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無線電力傳輸范文第1篇

【關(guān)鍵詞】 家用電氣 無線電力傳輸 電源

最近幾年在電力設(shè)備逐漸完善的過程中，無線電力傳輸（Inductive Power Transfer，IPT）具有的時(shí)尚、安全的特點(diǎn)開始被人們關(guān)注。但是該項(xiàng)技術(shù)存在的局限性表現(xiàn)在只能為手機(jī)充電等效功率應(yīng)用，針對(duì)功率較大的家電領(lǐng)域，目前尚未成熟。對(duì)于IPT系統(tǒng)來說，傳輸線圈副邊電路互相隔離，在開環(huán)狀態(tài)下工作，電路的輸出電壓通常都難以控制。通常情況下，在接收端使用DC/DC電路來穩(wěn)定輸出電壓的過程中，為增加系統(tǒng)輸出功率，通常都會(huì)在原邊電路中增加鎖相環(huán)電路，進(jìn)而促使線圈工作在諧振狀態(tài)。但是采用這種方法存在一定的問題，這些問題的存在降低了輸出功率的穩(wěn)定性。因此，為提高松耦合變壓器傳輸功率與效率，需要對(duì)原、副邊線圈增加諧振補(bǔ)償電容。同時(shí)需要眼研究出一種新的輸電系統(tǒng)。

一、無線電力傳輸系統(tǒng)

該種系統(tǒng)已經(jīng)在大范圍領(lǐng)域中開始應(yīng)用，但是要想進(jìn)一步了解其中相關(guān)情況，就應(yīng)當(dāng)對(duì)該系統(tǒng)有一個(gè)必要的了解。

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

無線電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)通常是由半橋逆變電路、單片控制電路、輔助電源、顯示模塊、婺源射頻識(shí)別以及諧振耦合電路共同組成220V交流電在經(jīng)過全橋整流、電感、電容濾波后送達(dá)給半橋逆變電路的輸入端，在此過程中，高頻方波電壓就會(huì)通過半橋逆變電路出書到諧振耦合電路中，再由諧振耦合電路將能量傳輸給負(fù)載[1]。這是無線電力傳輸系統(tǒng)的組成部分，各個(gè)部位都在系統(tǒng)運(yùn)行中具有重要的作用。

1.2主電路參數(shù)設(shè)置

無線電路傳輸系統(tǒng)由開關(guān)輸入網(wǎng)絡(luò)、高頻整流網(wǎng)絡(luò)和諧振耦合網(wǎng)絡(luò)共同組成。諧振耦合網(wǎng)絡(luò)的原邊線圈采用串聯(lián)電容Cp補(bǔ)償，副邊線圈采用并聯(lián)電容Ca補(bǔ)償。其中，Cp采用耐流大的電容，采用耐壓高的電容，且Cp、Ca的頻率穩(wěn)定性都較高，C1、C2采用耐壓較高、容量較小的無極性電容，和Lim組成LC濾波器，以提高功率因數(shù)。在分析主電路的過程中，采用互感模型的方法對(duì)主干電路進(jìn)行分子，就可以將等效電路圖畫出來。等效電路圖如圖2所示。原、副邊線圈電感通常由Lp、La表示，Cp、Ca為原、副邊補(bǔ)償電容，Rp、Ra分別為原、副邊線圈電阻，M為原、副邊線圈的互感，R為負(fù)載電阻，Re為等效負(fù)載，Za為次級(jí)回路的等效阻抗，為從輸入端看進(jìn)去的等效阻抗。通過對(duì)圖2所示主電路的等效電路進(jìn)行建模和分析。通過這樣的分析主電路的電壓變化，就能夠確定諧振網(wǎng)絡(luò)元件的參數(shù)。

1.3直流輸出電壓的控制

直流輸出電壓Uo控制采用頻率查表模糊控制法。在電路穩(wěn)定的時(shí)候，開關(guān)主要負(fù)責(zé)諧振頻率上，此時(shí)可完全實(shí)現(xiàn)零電流軟開關(guān)（ZCS），如果開關(guān)的損耗量小，則系統(tǒng)工作的效率就可以達(dá)到最高效率，在輸出電壓Uo降低或者增大的時(shí)候，電路檢測(cè)到諧振電流幅度值法僧改變，相應(yīng)增大或者縮小來管理工作頻率，以此來穩(wěn)定電壓Uo[2]。在研究的過程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，電路工作頻率在鎮(zhèn)邪頻率福建的時(shí)候，電路的電壓增益變化就會(huì)變得較大。由此可見，如果開關(guān)頻率偏執(zhí)不會(huì)超過某一界面，開關(guān)管基本工作在ZCS工作狀態(tài)的時(shí)候。從實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果就可以看出，開關(guān)頻率在諧振率±5%的范圍內(nèi)，電壓增益變化就可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)工作效率還就能夠達(dá)到滿足84%以上。

