无线能量传输原理.ppt

* Energy Wireless Transfer 什么是无线能量传输？ 无线能量传输就是将电能以无线能量的方式进行远距离传输，这种传输的始、终点可以是地、空、天的任意两两组合。与无线通信系统类似，无线能量传输系统也包括发射机、发射天线和接收设备几部分。但无线能量传输系统又与无线通信系统存在很大差别，对于无线通信系统而言，无线电波被用于信息的载体，而对于无线能量传输系统，无线电波是能量的载体，附带能量的电磁波基本上是未经调制的单频波 ;无线通信系统注重信息传输的效率和准确性，而无线能量传输系统更倾向于能量传输的效率。无线能量传输的总效率定义为直流到电磁波、电磁波传输以及接收整流三部分效率的总乘积。 无线能量传输的方式 无线能量传输的原理—电磁感应式 基本原理：在初级线圈通入一定频率的交流电源，通过电磁感应原理将会在次级线圈产生一定的电流，从而实现了将能量从发射端传递到接收端。 无线能量传输的原理—电磁共振式 无线能量传输的原理—无线电波式 无线能量传输的原理—无线电波式 Power cast公司研制出可以 将无线电波转化成直流电的接收装置，可在约1米范围内 的不同电子装置的电池充电 无线能量传输的原理—微波方式 无线能量传输的原理—微波方式 微波无线能量传输的特性 作为一种点对点的能量传输方式，WPT具有以下特点: 1）能量源和耗能点之间的能量传输系统是无质量的 2）以光速传输能量 3）能量传输方向可迅速变换 4）在真空中传递能量无损耗 5）波长较长时在大气中能量传递损耗很小 6）能量传输不受地球引力差的影响 7）工作在微波波段，换能器可以很轻 微波能量传输系统各部分的传输效率 一个微波能量传输系统的几个基本组成部分如下图所示 直流一直流转换效率理论最大值一76% 直流一直流转换效率实验值一54% 微波无线能量传输—频率的选择 频率选择需考虑的因素 1)天线孔径大小 2)频率对系统整体效率的影响 3)与部件效率直接相关的散热问题 4)恶劣气象条件下的可靠性问题 5)现有可用元件的先进性 6)所选频率对其他电磁波谱的影响 不同大气条件下微波能量传输效率与频率的关系 无线能量传输的原理—激光方式 无线能量传输的原理—超声波波方式 无线能量传输各种方式的特点 *