RU2481705C1 - Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии - Google Patents
Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481705C1 RU2481705C1 RU2011137642/07A RU2011137642A RU2481705C1 RU 2481705 C1 RU2481705 C1 RU 2481705C1 RU 2011137642/07 A RU2011137642/07 A RU 2011137642/07A RU 2011137642 A RU2011137642 A RU 2011137642A RU 2481705 C1 RU2481705 C1 RU 2481705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- receiver
- specified
- piece solid
- converter
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
- H03B2201/03—Varying beside the frequency also another parameter of the oscillator in dependence on the frequency
- H03B2201/036—Varying beside the frequency also another parameter of the oscillator in dependence on the frequency the parameter being the quality factor of a resonator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к беспроводной передачи энергии, а именно к системам и устройствам, применяемым для беспроводной передачи энергии. Технический результат - повышение принимаемой мощности путем увеличения добротности приемника. Система беспроводной передачи энергии, содержащая источник переменного магнитного поля и беспроводной электромагнитный приемник, который принимает энергию от источника переменного магнитного поля, и где указанный приемник включает в себя первое устройство, чувствительное к электромагнитному полю, второе устройство, выполненное с возможностью преобразования механической энергии в электрическую, находящееся в контакте с первым устройством, отличается тем, что первое устройство приемника представляет собой цельный твердотельный механический резонатор, выполненный из магнитострикционного материала, а второе устройство приемника представляет собой преобразователь механической энергии колебаний указанного резонатора в электрическую. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к беспроводной передачи энергии, а именно к системам и устройствам, применяемым для беспроводной передачи энергии.
Системы для передачи электромагнитной энергии делятся на излучательные и неизлучательные системы. Излучательные системы для передачи энергии основаны на узконаправленных передатчиках и используют электромагнитное излучение в дальней зоне. Неизлучательные системы для передачи энергии, как правило, основаны на электромагнитной индукции и используют нераспространяющееся поле в ближней зоне.
Интерес к неизлучательным системам передачи энергии существенно возрос за последние несколько лет, особенно после того, как Массачусетским технологическим институтом была запатентована схема резонансной передачи энергии (см. патент США №7741734) [1]. В патенте [1] раскрыт способ передачи электромагнитной энергии, в котором используется система из двух резонаторов, взаимодействующих через нераспространяющееся резонансное поле в ближней зоне. В патенте [1] также раскрыты некоторые возможные варианты реализации электромагнитных резонансных структур. Практически все другие известные резонансные устройства для беспроводной передачи энергии также основаны на электромагнитных резонансных структурах. Следует отметить, что резонансные структуры, которые используют для систем беспроводной передачи энергии, могут быть также использованы в нерезонансных системах (включая излучательные системы).
Основным недостатком электромагнитных резонансных структур является сложность разработки чувствительного электромагнитного резонатора малого размера с высокой добротностью (Q). Другой недостаток заключается в сложности разработки электромагнитного резонатора с высокой добротностью и низкой резонансной частотой. В то же время желательно обеспечить как можно более высокую добротность для повышения эффективности передачи энергии.
Использование механического резонатора, возбуждаемого внешним магнитным полем за счет явления магнитострикции, для беспроводной передачи энергии известно из выложенных заявок США №20100015918 [2] и №20090079268 [3].
Наиболее близким по своим признакам к заявляемому изобретению является устройство, описанное в [3]. В данной патентной заявке описано магнитоэлектрическое многослойное устройство, включающее, по меньшей мере, один пьезоэлектрический слой, покрытый двумя магнитострикционными слоями. Принцип работы данного устройства следующий. При помещении во внешнее переменное магнитное поле механические колебания, возникающие благодаря магнитострикционным слоям, преобразуются в колебания электрического напряжения в пьезоэлектрическом слое. Недостатком данного решения является уменьшение добротности устройства по сравнению с использованием одиночного (несоставного) механического резонатора. Уменьшение добротности в известном решении обусловлено тем, что резонируют не все слои устройства и в нерезонирующих слоях происходит демпфирование колебаний.
