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公开(公告)号：CN108599391B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201810374667.6
申请日：2018-04-24
Applicant: 华中科技大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国家电网公司 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于近零磁导率超材料的无线输电装置，包括同轴设置的驱动线圈、发射线圈、负载线圈、接收线圈以及屏蔽结构；屏蔽结构的材料为近零磁导率超材料；发射线圈和接收线圈的谐振频率均与屏蔽结构中超材料的磁导率为0时的工作频率相同；由于电磁耦合及谐振耦合，驱动线圈中产生的交变磁场最终传输至负载线圈；屏蔽结构的两个面或多个面以发射线圈和接收线圈之间的能量传输通道为中心轴对称设置；交变磁场入射到屏蔽结构的面时，会发生偏折，使得接收线圈接收到的磁场较多，并且传输通道外的磁场减弱，从而屏蔽传输通道外的磁场。本发明能够有效抑制能量传输过程中的电磁干扰和电磁辐射并提高能量传输的效率。
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公开(公告)号：CN108135118B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201711344392.3
申请日：2017-12-15
Applicant: 华中科技大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国家电网公司 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种针对电动汽车无线充电的零磁导率的屏蔽超材料，包括介质基板、谐振电容和附着在介质基板上成周期性排布的谐振结构，谐振结构为方形的开口谐振环并用金属线连接的谐振线圈，谐振电容焊接在介质基板的背面并与谐振结构相连。通过对单元几何尺寸的设计和优化，使得超材料在无线输电工作频率附近具有等效的零磁导率的特性。当电磁波入射到零磁导率的超材料上时，电磁波会发生反射，从而对传输通道外的磁场具有很好的屏蔽作用，同时提升无线输电系统的传输效率。本发明中的针对电动汽车无线充电的零磁导率的屏蔽超材料，适用于解决目前令人关注的电动汽车无线充电技术中电磁辐射对人类及环境的影响问题。
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公开(公告)号：CN107146700B
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201710300813.6
申请日：2017-05-02
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈，包括金属导线、线圈基板，发射线圈为多层平面方形的金属导线，其特征是同一层内导线绕制方向相同，相邻两层线圈的绕制方向相反。发射线圈固定于线圈基板平面之上或者位于线圈槽内。由于此发射线圈由多层绕制方向不同的导线构成，合理设定发射线圈参数，可综合调控发射线圈上方充电平面的磁场，实现均匀的磁场分布，由此实现充电平面内接受负载的恒压稳定功率充电。本发明所提供发射线圈能有效降低无线充电平面内充电负载位置变化时的功率抖动，在电动汽车无线充电领域以及便携式电子设备的无线充电平台充电中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN108494112A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810373854.2
申请日：2018-04-24
Applicant: 华中科技大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国家电网公司 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明公开了一种用于无线电能传输系统的超材料等效电路的分析方法，包括：将超材料单元等效为一个包括谐振线圈、附加电容和介质基板的RLC谐振电路；调整RLC谐振电路，使得超材料单元的谐振频率为系统工作频率时，其等效磁导率为-1；将N个超材料单元按照阵列周期结构排列组合，得到超材料；将超材料加载到发射线圈与接收线圈之间，并计算各模块之间的互感；建立系统的电路矩阵方程，从而求解电路参数，并进一步计算系统的传输效率；改变超材料与发射线圈的距离，得到最佳介入位置。本发明能够更加深入准确地分析超材料加载到无线电能传输系统的作用规律和耦合机制，并简化了分析过程。
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公开(公告)号：CN108054518B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201711297856.X
申请日：2017-12-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种介质基宽带可调超材料吸波体，涉及吸波材料以及超材料领域，利用土体材料与粘贴导电薄膜的介质板结合，形成电磁吸波单元，与自由空间实现阻抗匹配达到较好的吸波效果。超材料吸波体由周期排列的吸波单元组成，包括介质板、土体材料和紧贴介质板的导电薄膜。首先将介质板雕刻出內圆的方孔，把土体材料嵌入介质基板孔内，土体材料与导电薄膜相接触。本发明利用土体材料在微波频段内随含水量的变化而具有高介电损耗的特性，在较薄的厚度下，可显著增大吸波带宽，主要原材料容易获得，生态环保、结构简单，制备工艺成熟，成本低廉，适合大规模生产，而且通过改变土体材料的含水量就可以调节超材料吸波体的吸收效果，操作更加方便简洁。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108599391A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810374667.6
