DE102013013905A1 - Electrical resonance element for non-contact inductive energy transmission - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Ausbildung von elektrischen Resonanzelementen, die von einem Wechselstrom gespeisten werden und damit ein sich räumlich ausbreitendes magnetisches Wechselfeld erzeugen um elektrische Leistung berührungsfrei zwischen einem Erzeugersystem und einem Verbrauchersystem bidirektional auszutauschen. Kennzeichnende Eigenschaft der Resonanzelemente ist, dass keine externen Kondensatoren erforderlich sind und dass die zugeführte elektrische Erzeugerleistung und die abgenommene elektrische Verbraucherleistung hauptsächlich aus der übertragenen Wirkleistung bestehen. Blindleistungen sind nur innerhalb der Resonanzelemente vorhanden.The invention relates to the formation of electrical resonance elements that are powered by an alternating current and thus generate a spatially propagating alternating magnetic field to exchange electrical power bidirectional contactlessly between a generator system and a consumer system. Characteristic feature of the resonant elements is that no external capacitors are required and that the supplied electrical power output and the removed electrical load power consist mainly of the transmitted active power. Reactive power is only available within the resonance elements.

Description

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Anordnungen und Verfahren zur berührungsfreien induktiven Übertragung elektrischer Leistung sind bekannt. Anwendung für die berührungsfreie induktive Übertragung elektrischer Leistung sind Transport- oder Verkehrssysteme bei denen eine Stromzuführung über Kabel oder Stromschienen nicht möglich ist.Arrangements and methods for non-contact inductive transmission of electrical power are known. Application for the non-contact inductive transmission of electrical power are transport or traffic systems in which a power supply via cables or busbars is not possible.

Allen bislang bekannten Anordnungen ist gemein, dass auf der Erzeugerseite eine Leiteranordnung von einem Wechselstrom gespeist wird und hierdurch ein räumlich ausgebreitetes magnetisches Wechselfeld entsteht. Das magnetische Wechselfeld induziert eine Spannung in eine auf der Verbraucherseite vorgesehene zweite Leiteranordnung welche zur Leistungsübertragung genutzt wird. Die auf der Erzeugerseite und auf der Verbraucherseite vorgesehenen Leiteranordnungen bilden ein System schwach magnetisch gekoppelter Spulen welche zu einem großen Teil mit Blindleistung beansprucht werden. Je nach räumlichem Abstand zwischen den beiden Leitersystemen, kann die Blindleistung sogar ein Vielfaches der Wirkleistung betragen. Allen bislang bekannten Anordnungen ist weiterhin gemein, dass die auftretenden Blindleistungen durch diskrete Kondensatoren kompensiert werden, welche in Reihenschaltung oder Parallelschaltung zu den Leiteranordnungen angeordnet sind. Je nach Größe der Blindleistung und der damit auftretenden Spannung an den zur Kompensation dienenden Kondensatoren, ist es erforderlich ein- oder mehrere Kondensatoren einzusetzen. Jeder Kondensator ist dabei elektrisch mit der zur Leistungsübertragung genutzten Leiteranordnung zu verbinden.All previously known arrangements have in common that on the generator side, a conductor arrangement is fed by an alternating current and thereby a spatially spread alternating magnetic field is formed. The magnetic alternating field induces a voltage in a provided on the consumer side second conductor arrangement which is used for power transmission. The conductor arrangements provided on the generator side and on the consumer side form a system of weakly magnetically coupled coils which to a large extent are charged with reactive power. Depending on the spatial distance between the two conductor systems, the reactive power can even amount to a multiple of the active power. It is also common to all previously known arrangements that the reactive powers occurring are compensated by discrete capacitors which are arranged in series connection or in parallel with the conductor arrangements. Depending on the size of the reactive power and the resulting voltage across the capacitors used for compensation, it is necessary to use one or more capacitors. Each capacitor is to be electrically connected to the conductor arrangement used for power transmission.