二、仿真實(shí)驗(yàn)

通過設(shè)計(jì)一臺(tái)額定功率1000W的數(shù)字家用無線電力傳輸電源樣機(jī)，可以將輸入電壓范圍保持在180-264VAC輸出電壓為Uo220VDC，電桿Lm為400uH，C1、C2采用耐壓較高的1uF無極性電容，原邊線圈直徑19mm等相關(guān)的數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，為進(jìn)一步驗(yàn)證電源性能，可以分別對(duì)電源的功率與功率因素采用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而來評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的可行性。

三、結(jié)語

在實(shí)驗(yàn)研究的過程中，依據(jù)數(shù)字家用無線電力傳輸電源，就能夠確定1000W左右功率等級(jí)的無線電力傳輸系統(tǒng)可以采用的電路結(jié)構(gòu)具有合理性，同時(shí)護(hù)肝模型對(duì)電路進(jìn)行的等效分析就可以知道參數(shù)設(shè)計(jì)具有可行性。

參 考 文 獻(xiàn)

無線電力傳輸范文第2篇

【關(guān)鍵詞】無線傳輸 耦合諧振式 傳輸效率

1 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置。如圖1所示。

1.2 方案的選擇

1.2.1總體方案

磁耦合諧振式電能傳輸，基于電磁共振耦合原理，利用非輻射磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電力高效傳輸，該方式以諧振“磁耦合”形式將電能進(jìn)行傳輸。

1.2.2 主芯片

選用NE555集成電路作為信號(hào)發(fā)生產(chǎn)生正弦波，可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn) 和脈沖調(diào)制電路，作用是交流信號(hào)源、頻率變換、電源變換、脈沖調(diào)制等。

1.2.3 放大電路

電壓控制元件之一場(chǎng)效應(yīng)管，其放大特性好于三極管，與雙極型晶體管相比具有輸入阻抗高，輸入功耗小，溫度和信號(hào)放大穩(wěn)定性好，信號(hào)失真小的特點(diǎn)。

1.2.4 初、次級(jí)補(bǔ)償拓?fù)湎碌南到y(tǒng)模型

初級(jí)零相角諧振頻率等于次級(jí)諧振頻率時(shí)輸出功率最大。根據(jù)補(bǔ)償電容值選取補(bǔ)償電路，并聯(lián)-并聯(lián)補(bǔ)償在電感值增大時(shí)，對(duì)系統(tǒng)也不會(huì)造成損失和效率的降低。

2 無線電能傳輸系統(tǒng)原理分析與參數(shù)計(jì)算

2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸原理

2.1.1 無線電能傳輸原理

電磁感應(yīng)原理充分應(yīng)用于無線供電系統(tǒng)。電磁感應(yīng)就是利用變壓器原理通過初、次級(jí)線圈的感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電能的傳輸。當(dāng)發(fā)送線圈中連同交變電流時(shí)，該電流將在周圍介質(zhì)中形成一個(gè)交變磁場(chǎng)，接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可實(shí)現(xiàn)供電。

2.1.2 磁耦合諧振原理

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)，利用兩個(gè)具有相同頻率的諧振電路通過磁耦合諧振式技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸。在試驗(yàn)中，A、S為發(fā)射回路，D、B為接收回路，由A產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，在外加激勵(lì)下，線圈S產(chǎn)生諧振，能量就從A傳遞到S，再通過磁場(chǎng)耦合，發(fā)射線S把能量傳輸?shù)紻。線圈D與回路B耦合，能量傳輸?shù)交芈稡上。其中，A，S，D，B的固有頻率相同。

2.2 模型參數(shù)計(jì)算

2.3.2品質(zhì)因數(shù)

諧振體的品質(zhì)因數(shù)公式：Q= ωL /R。品質(zhì)因數(shù)Q與能量損耗成反比關(guān)系，即Q值越高，能量的損耗就會(huì)越低。

比如說線圈電感值、分布電容和等效串聯(lián)電阻、工作頻率、電源內(nèi)阻及負(fù)載電阻這些因素都會(huì)對(duì)品質(zhì)因素Q產(chǎn)生影響，提高工作頻率和優(yōu)化設(shè)計(jì)電感線圈參數(shù)等方式有利于提高品質(zhì)因數(shù)Q。如果系統(tǒng)的品質(zhì)因素足夠大，即使線圈耦合系數(shù)K較小，仍可得到較理想的能量傳輸效果.

