1966 年,美国电气工程师保罗·嘉里(Paul Curry)提出利用电场为能量中介进行无 线电能传输的构想,随后法国、美国也相继投入该方面研究。不过在当时的学术背景下, 电场耦合电能传输技术(ECPT,Electrical-field coupled power transfer)并没有得到 很好的发展。 72660

 基于 ECPT 原理的无线电力传输装置及传输模块 

2007 年美国麻省理工学院的 Marin Soljacic 教授科研小组发现了非辐射电磁能谐振 隧道效应,并称其为“WiTricity(Wireless Electricity Transfer)”技术。其独特之处 在于利用了非辐射磁耦合,两个具有一定频率的谐振电路产生很高的互相耦合。 

2008 年,Intel 公司的 J。R。Smith 展示了基于磁耦合谐振技术的研究成果,该系统传 输效率为 75%,以后的发展加入了传递信息的功能。 

2009 年,以色列 Powermat 公司开发出一款无线充电系统。能量传输效率达到了 93%。 在磁耦合中加入了 RFID 技术来识别电能的传输对象。该系统可为多种目标充电。 

日本在该方面的研究比较突出的有东京大学,该学校在三维空间内非对称的谐振器相 对位置与传输效率之间的关系的研究上研发了一套演示装置。他们通过阻抗匹配的方法来 提高系统的传输效率。 

线圈实物图 

Witricity 公司于 2010 年实现了 3。3kW 级别的电能传输,这为大功率电器的无线电能传输预备了技术条件。 2011 年,斯坦福大学研究团队证明即使在距离达 1。98m 传输效率仍然可以达到

97%,并提出在高速公路上铺设的线圈的为电动汽车的供电的想法。

2 国内研究现状 

以朱春波教授教授为首哈尔滨工业大学研究团队是国内较早对磁谐振耦合无线传 输进行研究单位。该团队在 2008 年初,就研究了用于磁谐振耦合无线电能传输的电路 图。实验装置如图所示 

 磁谐振耦合无线传输实验装置 

华南理工大大学张波教授的研究团队,从电路角度分析,研究了磁耦合谐振传能系统 的传能效率与距离和绕组参数的关系。还设计了多组不同绕组参数的传能装置,经过比较 试验,进一步优化了传能系统,在此基础上又加入了频率跟踪系统解决了磁耦合谐振无线 电能传输中由于谐振频率失谐带来的传输效率低下的问题。 

海尔集团在 2010 年国际消费电子展上推出世界上首台不用电源线、信号线、网络线

的“无尾电视”。无尾电视首次将电能无线传输与信号无线传输、网络无线连接 3 种技术 完美结合。这也是无线电能传输技术首次成功应用于电视接收终端,为人们带来了更加便 捷、自由的生活体验。目前,海尔集团研发部已经开始将无线电能技术应用于各类家电产 品中,进行产品的成套化和系列化开发,形成海尔集团的“无尾之家”整体解决方案。 

海尔无尾电视中科院电工研究所于 2011 年 8 月设计完成了一个用于手机充电的小型磁谐振耦合无 线电能传输系统,其传输距离可达 40cm,效率可达 52%(距离为 32cm),所传输功率为 4w。 

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