Die bislang zur berührungsfreien induktiven Übertragung elektrischer Leistung bekannten Anordnungen weisen bezüglich der zur Blindleistungskompensation erforderlichen Kondensatoren entsprechend dem Stand der Technik folgende nachteilige Merkmale auf:

  • • Notwendigkeit elektrischer Zuleitungen von den Leiteranordnungen zur Leistungsübertragung zu diskreten Kondensatoren welche zur Kompensation von Blindleistung dienen,
  • • Ausbildung zusätzlicher Magnetfelder durch die Kondensator-Zuleitungen, wobei diese Zusatz-Magnetfelder keinen Beitrag zur eigentlichen Leistungsübertragung liefern, sich aber störend auf die Magnetfeldbelastung des Umfeldes auswirken können,
  • • erhöhte Anforderungen an Gewicht und Volumen der Gesamtanordnung zur berührungsfreien induktiven Übertragung elektrischer Leistung,
  • • erhöhte Material- und Herstellkosten durch den Verbau von Kondensatoren.
The arrangements known hitherto for non-contact inductive transmission of electrical power have the following disadvantageous features with regard to the capacitors required for reactive power compensation according to the prior art:
  • The need for electrical leads from the conductor assemblies for power transmission to discrete capacitors which serve to compensate for reactive power,
  • • formation of additional magnetic fields by the capacitor leads, these additional magnetic fields do not contribute to the actual power transmission, but can interfere with the magnetic field load of the environment,
  • Increased weight and volume requirements of the overall arrangement for non-contact inductive transmission of electrical power,
  • • increased material and manufacturing costs due to the installation of capacitors.

Der beschriebenen Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Leiteranordnungen zur Leistungsübertragung so auszuführen, dass sie inhärent auch die Kapazitäten zur Kompensation der Blindleistung aufweisen und damit weitere Kondensatoren zur Blindleistungskompensation entweder gar nicht oder nur in sehr geringem Umfang zur Justage der Resonanzfrequenz des Resonanzelementes erforderlich sind. Das von außen elektrisch gespeiste Resonanzelement bildet somit eine in sich geschlossene Funktionskomponente mit der Eigenschaft ein räumliches Magnetfeld aufzubauen und die für das Magnetfeld erforderliche Blindleistung in sich zu kompensieren. Hierdurch ist es möglich die elektrische Speisung des Resonanzelements im Idealfall für die reine zu übertragene Wirkleistung auszulegen. Aus dieser Eigenschaft ergeben sich für die beschriebene Erfindung gegenüber dem Stand der Technik folgende vorteilhafte Merkmale:

  • • Entfall von elektrische Zuleitungen von den Leiteranordnungen zur Leistungsübertragung zu diskreten Kondensatoren welche zur Kompensation von Blindleistung dienen,
  • • keine Ausbildung zusätzlicher Magnetfelder durch die Kondensator-Zuleitungen und damit keine zusätzliche Magnetfeldbelastung des Umfeldes,
  • • verringerte Anforderungen an Gewicht und Volumen der Gesamtanordnung zur berührungsfreien induktiven Übertragung elektrischer Leistung,
  • • verringerte Material- und Herstellkosten durch den Entfall zusätzlicher Kondensatoren.
The invention described is based on the idea of designing the power supply conductor arrangements in such a way that they inherently also have the capacities for compensating the reactive power and thus further capacitors for reactive power compensation are either not at all or only required to a very small extent for adjusting the resonance frequency of the resonance element. The externally powered resonance element thus forms a self-contained functional component with the property to build a spatial magnetic field and to compensate for the reactive power required for the magnetic field in itself. This makes it possible to design the electrical supply of the resonant element in the ideal case for the pure active power to be transmitted. From this property, the following advantageous features result for the described invention over the prior art:
  • • elimination of electrical leads from the conductor assemblies for power transmission to discrete capacitors which serve to compensate for reactive power,
  • No formation of additional magnetic fields by the capacitor leads and thus no additional magnetic field load of the environment,
  • Reduced weight and volume requirements of the overall arrangement for non-contact inductive transmission of electrical power,
  • • Reduced material and manufacturing costs due to the elimination of additional capacitors.

