边固定件；6-轴承；7-副边固定件；11-原边耦合片中部开孔；12-原边耦合片外缘凹槽；13-原边耦合片镀铜区；14-原边耦合片的焊点；15-原边耦合片双面镀铜区的连接点；21-原边连接板沿长度方向两侧对称的开槽；22-原边连接板表面焊点；31-副边耦合片长槽孔；32-副边耦合片镀铜区；33-副边耦合片的焊点；34-副边耦合片双面镀铜区的连接点；41-副边连接板轴向长槽；42-副边连接板外缘两侧对称开槽；43-副边连接板表面焊点；51-原边固定件外缘卡口；71-副边固定件中部十字形孔。
图1为实施例中容性耦合机构的结构示意图；
图2为原边A组耦合机构的结构示意图；
图3为原边B组耦合机构的结构示意图；
图4为原边耦合片的结构示意图；
图5为原边第一连接板的结构示意图；
图6为原边第二连接板的结构示意图；
图7为A组副边耦合机构的结构示意图；
图8为B组副边耦合机构的结构示意图；
图9为副边耦合片的结构示意图；
图10为副边第一连接板的结构示意图；
图11为副边第二连接板的结构示意图；
图12为原边固定件的结构示意图；
图13为轴承的结构示意图；
图14为副边固定件的结构示意图；
图15为副边第一连接板插入副边耦合片的示意图；
图16为副边第一连接板插入耦合片后进行机械固定与电气连接的示意图；
图17为安装好A组副边耦合片与放置好A组原边耦合片的示意图；
图18为副边第一、第二连接板进行十字插接的示意图；
图19为安装好原边连接板后的示意图；
图20为容性耦合机构的实物图；
图21为容性耦合机构的等效电路图；
图22为容性耦合机构的三电容模型的等效电路图；
图23为某旋转场合CPT系统的实验样机图；
图24为某旋转场合CPT系统的等效电路图；
图25为某旋转场合CPT系统的实测效率图；
L 1为原边串联补偿电感、C e1为原边并联补偿电容、C e2为副边并联补偿电容、L 2为副边串联偿电感、C P为原边耦合机构的等效自容、C S为副边耦合机构的等效自容、C M为原副边耦合机构的等效互容、V in为系统输入电压、P O为系统输出功率、R O为系统负载电阻。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明提出的一种容性耦合机构做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
实施例一：
本实施例的容性耦合机构，包括原边耦合机构和副边耦合机构，均采用PCB板结构设计而成。在本实施例中，原边耦合机构和副边耦合机构分别采用耦合片和连接板实现机械连接，并分别通过耦合片和连接板的焊点进行电气连接；原边耦合机构和副边耦合机构通过固定件和轴承实现装配。
实施例二：
本实施例的容性耦合机构包括原边耦合机构和副边耦合机构，它们均采用PCB板结构设计而成，如图1所示。
如图2、图3所示，原边耦合机构的机械连接结构包括：至少两根原边连接板2和多个原边耦合片1。其中原边耦合片1中部开孔11，且外缘至少均匀开有两个凹槽12；原边连接板2沿长度方向两侧对称开槽21；原边连接板2通过开槽部位21卡接在各原边耦合片1外缘的凹槽12内，形成至少由两根原边连接板2并列将各原边耦合片1成串接结构；各原边耦合片1分为A、B两组，A、B两组原边耦合片1间隔式连接在原边连接板2的两侧。
原边耦合机构的电气连接包括：在原边耦合片1双面设有镀铜区13，并且至少设有一个导通双面镀铜的连接点15，本实施例中，设有两个导通双面镀铜的连接点15，原边耦合片1外缘凹槽12附近设有与镀铜区13导通的焊点14；原边耦合片1与原边连接板2通过焊点14、22焊接，焊接在原边连接板2的原边耦合片1分为位于两侧的A组和B组，A组原边耦合片1和B组原边耦合片1分别焊接在不同的原边连接板2上。
在本实施例中，原边连接板2设有四根，相对应地，每个原边耦合片1外缘均匀开有四个凹槽12，每个原边耦合片1的四个凹槽12分别与四根原边连接板2定位组装，四根原边连接板2并行卡接在原边耦合片1的四周形成笼式结构。