Другим недостатком является отсутствие устройства, обеспечивающего линейность магнитострикционных свойств, что снижает чувствительность приемника к переменному магнитному полю.
В заявляемом беспроводном электромагнитном приемнике предлагается использовать механические резонаторы (вместо использования электромагнитных резонансных структур), которые возбуждаются магнитным полем за счет явления магнитострикции. Механические резонаторы могут иметь высокую добротность (Q~103÷104), которая слабо зависит от размера и частоты. Таким образом, такие резонаторы предпочтительны для использования в малоразмерных и низкочастотных приложениях.
В настоящей заявке предлагается использовать цельный (несоставной) твердотельный магнитострикционный резонатор. Вместо пьезоэлектрического слоя предлагается использовать преобразователь энергии, который расположен в непосредственной близости от резонатора, контактирует с ним и который устроен таким образом, что его наличие существенно не уменьшает добротность резонатора. Такой подход позволяет значительно увеличить добротность приемника.
Кроме того, использование постоянного магнита в предлагаемом решении позволяет обеспечить линейность магнитострикционных свойств и тем самым значительно увеличить чувствительность приемника к переменному магнитному полю.
Основной задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка резонансного приемника для системы беспроводной передачи энергии, имеющего высокую добротность, величина которой больше 2000 (Q>2000), и пригодного для малоразмерных (~1 см) и низкочастотных применений (f<1 МГц).
Технический результат достигается за счет разработки усовершенствованной конструкции беспроводного электромагнитного приемника, включающего в себя:
устройство, чувствительное к электромагнитному полю, и второе устройство, выполненное с возможностью преобразования механической энергии в электрическую и находящееся в контакте с первым устройством, при этом заявляемая конструкция отличается тем, что первое устройство представляет собой цельный твердотельный механический резонатор, выполненный из магнитострикционного материала, а второе устройство представляет собой преобразователь механической энергии колебаний указанного резонатора в электрическую.
Таким образом, заявляемое изобретение основано на использовании цельного (несоставного) твердотельного магнитострикционного резонатора. Вместо пьезоэлектрического слоя предлагается использовать преобразователь энергии, который расположен в непосредственной близости от резонатора и который устроен таким образом, что его наличие практически не снижает добротности резонатора. Такой подход позволяет значительно увеличить добротность самого приемника.
Согласно заявляемому изобретению указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен с возможностью возбуждения от внешнего электромагнитного поля на частоте, соответствующей резонансной частоте указанного резонатора.
Для эффективного функционирования беспроводного электромагнитного приемника важно, чтобы указанный преобразователь был выполнен с возможностью поддержания высокой добротности указанного резонатора.
Согласно заявляемому изобретению указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного материала с высокой добротностью, значение которой превышает 2000.
Согласно заявляемому изобретению указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного феррита.
Согласно заявляемому изобретению указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму, выбираемую так, чтобы на рабочей частоте возбуждалась механическая резонансная мода.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме цилиндра.
Согласно другому варианту реализации указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме бруска с квадратным сечением.
Согласно другому варианту реализации указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме пластины.
Для эффективного функционирования беспроводного электромагнитного приемника имеет смысл, чтобы указанный цельный твердотельный механический резонатор был выполнен с возможностью подмагничивания от постоянного магнита.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения указанный постоянный магнит выполнен из магнитной керамики.
Согласно заявляемому изобретению указанный преобразователь представляет собой конденсаторный преобразователь, предварительно заряженный внешним источником напряжения.
Согласно заявляемому изобретению указанный конденсаторный преобразователь содержит два тонких проводящих слоя и постоянный источник напряжения, соединенный с указанными проводящими слоями через защитный дроссель.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой металлизированную поверхность, покрывающую, по меньшей мере, часть поверхности резонатора.
Согласно другому варианту реализации изобретения первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой проводник, механически соединенный, по меньшей мере, с частью поверхности резонатора.
Согласно заявляемому изобретению второй проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя механически не контактирует с резонатором.