Erfindungsgemäß wird die Kompensation der Blindleistung innerhalb des Resonanzelementes dadurch erreicht, dass die geometrische Anordnung der von einem Wechselstrom durchflossenen Leiter des Resonanzelementes zur Ausbildung eines räumlich verteilten Magnetfeldes führt. Jeder Leiter besteht aus mindestens zwei benachbarten Einzelleitern die parallel miteinander verlaufen, zueinander aber isoliert sind. Beide Einzelleiter führen einen Strom in gleicher Richtung, so dass sich die von den Einzelleitern erzeugten räumlichen Magnetfelder in gleicher Weise addieren. Die zwischen den benachbarten Einzelleitern wirksame Kapazität ist in Reihenschaltung zu der von beiden Tilleitern gebildeten Induktivität zu verstehen und dient zur Kompensation der Blindleistung. Das beschriebene Resonanzelement kann bei der induktiven Leistungsübertragung vorzugsweise sowohl für das Erzeugersystem, als auch für das Verbrauchersystem Anwendung finden.According to the invention, the compensation of the reactive power within the resonance element is achieved in that the geometric arrangement of the conductor of the resonance element through which an alternating current flows leads to the formation of a spatially distributed magnetic field. Each ladder consists of at least two adjacent individual conductors which run parallel to each other but are insulated from each other. Both individual conductors carry a current in the same direction, so that the spatial magnetic fields generated by the individual conductors add up in the same way. The effective between the adjacent individual conductors capacitance is to be understood in series with the inductance formed by the two Tilleitern and serves to compensate for the reactive power. The resonant element described may be used in inductive power transmission preferably both for the generator system, as well as for the consumer system application.

Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures

zeigt ein Resonanzelement 1 bestehend aus zwei voneinander isolierten Leitern 1a, 1b, welche räumlich parallel verlaufen und magnetisch sowie elektrisch miteinander gekoppelt sind. Grundsätzlich sind beliebige geometrische Querschnitte für die Leiter 1a, 1b möglich, vorzugsweise sind jedoch elektrisch leitfähige Bänder der Dicke d und der Breite b vorzusehen. Die Dicke d und die Breite b der Leiter 1a, 1b kann entsprechend der erforderlichen Stromtragfähigkeit gewählt werden. Die Breite der Leiter 1a, 1b hat zudem einen Einfluss auf die zwischen den Leitern 1a, 1b wirksame Kapazizät. Die geometrische Form des Resonanzelementes kann beliebige zweidimensionale oder dreidimensionale Formen annehmen. In Abb 1 und in den folgenden Abbildungen ist beispielhaft eine runde planare Anordnung dargestellt. Ein elektrischer Wechselstrom 3 fließt in den Leiter 1a hinein und fließt aus dem Leiter 1b heraus. Das elektrische Feld zwischen den Leitern 1a, 1b bildet eine Kapazität. Die Summe der Teilströme in dem Leiter 1a und in dem Leiter 1b ist an jeder Stelle der Doppelleiteranordnung von konstant und bildet stets den Gesamtstrom 3 (s. ). Das durch die in den Leitern 1a, 1b fließenden Teilströmen entstehende räumliche Magnetfeld wird für die berührungsfreie induktive Energieübertragung von dem dargestellten Erzeugersystem auf ein nicht dargestelltes Verbrauchersystem genutzt. Das Leitersystem 1a, 1b bildet aufgrund des durch den Strom 3 entstehenden räumlichen Magnetfeldes eine Induktivität. Erzeugersystem und Verbrauchersystem befinden sich in einem gewissen vertikalen und/oder horizontalen Abstand zueinander und sind magnetisch miteinander gekoppelt. Elektrisch handelt es sich bei dem Resonanzelement um eine Reihenschaltung aus Kapazität und Induktivität, welche ein Resonanzverhalten aufweist. Werden die Anschlüsse für die Stromzuführung in Leiter 1a und für den Stromaustritt aus Leiter 1b miteinander elektrisch verbunden, zeigt das Resonanzelement 1 das Verhalten eines Parallelschwingkreises. shows a resonant element 1 consisting of two insulated conductors 1a . 1b which are spatially parallel and magnetically and electrically coupled to each other. Basically, any geometric cross sections for the ladder 1a . 1b possible, but preferably electrically conductive bands of thickness d and width b are provided. The thickness d and the width b of the ladder 1a . 1b can be selected according to the required ampacity. The width of the ladder 1a . 1b also has an influence on the between the leaders 1a . 1b effective capacity. The geometric shape of the resonance element may take on any two-dimensional or three-dimensional shapes. In Fig 1 and in the following figures, a round planar arrangement is shown by way of example. An electrical alternating current 3 flows into the ladder 1a into it and flows out of the ladder 1b out. The electric field between the conductors 1a . 1b forms a capacity. The sum of the partial currents in the conductor 1a and in the ladder 1b is at every point of the double conductor arrangement of constant and always forms the total current 3 (S. ). That through the ladders 1a . 1b flowing spatial streams resulting spatial magnetic field is used for the non-contact inductive energy transfer from the illustrated generator system to a consumer system, not shown. The ladder system 1a . 1b forms due to the current 3 resulting spatial magnetic field an inductance. Generator system and consumer system are located at a certain vertical and / or horizontal distance from each other and are magnetically coupled together. Electrically, the resonant element is a series circuit of capacitance and inductance, which has a resonance behavior. Are the connections for the power supply in ladder 1a and for the power outlet from conductors 1b electrically connected to each other, shows the resonant element 1 the behavior of a parallel resonant circuit.

