开题报告--谐振式无线电能传输系统设计.doc

毕业设计（论文） 开题报告 题目 谐振式无线电能传输系统设计 学生姓名 学号 专业 电气工程及其自动化 班级 指导教师 评阅教师 完成日期 年 月 日磁耦合谐振式无线电能传输系统设计 学 生：万志 指导教师：王强 （三峡大学国际文化交流学院） 1课题来源 本课题课题）54%，远不能达到商用的要求。但是在宇宙空间中的应用前景非常可观。,利用激光可以携带大量的能量,可以用较小的发射功率实现较远距离的输电。有关研究选择激光的优势在于,所需的传输和接收设备是微波所需的1/10,不存在干扰通信卫星的风险——使用微波却存在这种问题。不足点之一是障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换,使用激光不能像微波那样可以闯过云层,射束能量可能会在中途丧失约一半。 电场耦合式无线电能传输（Electrical-field coupled power transfer，ECPT）。 电场耦合式,或者称电容辅合式,主要是利用电源侧和负载侧之间的电容的电场来进行能量的传输。充电时，设备的位置具备一定的自由度，而且电极可以做得很薄，温升较低，更易于嵌入集成。。首先在位置方面，虽然它在距离上无法达到磁谐振无线电能传输系统的数米长度，但在水平方向上具有较大的自由度，用户可以将终端随意放在充电台上就能够正常充电。 磁场耦合式无线电能传输(magnetically-coupled inductive wireless power transfer，MCI-WPT)。 其根本原理是利用电磁感应原理，类似于变压器，在发送端和接收端各有一个线圈，初级线圈上通一定频率的交流电。由于电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。磁场耦合式无线电能传输具有传输功率大，效率高的优点。功率轻松达到KW等级，在近程传输时效率可到90%以上，但是仅限于毫米级别。当传输距离增大时，其传输功率和效率都会急剧下降。发射线圈与接收线圈之间需要严格的对其，线圈间的横向偏差同样也会导致无线传输效率的大幅下降。由于接收线圈与发射线圈的距离非常近，在进行大功率传输时的扇热问题也将影响各元器件的工作状态，从而降低传输效率。 目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。但是其最大传输功率限制在5W以内，因此限制了该标准的进一步应用。 磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically-coupled resonant wireless power transfer，MCR-WPT)。 MIT隔空无线点灯实验所使用的磁耦合谐振式无线电能传输系统，则是现在最被看好、被认为是最有希望广泛应用于各种日常电气设备中的一种方式。根据《Science》报道,MIT物理学助教授马林?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60W电灯泡，传输距离有2.1米远,平均40%。他们利用的是一种全新的无线供电技术——非辐射电磁能谐振隧道效应,称作“Witricity”无线供电技术。采用“不发出电磁波的天线(Wireless Non-radiative Power Transfer)”实现非幅射共振能量传输。MIT的研究者用两个直径60cm的特殊铜线圈做实验,作为送电方的一个线圈接在电源上,作为受电方的另一个线圈置于2m外并连接一个灯泡。当送电方的接通电源后,两个线圈都以10兆赫兹的频率振动,从而产生强大的电磁场,通过“电振”电能被传递了,隔空供电使灯泡发光。在电源与灯泡中间放置木料、金属或其他电器等,灯泡仍会发亮。 直流共振式无线电能传输(Direct Current Resonant wireless power transfer)。 直流共振方式是将直流的电能转变为电磁场能源，是利用叫做“电磁场共振场 (Electromagnetic Resonance Field) ”的新物理现象的电力传输的新技术。由于是从直流电源形成直接共振场之故，因此能够提高能源的变化效率。同时也能够减少传输电力时变换电力的次数，从而达到简单化和高电力效率。更加上通过扩大共振场，将能够期待应用于各种各样的场面。 超声波式