无线能量传输技术调研报告

1、无线能量传输技术研究报告，摘要，1，无线能量传输技术理论介绍2，无线能量传输技术实现3，无线能量传输中的问题4，摘要和展望，无线能量传输技术理论，无线能量传输技术(WPT)，顾名思义，以非接触式无线方式实现电力和电力设备之间的能量传输。无线能量传输技术与无线信号传输技术(无线电等)不同，前者侧重于能量传输的功率效率参数，后者侧重于能否成功恢复信号与噪声比。无线电能量传输技术理论，电磁辐射产生的交变电磁场称为感应场，可以分为辐射源周围空间和辐射源之间均匀间隔前后流动的其他特性两部分；另一种电磁场能量以电磁波的形式离开发射器，向外发射，这称为辐射场。电磁辐射场根据感应场和辐射场分为近场(感应场)和

2、远场(辐射场)。通常是以场源为中心的三个波长范围内的区域，通常也称为近场或感应场；以场源为中心的半径不是三个波长的空间的范围称为远场，也称为辐射场。无线能量传输技术理论，近场一般具有1，近场，场强和磁场强度的大小没有一定比例关系的特点。一般来说，对于高电压电流的场源(例如发射天线、馈线等)，电场比磁场强得多，而对于低电压电流的场源(例如某些感应加热设备的模具)，磁场比电场大得多。2、近场的电磁场强度比远场大得多。3、近场电磁场强度随距离变化较快，在此空间中不均匀性大。近区通常使用谐振耦合或电磁感应模式进行无线能量传输。无线能量传输技术理论，磁共振组合无线能量传输系统图，LC谐振电路，此模式的运

3、动方程为：1)谐振组合无线能量传输，无线能量传输技术理论，从接收器吸收负载的有用电力：系统的辐射功率：由发射器吸收的电力：由接收器吸收的电力：外部干扰对象e无线能量传输技术理论，远场的主要特征是：1，在远场，所有电磁能量基本上以比感应场慢得多的电磁形式发射和传播。2，在远场，电场与磁场的运行方向相互垂直，都与电磁波的传播方向垂直。3、远场是弱场，电磁场强度在远场较小，主要有两种无线能量传输技术：微波能量传输技术和激光能量传输技术。无线能量传输技术理论，无线能量传输的特性点对点能量传输方式，WPT的特性包括：l，能量源和能量消耗点之间的能量传输系统是无质量的。2、以光速传输能量3、快速转换能量传

4、输方向4、在真空中能量无损传输5、波长较长的情况下，大气中能量传输损失很小。6、不受地球重力差异影响的能量传输7、在微波频段转换器中工作，大部分是非常明显的，但在空间应用中是最后一个重要的功能。宇宙中唯一的主要能量是太阳能。燃料电池、电池组、核能，甚至吸收太阳能的天线安排都必须克服重力，转移到太空。但是微波炉能量供应方式将主要电源放在外层空间，只留下占系统质量一小部分的过滤器和整流设备，避免了这种缺点。、无线能量传输技术理论、香港专业教育院研究员比较了电磁感应、无线传输、谐振耦合三种无线能量传输方法，比较表如下。无线能量传输理论，这些能量传输方法都可以实现能量无线传输，但它们也有不可克服的缺点

5、。例如：电磁感应不能控制传输，范围内的金属会产生消耗电能的电磁感应，对设备的线路检测加热，严重的话会损坏设备。传播方式的问题主要在于能量传输过程中能量损失太大，传输效率太低；谐振耦合方式的安全实现是一个更严重的问题，为了更好地实现谐振耦合，需要几兆赫兹到几兆赫兹之间的传输频率，这个频率又是产生共振最困难的波段。实施无线能量传输技术，谐振磁耦合无线能量传输技术，在MIT无线能量传输实验中，发射谐振腔和接收谐振腔为半径3毫米铜线圈5.25元，线圈半径300毫米，高度200毫米，具有分布式电感和电容特性的线圈型谐振腔，其谐振频率为9.90MHz，进行了实验测量。谐振腔距离为2米时，传输效率约为40，

