感应耦合与谐振耦合无线电能传输的比较研究.pdf

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1、研究与开发感应耦合与谐振耦合无线电能传输的比较研究刘红伟张波2黄润鸿2肖文勋2郭上华(1．珠海许继电气有限公司，广东珠海519060；2．华南理工大学电力学院，广州510640)摘要无线电能传输技术是新兴的和具有广泛应用前景的电能传输方式，目前比较受关注的是感应耦合电能传输(inductivelycoupledpowertransfer，ICPT)和谐振耦合无线电能传输两种形式。感应耦合基于电磁感应原理，频率较低，传输距离短，效率高；谐振耦合基于耦合模理论(coupled．modetheory，CMT)，频率在兆

2、赫兹范围，在中等距离范围内可以实现高效率传输，且不受空间位置和障碍物影响。本文从原理模型和应用场合上比较两种无线电能传输方式的区别，分析了技术存在的关键问题，为两种无线电能传输系统的设计和应用提供参考和借鉴。关键词：无线电能传输；感应耦合电能传输；谐振耦合；近场ComparativeStudiesbetweenInductiveCouplingandResonantCouplingWirelessPowerTransmissionLiuHongweilZhangBo2HuangRunhong2XiaoWenxun

3、2GuoShanghual(1．ZhuhaiXJElectricCo．，Ltd，Zhuhai，Guangdong519060；2．SchoolofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnolog~Guangzhou510640)AbstractWirelesspowertransmissiontechnologyistheemergingpowertransfermodeandhaswideappliedprospects．Currently,inductivecoupl

4、ingpowertransmission(ICPT)andresonantcouplingwirelesspowertransmissionhavebeenreceivedextensiveattention．Basedonelectromagneticinductionprinciple，lowfrequency,lowtransmissiondistanceandhigheficiencyarethecharacteristicofICPT．Ontheotherhand，transferpowerinmidd

5、lerangedistancewithhigheficiencyisachievedbyresonantcouplingmethod．Moreover，spatiallocationandobstructionsisnotinfluencedtheresonantcouplingmethod，butitsfrequencyisinMHzrange．Inthispaper,thedifferencebetweenthesetwowirelesspowertransmissiontechnologiesinprinc

6、iplemodelsandapplicationsiscomparedandthekeyproblemsofthetechnologiesisanalyzed，whichcansupplythereferencesforthedesignandapplicationofthesetwowirelesspowertransmission．Keywords：wirelesspowertransmission；inductivecouplingpowertransmission；resonantcoupling：nea

7、rfield早在大规模有线电能传输之前，无线电能传输磁近场谐振耦合的原理，成功点亮了2m多外的一在一百多年前就由伟大的发明家NikolaTesla提出，个60W的灯泡，并且传输效率达到40％左右，在并且申请了专利【1]。但此后并没有突破性进展，一lm的位置甚至达到90％的惊人效率¨5]，此项技术的直停留在可分离变压器模型[2]。直到20世纪90年突破为中等距离的无线电能传输提供了一个可能的代，新西兰奥克兰大学的学者提出了ICPT技术的方式刚。概念【3]，并且在轨道电车非接触充电方面取得了实感应耦合电能传输的基本原

8、理与普通变压器类质性的进展【钔，才引起了国际上的广泛关注。2007似，但又有根本的区别。首先，感应耦合是非接触年，MIT的MarinSolja~i6教授及其研究团队运用电式的，原副边不存在铁心连接。其次，因原副边存珠海许继电气有限公司无线供电模块研究项目(XJI-／T14．0023)2015~6电

9、

10、l技术f7国家自然科学基金重点项目(51437005)研究与开发在较大的