導(dǎo)體的截面形狀會(huì)影響電流密度，導(dǎo)體內(nèi)部的電流密度要比表面的密度小。趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加，電流產(chǎn)生趨膚效應(yīng)，導(dǎo)體阻值會(huì)隨著電流頻率的增大而增大，電感卻隨著電流頻率的增大而減小。一般耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的工作頻率都在10 kHz以上。如果不將系統(tǒng)自身損耗計(jì)算在內(nèi)，比較理想的狀態(tài)是，系統(tǒng)的傳輸效率會(huì)隨著系統(tǒng)頻率的增加而增加。但是趨膚效應(yīng)是存在的，而且系統(tǒng)也不斷的在發(fā)生損耗，所以當(dāng)處于高頻狀態(tài)時(shí)，有一定負(fù)載存在，系統(tǒng)效率就會(huì)因頻率增加而降低。同時(shí)，線圈電阻較小，就要選用線徑較粗的導(dǎo)線制作線圈，以此提高線圈品質(zhì)因數(shù)；系統(tǒng)的傳輸工作頻率較高的情況下，趨膚效應(yīng)會(huì)在粗導(dǎo)線線圈中發(fā)生，高頻電流的趨膚效應(yīng)意味著導(dǎo)線的有效截面積減小，線圈電阻變大，工作頻率變高，這樣就會(huì)在一定程度上降低導(dǎo)線的利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]謝維成，楊加國(guó).單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009（07）.

[2]寧武，唐曉宇，閆曉金.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基本技能指導(dǎo)[M].電子工業(yè)出版社，2009（04）.

無線電力傳輸范文第3篇

【關(guān)鍵詞】智能無線充電公路控制系統(tǒng)探究性設(shè)計(jì)

1汽車與無線充電

汽車的發(fā)展引起了地球資源的過大消耗。清潔能源的利用成為了世界能源發(fā)展的重要問題。近年來，我國(guó)各部委推行了一系列政策法案支持和鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，并取得了一定的成效，然而，汽車充電速度和效率等問題卻嚴(yán)重制約著我國(guó)電力汽車行業(yè)的發(fā)展。如果能夠?qū)o線充電技術(shù)運(yùn)用到電力機(jī)車的充電上來，無疑將解決電動(dòng)汽車在行駛途中充電速度慢、效率低的難題，這將從根本上加速電動(dòng)汽車普及。

2無線充電技術(shù)原理

無線充電技術(shù)即不需要電纜就能夠?qū)㈦娏M(jìn)行輸送的一項(xiàng)技術(shù)。無線充電技術(shù)根據(jù)無線輸電在空間不同的傳輸距離，有三種基本的傳輸形式：電磁感應(yīng)短程傳輸、電磁耦合共振中程傳輸和微波激光遠(yuǎn)程傳輸。其中，電磁耦合共振式傳輸由于其具有傳輸距離合適、傳輸效率較高的特點(diǎn)，在無線電力傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位。

3公路無線充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 電磁線圈的布置

根據(jù)電磁耦合共振電力傳輸技術(shù)的原理，電力傳輸?shù)难b置需要包含兩個(gè)震蕩電路，即兩個(gè)相同頻率的電磁線圈：其中一個(gè)是發(fā)射裝置，與能量源相連，它利用振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流，將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)；另外一個(gè)是接收裝置，與電力機(jī)車的發(fā)動(dòng)機(jī)相連，當(dāng)該接收裝置收到發(fā)射裝置產(chǎn)生的同頻電磁波時(shí)，線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的振蕩電流，以此完成電能到磁場(chǎng)再到電能的轉(zhuǎn)換。

3.2 汽車位置傳感

在智能公路中埋設(shè)與電動(dòng)汽車相匹配的無線充電線圈。利用電磁感應(yīng)式傳感技術(shù)及單片機(jī)技術(shù)將行車感應(yīng)信號(hào)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳至測(cè)控主機(jī)，使測(cè)控主機(jī)能夠及時(shí)準(zhǔn)確開啟、關(guān)閉充電線圈。