如图7、图8所示，副边耦合机构的机械连接结构包括：两根副边连接板4和若干副边耦合片3；每根副边连接板4的一半长度中部轴向开设长槽41，另一半长度外缘两侧对称开槽42；每个副边耦合片3中部设有长槽孔31，长槽孔31中部还设有圆形阔孔；组装时，副边耦合片3通过长槽31穿套至一根副边连接板4的开槽侧42，并经90°旋转后卡接在该副边连接板4的开槽42内，两根副边连接板4分别卡接一组副边耦合片3，两根副边连接板4通过长槽41互相插接成十字形，一根副边连接板4长槽部分41穿套在另一根副边连接板4上卡接的副边耦合片3的长槽孔内31；副边耦合片3分为A、B两组，A、B两组副边耦合片3分别安装在两根副边连接板4的开槽侧。
副边耦合机构的电气连接包括：在副边耦合片3双面设有镀铜区32，并且至少设有一个导通双面镀铜连接点34，在本实施例中，设有两个导通双面镀铜的连接点34，在副边耦合片3长槽孔31附近设有与镀铜区32导通的焊点33；A组各副边耦合片3通过焊点33与一根副边连接板4开槽位置焊接，B组各副边耦合片3通过焊点33与另一根副边连接板4开槽位置焊接。
实施例三：
在本实施例中，如图12、图14所示，固定件包括外缘带有卡口51的原边固定件5和中部设有十字形孔71的副边固定件7，原边耦合机构的原边连接板2与原边固定件5外缘卡口51卡接并连接在图13中轴承6外圈；副边耦合机构的副边连接板4十字结构与副边固定件7的十字形孔71卡接，副边固定件7与图13中轴承6内圈连接，实现原边耦合机构和副边耦合机构的装配。
实施例四：
在本实施例中，如图2、3所示，A组、B组的原边耦合片1相互平行且留有间距，A组的间距为d A=4mm，B组间距为d B=4mm；本例中A组、B组原边耦合片1数量分别为m PA=13和m PB=13个，原边耦合片的板厚为x P=1mm。左侧为A组，右侧为B组。
如图7、8所示A组、B组的副边耦合片3相互平行且留有间距，A组的间距为d A=4mm，B组的间距为d B=4mm；本例中A组、B组副边耦合片3数量分别为n SA=14与n SB=14个，副边耦合片3的板厚为x S=1mm。左侧为A组，右侧为B组。
一般情况，A组原边耦合片1的数量m PA与A组副边耦合片3数量n SA相差在1以内，本实施例中m PA=n SA-1；B组原边耦合片1的数量m PB与B组副边耦合片3数量n SB相差在1以内，本实施例中m PA=n SA-1。
如图18所示，组装后，原边耦合片1和副边耦合片3相间排列，且相互平行并留间距，组装形成位于连接板一侧的A组耦合片和位于连接板另一侧的B组耦合片。A组与B组耦合片间隔d AB。其中原边耦合片1的板厚满足d A>x P，d B>x P。A组与B组的耦合片之间的间隔d AB应满足大于d A、d B中最大值的两倍，以减少A、B组耦合机构之间的耦合容大小。本实施例中d AB=10mm。
每个原边耦合片1上的镀铜区13与其正对的副边耦合片3镀铜区32之间的正对面积为S=267mm2。
实施例五：
在本实施例中，原边连接板2数量可以设有二根、六根或八根，对应地，原边耦合片1外缘均匀开有二个、六个或八个凹槽12，每个原边耦合片1的一个凹槽12分别与一根原边连接板2定位组装，各根原边连接板2并行卡接在原边耦合片1的凹槽内形成笼式结构。
实施例六：
在本实施例中，本发明提出的一种容性耦合机构最终形成了如图20所示的实物图，该耦合机构的等效电路图如图21所示，对于图21的电路图做进一步等效，可以得到如图22所示的三电容模型的等效电路图。其中C P为原边耦合机构的等效自容，C S为副边耦合机构的等效自容，C M为原副边耦合机构的等效互容。通过该耦合机构形成的原边端口与副边端口，可以接入其他电路进行无线电能传输。
实施例七：