Согласно заявляемому изобретению два указанных тонких проводящих слоя образуют предварительно заряженный конденсатор.
Согласно заявляемому изобретению указанные два тонких проводящих слоя указного конденсаторного преобразователя соединены с нагрузкой.
Разработанный согласно настоящему решению беспроводной электромагнитный приемник имеет более высокую добротность по сравнению с известными основанными на механическом резонансе приемниками-аналогами.
Кроме того, для решения поставленной задачи также предлагается система беспроводной передачи энергии, содержащая источник переменного магнитного поля, и беспроводной электромагнитный приемник, который принимает энергию от источника переменного магнитного поля, при этом указанный приемник включает в себя первое устройство, чувствительное к электромагнитному полю, второе устройство, выполненное с возможностью преобразования механической энергии в электрическую, находящееся в контакте с первым устройством. Заявляемая система отличается тем, что первое устройство приемника представляет собой цельный твердотельный механический резонатор, выполненный из магнитострикционного материала, а второе устройство приемника представляет собой преобразователь, выполненный с возможностью преобразования механической энергии колебаний указанного резонатора в электрическую.
Включенный в систему беспроводной электромагнитный приемник может характеризоваться любым из вышеприведенных признаков.
Согласно одному из вариантов заявляемого изобретения источник переменного магнитного поля представляет собой неизлучательную резонансную структуру с частотой f, расположенную на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f, где c - скорость света.
Согласно другому варианту заявляемого изобретения источник переменного магнитного поля представляет собой неизлучательную нерезонансную структуру, расположенную на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f, где c - скорость света.
Согласно третьему варианту заявляемого изобретения источник переменного магнитного поля представляет собой излучательную структуру с частотой f, расположенную на расстоянии, которое больше длины волны λ=c/f, где c - скорость света.
Согласно заявляемому изобретению предлагается использовать конденсаторный преобразователь, который представляет собой конденсатор, предварительно заряженный с помощью внешнего источника постоянного напряжения. Одна проводящая поверхность указанного конденсатора представляет собой металлизированную поверхность, покрывающую, по меньшей мере, часть поверхности резонатора, или проводник, механически соединенный, по меньшей мере, с частью поверхности резонатора. Механические колебания поверхности резонатора создают переменное напряжение на обкладках конденсатора.
Предлагаемый беспроводной электромагнитный приемник, содержащий резонатор и преобразователь, может быть использован как часть системы беспроводной передачи энергии. Указанная система включает источник переменного магнитного поля и беспроводной электромагнитный приемник, выполненный согласно настоящему изобретению, который принимает энергию от источника. Частота переменного поля, генерируемая источником, соответствует резонансной частоте приемника.
Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими чертежами.
Фиг.1 представляет собой схему приемника с плоским твердотельным магнитострикционным резонатором и конденсаторным преобразователем энергии, предварительно заряженным с помощью внешнего источника напряжения, где:
101 - плоский твердотельный магнитострикционный резонатор,
102 - постоянный магнит;
103 - возбуждающее магнитное поле;
104 и 105 - тонкие проводящие слои;
107 - нагрузка;
108 - внешний источник напряжения;
109 - защитный дроссель;
110 - емкость;
112 - беспроводной электромагнитный приемник.
Фиг.2 представляет собой схему приемника с твердотельным цилиндрическим магнитострикционным резонатором и конденсаторным преобразователем энергии, предварительно заряженным с помощью внешнего источника напряжения, где:
201 - твердотельный цилиндрический магнитострикционный резонатор;
102 - постоянный магнит;
103 - возбуждающее магнитное поле;
104 и 105 - тонкие проводящие слои;
107 - нагрузка;
108 - внешний источник напряжения;
109 - защитный дроссель;
110 - емкость;
112 - беспроводной электромагнитный приемник.
Фиг.3 представляет собой схему системы беспроводной передачи энергии, содержащую предлагаемый беспроводной электромагнитный приемник.
