俞彥臻

摘要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展和進步，近些年來，無線電傳輸技術(shù)已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。磁耦合諧振式無線電能傳輸是一種新型的無線電能傳輸方式，傳輸?shù)木嚯x為幾十厘米，傳輸?shù)男矢哌_85%以上。磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)集合多種學科技術(shù)，達到安全、高效和便捷的電能傳輸過程。本文通過對無線電能傳輸技術(shù)的介紹，對磁耦合諧共振式無線電能傳輸技術(shù)進行簡述。

關(guān)鍵詞：無線電能傳輸；磁耦合諧振式；傳輸技術(shù)；傳輸特性；發(fā)展趨勢自第二次工業(yè)革命以來，人類進入了電氣化的時代。大到全球的電網(wǎng)，小到家用的電器設(shè)備，都離不開電能，而傳輸?shù)姆绞蕉家杂芯€傳輸為主要方式。有線傳輸在傳輸過程中出現(xiàn)了很多的問題，嚴重影響了用電設(shè)備的使用壽命和人們對電能傳輸?shù)恼Ｊ褂?。隨著人類生活水平的提高，對電能的需求也隨之增大，傳統(tǒng)有線傳輸方式已經(jīng)無法滿足生活的需求，因此，脫離金屬接觸的無線電能傳輸方式應(yīng)運而生。無線電能傳輸技術(shù)是目前電工領(lǐng)域比較熱衷討論的一個話題。

1磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)大多都是兩線圈結(jié)構(gòu)和增加兩個線圈組成的四線圈結(jié)構(gòu)。整個能量傳輸系統(tǒng)分為能量發(fā)射端和能量接收端兩部分，其中能量的發(fā)射端包括發(fā)射能量線圈和高頻率的電源，能量接受端包括接收線圈和諧振電路板及負載電路[1]。

1.2 工作原理

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)的工作原理是導線纏繞制成的發(fā)射線圈（空芯電感）與諧振電容共同并列形成的諧振體。諧振體所容納的能量在電場和磁場之間或者自諧振頻率在一定空間的隨意振動，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的以線圈為原點，以空氣為傳輸媒介時更換磁場[2]。能量的接收端是由接收線圈帶有一個單位電容組成的諧振體，在相同條件下的諧振頻率與能量發(fā)送端頻率相同，并能夠在所能感應(yīng)的磁場與電場之間進行自由的諧振，實現(xiàn)兩個諧振體共同的交換，在交換的同時諧振體之間也存在著相同頻率的震動以及能量的交換，這就叫做兩個諧振體共同組成的耦合諧振系統(tǒng)。

2磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀與熱點問題

2.1 傳輸水平

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)是一種中距離傳輸電能的方式，很多研究者都對其進行了深入的研究，對于技術(shù)傳輸水平的研究主要體現(xiàn)在傳輸效率和傳輸距離上，與系統(tǒng)共振的頻率有關(guān)。一般普通的諧振頻率都選用13.56MHz的頻率，需求比較高的系統(tǒng)采用比較高端的頻段[3]。

2.2 傳輸特征

磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)在傳輸過程中具有以下特征：一是頻率分裂和調(diào)頻技術(shù)，頻率分裂是指在整個系統(tǒng)線圈傳輸結(jié)構(gòu)中，隨著傳輸距離的減少，傳輸?shù)乃俾室矔霈F(xiàn)不同的值域；二是在傳輸結(jié)構(gòu)中加入中繼諧振線圈和接收終端的線圈。在具體的設(shè)備中結(jié)合多個中繼諧振線圈和接收線圈的結(jié)構(gòu)中，對傳輸系統(tǒng)進行研究和分析，可以充分說明系統(tǒng)不受弱導磁性物體的影響；三是磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)只有在一定的水平位置角度移動下才能實現(xiàn)較高速率的無線電能傳輸[4]。

2.3 新材料的應(yīng)用

無線電能傳輸最重要的就是實現(xiàn)傳輸?shù)母咝?、傳輸?shù)木嚯x長、傳輸功率大，但是由于多方面原因的限制，無法實現(xiàn)上述三個目標。在磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)中是利用附近外界的能量進行傳送的，主要的耗損有歐姆損耗和輻射損耗。在這種情況下，提高速率，首先要減少歐姆損耗，利用超導材料可以實現(xiàn)這一目的。

2.4 干擾問題

無線電能傳輸線圈會受人們?nèi)粘Ｉ钣闷窋[放位置的影響。當用品靠近線圈時，會導致系統(tǒng)傳輸諧振頻率的偏差。根據(jù)實踐證明，無線電能傳輸對干擾源的頻率非常敏感，離線圈越近，影響越大。

3磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)需要解決的問題和發(fā)展的趨勢

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)取得了比較大的成果，但是在個別方面的研究還不夠深入。首先關(guān)于磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)沒有形成一套完整的設(shè)計方法；其次，系統(tǒng)參數(shù)沒有進行有效的分析以及校正；再次，對于系統(tǒng)應(yīng)用中與實際相關(guān)的內(nèi)容沒有進行解決；最后這種技術(shù)需采用高強度的磁場，但至今沒有在如何減少磁場危害上達到共識[5]。

4總結(jié)

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)已經(jīng)取得了比較大的成果，但是在科研方面還不夠充分，應(yīng)用還不夠廣泛，有很多的問題需要解決。例如沒有完善的理論支持，校正工作沒有進行深入的研究，與實際應(yīng)用嚴重脫節(jié)，并且該強度磁場會對人身體產(chǎn)生巨大的危害等問題。因此，科研工作者要對理論進行完善，積極采用新材料，將技術(shù)應(yīng)用到實際中。

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