无线能量传输研究现状文献综述VIP免费

无限能量传输研究现状文献综述摘要：无线能量传输技术近年来得到了极大的发展，在诸多领域得到了广泛的应用。该技术不依赖于有线的传输媒介，对于有线供电部署困难的场景尤其是人体内部医用装置的供电具有重要的意义。本文将重点介绍无线能量传输技术的发展，传输方式，传输中遇到的问题以及国内外的研究现状。关键词：无线能量传输；无线供电；电磁耦合；磁场共振Abstract:Inrecentyears，wirelessenergytransmissiontechnologyhasbeenagreatdealofdevelopment,hasbeenwidelyusedinmanyfields.Thistechniquedoesnotrelyonawiredtransmissionmedium,forwiredpowereddeploymentdifficultiessceneespeciallythepowersupplyofthemedicaldeviceinsidethehumanbody,hasimportantsignificance.Thisarticlewillfocusonthedevelopmentofwirelessenergytransmissiontechnology,transmissionmode,theproblemsencounteredinthetransmissionaswellastheresearchstatusofthedomesticandforeign.Keywords:wirelessenergytransfer,wirelesspowersupply,Electromagneticcoupling，magneticfieldresonance.1．前言1.1背景简介及其应用无线能量传输是指通过无线的方式来实现能量从能量源传输到负载的一个过程。事实上，无线能量传输并不是什么新概念，早在1891年，尼古拉·特斯拉就证实了无线能量传输，2001年5月，法国国家科学研究中心的皮格努莱特(G.Pignolet)，利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。2006年末，物理学教授马林·索尔贾希克为首的研究团队试制出的无线供电装置，可以点亮相隔7英尺(约2.1m)远的60W电灯泡，能量效率可达到40％。2007年，美国麻省理工学院朝着无线能量传输迈出了革命性的一步，展示了一种能够替代现有笔记本、手机充电的方式，MIT的研究小组将这一概念称之为非辐射电磁场。2008年8月的英特尔信息技术峰会(IDF：IntelDeveloperForum)上演示了无线供电方式点亮一枚60W电灯泡，可以在1m距离内隔空给60W灯泡提供电力，效率高达75%。2008年12月17日，无线充电联盟成立，其使命是为了建立市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi。无线输电技术应用领域非常广泛，概括起来有以下几个方面：①应用于生物医学：把设备放置于体外，（利用电磁耦合传输能量）对体内设备进行无接触能量传输。②应用于交通运输以及水下、井下：进行海底探测等活动需要这项技术。③应用于机器人的驱动：在关节处，使用旋转变压器，大大提高机器人的灵活性，使机器人的应用更加广泛。④应用于电池充电：比如手机，笔记本电脑，太阳能电池板等。⑤其他，例如可以用于净水器等。如能研发出大功率、远距离的无线能量传输装置，将有可能引起能源领域一场变革。1.2传输方式介绍无线能量传输主要通过三种方式：①磁场共振技术，当两个设备具有相同的频率实现共振时，能量将通过无线的方式进行传输；②基于微波或激光的形式进行传输，通过发射以及接收的方式达到传输的目的；③电磁感应，通过变压器，已很直接的直接接触的方式进行传输。2国内外研究现状2.1国外研究现状国外对无线电能传输技术的研究较早，20世纪90年代初期，新西兰奥克兰大学对感应耦合功率传输技术（ICPT）进行研究，研究主要集中在给移动设备，特别是在恶劣环境下工作的设备的供电问题，其能量等级、距离、效率等指标都在不断提高。2007年，美国麻省理工学院的科学家们最近完成了一项实验，他们使用两个相距2米的铜线圈，成功地通过无线电力传输点亮了一个功率为60瓦的电灯泡。2008年9月，美国内华达州的雷电实验室成功的将800W电力无线传输到5m远的距离。2011年3月22日，在东京举行的安防用品展会上，松下就推出了一款可以无线充电的太阳能电池板。2012年9月5号，手机通信厂商诺基亚联合微软发布了一款能够实现无线充电的手机。这些都标志着无线能量传输技术正在一步步走向成熟。2.2国内研究现状国内的研究起步较晚，但也取得了一定的成就。2001年，西安石油学院的李宏发表了第一篇关于感应电能传输技术在矿井用感应电力机车上应用的可行性的文章。同年，重庆大学自动化学院孙跃教授开始了对无线电能传输技...