一种低频电磁超材料模块及基于其的无线电能传输系统技术方案

技术编号:43439101 阅读:25 留言:0更新日期:2024-11-27 12:45
本发明专利技术提供一种低频电磁超材料模块及基于其的无线电能传输系统,包括发射模块、接收模块和低频电磁超材料模块,采用磁耦合方式进行无线电能传输。本发明专利技术低频电磁超材料模块由成对线圈组构成,通过调节低频电磁超材料模块的参数,从而设计低频电磁超材料在系统工作频率处的等效磁导率值。本发明专利技术低频电磁超材料模块具有聚焦发射模块产生的低频磁场,提高无线电能传输效率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电能传输领域,尤其涉及一种低频电磁超材料模块及基于其的无线电能传输系统


技术介绍

1、无线电能传输(wireless power transfer,wpt)系统供电端和负载端无需物理接触便可完成能量的传递,与有线充电方式相比,具有安全性、可靠性、便携性等优势。根据传输原理,近场wpt技术可分为感应耦合式、磁谐振耦合式、电场耦合式等,远场wpt技术包含微波辐射式、激光式等。感应耦合式和磁谐振耦合式无线电能传输技术利用发射接收线圈之间的磁场耦合实现电能传输,已在不同功率级别的设备中有诸多重要应用,包括传感器、植入医疗器件、便携式电子设备等小功率应用,智能家居、无人机、电力巡检机器人等中功率应用,以及电动汽车、自主水下航行器等大功率应用。

2、电磁超材料(electromagnetic metamaterials)是具有异于自然界材料的新型人工结构,电磁参数通常由介电常数和磁导率来表征。通过对电磁超材料结构几何参数的设计,可以改变其宏观等效电磁参数,从而实现对电磁场的灵活调控。由于电磁超材料独特的多普勒效应、反向瓦维洛夫-切伦科夫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低频电磁超材料模块,其特征在于,由成对线圈组构成,两个线圈组之间具有间隔的距离,一个线圈组靠近发射线圈侧作为近发射端线圈组,另一个线圈组靠近接收线圈侧,作为近接收端线圈组。

2.根据权利要求1所述的一种低频电磁超材料模块,其特征在于,所述近发射端线圈组和近接收端线圈组都是由多个同心的圆形线圈单元构成的复合结构,线圈单元数量为m,m为大于或等于1的整数。

3.根据权利要求2所述的一种低频电磁超材料模块,其特征在于,所述圆形线圈单元包括圆形线圈和电容,所述圆形线圈的两端连接电容。

4.一种基于权利要求1-3所述的一种低频电磁超材料模块的无线电能传输...

【技术特征摘要】

1.一种低频电磁超材料模块,其特征在于,由成对线圈组构成,两个线圈组之间具有间隔的距离,一个线圈组靠近发射线圈侧作为近发射端线圈组,另一个线圈组靠近接收线圈侧,作为近接收端线圈组。

2.根据权利要求1所述的一种低频电磁超材料模块,其特征在于,所述近发射端线圈组和近接收端线圈组都是由多个同心的圆形线圈单元构成的复合结构,线圈单元数量为m,m为大于或等于1的整数。

3.根据权利要求2所述的一种低频电磁超材料模块,其特征在于,所述圆形线圈单元包括圆形线圈和电容,所述圆形线圈的两端连接电容。

4.一种基于权利要求1-3所述的一种低频电磁超材料模块的无线电能传输系统,其特征在于,还包括发射模块、接收模块;所述低频电磁超材料模块设置在发射模块和接收模块之间,将发射模块产生的磁场聚焦并耦合传...

【专利技术属性】
技术研发人员:张超刘潇阔刘国强
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所
类型:发明
国别省市:

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