3.3測(cè)控主機(jī)的設(shè)計(jì)

測(cè)控系統(tǒng)分為智能公路上的單片機(jī)系統(tǒng)（采集終端）和匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的主機(jī)系統(tǒng)（主控終端）。智能公路的狀態(tài)需要回傳回主機(jī)，為了追求鏈路穩(wěn)定，一般使用線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。要求主機(jī)不僅能與智能公路進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)采集回來，同時(shí)也應(yīng)能夠發(fā)送命令控制智能公路如圖1所示。

3.4 軟件功能設(shè)計(jì)

主控終端的軟件應(yīng)對(duì)多個(gè)采集終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并能夠?qū)崟r(shí)對(duì)智能公路現(xiàn)在的狀況進(jìn)行判別和分析，并下傳是否進(jìn)行無線充電的指令。同時(shí)，主控終端還應(yīng)依據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)給每一輛車計(jì)算充電耗電量并儲(chǔ)存。采集終端的軟件應(yīng)與主控終端始終保持連接，并能夠滿足以下幾個(gè)條件：一，將收集到的汽車ID號(hào)回傳主控終端；二，將傳感器的數(shù)據(jù)回傳主控終端；三，在主控終端發(fā)出充電開始的信號(hào)時(shí)，采集終端應(yīng)能夠啟動(dòng)電磁線圈，對(duì)附近的電力機(jī)車進(jìn)行充電；四，測(cè)量該終端用來提供無線充電的電壓電流值，回傳主控終端。

3.5硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于電動(dòng)汽車的特殊使用環(huán)境和條件，其無線充電技術(shù)有以下特點(diǎn)：發(fā)射線圈和接收線圈存在位置偏移；車載裝置（接收線圈）必須要小型輕量化；電磁輻射安全問題需要得到得當(dāng)處理；要對(duì)設(shè)備進(jìn)行成本控制。因此，在采用采用共振式作為無線充電方案的基礎(chǔ)上，共振式無線充電系統(tǒng)的發(fā)射電路還應(yīng)設(shè)計(jì)功率放大器和振蕩器和源線圈，考慮到高頻集膚效應(yīng)影響，應(yīng)采用表面光滑且導(dǎo)電性能好的紫銅材質(zhì)，同時(shí)，應(yīng)采用螺旋狀的振蕩器并按照同軸放置原則將其組裝，以確保傳輸效率的最大化。

4可行性分析

美國(guó)、日本和中國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)無線充電的研究已初見成果。其中，重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院研制出的無線電能傳輸裝置傳輸效率達(dá)70%。無線電力傳輸是完全有能力實(shí)現(xiàn)的，如何提高其傳輸?shù)男?，使得無線電力傳輸真正能夠?qū)崿F(xiàn)成本控制下的商業(yè)化運(yùn)用是無線充電技術(shù)的關(guān)鍵。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，合理借鑒已有的智能電力控制系統(tǒng)及電磁感應(yīng)等傳感模式，針對(duì)靈敏度測(cè)試、安全測(cè)試以及電力分配系統(tǒng)調(diào)控等重難點(diǎn)問題對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)試驗(yàn)和反復(fù)調(diào)試，從理論上講，是完全能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的。重點(diǎn)在于對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)密性的把握及操作的簡(jiǎn)化。

5結(jié)語

智能無線充電公路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，將為電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航問題以及電能如何分配問題的解決提供有益借鑒，推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展與普及、減輕城市公路系統(tǒng)的污染，達(dá)到智能分配電能的效果，推進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張吉宇.車載信息與娛樂系統(tǒng)界面的交互設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（01）.

無線電力傳輸范文第4篇

關(guān)鍵詞：無線電傳輸技術(shù)；技術(shù)方法研究；應(yīng)用；綜述

引言

無線電技術(shù)在近幾年不斷的發(fā)展和改善過程中已成為未來十大尖端的技術(shù)之一。其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，當(dāng)前主要的幾種無線電能傳輸技術(shù)包括：電磁感應(yīng)技術(shù)、電磁共振技術(shù)以及微波電能傳輸?shù)?。為了無線電傳輸技術(shù)能夠更好的發(fā)展，在實(shí)際的供電應(yīng)用過程中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)，提高設(shè)備供電系統(tǒng)可靠性及安全性，對(duì)當(dāng)前的技術(shù)原理及方法進(jìn)行詳細(xì)的了解并掌握，同時(shí)，關(guān)注其應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景是十分必要的。只有明確其發(fā)展方向，才能不斷對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，下文就對(duì)此作一定的闡述。