103 - возбуждающее магнитное поле, сгенерированное источником;
311 - источник переменного магнитного поля;
112 - беспроводной электромагнитный приемник.
Первой функциональной частью заявленного беспроводного электромагнитного приемника 112 является цельный твердотельный магнитострикционный резонатор 101 с постоянным магнитом 102 (Фиг.1). Цельный твердотельный резонатор 101 выполнен из магнитострикционного материала с высокой добротностью (Q>2000). Например, таким магнитострикционным материалом может быть магнитострикционный феррит. Резонатор может иметь форму пластины, цилиндра, квадратного бруска или любую другую форму. Форма резонатора выбирается таким образом, чтобы на рабочей частоте f в резонаторе 101 возбуждалась механическая резонансная мода. Например, для продольной механической резонансной моды размер резонатора, по меньшей мере, в одном измерении, должен быть приблизительно равен υ/(2f), где υ - скорость звука. Механическая резонансная мода является наилучшей для передачи энергии в том случае, если энергия механических колебаний резонатора максимальна, когда мода возбуждена.
Резонатор 101 подмагничивается постоянным магнитом 102, расположенным рядом с ним на некотором расстоянии, для того чтобы обеспечить необходимые магнитострикционные свойства материала резонатора и линеаризовать поведение резонатора 101. Постоянный магнит 102 предпочтительно выполнять из керамического материала. В этом случае он может быть помещен близко к резонатору без значительного влияния на эффективность системы.
Резонатор 101 возбуждается внешним переменным магнитным полем 103. Переменное магнитное поле 103 возбуждает в резонаторе 101 механические колебания за счет явления магнитострикции. Амплитуда колебаний на резонансной частоте f зависит от добротности Q материала резонатора 101: чем выше добротность, тем большую амплитуду колебаний она обеспечивает. Таким образом, желательно сделать добротность как можно более высокой. Также амплитуда колебаний зависит от магнитострикционных свойств материала резонатора 101. Поэтому предпочтительно использовать для предложенного приемника материалы с высоким показателем магнитострикции.
Второй функциональной частью беспроводного электромагнитного приемника 112 является преобразователь энергии. В настоящей заявке предлагается использовать конденсаторный преобразователь (Фиг.1, 2), предварительно заряженный внешним напряжением, включающий в себя два тонких проводящих слоя 104 и 105, источник постоянного напряжения 108, соединенный с указанными слоями 104 и 105 через защитный дроссель 109, который защищает внешний источник постоянного напряжения 108 от переменного напряжения. Первый проводящий слой 104 представляет собой металлизированную поверхность, покрывающую, по меньшей мере, часть поверхности резонатора 101, или проводник, механически соединенный, по меньшей мере, с частью поверхности резонатора 101. Второй проводящий слой 105 расположен близко к резонатору 101 так, чтобы система, состоящая из проводящих слоев 104 и 105, образовывала предварительно заряженный конденсатор. Такая комбинированная структура преобразователя способствует тому, чтобы добротность резонатора не уменьшалась. Механические колебания поверхности резонатора 101 с проводящими слоями 104 и 105 обуславливают колебания напряжения в конденсаторе. Проводящие слои 104 и 105 соединены с нагрузкой 107 через емкость 110, которая предотвращает постоянный ток в контуре.
Предлагаемый беспроводной электромагнитный приемник 112 используется как часть системы беспроводной передачи энергии.
Такая система для беспроводной передачи энергии (Фиг.3) включает в себя источник переменного магнитного поля 311 и предлагаемый беспроводной электромагнитный приемник 112, выполненный согласно настоящему изобретению, который принимает энергию от источника 311. Частота переменного поля, генерируемая источником 311, соответствует резонансной частоте приемника 112. При этом возможно использование различных источников переменного магнитного поля:
- Источником может быть неизлучательная резонансная структура с частотой f, расположенная на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f, где c - скорость света. В таком случае источник и приемник образуют резонансную систему передачи энергии.
- Источником может быть неизлучательная нерезонансная структура. Например, это может быть катушка, соединенная с генератором и расположенная на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f.
