一种无线能量传输系统

摘要

本发明提供了一种无线能量传输系统，通过在无线能量传输系统的磁共振发射线圈和磁共振接收线圈之间设置超材料，使整个无线能量传输系统的能量传输效率得到了提高，对于整个系统而言，不但能量传输距离远，接收端的设备不需要紧贴发射端，就能实现能量传输，并且能应用于功耗较大的用电设备上。通过对超材料的设计，以多重绕线的方式将超材料微结构设计为多重嵌套的开口谐振环或开口谐振环的衍生结构，一方面能通过绕线的圈数对谐振频率进行调节，另一方面能极大地降低谐振频率，减小无线能量传输系统对环境的影响，提高安全性能。

主权项

一种无线能量传输系统，包括电源模块、磁共振发射模块、磁共振接收模块以及与磁共振接收模块连接的负载，所述磁共振发射模块与所述磁共振接收模块之间通过共振场倏逝线的耦合进行能量传递，其特征在于：所述磁共振发射模块与所述磁共振接收模块之间设置有超材料，所述超材料具有负磁导率，所述具有负磁导率的超材料的频率与磁共振发射线圈以及磁共振接收线圈的谐振频率相同；所述磁共振发射模块包括发射电路、发射天线和磁共振发射线圈，所述发射电路连接所述电源模块；所述磁共振接收模块包括磁共振接收线圈、接收天线和接收电路，所述接收电路连接所述负载；所述发射电路为磁场谐振激发电路，所述磁场谐振激发电路产生一个频率与所述磁共振发射线圈的谐振频率相同的驱动信号，所述驱动信号由所述发射天线进行发射；所述接收电路为整流电路，所述整流电路将所述接收天线接收到的能量转换为电能所需的信号输出；所述超材料由介质基板以及阵列在介质基板上的多个微结构组成，所述微结构为磁性微结构，所述介质基板为介电材料，所述微结构为导电材料；所述超材料能增强磁共振发射线圈和磁共振接收线圈之间交变磁场强度。