本实施例将说明本发明的容性耦合机构的结构参数确定过程。
如图22所示，实际的无线电能传输系统依赖原副边耦合机构之间形成的耦合电容C P、C S、C M进行能量传递。而耦合电容C P、C S、C M的大小可以根据下式近似计算得到：
其中，ε为空气介质常数，且ε=8.854187817e-12F/m。m PA为A组原边耦合片的个数；m PB为B组原边耦合片的个数；n SA为A组副边耦合片的个数；n SB为B组副边耦合片的个数；S为原边耦合片上的镀铜区与其正对的副边耦合片镀铜区之间的正对面积；d A为A组原边耦合片或A组副边耦合片之间的间距；d B为B组原边耦合片或B组副边耦合片之间的间距。
在给定系统所需的耦合容的大小后，针对m PA、m PB、n SA、n SB、S、d A、d B等参数进行选取，即可确定耦合机构的结构参数。在本实施例中，给定系统所需的耦合容大小为C P=30pF、C S=30pF、C M=30pF，根据式(1)、(2)、(3)选取m PA=13、m PB=13、n SA=14、n SB=14、S=267mm2 、d A=4mm、d B=4mm。最终得到了实际的耦合容大小为C P=30.6pF、C S=30.8pF、C M=30.73pF的容性耦合机构。
实施例八：
本实施例将说明本发明的容性耦合机构的安装过程。
如图15所示，先进行A组副边耦合机构的安装。将副边耦合片通过长槽穿套至副边第一连接板的开槽侧，并经90°旋转后卡接在该副边连接板的开槽内，使副边连接板与副边耦合片进行卡接、两者的焊点近距离接触，并使用焊接将焊点处进行电气连接，如图16所示。在安装好一片副边耦合片后，接着再套入一片原边耦合片，形成原副边耦合片相间排列结构。依此类推，完成所有副边耦合片的机械固定与电气连接，如图17所示。B组副边耦合机构的安装过程与A组一致，在完成所有副边耦合机构的机械固定与电气连接后，将A、B组的副边耦合机构通过副边连接板的长槽互相插接成十字形支架，如图18所示。
将上述步骤中套接在副边耦合片之间的原边耦合片通过外缘凹槽与原边连接板进行机械固定、两者的焊点近距离接触，并使用焊接对焊点处进行电气连接。完成原边耦合机构的机械固定与电气连接，如图19所示。
接着将原边耦合机构的原边连接板与原边固定件外缘卡口卡接并连接在轴承外圈，副边耦合机构的副边连接板十字结构与副边固定件的十字孔卡接，副边固定件与轴承内圈连接，实现原边耦合机构与副边耦合机构的装配，如图1所示。
测试实例一：
本实施例将本发明的容性耦合机构应用于与某旋转场合的CPT系统进行测试。
图23、24给出了整个系统的实物图与等效电路图。
如图24所示，该CPT系统包括高频逆变模块、补偿网络、容性耦合机构、整流滤波电路、电源V in、负载R O。其中L 1为原边串联补偿电感、C e1为原边并联补偿电容、C e2为副边并联补偿电容、L 2为副边串联偿电感、C P为原边耦合机构的等效自容、C S为副边耦合机构的等效自容、C M为原副边耦合机构的等效互容。
如图2、3所示，A组、B组的原边耦合片1相互平行且留有间距，A组的间距为d A=4mm，B组间距为d B=4mm；A组、B组原边耦合片1数量分别为m PA=13和m PB=13个，原边耦合片1的板厚为x P=1mm。
如图7、8所示A组、B组的副边耦合片3相互平行且留有间距，A组的间距为d A=4mm，B组的间距为d B=4mm；A组、B组副边耦合片3数量分别为n SA=14与n SB=14个，副边耦合片3的板厚为x S=1mm。
A组原边耦合片1的数量m PA与A组副边耦合片3数量n SA相差在1以内，本实施例中m PA=n SA-1；B组原边耦合片1的数量m PB与B组副边耦合片3数量n SB相差在1以内，本实施例中m PA=n SA-1。
