4。2 接收模块 27

4。3 系统仿真 27

4。4 发射、接收线圈的设计 28

4。5 装置实物及实验结果 28

结 论 30

参 考 文 献 31

致谢 32

1 绪论 

1。1 研究背景 

电的出现改变人们几千年来依靠火为主要生产生活提供能量和照明发展的文明，可以 说人类生存与发展已经离不开电能。电能自出现以来也经历了一段时间的发展，电能的传 输方式也一直伴随着电线，但是在一些特殊的场合电线就不是方便人们的生产生活了。在 家庭家电用电方面，凌乱的电线总是给人带来比较差的生活体验；在生产上因接触式传输 在一些场合存在的弊端，存在较大的安全隐患。因此，不方便使用电线的场合不使用电线， 电能也能正常传输就成为一种研究需要，无线电能传输技术就可以解决这一问题。 

目前无线电能传输技术主要有三种形式[1]，即电磁感应耦合、磁谐振耦合和微波辐射 耦合。 论文网

电磁感应耦合：原理跟变压器原理基本一致，即供电体与受电体组成一组可以分离的 变压器组，当一次侧绕组通过高频电流时，二次侧绕组会感应出同频电功率。其特点是： 出书功率比较高（可达几百千瓦），目前已经投入使用，传输距离短（只有几厘米）。 

磁谐振耦合：两个相同频率的物体能量传输效率较高，利用这一原理，通过一组具有 相同频率及高品质因数的电磁系统，利用电感和电容工作于一定频率产生耦合而达到谐振 的目的。其特点是：传输距离远（数米远），传输过程中有障碍物也能正常工作。（这是 我们主要利用的原理来进行以后的工作。） 

微波辐射：电能以微波的形式传输，供电体和受电体利用天线来接收和发送。其特点 是：适用于远程传输，但是受障碍物下影响较大，对大气环境要求较高实现条件较为苛刻， 传输效率很低，对于人体安全构成一定威胁，存在很大的局限。 

作为新兴技术，无线电力传输具有广阔的应用前景，应用领域也是多方面的。当今国 内石油资源珍贵，电动汽车越来越受消费者的欢迎，随之而来的充电问题如果用无线传输 技术解决可以避免插拔电线，避免发生火灾；可以为手机、平板等移动设备实现无线充电 或供电；可以为人体植入用电设备无线充电，免除病人更换电池而手术的痛苦；高铁列车 供电采用无线可以避免磨损避免事故发生；未来如果建成太阳能卫星电站利用无线传输把 电力送到地球，方便了人们用电，缓和了能源危机。

1。2 无线电能传输技术简史 

电力的无线传输的概念早就有人提出，经历了一段时间的发展，才具有今天的成果， 当然现在的成果还在不断的发展革新。

交流电之父，著名美籍物理学家特斯拉（Nikola Tesla）是世界上第一个提出并实践无

线电能传输技术的科学家，他在 1893 年的芝加哥世界博览会上，展示了在不用导线的情 况下成功点亮一盏电灯的实验，利用的就是无线电力传输技术。后来他又建成了著名的 Tesla Tower,尝试利用磁谐振耦合原理传输电能，试图点亮 25 英里外的氖气点灯，虽然没 成功，但是却是人类研究利用无线电能传输技术的开端。

 特斯拉和沃登克里夫塔 

20 世纪 90 年代新西兰奥克兰大学的 Jhon T。Boys 的研究团队取得了理论和实用上的成 果，开发出一套可投入大批量生产的实用装置。研究了具有实用价值的有轨电车及运料车 等轨道交通设备的电源感应供电系统。