趋肤效应实验报告_无线电能传输(课程设计报告)实验报告

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实验报告

实验原理

与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，

实现电能的无线传输是人类多年

的一个美好追求。无线电能传输技术(

Wireless

Power

Transfer,

WPT

)也称之

为非接触电能传输技术(

Contactless PowerTransmission, CPT

)，是一种借

于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能由电源端传递至用电设

备的一种供电模式，该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合

模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，

是能源传输和接入的一次革命性进

步。

无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷，

是一种有效、

安全、

便捷的电能传输方法，

因而它被美国

《技术评论》

杂志评选为未来十大科研方向

之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电

动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、

RFID

识别等领域具有重要的应

用价值，

而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。

在中国科

协成立五十周年的系列庆祝活动中，无线能量传输技术被列为“

项引领未来

的科学技术”之一。

到目前为止，

根据电能传输原理，

无线电能传输大致可以分为三类：

感应耦

合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术，磁耦合谐

振式是基于近场强耦合的概念，

基本原理是两个具有相同谐振频率的物体之间可

以实现高效的能量交换，而非谐振物体之间能量交换却很微弱。

磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间，

因此也被称之为中

尺度(

mid-range

)能量传输技术，其尺度为几倍的接收设备尺寸(可扩展到几

米到几十米)。

除了较大的传输距离，

还存在以下优势：

由于利用了强耦合谐振技术，

可以

实现较高的功率(可达到

)和效率；系统采用磁场耦合(而非电场，电场会发

生危险)和非辐射技术，使其对人体没有伤害；良好的穿透性，不受非金属障碍

物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。

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