基于中继线圈的无线电能传输技术拓扑结构的研究

毛珍珍 胡汴攸

（江苏师范大学 中俄学院，江苏 徐州221116）

1 概述

2006 年11 月, 美国麻省理工学院Marin Soljacic 教授于在美国AIP 工业物理学论坛上明确提出磁共振式无线能量传输技术[1], 并且理论上论证了该技术用于传递能量的可行性，在2007 年进行了基本了实验验证[2]，技术被定名为“Witricity”。MIT于2009 年3 月在物理学年报(Annals of Physics)上发表了磁共振式无线能量传输技术研究方面的新成果[3],该文描述了另一种传统的能量传输机制，在能量流发生的第三个相同谐振体之后，这一机制提高了系统的效率。MIT 最新的研究成果是发表于2010 年1 月份应用物理学期刊(Applied Physics Letters)上关于中距离多接收装置同步供电系统的文章[4]。

现在很多国内的研究机构都在研究磁共振无线能量传输技术，在2008 年以来，一个由哈尔滨工业大学朱春波教授带领的研究小组一直在进行一系列的基础研究，对中频谐振系统的电路理论和电磁波分析[5]，已确定了最佳的连接条件，实验采用集中参数元件构成谐振体，能在70cm 传输距离下实现23W 的能量传输。华南理工大学张教授领导的研究小组从理论角度分析了谐振耦合的工作原理，得到了无线能量传输及传输效率与距离、频率、线圈参数之间的关系，提出了获得最大传输效率的条件及优化设计方法，并用实验进行了验证[6]。

基于谐振变换器的设计方法和LC 串联谐振和并联谐振的概念，文献[7]提出串- 串(Series-Series, SS)、串- 并(Series-Parallel, SP)基本补偿结构、拓扑结构以及相关的参数设计方法简单，这两种经典的基本的二阶补偿广泛应用于WPT 系统，但是仍然存在一些问题。……