微波式无线电能传输式三种充电方式中传输距离最远的，同时也是效率最低，主 要适用于远距离的小功率供电[2]。微波式无线充电系统由三个部分组成：微波源、发 射天线、接收天线。其原理为：微波源将电能以电磁波的方式从发射天线发送出去， 然后在接收天线端收集电磁波，将电磁波转换为电能，整个过程中发射的电磁波的频 率非常高，同时电磁波是传播方向是无定向的向四周辐散传播，因此整个过程中浪费

的能量很多[3]。微波在生活中的应用很常见，如收音机等。表 1-1 为三种非接触式充 电方式的比较。

表 1-1 三种非接触充电方式的比较

无线充电方式 电磁感应式 磁共振式 微波式

英文 Magnetic

induction Resonance Radio Reception

原理 线 圈 中 变 化 的 电流产生 变化的磁 场，变化的磁场会在 周围线圈 中产生电 流。 发 送 端 能 量 遇 到共振频 率相同的 接收端，由共振效应 进行电能传输 将 环 境 电 磁 波 转换为电流，通过电 路传输电流文献综述

传输功率(W) 数 W-5W 数 KW 大于 100mW

传输距离 数 mm-数 cm 数 cm-数 m 大于 10m

使用频率范围 22KHz 13。56MHz 2。45GHz

充电效率 80% 50% 38%

优点 适 合 短 距 离 充 电；转换效率较高 适 合 远 距 离 大 功率充电；转换效率 适中 适 合 远 距 离 小 功率充电；自动随时 随地地充电

限制 特定摆放位置， 才能精确充电；金属 反映接触会发热 效率较低；安全 与健康问题 转换效率较低； 充电时间较长（传输 功率小）

2。2  电磁耦合能量传输系统

电磁耦合能量无线传输全称为电磁耦合谐振式无线能量传输，图 2。1 为电磁耦合 能量无线传输的简单等效电路图。如图所示，连接发送端和和接送端的因子为 M，M 为发射线圈和接送线圈之间的耦合因素，耦合因素为影响电磁耦合能量无线传输效率 的关键，另一个影响电磁耦合能量无线传输的因素为线圈间能否产生共振，只有当两 个线圈的都达到共振且共振时的频率相等时才可以达到最大的能量传输效率。

图 2。1 中使用�1和�2分别代表发射线圈和接收线圈，