磁耦合谐振无线电能传输系统传输效率影响因素研究

王岩燕

（平凉职业技术学院，甘肃 平凉 744000）

1 无线电能传输技术

1.1 电磁微波型无线电能传输

电磁微波型无线输电传输原理为用微波源将电能转化为微波，通过发射天线将微波发射，让微波在自由空间中传输到接收端，接收端的天线接收后，经整流为其他设备供电。微波电能传输有定向性好以及可以穿透电离层等特性。但是由于微波无线电能传输（Wireless Power Transmission，WPT）的工作频率高、系统能量传输效率较低，因此并不适用于能量传输距离较短的应用场合。

1.2 电磁感应型无线电能传输

电磁感应式WPT的基础是电磁感应原理，电能的传输需要经过3个过程。首先，发射侧通过整流、逆变发射能量；其次，相互分离的发射侧线圈和接收侧线圈通过电磁场来实现在较近距离条件下电磁能量的传输；最后接收端接收能量经过整流、逆变后给设备供电。

1.3 磁耦合谐振型无线电能传输

磁耦合谐振型WPT和电磁感应型WPT相比，其能量的有效耦合性更好，电能的传输效率更高，可利用其对激励频率具有严格要求这一特性向指定电器供电，供电安全性高。此外，非接触感应绕组间的错位敏感度也低。

2 磁耦合谐振无线电能传输系统

2.1 磁耦合谐振无线输电系统工作原理

磁耦合谐振式无线输电系统的工作原理如图1所示，线圈D为接收端线圈，线圈S为发射端线圈，若它们的共振频率相同，当系统工作的频率为该共振频率时，两线圈便会发生共振，并在两线圈间建立起能量传输通道，并且此时谐振回路的阻抗有最小值，由激励电源发出的大部分能量便会通过该能量传输通道传给负载。……