基于超材料的可植入无线能量传输装置

摘要

本发明公开了一种基于超材料的可植入无线能量传输装置，包括发射模块1、超材料中继模块2和接收模块3。采用磁谐振耦合的方式进行无线能量传输。超材料中继模块2采用磁导率为负的超材料，可对发射模块1在空间中产生的磁场进行汇聚，从而提高无线能量传输的效率。超材料中继模块2具有小型化的特点，可作为可穿戴设备进行使用。接收模块3采用一个接收负载线圈和多个接收谐振线圈协同作用，减小了接收供电设备尺寸的同时又不需要占用可植入设备额外的单独空间。本发明具有小型化，高效率，小辐射的特点。

主权项

一种基于超材料的可植入无线能量传输装置，包括发射模块(1)、超材料中继模块(2)和接收模块(3)，其特征在于：所述的发射模块(1)，用于无线能量的发射；所述的发射模块(1)包括发射激励线圈(11)，发射谐振线圈(12)和一块发射介质板(13)；所述的发射激励线圈(11)位于发射谐振线圈(12)的内部，设置于发射介质板(13)的下表面，构成平板型结构；所述的超材料中继模块(2)，用于将发射模块(1)产生的磁场进行汇聚后耦合到接收模块(3)；所述的超材料中继模块(2)由n×n个结构单元组成，每个结构单元采用磁导率为负的超材料，每个结构单元包括一个超材料中继介质板和两个相同的匝数大于等于4的平面方形螺旋线圈，其中每两个平面方形螺旋线圈对称的设置在超材料中继介质板的上下表面；所述的接收模块(3)，用于无线能量的接收；所述的接收模块(3)包括接收下层介质板(31)、接收上层介质板(32)、接收负载线圈(33)和接收谐振线圈(34)，接收负载线圈(33)为一个四方环形线圈，接收谐振线圈(34)为4个带缺口的四方谐振环。