- Источником может быть излучательная структура с частотой f, расположенная на расстоянии, которое больше длины волны λ=c/f.
Заявленное изобретение может использоваться в системах беспроводной передачи энергии. Изобретение пригодно для малоразмерных применений. Кроме того, заявленное решение пригодно для использования в сферах, где предпочтительны низкие частоты (например, биологические области применения).
Claims (39)
1. Беспроводной электромагнитный приемник, содержащий первое устройство, чувствительное к электромагнитному полю, второе устройство, выполненное с возможностью преобразования механической энергии в электрическую, находящееся в контакте с первым устройством, отличающийся тем, что первое устройство представляет собой цельный твердотельный механический резонатор, выполненный из магнитострикционного материала, а второе устройство представляет собой преобразователь механической энергии колебаний указанного резонатора в электрическую.
2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен с возможностью возбуждения от внешнего электромагнитного поля на частоте, соответствующей резонансной частоте указанного резонатора.
3. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный преобразователь выполнен с возможностью поддержания высокой добротности указанного резонатора.
4. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного материала с высокой добротностью, значение которой превышает 2000.
5. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного феррита.
6. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму, выбираемую так, чтобы на рабочей частоте возбуждалась механическая резонансная мода.
7. Приемник по п.6, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму цилиндра.
8. Приемник по п.6, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму прямоугольного бруска.
9. Приемник по п.6, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму пластины.
10. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен с возможностью подмагничивания от постоянного магнита.
11. Приемник по п.10, отличающийся тем, что указанный постоянный магнит представляет собой керамический магнит.
12. Приемник по п.1, отличающийся тем, что указанный преобразователь представляет собой конденсаторный преобразователь, предварительно заряженный внешним источником напряжения.
13. Приемник по п.12, отличающийся тем, что указанный конденсаторный преобразователь содержит два тонких проводящих слоя и постоянный источник напряжения, соединенный с указанными слоями через защитный дроссель.
14. Приемник по п.13, отличающийся тем, что первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой металлизированную поверхность, покрывающую, по меньшей мере, часть поверхности резонатора.
15. Приемник по п.13, отличающийся тем, что первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой проводник, механически соединенный, по меньшей мере, с частью поверхности резонатора.
16. Приемник по п.13, отличающийся тем, что второй проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя механически не контактирует с резонатором.
17. Приемник по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что два указанных тонких проводящих слоя образуют предварительно заряженный конденсатор.
18. Приемник по п.13, отличающийся тем, что указанные два тонких проводящих слоя соединены с нагрузкой через емкость.
19. Система беспроводной передачи энергии, содержащая источник переменного магнитного поля и беспроводной электромагнитный приемник, который принимает энергию от источника переменного магнитного поля, и где указанный приемник включает в себя первое устройство, чувствительное к электромагнитному полю, второе устройство, выполненное с возможностью преобразования механической энергии в электрическую, находящееся в контакте с первым устройством, отличающаяся тем, что первое устройство приемника представляет собой цельный твердотельный механический резонатор, выполненный из магнитострикционного материала, а второе устройство приемника представляет собой преобразователь механической энергии колебаний указанного резонатора в электрическую.
20. Система по п.19, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен с возможностью возбуждения от внешнего электромагнитного поля на частоте, которая соответствует резонансной частоте указанного резонатора.
21. Система по п.19, отличающаяся тем, что указанный преобразователь выполнен с возможностью поддержания высокой добротности указанного резонатора.
22. Система по п.19, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного материала с высокой добротностью, значение которой превышает 2000.
23. Система по п.22, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен из магнитострикционного феррита.
24. Система для беспроводной передачи энергии по п.19, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор имеет форму, выбираемую так, чтобы на рабочей частоте возбуждалась механическая резонансная мода.
25. Система по п.24, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме цилиндра.
26. Система по п.24, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме прямоугольного бруска.
27. Система по п.24, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен в форме пластины.