如图18所示，组装后，原边耦合片和副边耦合片相间排列，且相互平行并留间距，组装形成位于连接板一侧的A组耦合片和位于连接板另一侧的B组耦合片。A组与B组耦合片间隔d AB。其中原边耦合片1的板厚满足d A>x P，d B>x P。A组与B组的耦合片之间的间隔d AB应满足大于d A、d B中最大值的两倍，以减少A、B组耦合机构之间的耦合容大小。本实施例中d AB=10mm。每个原边耦合片1上的镀铜区13与其正对的副边耦合片3镀铜区32之间的正对面积为S=267mm2。表1给出了电路的具体参数：
表1 应用场合的各项参数
| 耦合机构 | <i>d</i><sub>A</sub> | <i>d</i><sub>B</sub> | <i>m</i><sub>PA</sub> | <i>m</i><sub>PB</sub> |
| 4mm | 4mm | 13 | 13 | |
| <i>n</i><sub>SA</sub> | <i>n</i><sub>SB</sub> | <i>x</i><sub>P</sub> | <i>x</i><sub>S</sub> | |
| 14 | 14 | 1mm | 1mm | |
| <i>S</i> | <i>d</i><sub>AB</sub> | <i></i> | ||
| 267mm<sup>2</sup> | 10mm | |||
| 电路参数 | <i>R</i><sub>O</sub> | <i>P</i><sub>O</sub> | <i>C</i><sub>M</sub> | <i>C</i><sub>P</sub> |
| 77Ω | 100W | 30.73pF | 30.6pF | |
| <i>C</i><sub>S</sub> | <i>C</i><sub>e1</sub> | <i>C</i><sub>e2</sub> | <i>L</i><sub>1</sub> | |
| 30.8pF | 498.4pF | 499.2pF | 46.1μH | |
| <i>L</i><sub>2</sub> | ||||
| 45.5μH |
图25给出了基于本发明的容性耦合机构搭建的CPT系统的DC-DC效率η DC测量结果，当输出功率到达99.54W时，η DC可以达到90.307%。验证了本发明的容性耦合机构能满足无线电能传输的应用需求。
测试实例二：
本实施例将本发明的容性耦合机构与使用金属制成的容性耦合机构从组件数量、成本、重量三个方面进行对比。
（1）组件数量
在使用金属制成的容性耦合机构中，若采用金属材料的连接件固定原副边耦合片，则必须将工作时电位不一致的A/B组原副边耦合片分别固定，因此在连接件的数量上，原边耦合机构与副边耦合机构分别最少需要4个连接件，共至少8个连接件；若不采用金属材料的连接件固定原副边耦合片，那么则需要额外提供电气连接件将A/B组的原副边耦合片分别连接起来，因此原边耦合机构与副边耦合机构分别最少需要2个机械固定件与2个电气连接件，共至少4个机械固定件和4个电气连接件。
而本发明采用PCB板结构制成的容性耦合机构仅使用连接板就可以同时固定A/B组原副边的耦合片，并通过焊点焊接实现电气连接，将机械固定与电气连接的功能都集成在一个连接板中，因此原边耦合机构与副边耦合机构分别最少需要2个连接板即可，共至少需要4个连接板。
综上，采用本发明的容性耦合机构能减少耦合机构的组件数量，使结构更加精简。
（2）成本
根据图4、9所示的原边耦合片、副边耦合片，若采用PCB工艺，分别制作30个原边耦合片与副边耦合片，嘉立创公司的平台上PCB订单报价为64元，平均每片1.067元。
若采用金属加工如激光切割、倒模工艺，分别制作30个原边耦合片与副边耦合片，淘宝平台的金属加工卖家报价为360元，平均每片6元。
通过成本的对比可知，使用本文的容性耦合机构，价格会更加便宜，有助于低成本的批量化生产。
（3）重量