6、距离为1米时，传输效率最高为90。2008年8月，英特尔西雅图实验室的Joshua R. Smith研究小组开发了基于磁共振组合无线能量传输技术的无线能量传输装置，该装置在1米的距离为60瓦灯泡供电，实现了高达75%的效率。无线能量传输技术的实现，由美国匹兹堡大学sun mingui教授领导的研究小组，对在体内植入电子设备的无线电波进行了深入的研究，他们在20厘米传输距离上实验了50%的传输效率。2010年，日本富士通使用磁共振无线能量传输技术充电了一个或多个设备。实验结果表明，无线传输距离约为15厘米，充电多个设备时，对设备相对充电器的位置没有限制。利用这项技术开发的充电系统目前只有150分

7、之1。无线能量传输技术，哈尔滨工业大学朱春波教授，利用直径50厘米螺旋铜线圈串联电容配置谐振腔，在0.7米的距离内传输23瓦的能量，传输距离为55厘米时获得最大负载电压，最大传输效率接近50%。重庆大学自动化学院孙霍普教授领导的研究小组克服了传播能量传输的核心技术课题，构建了完善的理论体系。开发的电波能量发射器可以产生600W 1000W的电力，传输效率为70%，可以同时为多个电场供电。也就是说，即使经常使用电器，增减也不会影响电力的稳定性。无线能量传输技术的实现，香港理工大学傅伟农教授带领的研究小组深入研究了感应耦合无线能量传输技术和磁共振耦合无线能量传输技术，并比较了两种无线能量传输方法。

8、他们采用了发射谐振器和接收谐振器相距20厘米时具有46%的传输效率和5.5MHz谐振频率的平面薄膜谐振器。但是，如果感应耦合无线电发挥相同的传输效率，则传输距离在0.5厘米以内。华南理工大学张宝教授领导的研究组从电路角度分析了谐振耦合传播能量传递系统的传输效率和距离、线圈大小等关系。为了实现谐振耦合无线能量传输系统的优化目标，为了进行比较实验，设计了多套谐振耦合功率无线传输装置，采用了不同的线圈参数。设计了频率跟踪系统，解决了谐振组合功率的无线传输中谐振频率失谐引起的传输效率低下问题。实施无线能量传输技术，感应无线能量传输，奥林匹斯医疗系统公司所长用胶囊内窥镜结构，2010年11月，英国哈洛i

9、pt在伦敦宣布，利用新开发的感应电气传输技术，电动汽车无线充电成功。日本也在进行这方面的研究。，实施无线能量传输技术，Powermat于2009年10月推出了几款主要由底座和无线能量接收器组成的无线充电器系列。其中支架部分采用超薄设计，系统的通用能源接收器可以与充电设备连接。除了通用接收器外，Powermat还为iPhone、iPod、Nintendo游戏场、blackberry手机等产品设计了专用无线能量接收器的无线充电器。实现无线能量传输技术，身体诊断和治疗，主要在日本东京大学、东北大学、武藏工业大学、美国密苏里大学哥伦比亚分校等，进行国内重庆大学、上海交通大学、浙江大学等感应无线能量传输技术研究。国内南京航空航天大学空间电力研究所也研究了电动汽车无线能量传输技术的几种模式。实施无线能量传输技术，微波和激光无线能量传输技术微波无线能量传输技术还在发展阶段，技术优势是成本低，技术瓶颈效率太低，容易发热，损坏设备。2009年，Lasermotive使用激光二极管在数百米远的距离传输超过1千瓦的电力，打破了多个世界记录，赢得了NASA (NASA)的大奖。无线能量传输问题，1，传输距离和效率问题2，设备体积和效率问题3，传输容量和效率问题4，变压器，线圈设计问题5，能量传输的安全性和可靠性，总结和展望，无线能量传输技术是无线技术在生活空间的另一场革命。这种新的能源访问模式可以