28. Система по п.19, отличающаяся тем, что указанный цельный твердотельный механический резонатор выполнен с возможностью подмагничивания от постоянного магнита.
29. Система по п.28, отличающаяся тем, что указанный постоянный магнит представляет собой керамический магнит.
30. Система по п.19, отличающаяся тем, что указанный преобразователь представляет собой конденсаторный преобразователь, предварительно заряженный внешним источником напряжения.
31. Система по п.30, отличающаяся тем, что указанный конденсаторный преобразователь содержит два тонких проводящих слоя и постоянный источник напряжения, соединенный с указанными слоями через защитный дроссель.
32. Система по п.31, отличающаяся тем, что первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой металлизированную поверхность, покрывающую, по меньшей мере, часть поверхности резонатора.
33. Система по п.31, отличающаяся тем, что первый проводящий слой указанного конденсаторного преобразователя представляет собой проводник, механически соединенный, по меньшей мере, с частью поверхности резонатора.
34. Система по п.31, отличающаяся тем, что второй проводящий слой указанного конденсаторного механически не контактирует с резонатором.
35. Система по любому из пп.31-34, отличающаяся тем, что два указанных тонких проводящих слоя образуют предварительно заряженный конденсатор.
36. Система по п.31, отличающаяся тем, что указанные два тонких проводящих слоя соединены с нагрузкой через емкость.
37. Система по п.19, отличающаяся тем, что источник переменного магнитного поля представляет собой неизлучательую резонансную структуру с частотой f, расположенную на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f, где с - скорость света.
38. Система по п.19, отличающаяся тем, что источник переменного магнитного поля представляет собой неизлучательную нерезонансную структуру, расположенную на расстоянии, которое меньше длины волны λ=c/f, где с - скорость света.
39. Система по п.19, отличающаяся тем, что источник переменного магнитного поля представляет собой излучательную структуру с частотой f, расположенную на расстоянии, которое больше длины волны λ=c/f, где с - скорость света.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137642/07A RU2481705C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии |
| KR1020120083004A KR101952595B1 (ko) | 2011-09-13 | 2012-07-30 | 무선 전자기적 수신기 및 무선 전력 전송 시스템 |
| US13/612,332 US9479227B2 (en) | 2011-09-13 | 2012-09-12 | Wireless electromagnetic receiver and wireless power transfer system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137642/07A RU2481705C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011137642A RU2011137642A (ru) | 2013-03-20 |
| RU2481705C1 true RU2481705C1 (ru) | 2013-05-10 |
Family
ID=48179156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011137642/07A RU2481705C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101952595B1 (ru) |
| RU (1) | RU2481705C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9667085B2 (en) | 2013-06-19 | 2017-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wireless charger for electronic device |
| US10186371B2 (en) | 2013-07-08 | 2019-01-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic field generation apparatus having planar structure |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2342761C1 (ru) * | 2007-09-07 | 2008-12-27 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты) |
| US20090079268A1 (en) * | 2007-03-02 | 2009-03-26 | Nigel Power, Llc | Transmitters and receivers for wireless energy transfer |
| US20100015918A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Ferro Solutions, Inc. | Wireless transfer of information using magneto-electric devices |
| RU95200U1 (ru) * | 2010-01-15 | 2010-06-10 | Олег Николаевич Журавлев | Система беспроводной передачи энергии и/или информации для контроля и/или управления удаленными объектами, размещенными в скважине |
| US7741734B2 (en) * | 2005-07-12 | 2010-06-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Wireless non-radiative energy transfer |
