淺談無線電能傳輸技術的應用

張碩睿

（成都樹德中學光華校區 610072）

淺談無線電能傳輸技術的應用

張碩睿

（成都樹德中學光華校區 610072）

在步入新世紀之后，人們面臨著經濟與社會可持續發展方面的雙重挑戰，能源問題與環境問題開始成為兩個威脅人類可持續發展的突出問題，如何合理利用能源也引起了世界各國的關注。本文主要針對無線電能傳輸技術的優勢與應用進行分析。

無線電能傳輸技術；研究；應用

隨著我國科學技術的快速發展和進步，無線電能傳輸技術這種新型電能傳輸技術開始興起，并且不斷受到科研工作者的重視和青睞。因為它擁有非常強的環境適應能力，對任何環境都有一定的適應能力，在一定程度上避免傳統充電方式給人們日常生活帶來的麻煩，特別是在一些公共場合，無線電能傳輸技術充分解決了傳統電纜線供電方式所不存在的問題，為充電設備提供了便捷，而且很大程度上降低了傳輸時有可能存在的安全性。本文分析了無線電能傳輸技術的實現方式、無線電能傳輸技術所面臨的問題，并且對無線電能傳輸技術的研究及應用前景進行了分析與探討。

1 無線電能傳輸技術在我國的發展

我國在無線電能傳輸領域的研究是從21世紀才開始的，與世界發達國家相比較，我國對于該領域的研究起步相對較晚。起步初始時，主要是研究直接耦合技術，并將這一技術運用在汽車行業。從2007年開始，我國對無線電能傳輸技術的研究越來越深入，國家也投入了大量的金錢和心血。在不久的將來，無線電力傳輸新興產業將隨著科學技術的逐漸提升而加速發展，將會逐漸形成產業規模并且會帶來巨大的經濟效益。

2 目前無線電能傳輸技術的實現方式

通過研究得出，根據相關原理來看，在目前廣泛使用的無線電能傳輸技術中，主要有電磁感應技術、電磁共振技術以及微波電能傳輸方式三種。其中電磁感應式是根據變化中的電流來改變初級線圈的磁通量從而產生磁場，由變化的磁場再次通過次級線圈從而產生感應電流，最終實現電能的傳輸。所謂的微波電能傳輸技術，是將電能轉轉化為微波，讓電力以微波的方式進行傳送，然后微波通過特定的自由空間將能量傳送到目標位置，利用微波輻射的方式到達接收端，轉化成直流電能的技術。

3 目前無線電能傳輸技術存在的問題和缺陷

無線電能傳輸技術在我國雖然起步較晚，但并不是一個全新的概念，隨著有關無線電能新技術和新應用的不斷推廣，已經使它成為一門擁有一定研究價值的學科。雖然現在我國無線電能傳輸技術的發展取得了一定的成就，但是在研究過程中還是存在很多的問題。譬如有關無線電力傳輸的效率和先關距離的研究，高頻功率電源和電流整改技術等問題還沒有有效的解決方式。而目前正被廣泛使用的高頻電源方案在實際運用過程中都基本上都存在著效率低下、設計復雜等問題和缺陷，并且無線電力傳輸技術在整體控制方面也存在一些比較嚴重的問題。在研究無線電力傳輸技術發展的過程中，還需要充分考慮電磁輻射對人體健康安全以及會對周圍環境帶來的不利影響。因為無線電力的傳輸與傳統的供電方式存在一定的差異，傳統的供電方式傳輸方式更加易于控制，它是利用微波的發射來對電力進行傳輸的，因此如果有高能量的能量密度出現時，就對人們的身體健康帶來一定的影響。除此之外就是系統整體性能需要進一步提升，整體傳輸效率低。而無線電能傳輸技術在能量傳輸過程中的難以掌控，科研工作者還不能夠實現能量的對點傳送，在整個傳輸的期間仍然會通過散射的方式使一部分能量流失，這樣的低效率在一定程度上影響了整個系統的運行效率。但是，筆者深信，隨著目前電子傳輸技術的逐漸進步和發展，傳輸的效率也會不斷提升，因此掌控好微波的傳輸密度也是目前研究人員面臨的重點的問題。

4 我國無線電力傳輸技術的應用前景

就目前狀況來看，在全球范圍內，無線電力傳輸技術已經在多個領域被廣泛應用，譬如在通訊、交通運輸方面、海底探測應用、航空運輸方面、醫學器械方面等多個領域，并且已經取得十分顯著的成就。挪威的Parkon公司正在研發基于ICPT技術的專用充電裝置。該裝置通過線性光學定位系統，引導駕駛員將車身上的充電插座對準固定的充電器插頭，利用汽車自身的動力，將充電器的插頭和插座牢牢地連接起來。ICPT技術的難點在于能量的傳輸定位以及如何提高系統效率。新西蘭奧克蘭大學所屬奇思公司已將ICPT技術成功應用于Rotorua國家地熱公園的30kW旅客電動運輸車。20世紀90年代后期，日本、德國等國家也開始從事ICPT的研究和實用化產品開發。因為我國對無線電能傳輸這一領域的研究起步比較晚，尚未在所有領域中得到推廣。但是從現在的研究速度和投入力度，我國對無線電能傳輸技術這一領域相當重視，而且每一年都能夠取得引人注目的成就。因此，在接下來的10～20年之內，我國會將無線電力傳輸技術不斷運用于其他各個領域，其中將會包含工業制造、農業生產、家庭的日常生活以及其他領域的各個角落，從而使我國人民的日常生活更加快捷方便，提升人們的生活品質并達到有效節約能源與電能的目的。

5 結語

總而言之，在科技水平的進步下，無線電能傳輸技術的應用領域越來越廣闊，表現出了巨大的發展潛力，無線電能傳輸技術在交通運輸、消費電子、醫療電子、空間太陽能等領域上都有著良好的發展前景。

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1004-7344（2016）26-0281-01

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