无线电能传输技术研究与应用论文

无线电能传输技术研究与应用论文

引言：

无线电技术近些年持续进步并完善，已位列未来十大前沿科技之中。这类技术施展范围很广，现阶段主流的几种无线能量传输方式有：通过电磁感应实现的传输、借助电磁共振完成的传输，还有利用微波进行电能传送。无线电传输技术要取得进步，需要在供电环节发挥关键作用，提升设备供电的稳定性和安全性，这就要求深入理解当前的技术原理和方法，同时留意其应用范围和未来趋势，这是非常必要的。只有清楚其发展路径，才能持续改进和完善这项技术，接下来就对此进行说明。

一、无线电能传输技术及发展。

当前，我国的无线电能传输技术还处于不断的发展过程中。传统的电力输送方式必须借助物理线路进行，一般使用电缆作为主要的传输介质，然而在电力输送期间，因为线路的长度无法避免能量在传输过程中的损失，此外，采用物理线路输送的方式，还可能存在线路老化或尖端放电等引发电火花的危险因素，设备供电的稳定性以及安全性都难以得到充分确保。在部分特殊供电环境中，通过电缆传输电力难以确保稳定供电，极易引发重大事故造成严重后果，比如海底作业区、地下矿采区等。现在人们日常活动高度依赖电力，各类用电装置数量庞大且形态各异，倘若采用线路布设方式，就需要准备各种规格的电源线，这给日常生活增添诸多麻烦，并且也产生了用电安全的潜在风险。显而易见，运用无线电力传输手段是时代进步的必然选择，伴随科研领域的持续突破，电力无线传输方法先后经历了激光引导、电磁感应及磁共振等多种形态的演进，显著增强了能量传递的效能kaiyun官方网站登录入口，相较传统布线方式，在电磁条件优越且能量需求不大的环境中，这种传输途径更能展现出其独特价值。总而言之，得益于无线电力传输领域的持续探索与进步kaiyun全站app登录入口，如今已可达成高能量传送，并且能够满足远距离、近区域等多样化环境以及不同能量消耗水平的传输要求。

二、几类无线电能传输技术。

1、电磁感应无线电传输。

电磁感应无线供能方法运用电磁感应原理构建传输装置，以磁力场为载体，借助变压器耦合部件实现无线能量转换。该装置一般由四部分构成，分别是交流供电单元、初级转换设备、可分离式变电器以及次级转换设备。电磁感应式电力传输装置的耦合关系通常较为松散，其能量传递效果也相对有限，所以一般要借助高频转换设备充当感应式无线电力传输装置的前端转换环节。其中，可拆分变电器是该系统里的核心部件，对整个电力传输装置的平稳运行和能量转换效率起着关键作用。

2、射频电能传输。

射频能量传输依赖于功率放大设备产生必要的高频信号，随后经过解调、滤波等环节转化为直流电，为用电器提供动力。手持设备在待机状态下仍会消耗能量，为此，将射频能量发射装置设置在室内照明等电具上，可以随时为这些手持设备补充电量，无需借助充电线的连接。这种电力传输方式的长处在于传输距离比较远，能够达到十米，不过功率不大，最大功率仅能到百毫瓦的程度。

3、电磁共振技术。

通过调整发射设备与接收设备的参数开元棋官方正版下载，使发射线圈和接收线圈之间产生适宜的电磁共振，从而完成电能传输，这个过程称为电磁共振，在共振频率电源的驱动下，系统能够进入电谐振状态，实现能量从发射端到接收端的高效转移，这项技术被称作电磁谐振式电能传输技术。

4、微波电能传输技术。

微波能量传送方法是用电磁波来传递电力，该方法的运作方式是先将电力转换成电磁波，再向四周发送并散播到空间里，设备通过整流手段，把电磁波再转变为直流电来应用，一般微波能量传送方法的传送距离不大，且传送中的功率不高，所以这种传送方法的应用领域比较有限，只适合用在距离近且用电量少的设备上。

5、激光电能传输技术。

激光电能转换技术运用辐射放大原理，将电能变为激光，然后发出，接收装置接收到激光后，实施光电转换，接收装置一般采用光伏电池。激光束的发散度小，射程长，行进途中能量不易分散，传送成效显著，能在有限空间内汇聚大量光能，所以这种以光能转化为电能的技术，具备射程宽的优势，同时接收端装置精巧，转换效率优异，常用于驱动小型飞行器、太空探测器等装置，实现远距离供电，展现出广阔的发展前景。对于微型飞行器等的续航具有重要意义。

三、无线电能传输技术的应用。

1、电动汽车中的应用。

无线能量传递能够用于电动汽车的无线充电和放电环节，有效消除了在电动汽车上部署各类充电桩的难题，同时还将电动汽车的充电活动分散化，在一定程度上减轻了众多电动汽车进行规模化充放电时对传输电网形成的压力。如今，无线电能传输技术在电动汽车上的应用是国内汽车制造商和科研单位重点探索的方向，并且已经获得部分进展。这种技术在电动汽车领域的应用，对于构建智能电网具有显著益处。