zeigt die prinzipielle Aufteilung des dem Leiter 1a zugeführten Stromes 3 auf die beiden Leiter 1a, 1b. Längs jedes Leiterelements mit der Teillänge dx ist die Teilkapazität 4a wirksam. Sie führt den Teilsstrom 3a von Leiter 1a an Leiter 1b. Innerhalb der Länge dx verringert sich in Leiter 1a der Strom um jeweils den Teilstrom 3a (beispielsweise von I-dI auf I-2dI), der Strom in Leiter 1b erhöht sich seinerseits innerhalb jedes Streckenabschnitts dx um den entsprechenden Wert 3a – beispielsweise von dI auf 2dI. Die Summe der Ströme in den beiden Leitern 1a, 1b, dies sind die Ströme 3a + 3b bzw. 3c + 3d ist damit längs der gesamten Leiterlänge an jeder Stelle konstant. shows the principal division of the conductor 1a supplied stream 3 on the two leaders 1a . 1b , Along each conductor element with the partial length dx is the partial capacitance 4a effective. It leads the partial flow 3a from ladder 1a at the ladder 1b , Within the length dx decreases in ladder 1a the current around each partial flow 3a (For example, from I-dI to I-2dI), the current in conductor 1b in turn increases within each link dx by the corresponding value 3a For example, from dI to 2dI. The sum of the currents in the two conductors 1a . 1b These are the streams 3a + 3b respectively. 3c + 3d is therefore constant along the entire length of the ladder at every point.

zeigt eine Variante des Resonanzelementes bei der der Einzelleiter 1a aus zwei elektrisch miteinander verbundenen Subteilleitern 11a, 12a und der Einzelleiter 1b aus zwei elektrisch miteinander verbundenen Teilleitern 11b, 12b bestehen. Durch diese Verschaltung kann sowohl die Stromtragfähigkeit der Einzelleiter 1a, 1b als auch die Kapazität zwischen den Einzelleitern 1a, 1b variiert werden. Prinzipiell können die beiden Teilleiter 1a und 1b aus jeweils beliebig vielen parallelen Subteilleitern aufgebaut werden. shows a variant of the resonant element in the single conductor 1a from two electrically connected sub-sub-conductors 11a . 12a and the individual leader 1b from two electrically connected sub-conductors 11b . 12b consist. Through this interconnection, both the current carrying capacity of the individual conductors 1a . 1b as well as the capacity between the individual leaders 1a . 1b be varied. In principle, the two sub-conductors 1a and 1b can be constructed from any number of parallel sub-dividers.