1無線電能傳輸技術(shù)及發(fā)展

當(dāng)前，我國(guó)的無線電能傳輸技術(shù)還處于不斷的發(fā)展過程中。傳統(tǒng)電力傳輸技術(shù)必須依靠有線傳輸來進(jìn)行，通常采用電纜線來最為傳輸?shù)妮d體，但在電力傳輸過程中由于電線的長(zhǎng)度無法避免傳輸過程中電能損耗的產(chǎn)生，不僅如此，采用有線傳輸?shù)姆绞剑€會(huì)有線路老化或是尖端放電等導(dǎo)致電火花的安全隱患，設(shè)備供電的可靠性以及安全性都得不到有效的保障。另一方面，在一些特殊的供電場(chǎng)合，采用有線傳輸?shù)墓╇姺绞綗o法保證正常的供電，容易導(dǎo)致極大的事故造成損失，例如：海底、礦場(chǎng)等。同時(shí)，當(dāng)前的人類生活離不開電，用電設(shè)備多種多樣，不計(jì)其數(shù)，若采用電線傳輸，則必須使用多種多樣的電源線，給人們的生活帶來了不便，同時(shí)也埋下了用電安全的安全隱患?？梢?，采用無線電能傳輸方式是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨著科研技術(shù)的發(fā)展，無線電傳輸技術(shù)經(jīng)歷了激光、電磁感耦合以及磁場(chǎng)諧振等方式的轉(zhuǎn)變，不斷提高了電能的傳輸功率，對(duì)比有線傳輸，無線電能傳輸方式在對(duì)電磁環(huán)境有較高的要求且對(duì)功率的要求較低的場(chǎng)合能夠發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)?？傊S著無線電能傳輸技術(shù)的研究和發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大功率的電能傳輸，能夠適應(yīng)遠(yuǎn)、近距離等不同場(chǎng)合、不同功率需求的電能傳輸。

2幾類無線電能傳輸技術(shù)

2.1電磁感應(yīng)無線電傳輸

電磁感應(yīng)無線電能傳輸技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理的傳輸系統(tǒng)，以磁場(chǎng)作為媒介，利用變壓耦合器來進(jìn)行無線電能的傳輸。這一系統(tǒng)通常包括四個(gè)組成部分：交流電源、一次側(cè)變換器以及可分離變壓器及二次側(cè)變換器。但基于電磁感應(yīng)的電能傳輸系統(tǒng)其耦合系統(tǒng)是較為疏松的，傳輸能力也一般，因此，通常需要利用高頻變換器來作為電磁感應(yīng)無線電傳輸系統(tǒng)的一次測(cè)變換器。另外，這一系統(tǒng)中的可分離變壓器是最重要的構(gòu)成部分，保證和決定了整個(gè)電能傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定劑效率。

2.2射頻電能傳輸

射頻電能傳輸方式主要是通過功率放大器來發(fā)射所需的射頻信號(hào)，再進(jìn)行檢波、高頻整梳等步驟得到直流電來供給負(fù)載使用。便攜式終端在待機(jī)過程中依然會(huì)有功率的損耗，因此，將射頻電能發(fā)射器安裝在室內(nèi)電燈等電器中，能夠向這些便攜式終端隨時(shí)充電而不需要通過充電器的連接。這一電能傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是該技術(shù)進(jìn)行無線電能傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)，能夠達(dá)到10m，但功率較小，最高的功率也只能達(dá)到百毫瓦的級(jí)別。

2.3電磁共振技術(shù)

電磁共振是通過對(duì)發(fā)射裝置以及接收裝置其參數(shù)的合理調(diào)節(jié)，讓發(fā)射線圈以及接受線圈之間產(chǎn)生合理的電磁共振而進(jìn)行電能傳輸?shù)倪^程，在這一共振頻率電源的驅(qū)動(dòng)下，系統(tǒng)能夠達(dá)到電諧振的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)能量從發(fā)射端到接收端之間的高效傳遞，這一技術(shù)就被稱為電磁諧振型電能傳輸技術(shù)。

2.4微波電能傳輸技術(shù)

