动态无线电能传输恒功率控制研究

聂彬彬

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110000）

1 引言

随着技术的进步，越来越多电子用品在日常生活中占据着重要地位，例如：手机、平板电脑、笔记本电脑等等。此类设备的普及也伴随着携带、充电及安全等相关问题，已越来越引起人们的关注与讨论。其中较为明显可见的是：传统的输电方式难以满足人们的需求。切断电子设备“最后一根线”——电力线，已成为一项重要的研究项目，众多国家和科研组织已开始将研究方向转向无线电能传输领域。我国的无线电能传输技术虽然起步较晚，但是进展较快[1]。

无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）是一种基于电磁学和无线电波理论的新兴技术，作为电气和无线电学科的综合应用，其依靠电磁效应与能量交换作用，实现了电能在电源和负载之间的无接触式的能量传输。由于无线电能传输技术使得电源和负载不再直接相连，而是处于一种电气隔离状态，所以其具备安全、灵活、可靠等突出特点。同时，传输过程可实现由小功率至大功率，由近距离至远距离等不同需求、不同场合的能量传输[2]。该项技术在近期未来必然是一个重要的发展方向。

2 磁耦合谐振式无线电能传输

2.1 传输方式及特点分析

目前，最为常见的无线电能传输方式主要分为三类：磁感应式无线电能传输（Magnetic Induction Wireless Power Transfer,MI-WPT）、微波式无线电能传输（Microwave Wireless Power Transfer,MWPT）、磁耦合谐振式无线电能传输（Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCR-WPT）。不同类型的传输方式可适用于不同场合、不同性能所需的能量供应要求[3]。

相较于其他传输方式，磁耦合谐振式无线电能传输可以在几厘米到几米的传输范围内无线供电，同时在传输过程中，不会受到中间障碍物的影响，传输功率等级为几十瓦或者数百瓦，在中等距离传输中有着非常广阔的应用前景。……