zeigt eine Variante des Resonanzelementes, bei der die voneinander isolierten Einzelleiter 1a, 1b jeweils in Stromrichtung an den Trennstellen 13, 14 unterteilt sind. Die Teilabschnitte der Einzelleiter 1a, 1b sind zueinander überlappend angeordnet, so dass sich zwischen den Einzelleitern 1a, 1b eine Reihenschaltung von Teilkapazitäten ergibt. Hierdurch erfolgt einerseits eine Aufteilung der an dem Resonanzelement insgesamt auftretenden Spannung auf mehrere Teilspannungen. Je Teilkapazität folgt hieraus eine entsprechend geringere Spannungsbelastung. Es können am Umfang verteilt beliebig viele 1...n elektrische Unterteilungen vorgesehen werden. shows a variant of the resonance element, in which the isolated individual conductors 1a . 1b each in the flow direction at the separation points 13 . 14 are divided. The sections of the individual conductors 1a . 1b are arranged overlapping each other so that between the individual conductors 1a . 1b a series connection of partial capacities results. On the one hand, this results in a division of the total voltage occurring at the resonance element to a plurality of partial voltages. Depending on the partial capacity, this results in a correspondingly lower voltage load. It can be distributed around the circumference arbitrarily many 1 ... n electrical subdivisions are provided.

zeigt eine Variante zur Änderung der Resonanzfrequenz des Resonanzelementes durch Veränderung der Teilkapazitäten durch geometrisches Verkürzen 17, 18 der Teilleiter an einem und/oder beiden Enden der Teilwicklungen 1a, 1b. shows a variant for changing the resonant frequency of the resonant element by changing the partial capacitances by geometric shortening 17 . 18 the conductor at one and / or both ends of the partial windings 1a . 1b ,

zeigt eine Variante zur Änderung der Resonanzfrequenz des Resonanzelementes durch Hinzufügen von Teilkapazitäten 15, 16 an einem und/oder beiden Enden der Teilwicklungen 1a, 1b. Die Kondensatoren können diskrete elektronische Bauelements, oder aber aus ausgedehnten planen elektrisch leitenden Folien bestehen. shows a variant for changing the resonant frequency of the resonant element by adding partial capacitances 15 . 16 at one and / or both ends of the partial windings 1a . 1b , The capacitors may be discrete electronic component, or from extensive planar electrically conductive films.

zeigt eine Variante bei der durch elektrische Verbindung der Teilleiter 1a, 1b das Verhalten des Resonanzelementes 1 dem eines Parallelschwingkreises entspricht. Die Ein- bzw. Auskopplung erfolgt durch einen weiteren Leiter 2 der induktiv mit dem Resonanzelement 1 gekoppelt ist und mit dem Wirkstrom 3e beaufschlagt wird. In dem Erzeugersystem ist der Strom 3e der zugeführte Wirkstrom, in dem Verbrauchersystem ist 3e der entnommene Wirkstrom. shows a variant in which by electrical connection of the conductors 1a . 1b the behavior of the resonance element 1 that corresponds to a parallel resonant circuit. The coupling or decoupling is done by another conductor 2 the inductive with the resonance element 1 is coupled and with the active current 3e is charged. In the generator system is the electricity 3e the supplied active current, is in the consumer system 3e the removed active current.

Claims (7)

Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass dem Resonanzelement über die elektrischen Anschlüsse im Wesentlichen nur Wirkleistung zugeführt oder entnommen wird, dass Blindleistungen im Wesentlichen in einzelnen Bereichen innerhalb des Resonanzelementes entstehen und durch inhärent in einzelnen Bereichen innerhalb des Resonanzelementes wirksame Kondensatoren kompensiert werden und damit keine Kompensation von Blindleistungen durch weitere äußere Komponenten außerhalb der Resonanzelemente erforderlich ist, dass das Resonanzelement an den elektrischen Anschlüssen in einer Variante das elektrische Verhalten eines elektrischen Reihenschwingkreises und in einer weiteren Variante das elektrische Verhalten eines elektrischen Parallelschwingkreises aufweist.Electrical resonant element for non-contact inductive energy transfer, characterized in that the resonant element via the electrical connections essentially only active power is supplied or removed that reactive power substantially in individual areas within the resonant element and compensated by inherent in individual areas within the resonant element effective capacitors compensated and thus no compensation of reactive power by other external components outside the resonant elements is required, that the resonance element at the electrical connections in a variant, the electrical behavior of an electrical series resonant circuit and in a further variant, the electrical behavior of an electrical parallel resonant circuit. Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Resonanzelement aus mindestens zwei parallelen voneinander isolierten elektrischen Leitern besteht, welche zueinander eine große magnetische Kopplung und eine große elektrische, d. h. kapazitive Kopplung aufweisen, dass die elektrische Verschaltung von mehreren parallelen, zueinander isolierten elektrischen Leitern so erfolgt, dass insgesamt zwei zueinander isolierte elektrische Leiteranordnungen entstehen,Electrical resonance element for the non-contact inductive energy transmission according to claim 1, characterized in that the resonance element consists of at least two parallel insulated electrical conductors, which each have a large magnetic coupling and a large electrical, ie capacitive coupling, that the electrical interconnection of several parallel, electrical conductors insulated from one another in such a way that a total of two electrical conductor arrangements insulated from one another are formed, Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach Anspruch 1 und Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen parallelen, voneinander isolierten elektrischen Leitern die gegenseitige Kapazität durch Anordnung eines zwischenliegenden Dielektrikums mit einer Dielektrizitätskonstanten εr > 1 erhöht wird, dass die elektrischen Leiter des Resonanzelementes aus Flachbändern bestehen, welche zueinander eine große Kapazität aufweisen.Electrical resonance element for non-contact inductive energy transmission according to claim 1 and claim 2, characterized in that between the individual parallel electrical conductors insulated from each other, the mutual capacitance is increased by arranging an intermediate dielectric with a dielectric constant ε r > 1, that the electrical conductors of the resonance element consist of flat strips, which have a large capacity to each other. Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiteranordnungen in Stromrichtung jeweils unterbrochen sind und bezüglich der Kapazität zwischen beiden Leiteranordnungen das Merkmal einer Reihenschaltung von Teilkapazitäten aufweisen.Electrical resonance element for the non-contact inductive energy transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two conductor arrangements are interrupted in the current direction and with respect to the capacitance between the two conductor arrangements have the feature of a series connection of partial capacitances. Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung der Resonanzfrequenz durch Variation der Länge der Teilleiter 1a, 1b erfolgt, dass eine Veränderung der Resonanzfrequenz durch Hinzufügen von Teilkapazitäten an den freien Enden der Teilleiter 1a, 1b erfolgt.Electrical resonance element for non-contact inductive energy transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that a change in the resonant frequency by varying the length of the conductor part 1a . 1b takes place, that a change of the resonance frequency by adding partial capacities at the free ends of the sub-conductors 1a . 1b he follows. Elektrisches Resonanzelement für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, das die Ein- und Auskopplung der elektrischen Übertragungswirkleistung in das jeweilige Resonanzelement auf der Erzeugerseite und der Verbraucherseite jeweils durch weitere Spulen erfolgen kann, die mit den Resonanzelementen magnetisch gekoppelt sind und durch die Windungszahl der weiteren Spulen eine Anpassung an Strom- und Spannungsanforderungen erfolgt.Electrical resonance element for the non-contact inductive energy transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coupling and decoupling of the electrical transmission active power in the respective resonant element on the generator side and the consumer side can be done in each case by further coils which are magnetically coupled to the resonant elements and by the number of turns of the other coils to adapt to current and voltage requirements. Resonanzanordnung für die berührungsfreie induktive Energieübertragung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Resonanzelemente eine modular aufgebaute Gesamteinheit bilden, alle Resonanzelemente miteinander magnetisch gekoppelt angeordnet werden und jedes der Resonanzelemente einen Beitrag zu dem für die induktive Energieübertragung genutzten Magnetfeld liefert.Resonant arrangement for non-contact inductive energy transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of resonance elements form a modular whole unit, all resonant elements are magnetically coupled together and each of the resonant elements contributes to the magnetic field used for the inductive energy transfer.
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