微波電能傳輸技術(shù)是指通過微波來傳輸電能，這一技術(shù)的原理是先將電能轉(zhuǎn)化為微波，將其發(fā)射并輻射到周圍的空間中，負(fù)載再通過整流的方式，將微波再轉(zhuǎn)化為直流電來使用。通常微波電能傳輸技術(shù)的傳輸距離較短，且傳輸過程的功率較小，因此，微波電能傳輸技術(shù)所具有的應(yīng)用范圍較窄，只適用于距離較短且供電較小的電器來使用。

2.5激光電能傳輸技術(shù)

激光電能傳輸技術(shù)是通過輻射放大原理來將電能轉(zhuǎn)化為激光，再將激光發(fā)射，接收裝置接收激光后進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，接收裝置通常是光伏電池。由于激光發(fā)射后的方向性較好，且傳播距離遠(yuǎn)、傳播過程中能量集中，具有較高的傳輸效率，能夠在較小的范圍內(nèi)集中采集較多的光能，因此，激光電能傳輸技術(shù)具有傳輸距離較遠(yuǎn)的有點(diǎn)，且接收裝置小、效率高，通常被應(yīng)用于微型飛機(jī)、航天器等設(shè)備中來進(jìn)行遠(yuǎn)程的電力傳輸，具有極大的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于微型飛行器等的續(xù)航具有重要意義。

3無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)用

3.1電動(dòng)汽車中的應(yīng)用

無線電能傳輸可以應(yīng)用到電動(dòng)汽車供電系統(tǒng)中的無線充放電中，有效解決了各類充電樁在電動(dòng)汽車中的建設(shè)問題，同時(shí)也將電動(dòng)汽車的充電分散開，在一定程度上也緩解了大量電動(dòng)汽車進(jìn)行規(guī)?；某浞烹妼?duì)于傳輸電網(wǎng)造成的沖擊。當(dāng)前，將無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)汽車中成為國(guó)內(nèi)各汽車生產(chǎn)商以及科研機(jī)構(gòu)的熱點(diǎn)研究項(xiàng)目，也取得了一定的成果。將無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)汽車中對(duì)于智能電網(wǎng)來說，具有積極作用。主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：首先，能夠有效一直可再生能源輸出及波動(dòng)，電動(dòng)車采用無線電充放電技術(shù)，與電網(wǎng)能夠產(chǎn)生更強(qiáng)的互動(dòng)，通過智能互動(dòng)系統(tǒng)的連接來自動(dòng)控制電動(dòng)汽車合理的進(jìn)行充放電，提高可再生能源消納能力。其次，能夠有效減少電動(dòng)車充放電對(duì)電網(wǎng)帶來的沖擊影響，與有線的充電方式相比較，無線充電方式將充電地點(diǎn)分散開來，有利于提高電動(dòng)汽車充電的聚集度，由于電動(dòng)汽車充放電與電網(wǎng)之間并無物理連接，充電過程也變得更具靈活性、安全性，分散連續(xù)充電也降低了快速充電，有效減輕電動(dòng)汽車的充放電對(duì)電網(wǎng)帶來的沖擊。另外，能夠有效的降低對(duì)于電池容量需求，電動(dòng)汽車行駛距離越長(zhǎng)，則電池就越容易失效，用戶必須及時(shí)更換新的電池。采用無線充電形式，能夠減少電池容量，降低更換電池所需的成本。

3.2智能家居中的應(yīng)用

隨著智能化技術(shù)的研究和發(fā)展，智能家居稱為近幾年的熱門話題，而對(duì)于智能家居中的家用電器來說，采用無線電能傳輸技術(shù)具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠擺脫傳統(tǒng)的充電線纜對(duì)電器互聯(lián)的限制，體現(xiàn)出了更大的便捷化、人性化，人們更加趨向于“無尾”家電的應(yīng)用。

3.3醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用

在醫(yī)療設(shè)備中，無線電能傳輸技術(shù)同樣能體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，主要是應(yīng)用與集中植入式的醫(yī)療設(shè)備中進(jìn)行無線供電，例如：心臟起搏器、全人工心臟等等。植入式的醫(yī)療設(shè)備通常所需的供電功率較小，適宜采用植入式電池的無線充電等方式來進(jìn)行供電。在人體植入式設(shè)備中進(jìn)行非接觸式的無線電能傳輸是當(dāng)前研究的主要熱點(diǎn)，無線電能傳輸在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用主要具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：第一，避免導(dǎo)線與人體皮膚直接接觸，防止由于感染而出現(xiàn)并發(fā)癥；第二，避免植入式電池的電能耗盡之后需要進(jìn)行手術(shù)來更換的問題，降低了由于手術(shù)而帶來的二次傷害；避免人體皮膚直接進(jìn)行電氣連接，消除了意外點(diǎn)擊的安全隱患，消除了物理層面的磨損以及電氣腐蝕，具有較高的安全性、可靠性。

