无线能量传输技术除电磁耦合外，还有微波无线能量传输方式和电磁感应无线能 量传输方式，与其他两者相比较，电磁耦合能量无线传输方式具有以下几种优点：

（1）电磁耦合能量无线传输的距离要大于电磁感应无线能量的传输距离；

（2）传输距离相同的情况下，电磁耦合能量无线传输的效率要高于其它两种传 输方式；

（3）电磁耦合能量无线传输方向具有定向性，不会向周围发送多于电磁波，干 扰电子设备的运行或影响人体安全。

1。2  电磁耦合能量传输技术的研究现状

1。2。1  国外研究现状

1。2。2  国内研究现状

1。3  本文的研究意义和主要内容

本文主要研究的是基于电磁耦合能量无线传输理论而设计的一种电磁耦合能量 传输电路。主要从磁耦合能量传输的理论基础、电路设计、电路调试三个方面详细介 绍了电磁耦合能量传输电路。

本论文总共分为五章。 第一章为绪论，主要介绍了课题的技术背景，研究目的 及意义，简要分析了电磁耦合能量传输技术的国内外发展现状。

第二章主要介绍实现电磁耦合能量无线传输电路的整体框架。对其中涉及到的相 关知识和概念进行了简单的阐述，并简洁介绍本论文中设计的电磁耦合能量无线传输 电路的基本设计思路和主要设计指标。

第三章主要介绍电磁耦合能量传输电路具体设计与实现。着重介绍了电磁耦合能 量无线传输电路的设计，紧接着介绍了 PCB 的设计。

第四章为电路测试与验证，首先对第三章中设计的交直流逆变电路的频率进行了 测试，其次对发射电路中发射信号的发射功率进行了测试和计算，最后验证了本文设 计的电路的正确性，并对设计电路的传输功率进行的计算。

第五章总结了全文所研究的主要内容，并对课题进一步需要做的工作和该技术未

来的发展方向进行了展望。

第二章  电磁耦合能量传输

2。1  无线电能传输方式

无线能量传输是指：在不需要导线的情况下，能量从发送端传送到接收端。例如 用声音的传播，直接由声波传送到收听着的耳朵里，声音从发声人传送到收听人的耳 朵里，整个过程中不需要导线。声音传播的载体为声波，能量无线传播也需要一个载 体。用于无线电能传输常用的载体为电磁波或者微波。电磁能量无线连传输的方式有 三种：电磁感应式无线电能传输、电磁谐振耦合无线电能传输、微波式无线电能传输。 电磁感应方式相对于其他两种方式发现最早，在电磁感应相关方面投入的研究也 最多，所以目前市场上出现的无线电能充电产品也是基于该种方式的[4]。电磁感应充 电的原理简要概括为：变化的电流产生磁场，变化的磁场产生电流。正如生活中常见 的变压器，发射线圈和接收线圈同时接在同一根铁芯上，铁芯的作用为加强对磁感应 线的约束。当发射线圈端的电流发生变化，线圈周围会产生变化的磁场，磁场的磁感 应线沿着电芯传送到接收线圈，由此接收线圈端的磁场也发生了改变，变化的磁场会论文网

在接收线圈端产生感应电流，从而将能量从发送线圈端传递给了接收线圈。 磁耦合共振式能量无线传输系统中最重的一个因素是耦合系数，由文献[5]知，耦

合因素越大，能量无限传输的效率就越高。影响耦合因素大小的原因有许多，其中最 重要的为发送线圈和接收线圈之间的距离，两个线圈之间的距离（相对其他两种能量 无线传输方式而言）较近时才能得到较大的耦合因素，所以磁耦合共振式能量无线传 输方式又称为近场谐振式无线能量传输方式[6]。耦合谐振式能量无线传输的原理为： 当两个线圈的共振频率为同一频率时，才能产生最大的能量传送[1]。与共振频率的原 理一样，如采用声波震碎水杯，只有在声波的频率与水杯自身的共振频率相等或接近 时，才最容易震碎水杯。由于磁耦合共振式能量无线传输的能量传输效率非常高，因 此被认为最有望用于电动汽车无线充电的一种方式。