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[發明專利]無線非輻射能量傳遞有效

專利信息
申請號: 201210472059.1 申請日: 2006-07-05
公開(公告)號: CN102983639A 公開(公告)日: 2013-03-20
發明(設計)人: J·D.·瓊諾保羅斯;A·卡拉里斯;M·索爾亞契奇 申請(專利權)人: 麻省理工學院
主分類號: H02J17/00 分類號: H02J17/00
代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002 代理人: 張揚;王英
地址: 美國馬*** 國省代碼: 美國;US
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 無線 輻射 能量 傳遞
【權利要求書】:

1.一種無線傳遞電磁能量的方法,包括:

提供用于從外部電源接收能量的第一共振器結構,所述第一共振器結構具有第一品質因數Q1

提供第二共振器結構,所述第二共振器結構可移動地位于遠離所述第一共振器結構的位置,并向外部負載供應可用的工作功率,所述第二共振器結構具有第二品質因數Q2

在所述第一共振器結構和所述第二共振器結構之間通過它們的共振場漸消跡線的耦合來無線傳遞非輻射能量,

其中,所述第一共振器結構針對非輻射能量傳遞使用對于低固有損耗速率Γ1具有高Q11/(2Γ1)的共振模式,所述第二共振器結構針對非輻射能量傳遞使用對于低固有損耗速率Γ2具有高Q22/(2Γ2)的共振模式,ω1和ω2分別是所述第一共振器結構的共振頻率和所述第二共振器結構的共振頻率。

2.根據權利要求1所述的方法,其中,選擇從所述外部電源到所述負載的工作消耗速率,以:i)最小化在所述第一和第二共振器結構中存儲的能量;或ii)最大化有用功率與損耗功率的比。

3.根據權利要求1所述的方法,其中,Q1>100,以及Q2>100。

4.根據權利要求1所述的方法,其中,

5.根據權利要求1所述的方法,其中,選擇從所述外部電源到所述負載的工作消耗速率,以最大化有用功率與損耗功率的比。

6.根據權利要求1所述的方法,其中,所述第一和第二共振器結構之間的無線能量傳遞以速率K跨越距離D,其中,所述兩個共振器結構的尺寸分別是L1和L2,并且其中,0.5、1、2、5以及D/L2>1、2、3、5。

7.根據權利要求1所述的方法,其中,所述第二共振器結構是移動無線接收機的一部分。

8.根據權利要求7所述的方法,其中,所述移動無線接收機是自動機、車輛或計算機中的任何一個。

9.根據權利要求1所述的方法,還包括:應用反饋機制來匹配所述第一和第二共振器結構的共振。

10.根據權利要求1所述的方法,其中,在5MHz和380MHz之間的共振頻率處驅動所述第一共振器結構和所述第二共振器結構,其中所述5MHz和380MHz之間含5MHz和380MHz。

11.一種電磁能量無線傳遞設備,包括:

第一共振器結構,用于從外部電源接收能量,所述第一共振器結構具有第一品質因數Q1,并且用于與第二共振器結構一起使用,所述第二共振器結構可移動地位于遠離所述第一共振器結構的位置,并向外部負載供應可用的工作功率,所述第二共振器結構具有第二品質因數Q2

其中,在所述第一共振器結構和所述第二共振器結構之間的無線非輻射能量傳遞通過它們的共振場漸消跡線的耦合作為媒介,

其中,所述第一共振器結構針對所述非輻射能量傳遞使用對于低固有損耗速率Γ1具有高Q11/(2Γ1)的共振模式,所述第二共振器結構針對所述非輻射能量傳遞使用對于低固有損耗速率Γ2具有高Q22/(2Γ2)的共振模式,ω1和ω2分別是所述第一共振器結構的共振頻率和所述第二共振器結構的共振頻率。

12.根據權利要求11所述的設備,其中,配置從所述外部電源到所述負載的工作消耗速率,以:i)最小化在所述第一和第二共振器結構中存儲的能量;或ii)最大化有用功率與損耗功率的比。

13.根據權利要求11所述的設備,其中,Q1>100,以及Q2>100。

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