3.4工業(yè)中的應(yīng)用

將無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)中，具有廣闊的發(fā)展前景。在工業(yè)中的特殊場(chǎng)合中，例如設(shè)備監(jiān)測(cè)裝置、水下機(jī)器人等，在以往的供電過程中，即使這些特殊的場(chǎng)合也通常采用換電池或是電纜傳輸?shù)姆绞絹磉M(jìn)行供電，造成設(shè)備無法正常使用及維護(hù)。而采用無線電能傳輸技術(shù)能夠有效的克服這些缺點(diǎn)。

4結(jié)束語

綜上所述，無線電能傳輸技術(shù)經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，當(dāng)前能夠被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中，為人們的生產(chǎn)生活帶來較大的方便，具有較高的安全性以及可靠性。但在其發(fā)展過程中，同樣存在較多的問題需要解決，例如，理論不夠完善等。因此，在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)積極探索，不斷創(chuàng)新，在技術(shù)上取得突破，將無線電能傳輸技術(shù)進(jìn)一步完善，提高其供電效率和傳輸距離，為人們的生活帶來更多的便捷。

參考文獻(xiàn)

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無線電力傳輸范文第5篇

市場(chǎng)前景

充電設(shè)備與電源線說再見的日子也許不遠(yuǎn)了。無線充電技術(shù)走進(jìn)消費(fèi)者視線開始于2010年，2011年多家日本廠商率先展示其無線充電技術(shù)相關(guān)商用設(shè)備，并且在2011年下半年開始有一些消費(fèi)電子廠商將其用于智能手機(jī)等便攜設(shè)備的充電應(yīng)用，逐漸開始走入大眾的世界。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Marketsand Markets的一份報(bào)告，全球無線充電市場(chǎng)將在未來五年內(nèi)獲得井噴式增長(zhǎng)，到2017年將形成超過70億美元的市場(chǎng)，而在2011年這一數(shù)字僅僅只有4.57億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為57.6%。

隨著智能手機(jī)以及平板電腦等產(chǎn)品的不斷普及，生活中需要對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行充電的場(chǎng)合也越來越多，市場(chǎng)對(duì)無線充電功能的需求也隨之不斷增加。預(yù)計(jì)在今后，我們將會(huì)迎來一個(gè)只需將自己的便攜設(shè)備放在像一張大桌子似的充電臺(tái)上的任意位置即可以進(jìn)行充電的時(shí)代。為了實(shí)現(xiàn)這一愿望，有些公司已開始了電場(chǎng)耦合式無線充電模塊的批量生產(chǎn)，為便攜設(shè)備無線充電功能的普及做出了貢獻(xiàn)。雖然手機(jī)充電是一個(gè)潛在的巨大市場(chǎng)，但無線充電的市場(chǎng)推廣還沒有被廣泛接受。支持無線充電所帶來的硬件成本問題，以及效率低于標(biāo)準(zhǔn)有線充電的問題都需要解決。有線充電的電氣觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生問題的充電應(yīng)用場(chǎng)景是無線充電能夠真正發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的地方。例如要求設(shè)備能夠防水，或是在有液體或惡劣氣候條件的環(huán)境中工作。無線充電使這些設(shè)備能夠永久密封，并且能通過無線、非接觸式的方式充電。

未來的無線充電技術(shù)將讓所有的移動(dòng)設(shè)備嵌入內(nèi)置接收器和發(fā)射器，這些接收器和發(fā)送器被無處不在的部署在公共區(qū)域，如咖啡館、賓館、機(jī)場(chǎng)、快餐店等。消費(fèi)電子設(shè)備是顯而易見的目標(biāo)市場(chǎng)，但醫(yī)療和工業(yè)便攜設(shè)備也是能夠從無線電源受益的應(yīng)用細(xì)分市場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)防水外殼并減少充電端口，這些充電端口經(jīng)常被使用，由于充電線的重復(fù)插入，可引起不必要的故障。

