无线电力传输的直观创新，第 3 部分

当我们布置线圈阵列时，会发生另一个类似的条件响应，这些线圈要么以传统方式缠绕，要么按照我们之前的讨论作为分布式/交错线圈。在这里，我们的目标是像以前一样创建一个宽传输表面，但甚至没有意识到，我们默认将所有线圈以相同的 极性连接在一起。在我们内心深处的某个地方，我们可能本能地试图制造一股磁通量来与放置在顶部的接收器接合。但是我们又一次错过了重点——我们忘了问：为什么?

特别是：为什么 要使用同 极性的串联线圈?

事实上，我们甚至无法理解磁通量线本身就是一种视觉辅助工具，它的行为方式令人遗憾。但这就是为什么他们首先在我们的高中物理课上被介绍给我们。作为辅助!不像Kool-Aid。或作为创可贴!

所以我们在这里被遗忘的第一个物理课是：指向同一方向的通量线相互排斥。为了理解它的全部含义，让我们刷新“磁路”的概念及其电气模拟。

在原理的基础上， 我们意识到通量 Ф 相当于电流。我们知道电流需要返回才能完成一个循环，因此通量也是如此。此外，如果我们想产生大电流(高通量)，我们需要降低电阻(磁阻)。为此，我们必须特别减少中间的“气隙”，因为它具有最高的串联磁阻(电阻)。但这是我们之前的线圈阵列解决方案的问题：当我们将磁通量从一个线圈发送到空气中并且没有为其提供轻松返回的路径时，我们实际上会产生非常高的磁阻(大气隙)。结果，我们的通量较低，磁场较弱。

请记住，在两个相邻线圈极性相同的情况下，所有磁力线将相互排斥，因为它们都指向同一方向。因此，与一个线圈相比，两个线圈的情况会变得更糟。由于这种考虑不周的配置，我们实际上正在严重削弱磁通线“闭环”的能力，就像电流试图做的那样。实际上，我们创造了非常高的磁阻和相应的弱场。

另一方面，如果我们创造性地将两个极性相反的线圈 彼此相邻放置，都在单层铁氧体上以帮助磁通线“闭合环路”，我们会在线圈附近。当我们将接收器线圈(类似地由一层薄薄的铁氧体支撑)放置在发射器线圈的顶部时，它会变得更加强大，因为这有助于为磁通线提供更好的路径来闭合环路，前提是我们有成对的线圈与相反极性。所有这些步骤都有助于增加链接通量，从而显着增加相关场。

这种“相反极性成对线圈”技术对于在更大的垂直间距 上实现 WPT 非常有帮助，与当今所有其他无法使用相反极性线圈对的技术相比，通常最终只使用放置在一个线圈上的单个线圈。荒谬的(高达一英寸!)厚实的铁氧体床!就在 2014 年底，作者在一家总部位于荷兰的大型国际公司的无线电力联盟会议演示中看到了这一点。不励志!

我们新的相反极性线圈对技术在很远的距离处产生强大的场，但仅需要通常的 1-2 mm 薄铁氧体层背衬即可实现 2 至 4 cm 的垂直(“z”)分离，即使在 100千赫开关频率。将其与当前发布的 Qi 标准的 2 至 3 毫米最大间距进行比较。我们的新方法对“外来物体”也有惊人的抵抗力，因为仅仅放置一个金属物体并不能降低有效磁阻——我们实际上需要在薄铁氧体或磁性材料层 上放置一个接收线圈 来帮助“关闭”环”，从而加强磁场。

这种技术还显着降低了辐射 EMI，因为从远处看，相反的电流回路会抵消!它有点与有意将辐射发送到任何地方的射频天线相反，因此如果必须，它会使用相同极性的线圈。这种相反极性的技术正好相反：它实际上将磁通量限制在线圈附近，因为它有助于闭合磁通线，从而降低远距离测量的 EMI。现在，这是一个真正的杀手!字面上地!