开题报告--谐振式无线电能传输系统设计

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1、 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 10 1 磁耦合谐振式磁耦合谐振式无线电能传输系统设计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 1 课题来源课题来源 本课题为磁耦合谐振式无线电能传输课题。早在 1893 年，美国科学家尼古拉.特斯 拉（Nikola Tesla）就成功利用无线充电技术点亮了一盏磷光照明灯，后来，相继有微 波式无线电能传输系统和磁耦合式无线电能传输系统，但直到 2007 年磁耦合谐振式无 线电能传输的概念才被首先提出

2、来。 2 2 研究的目的和意义研究的目的和意义 2.12.1 民用民用产品产品 由于无线电能传输系统不需要在设备与电源之间使用硬件接口，因此同一个电源可以给 各种不同的用电设备充电。这样的话，只要有无线电能供电设备的地方，消费者就可以 随时给自己的设备充电。就像我们只要到了有 WIFI 热点的地方就能够快速上网一样。 因此，无线电能传输系统的应用将极大的增加电子设备的续航能力。应用了无线电能传 输系统， 设备的外壳可以做成全封闭的， 这将增加电子产品的耐用性， 安全性和美观性。 另外，无线电能传输系统的使用将使得家庭中不再需要插座，布线。一个无线电能供电 桩就可以满足全家人的用电需求。这对于增

3、加用电的安全性和节约资源具有重大意义。 2.22.2 工程工程以及军事以及军事 如果大功率，远距离，高效率的无线电能传输系统研究成功，偏远地区，地震灾区的供 电将不再是问题，并且也可以减少供电施工人员的劳动强度，保护自然环境。由于接口 的统一，国家的电网系统将更加坚强可靠。大型发电厂，微型发电站，家庭太阳能或风 能发电站之间的能量传输将更加灵活和可靠， 降低突发事件下的大面积停电风险。 战时， 对于需要紧急电能支援的地区，可以使用大型飞机装载无线电能供给装置实现能量的供 给。由于实现了能量的无线供给，各种微型侦察设备可以做得更加小，不间断工作，为 情报收集提供了极大的便利。 10 2 3 3

4、国内外的研究现状和发展趋势国内外的研究现状和发展趋势 3.3.1 1 各种各种无线电能传输无线电能传输原理的分类原理的分类与介绍与介绍 微波式微波式无线电能传输无线电能传输(Wireless Power transmission via (Wireless Power transmission via MicrowaveMicrowave) ). . 微波式无线电能传输技术是将电能转化为微波，让微波在自由空间中传送到目标位置， 再经整流，转化成直流电能，提供直流供电的技术。由于微波传输过程中其能量在空气 中的衰减较大，目前微波式无线电能传输系统已被实验证实的最大总效率仅为 54%，远 不能达到

5、商用的要求。但是微波式无线电能传输技术最显著的优点就是传输距离非常 远，在宇宙空间中的应用前景非常可观。 激光式无线电能传输激光式无线电能传输(Wireless Power transmission via laser)(Wireless Power transmission via laser)。 激光方向性强、能量集中,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

6、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电场耦合式无线电能传输（ElectricalElectrical- -field coupled power transferfield coupled power transfer，ECPTECPT） 。 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 输磁 场 耦 合 式 无 线 电 能 传 输 (magnetically(magnetically- -coupled inductive wireles