在密度方面，金属铜的固态密度为8.96g/cm3，采用FR4材料的PCB板的固态密度为1.8g/cm3左右。在相同的应用场合限制下，使用金属铜制成的容性耦合机构要比采用PCB板制成的容性耦合机构重约4.98倍。而本发明的容性耦合机构结构拥有更少的组件数量，因此系统的总重量会进一步降低。
通过重量的对比可知，使用本文的容性耦合机构结构，重量会更低，有助于实现耦合机构的轻量化。
Claims (8)
1.一种容性耦合机构，包括原边耦合机构和副边耦合机构，其特征在于：所述原边耦合机构和副边耦合机构均采用PCB板结构设计而成；所述原边耦合机构和副边耦合机构分别采用耦合片和连接板实现机械连接，并分别通过耦合片和连接板的焊点进行电气连接；原边耦合机构和副边耦合机构通过固定件和轴承实现装配。
2.根据权利要求1所述容性耦合机构，其特征在于：原边耦合机构的机械连接结构包括：至少两根原边连接板和若干原边耦合片，所述原边耦合片中部开孔，且外缘至少均匀开有两个凹槽；所述原边连接板沿长度方向两侧对称开槽；原边连接板通过开槽部位卡接在各原边耦合片外缘的凹槽内，形成至少由两根原边连接板并列将各原边耦合片成串接结构；各原边耦合片分为A、B两组，A、B两组原边耦合片间隔式连接在原边连接板的两侧。
3.根据权利要求2所述容性耦合机构，其特征在于：原边耦合机构的电气连接包括：在原边耦合片双面设有镀铜区，并且至少设有一个导通双面镀铜的连接点，原边耦合片外缘凹槽附近设有与镀铜区导通的焊点；原边耦合片与原边连接板通过焊点焊接，焊接在原边连接板的原边耦合片分为位于两侧的A组和B组，A组原边耦合片和B组原边耦合片分别焊接在不同的原边连接板上。
4.根据权利要求3所述容性耦合机构，其特征在于：所述原边连接板设有四根，相对应地，原边耦合片外缘均匀开有四个凹槽，每个原边耦合片的四个凹槽分别与四根原边连接板定位组装，四根原边连接板并行卡接在原边耦合片的四周形成笼式结构。
5.根据权利要求1-4任一所述容性耦合机构，其特征在于：副边耦合机构的机械连接结构包括：两根副边连接板和若干副边耦合片；每根副边连接板的一半长度中部轴向开设长槽，另一半长度外缘两侧对称开槽；每个副边耦合片中部设有长槽孔，长槽孔中部还设有圆形阔孔；组装时，副边耦合片通过长槽穿套至一根副边连接板的开槽侧，并经90°旋转后卡接在该副边连接板的开槽内，两根副边连接板分别卡接一组副边耦合片，两根副边连接板通过长槽互相插接成十字形，一根副边连接板长槽部分穿套在另一根副边连接板上卡接的副边耦合片的长槽孔内；副边耦合片分为A、B两组，A、B两组副边耦合片分别安装在两根副边连接板的开槽侧。
6.根据权利要求5所述容性耦合机构，其特征在于：副边耦合机构的电气连接包括：在副边耦合片双面设有镀铜区，并且至少设有一个导通双面镀铜连接点，在副边耦合片长槽孔附近设有与镀铜区导通的焊点；A组各副边耦合片通过焊点与一根副边连接板开槽位置焊接，B组各副边耦合片通过焊点与另一根副边连接板开槽位置焊接。
7.根据权利要求6所述容性耦合机构，其特征在于：所述固定件包括外缘带有卡口的原边固定件和中部设有十字形孔的副边固定件，原边耦合机构的原边连接板与原边固定件外缘卡口卡接并连接在轴承外圈；副边耦合机构的副边连接板十字结构与副边固定件的十字形孔卡接，副边固定件与轴承内圈连接，实现原边耦合机构和副边耦合机构的装配。
8.根据权利要求7所述容性耦合机构，其特征在于：组装时，原边耦合片和副边耦合片相间排列，且相互平行并留间距，组装形成位于连接板一侧的A组耦合片和位于连接板另一侧的B组耦合片，A组与B组耦合片间隔d AB；A组原边耦合片的间距为d A，B组原边耦合的间距为d B；原边耦合片的板厚为x P；A组副边耦合片的间距也为d A，B组副边耦合片的间距也为d B；其中d A>x P，d B>x P；d AB大于d A、d B中最大值的两倍。
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