無線充電的整個(gè)系統(tǒng)其實(shí)并不復(fù)雜，基本上包含了兩個(gè)部分，一個(gè)是連接電源的充電端發(fā)信器，另一個(gè)被充電電子產(chǎn)品上，跟硬幣大小差不多的接收器，只要在一定的范圍內(nèi)（跟據(jù)不同的技術(shù)距離不同），電源能夠瞬間自發(fā)信器傳到對(duì)應(yīng)的接受器，從而實(shí)現(xiàn)電能的傳輸?？梢哉f，對(duì)無線充電而言，設(shè)備是簡(jiǎn)單的，充電距離與效率才是技術(shù)最核心的環(huán)節(jié)。

無線充電技術(shù)原理

無線充電技術(shù)的原理研究可以追溯到19世紀(jì)30年代，科學(xué)家邁克爾?法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理，即周圍磁場(chǎng)的變化將使電線中產(chǎn)生電流。到了19世紀(jì)90年代，愛迪生光譜輻射能研究項(xiàng)目的一名助手，也是后來的科學(xué)家尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla) 證實(shí)了無線傳輸電波的可能性，并申請(qǐng)了首個(gè)專利。目前短距離無線充電存在三種不同的商用技術(shù)，電磁感應(yīng)技術(shù)、無線電波技術(shù)和電磁共振技術(shù)，幾種技術(shù)各有特點(diǎn)。

近期電磁感應(yīng)技術(shù)首先取得了突破，一些展會(huì)上展出的產(chǎn)品均是采用電磁感應(yīng)原理取得的成功。電磁感應(yīng)技術(shù)，通過初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端，由于電磁感應(yīng)技術(shù)具有技術(shù)簡(jiǎn)單、充電高效，并能夠運(yùn)用于如滿布水、沙泥及灰塵的各種惡劣環(huán)境中，未來很有可能在幾種技術(shù)的較量中最先取得成功。電磁感應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還包括傳輸?shù)墓β士梢詮膸淄叩缴习偻?，基本滿足了現(xiàn)在大部分消費(fèi)電子產(chǎn)品特別是智能手機(jī)等充電需求最大的市場(chǎng)要求。但是，電磁感應(yīng)技術(shù)也有自己的問題，首先是傳輸距離很短，必須接觸才能實(shí)現(xiàn)無線輸電；另一方面，無論是線圈和電路之間的屏蔽問題需要對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)加以改進(jìn)，還是充電端要進(jìn)行智能識(shí)別以判斷是被充目標(biāo)還是其他金屬以避免誤充造成不必要的安全隱患，都是電磁感應(yīng)技術(shù)快速普及面臨的最大挑戰(zhàn)。

IDT先進(jìn)用戶界面部戰(zhàn)略營(yíng)銷總監(jiān)Eric Itakura相信電磁感應(yīng)技術(shù)背后有很多樂觀因素，因?yàn)槠浔澈笥幸粋€(gè)聯(lián)盟機(jī)構(gòu)（無線電源聯(lián)盟），迄今為止加入的會(huì)員超過100人。代表制造商的會(huì)員橫跨多個(gè)不同的細(xì)分市場(chǎng)，包括消費(fèi)電子、電池、家具、汽車等。擁有廣泛的支持和設(shè)備之間最重要的互操作性對(duì)保證用戶體驗(yàn)和承諾可在任何地點(diǎn)充電至關(guān)重要。除了支持這種技術(shù)的公司眾多，其他優(yōu)勢(shì)還包括高效率，低成本、工作在非電離kHz頻率內(nèi)，并把磁場(chǎng)控制在非常小的區(qū)域里、安全性高。但是其他技術(shù)和要求更長(zhǎng)距離的應(yīng)用還有發(fā)展空間。

無線電波技術(shù)也是發(fā)展較為成熟的技術(shù)，其基本原理類似于早期使用的礦石收音機(jī)。通過一個(gè)微型高效接收電路，可以捕捉到從某個(gè)指定位置傳送過來的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng)，并且可以對(duì)不同位置的設(shè)備進(jìn)行同時(shí)傳送電能。但缺點(diǎn)也很明顯，一個(gè)是傳送功率小，充電速度會(huì)比較慢；而且傳輸?shù)男室脖容^低。無線電波技術(shù)比較適合的一些小功率或相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間不移動(dòng)的設(shè)備充電，并且非常理想用于物聯(lián)網(wǎng)的一些未來供電應(yīng)用。