发明名称 包括干涉增强的无线能量传输
摘要 公开了一种用于无线能量传输中的设备,其包括第一谐振器结构,第一谐振器结构被配置成在大于第一和第二谐振器结构的特征尺寸L1和L2的距离D上与第二谐振器结构进行能量传输。功率发生器耦合到所述第一结构,所述功率发生器被配置成以远离所述谐振角频率并向着对应于所述谐振器结构的奇简正模式的频率偏移的角频率驱动所述第一谐振器结构或所述第二谐振器结构,以通过相消远场干涉减少来自所述谐振器结构的辐射。
申请公布号 CN102099958B 申请公布日期 2013.12.25
申请号 CN200980127634.0 申请日期 2009.05.14
申请人 麻省理工学院 发明人 A·卡拉里斯;R·E·哈马姆;J·D·琼诺保罗斯;M·索亚契奇
分类号 H01P7/00(2006.01)I 主分类号 H01P7/00(2006.01)I
代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 陈松涛;夏青
主权项 1.一种无线能量传输中使用的设备,所述设备包括:第一谐振器结构,所述第一谐振器结构被配置成在距离D上与第二谐振器结构进行能量传输,其中所述能量传输由所述第一谐振器结构的谐振场和所述第二谐振器结构的谐振场的渐逝尾部耦合以耦合因子k来居间调整,其中所述第一谐振器结构的所述谐振场具有谐振角频率ω<sub>1</sub>、谐振频率宽度Γ<sub>1</sub>以及谐振品质因数Q<sub>1</sub>=ω<sub>1</sub>/2Γ<sub>1</sub>,且在远场中是辐射的,具有相关的辐射品质因数Q<sub>1,rad</sub>≥Q<sub>1</sub>,并且所述第二谐振器结构的所述谐振场具有谐振角频率ω<sub>2</sub>、谐振频率宽度Γ<sub>2</sub>以及谐振品质因数Q<sub>2</sub>=ω<sub>2</sub>/2Γ<sub>2</sub>,且在远场中是辐射的,具有相关的辐射品质因数Q<sub>2,rad</sub>≥Q<sub>2</sub>,其中所述谐振角频率ω<sub>1</sub>和ω<sub>2</sub>的差异的绝对值小于所述谐振频率宽度Γ<sub>1</sub>和Γ<sub>2</sub>中较宽的一个,并且平均谐振角频率被定义为<img file="FDA0000363499320000011.GIF" wi="279" he="93" />对应于平均谐振波长λ<sub>0</sub>=2πc/ω<sub>0</sub>,其中c是自由空间中的光速,强耦合因子被定义为<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>U</mi><mo>=</mo><mi>k</mi><msqrt><msub><mi>Q</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>Q</mi><mn>2</mn></msub></msqrt><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>其中功率负载以耦合率κ<sub>1</sub>耦合到所述第二谐振器结构,并被配置成从所述第二谐振器结构接收有用功率,其中U<sub>l</sub>定义为κ<sub>1</sub>/Γ<sub>2</sub>,还包括功率发生器,所述功率发生器以耦合率κ<sub>g</sub>耦合到所述第一谐振器结构,并被配置成以驱动频率f驱动所述第一谐振器结构,所述驱动频率f对应于驱动角频率ω=2πf,其中U<sub>g</sub>定义为κ<sub>g</sub>/Γ<sub>1</sub>,其中所述设备被配置成利用所述第一和第二谐振器的谐振场的所述远场之间的相消干涉,其具有干涉因子V<sub>rad</sub>,以与没有所述相消干涉时设备的辐射量相比,减少来自所述设备的总辐射量,强干涉因子被定义为:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><mi>V</mi><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>rad</mi></msub><msqrt><mrow><mo>(</mo><msub><mi>Q</mi><mn>1</mn></msub><mo>/</mo><msub><mi>Q</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>rad</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>Q</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><msub><mi>Q</mi><mrow><mn>2</mn><mo>,</mo><mi>rad</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>.</mo></mrow></math>]]></maths>
地址 美国马萨诸塞州