磁耦合谐振式无线电能传输技术研究进展

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1、磁耦合谐振式无线电能传输技术研究进展电电工电气工电气(2012No.12)综述磁耦合谐振式无线电能传输技术研究进展程丽敏，崔玉龙(北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029)摘要：作为一种无线电能传输(WPT)方式，磁耦合谐振式无线电能传输距离为几十厘米，传输效率可以达到90%，传输功率可以达到千瓦级。对磁耦合谐振式WPT系统的整体结构类型，谐振器的拓扑结构类型，提高传输距离、传输效率和传输功率的方法及谐振频率分裂等几方面进行了研究。总结了国内相关高校的研究成果，并给出了该技术的应用前景及存在问题。关键词：磁耦合谐振式；无线电能传输；发

2、展现状；存在问题；应用前景中图分类号：TM724文献标识码：A文章编号：1007-3175(2012)12-0001-05MagneticCouplingResonantTypeWirelessPowerTransmissionTechnologyStudyProgressCHENGLi-min,CUIYu-long（CollegeofInformationScience&Technology,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China）Abstract:Asameano

3、fwirelesspowertransmission(WPT),magneticcouplingresonantwirelesspowertransmissiondistancecanbefromscoresofcentimeterstoseveralmeters,transmissionefficiencycanreach90%,andtransmissionpowercanreachkilowattgrade.Studywascarriedoutforwholestructurecategoryofmagneticcouplingreson

4、antWPTsystem,topologicstructurecategoryofresonator,improvementoftransmis-siondistance,transmissionefficiencyandtransmissionpowermethodsandresonantfrequencysplitetcaspects.Summarywasmadeforstudyresultsofrelatedcollegesanduniversitiesathomeandtheapplicationprospectofthetechnol

5、ogyandexistingproblemswasgiven.Keywords:magneticcouplingresonanttype;wirelesspowertransmission;presentdevelopmentsituation;existingproblem;applicationprospect0引言电能无线传输。磁耦合谐振式WPT的理论基础是耦合模式理论，两个相同谐振频率的振荡电路，在波无线电能传输(WPT)技术是不使用导线连接而长范围内是通过近场瞬逝波耦合的，感应器产生的通过电场、磁场、激光等软介质实现的电能传输方驻波

6、在远远小于损耗时间内，允许能量高效地从一式。1890年，尼古拉·特斯拉提出了把地球作为内个物体传到另一物体。而与周围不同频率的物体之导体、距离地面约60km的电离层作为外导体，在间的相互作用很弱，电能传输的介质是中高频的磁地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振，再场。[1]利用环绕地球表面的电磁波来远距离传输电力。2006年11月，在美国物理学会工业物理论坛上，1磁耦合谐振式WPT技术研究现状麻省理工学院(MIT)的MarinSoljacic首次提出了[2]磁耦合谐振式WPT技术。WPT技术主要有3种，1.1国外研究现状即电磁感应式、磁耦

7、合谐振式和电磁辐射式。电磁1.1.1WPT系统的整体结构类型辐射式WPT技术是利用电磁波能量可以通过天线发从磁耦合谐振式WPT系统的整体结构来看，可送和接收的原理而实现的能量传输。电磁感应式无分为单发射器、单接收器的系统，单发射器、多接线电能传输技术(简称IPT)主要利用电磁感应原收器的系统，有中继谐振器的系统。理，采用松耦合变压器或者可分离变压器方式实现1)单发射器、单接收器的WPT系统对于单发射器、单接收器系统，也有不同的实作者简介：程丽敏(1988-)，女，硕士研究生，研究方向为无线电能传输技术。1电电工电气工电气(2012No.12)

8、磁耦合谐振式无线电能传输技术研究进展现方式。在参考文献[3-6]中，电源直接与发射器1.1.2WPT系统谐振器的拓扑线圈连接，接收器线圈直接与负载相连。这种方式WP