本实用新型专利技术公开了一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，包括发射线圈平面主体，所述发射线圈平面主体上定位设置有若干组单线圈体，所述单线圈体上的位置绕卷设置有发射线圈，所述发射线圈平面主体上位于单线圈体之间的位置设置第一交叉耦合结构与第二交叉耦合结构两种结构，所述单线圈体采用方形线圈结构。本实用新型专利技术所述的一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，与三维线圈结构相比，平面式阵列发射线圈结构在许多应用场景中更方便集成，在线圈的数量、布局和可扩展性方面上有更多的设计自由度，通过优化设计发射线圈的布局来最小化发射线圈间的交叉耦合，从而提高系统的传输功率和最终系统的紧凑性。紧凑性。紧凑性。
【技术实现步骤摘要】
一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构
[0001]本技术涉及无线电能传输领域，特别涉及一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构。
技术介绍
[0002]平面式阵列发射线圈结构是一种进行无线电能传输的支撑结构，虽然磁耦合谐振式无线电能传输系统摆脱了线缆的束缚，但也存在着自身的传输问题，最主要的问题在于，当发射线圈与接收线圈之间存在偏移时，系统的传输功率与传输效率会下降。目前已有许多研究来改善线圈偏移导致的问题，如修改磁芯、补偿拓扑、跟踪谐振频率等，但这些方法增加了系统的复杂性，而当无线电能传输系统的发射端由单个线圈扩展到多个线圈时，即阵列线圈结构时，系统的可调参数与灵活性会大大增加，目前国内外已开展了许多关于阵列式线圈的研究，包括阵列式线圈的结构设计与排布设计，使原副边之间的耦合更加紧密；传输系统的恒压、恒流控制，以提高系统的稳定性；以及通过对阵列式线圈的结构、相位的调整，来控制空间磁场的分布，随着科技的不断发展，人们对于平面式阵列发射线圈结构的制造工艺要求也越来越高。
[0003]现有的平面式阵列发射线圈结构在使用时存在一定的弊端，在结构设计与排布设计方面，目前传统阵列式线圈提出了正交型结构、平行传输线圈矩阵结构、半球型线圈阵列结构和异面部分重叠发射阵列等结构，上述结构的提出主要是为了解决副边线圈在不对准条件下系统的传输功率和效率的问题，在分析过程中忽略了发射线圈间的交叉耦合给系统带来的问题，在现有的阵列式线圈结构设计中，往往忽略线圈间交叉耦合的影响，在发射线圈阵列中，当这些线圈交叉耦合时，每个发射线圈实际上可以作为其他发射线圈的接收线圈。这种独特的性质，即发射线圈之间的交叉耦合，交叉耦合会给系统带来诸多不利的影响：
[0004]1)减少输入到接收结构的功率，不利于系统的整体性能；
[0005]2)使得功率放大器的操作复杂化，因为交叉耦合使每个功率放大器看到其他发射器反映的阻抗。这种反映的阻抗也可能随着线圈电流的不同相位而显着变化。
[0006]3)对最终磁场的有效形成提出了严峻的挑战，为此，我们提出一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构。
技术实现思路
[0007](一)解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本技术提供了一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，与三维线圈结构相比，平面式阵列发射线圈结构在许多应用场景中更方便集成，在线圈的数量、布局和可扩展性方面上有更多的设计自由度，通过优化设计发射线圈的布局来最小化发射线圈间的交叉耦合，从而提高系统的传输功率和最终系统的紧凑性，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，包括发射线圈平面主体，所述发射线圈平面主体上定位设置有若干组单线圈体，所述单线圈体上的位置绕卷设置有发射线圈，所述发射线圈平面主体上位于单线圈体之间的位置设置第一交叉耦合结构与第二交叉耦合结构两种结构，所述单线圈体采用方形线圈结构，且每组单线圈体的边长为2l，匝数为n，匝间距为d。
[0011]作为本申请一种优选的技术方案，所述单线圈体在发射线圈平面主体上的位置设置在同一平面，且相邻的单线圈体之间的距离为D，且阵列线圈结构共有a
×
b个单线圈体组成。
[0012]作为本申请一种优选的技术方案，所述发射线圈平面主体上相邻的两组单线圈体为优化设计结构，且优化结构后相邻单线圈体的距离为d1，且距离大小为D
‑
2l。
[0013]作为本申请一种优选的技术方案，当d1>0时，所述相邻的两组单线圈体未重叠，当d1＝0时，所述相邻的两组单线圈体最外侧左右接触，当d1<0时，所述相邻的两组单线圈体重叠放置。
[0014]作为本申请一种优选的技术方案，所述第一交叉耦合结构为同一行或列中两个相邻单线圈体之间的交叉耦合系数结构，且第一交叉耦合结构为k1。
[0015]作为本申请一种优选的技术方案，所述第二交叉耦合结构为下一个不同行和列中两个相邻单线圈体之间的交叉耦合系数结构，且第一交叉耦合结构为k2。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本技术提供了一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，具备以下有益效果：该一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，与三维线圈结构相比，平面式阵列发射线圈结构在许多应用场景中更方便集成，在线圈的数量、布局和可扩展性方面上有更多的设计自由度，通过优化设计发射线圈的布局来最小化发射线圈间的交叉耦合，从而提高系统的传输功率和最终系统的紧凑性，整个平面式阵列发射线圈结构结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
[0018]图1为本技术一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构的整体结构示意图。
[0019]图2为本技术一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构中发射阵列线圈中的不同重叠距离和交叉耦合的结构示意图。
[0020]图中：1、发射线圈平面主体；2、单线圈体；3、发射线圈；4、第一交叉耦合结构；5、第二交叉耦合结构。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例，都属于本技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0024]如图1、2所示，一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，包括发射线圈平面主体1，发射线圈平面主体1上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，包括发射线圈平面主体(1)，其特征在于：所述发射线圈平面主体(1)上定位设置有若干组单线圈体(2)，所述单线圈体(2)上的位置绕卷设置有发射线圈(3)，所述发射线圈平面主体(1)上位于单线圈体(2)之间的位置设置第一交叉耦合结构(4)与第二交叉耦合结构(5)两种结构，所述单线圈体(2)采用方形线圈结构，且每组单线圈体(2)的边长为2l，匝数为n，匝间距为d。2.根据权利要求1所述的一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，其特征在于：所述单线圈体(2)在发射线圈平面主体(1)上的位置设置在同一平面，且相邻的单线圈体(2)之间的距离为D，且阵列线圈结构共有a
×
b个单线圈体(2)组成。3.根据权利要求1所述的一种最小化线圈间交叉耦合的平面式阵列发射线圈结构，其特征在于：所述发射线圈平面主体(1)上相邻的两组单线圈体(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：闻枫，徐东，马建行，尧智军，王磊，梁硕，张翔，张大上，陈泽，张润茂，张硕麟，张轩赫，
申请(专利权)人：苏州奥彼电源有限公司，
类型：新型
国别省市：
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