申请日：2018-04-24
Applicant: 华中科技大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国家电网公司 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于近零磁导率超材料的无线输电装置，包括同轴设置的驱动线圈、发射线圈、负载线圈、接收线圈以及屏蔽结构；屏蔽结构的材料为近零磁导率超材料；发射线圈和接收线圈的谐振频率均与屏蔽结构中超材料的磁导率为0时的工作频率相同；由于电磁耦合及谐振耦合，驱动线圈中产生的交变磁场最终传输至负载线圈；屏蔽结构的两个面或多个面以发射线圈和接收线圈之间的能量传输通道为中心轴对称设置；交变磁场入射到屏蔽结构的面时，会发生偏折，使得接收线圈接收到的磁场较多，并且传输通道外的磁场减弱，从而屏蔽传输通道外的磁场。本发明能够有效抑制能量传输过程中的电磁干扰和电磁辐射并提高能量传输的效率。
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公开(公告)号：CN108135118A
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201711344392.3
申请日：2017-12-15
Applicant: 华中科技大学 , 中国电力科学研究院有限公司 , 国家电网公司 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种针对电动汽车无线充电的零磁导率的屏蔽超材料，包括介质基板、谐振电容和附着在介质基板上成周期性排布的谐振结构，谐振结构为方形的开口谐振环并用金属线连接的谐振线圈，谐振电容焊接在介质基板的背面并与谐振结构相连。通过对单元几何尺寸的设计和优化，使得超材料在无线输电工作频率附近具有等效的零磁导率的特性。当电磁波入射到零磁导率的超材料上时，电磁波会发生反射，从而对传输通道外的磁场具有很好的屏蔽作用，同时提升无线输电系统的传输效率。本发明中的针对电动汽车无线充电的零磁导率的屏蔽超材料，适用于解决目前令人关注的电动汽车无线充电技术中电磁辐射对人类及环境的影响问题。
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公开(公告)号：CN107146700A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710300813.6
申请日：2017-05-02
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈，包括金属导线、线圈基板，发射线圈为多层平面方形的金属导线，其特征是同一层内导线绕制方向相同，相邻两层线圈的绕制方向相反。发射线圈固定于线圈基板平面之上或者位于线圈槽内。由于此发射线圈由多层绕制方向不同的导线构成，合理设定发射线圈参数，可综合调控发射线圈上方充电平面的磁场，实现均匀的磁场分布，由此实现充电平面内接受负载的恒压稳定功率充电。本发明所提供发射线圈能有效降低无线充电平面内充电负载位置变化时的功率抖动，在电动汽车无线充电领域以及便携式电子设备的无线充电平台充电中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106972647A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710300568.9
申请日：2017-05-02
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明公开了一种提高动态无线充电平均效率的方法，该方法包括：传输线圈的绕制，传输线圈参数测定，线圈偏移耦合系数精确测定，计算理论输入电阻，确定电池前端斩波电路类型及其占空比。本方法针对普遍的串串动态谐振无线充电系统，根据实际传输电路参数设定理论参数，由于采用了特定的斩波电路实现阻抗变换作用，可在多种不同电池内阻的情况下，满足充电要求，扩大实际系统适用范围。本方法削弱了串串动态谐振无线充电系统动态充电时线圈位置变化的耦合系数改变对于无线充电效率的影响，可最大程度的保证动态充电的最高的平均效率，提升无线充电系统的传输特性。本方法中设计的整流电路与斩波电路均为常见电路，整体系统部件少，实用性强。
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公开(公告)号：CN106450784A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201611005934.X
申请日：2016-11-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01Q15/00
CPC classification number: H01Q15/0086
Abstract: 本发明公开了一种低频负磁导率的超材料，包括谐振线圈、介质基板和谐振电容，谐振线圈为平面方形螺旋状的金属线，谐振线圈与谐振电容相连，谐振线圈位于介质基板的一面，谐振电容位于介质基板的另一面。当电磁波入射到超材料上时，谐振线圈与谐振电容产生电磁响应，在工作频率附近超材料有等效的负磁导率特性，谐振线圈为平面方形螺旋形金属线，线圈圈数为2～6圈，金属线的间距为0.2mm～4.0mm，金属线的宽度为0.5mm～5.0mm，谐振电容的大小为10pF～100pF，使得超材料的工作频率为13.55MHz～14.47MHz。该超材料能提高能量传输距离和传输效率，且厚度薄和体积小。
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