| RU2419945C2 (ru) * | 2007-09-01 | 2011-05-27 | Маквет Гмбх Унд Ко. Кг | Устройство и способ беспроводной передачи энергии и/или данных между устройством-источником и по меньшей мере одним целевым устройством |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6169339B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-01-02 | Methode Electronics, Inc. | Rotating signal transducer |
| JP4962560B2 (ja) * | 2006-03-21 | 2012-06-27 | 株式会社村田製作所 | 誘電性媒質を介した部分的インフルエンスによるエネルギー搬送装置 |
| US9130394B2 (en) * | 2009-02-05 | 2015-09-08 | Qualcomm Incorporated | Wireless power for charging devices |
-
2011
- 2011-09-13 RU RU2011137642/07A patent/RU2481705C1/ru active
-
2012
- 2012-07-30 KR KR1020120083004A patent/KR101952595B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7741734B2 (en) * | 2005-07-12 | 2010-06-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Wireless non-radiative energy transfer |
| US20090079268A1 (en) * | 2007-03-02 | 2009-03-26 | Nigel Power, Llc | Transmitters and receivers for wireless energy transfer |
| RU2419945C2 (ru) * | 2007-09-01 | 2011-05-27 | Маквет Гмбх Унд Ко. Кг | Устройство и способ беспроводной передачи энергии и/или данных между устройством-источником и по меньшей мере одним целевым устройством |
| RU2342761C1 (ru) * | 2007-09-07 | 2008-12-27 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты) |
| US20100015918A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Ferro Solutions, Inc. | Wireless transfer of information using magneto-electric devices |
| RU95200U1 (ru) * | 2010-01-15 | 2010-06-10 | Олег Николаевич Журавлев | Система беспроводной передачи энергии и/или информации для контроля и/или управления удаленными объектами, размещенными в скважине |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9667085B2 (en) | 2013-06-19 | 2017-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wireless charger for electronic device |
| US10186371B2 (en) | 2013-07-08 | 2019-01-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic field generation apparatus having planar structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011137642A (ru) | 2013-03-20 |
| KR101952595B1 (ko) | 2019-02-27 |
| KR20130029001A (ko) | 2013-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xiao et al. | Low-frequency dual-driven magnetoelectric antennas with enhanced transmission efficiency and broad bandwidth | |
| US8786135B2 (en) | Wireless energy transfer with anisotropic metamaterials | |
| EP2903121B1 (en) | Contactless power transfer system and method | |
| US10541558B2 (en) | Wireless power transfer via electrodynamic coupling | |
| Zhou et al. | Dual-phase self-biased magnetoelectric energy harvester | |
| KR101167401B1 (ko) | 제로 굴절률을 갖는 메타 구조체를 이용한 무선 에너지 송수신 장치 | |
| RU2481689C1 (ru) | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии | |
| KR101360011B1 (ko) | 전력 전송 장치, 전력 수신 장치, 및 전력 전송 시스템 | |
| US7256532B2 (en) | Method and apparatus for high voltage gain using a magnetostrictive-piezoelectric composite | |
| CN105790450B (zh) | 供电装置和受电装置 | |
| Li et al. | An upconversion management circuit for low-frequency vibrating energy harvesting | |
| US20100309061A1 (en) | A micro antenna device | |
| KR20100063756A (ko) | 무선 전력 자기 공진기로부터 산출된 전력의 최대화 | |
| US9531216B2 (en) | Power transmission system and power receiving apparatus | |
| US8093869B1 (en) | Apparatus for generating electricity utilizing nondestructive interference of energy | |
| Wu et al. | Magneto‐Mechano‐Electric Antenna for Portable VLF Transmission | |
| RU2505919C1 (ru) | Способ, система и устройство для беспроводной передачи энергии (варианты) | |
| RU2481704C1 (ru) | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии | |
| CN115642388A (zh) | 一种基于Rosen型结构的甚低频磁电天线 | |
| RU2481705C1 (ru) | Беспроводной электромагнитный приемник и система беспроводной передачи энергии | |
| GB2455749A (en) | Antenna using piezoelectric material | |
| CN117525838A (zh) | 基于电、机械和磁耦合效应的低频天线及其制备方法 | |
| CN117175192A (zh) | 一种高效传输和调制的超低频天线发射系统 | |
| US20210075266A1 (en) | Electrodynamic wireless power receiver | |
| Leung et al. | A Giant Dual‐Resonant in Magnetoelectric Composite Based on Electrical and Electromechanical Coupling Towards Enhanced Working Bandwidth and Frequency Tuning |