電工材料在磁耦合諧振式無線傳能技術中的應用

王秀芳，王 豫，嚴仲明，何永海

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電工材料在磁耦合諧振式無線傳能技術中的應用

王秀芳1,2，王 豫1，嚴仲明1，何永海1

（1.西南交通大學 電氣工程學院，四川 成都 610031；2. 西南交通大學 峨眉校區，四川 峨眉山 614202）

磁耦合諧振式無線傳能技術是集應用與研究于一體的前沿科技，內容主要涉及電磁場、高頻電力電子技術和電工材料等多學科。介紹了磁諧振無線傳能技術的基本原理和研究內容及其現狀，論述了電工材料在磁諧振無線傳能系統中的應用新進展，重點討論超導材料、超材料在無線傳能系統中的研究現狀以及發展趨勢。展望了電工材料的發展對磁諧振無線傳能系統的促進與優化作用。

無線傳能；磁耦合諧振；綜述；超材料；超導材料；諧振線圈；傳輸效率

無線傳能系統是指不采用電纜線作為傳輸介質，而直接通過空氣或真空介質進行傳輸電能的系統。能量的無線傳輸不是最近幾年才出現的，早在1890年[1]，塞爾維亞裔美籍科學家尼古拉·特斯拉就提出了無線傳輸的設想模型。在設想模型中，特斯拉將地球作為導體、距離地面約為60公里的電離層作為外導體，利用兩點之間的電磁波來遠距離傳輸電力，發明了著名的特斯拉線圈。尼古拉·特斯拉被公認為無線傳能技術領域的開拓者，自此人們開始了對無線傳能技術的研究。

根據工作原理不同，無線傳能主要分為三種形式[2]：電磁感應無線傳能、電磁輻射無線傳能和磁諧振耦合無線傳能，這三種傳輸方式各有優缺點。電磁感應無線能可用于低功率、近距離傳輸，感應傳能所能實現的功率等級還不能太高，目前最大為200 kW左右，與普通電源相比，效率較低，功率傳輸的最大距離也不過150~500 mm[3-4]。電磁輻射(微波輻射)無線傳能可用于大功率、遠距離傳輸，其功率至少在千瓦量級，但是微波波長介于無線電波和紅外線輻射的電磁波，容易造成通信干擾，而且微波能量束難以集中、散射損耗大、定向性差等特點，使得微波能量傳輸系統效率比較低且微波強輻射會對人體以及其傳輸環境造成嚴重傷害，因此微波傳輸只在特殊場合下應用。

磁諧振耦合無線傳能適于中等功率、中等距離傳輸,目前諧振耦合無線傳能系統功率在千瓦左右，最大傳輸距離達到了兩米，頻率在兆赫茲相比于微波傳輸使用范圍更廣，相比于感應耦合傳輸距離更遠。因此，磁諧振耦合無線傳能成為近年來國際上研究的熱點技術。

本文就電工材料在無線傳能系統中的應用進展展開討論，主要討論諧振線圈采用不同的材料時，對磁諧振無線傳能系統的影響。概述了由不同電工材料制作的諧振線圈在無線傳能系統中應用取得一些顯著成效，以及電工材料在無線傳能系統中應用的發展趨勢。

1 磁諧振無線傳能系統

2007年6月，美國麻省理工學院馬林·索爾賈希克等人試制出了磁諧振無線傳輸裝置。其裝置的諧振頻率是9.9 MHz，功率為60 W，傳輸效率為40%，裝置[5]如圖1所示。

圖1 MIT無線傳能實驗裝置

磁諧振無線傳能技術是利用諧振原理[2]，具有相同諧振頻率的兩個或多個諧振線圈經過磁場耦合產生諧振實現能量的傳遞。四線圈結構的磁諧振無線傳能系統的原理如圖2所示。該系統由電源、源線圈、發射線圈、接收線圈和負載線圈組成。電源給源線圈供電，電源的頻率為諧振頻率，則發射線圈和接收線圈為兩個諧振的物體，兩者通過交替耦合非輻射場的頭尾來進行能量傳遞。由于只有相同諧振頻率的物體才發生能量交換，而對于外部空間環境中其他不在該諧振頻率上的物體，發射線圈和接收線圈與它們幾乎無能量傳遞。因此，其他物體對該無線傳能系統幾乎無干擾和能量損耗，相對于其他的無線傳能系統，傳輸效率得到提高，能量損耗得到有效控制。

圖2 磁諧振無線傳能系統原理圖

磁諧振無線傳能系統是集基礎研究與應用研究于一體，其設計方法以及理論模型都有待進一步提高。基礎研究部分主要集中在以下幾個方面。基于電磁干擾和電磁輻射等原因，磁諧振無線傳能系統的諧振頻率一般在兆赫茲級，因此高頻、性能優良的電源對磁諧振無線傳能系統很重要。目前，電源中放大器主要采用E類放大器。周佳麗等[6]分析了采用E類功放的逆變電路對磁諧振無線傳能系統的影響。李艷紅、李陽、于春來等[7-9]基于E類功放分別設計了輸出頻率為1.2，2.52，1.05 MHz的高頻電源，孫文慧等[10]設計了頻率可調的諧振電源，最高頻率為1 MHz。磁諧振耦合無線傳能系統是通過同一諧振頻率的線圈來傳遞能量，因此諧振頻率是影響系統傳輸效率的另一個重要因素。研究人員為解決頻率對系統的影響，進行了大量研究，主要集中于頻率自動跟蹤、頻率分裂、頻率干擾和頻率控制等[11-19]。為使磁諧振無線傳能系統適應不同的應用領域，國內外研究人員設計了各種系統，主要有體內植入器件的磁諧振無線傳能系統、電動汽車的磁諧振無線傳能系統、可移動物體的無線傳能等[18, 20-34]。磁諧振無線傳能系統的核心器件為諧振線圈，圍繞諧振線圈的研究較多，比如線圈的放置位置，線圈的匝數、半徑，線圈的形狀等等對磁諧振無線傳能系統的影響[35-53]。

2 電工材料的應用

磁耦合諧振式無線傳能系統中主要利用近場進行能量的無線傳輸。近場傳能技術是不依賴于電磁波的傳播，實現能量的傳輸主要依靠諧振線圈的電場能量和磁場能量的相互交換，電磁能量不向空間輻射，不存在電磁波的傳播，模型類似于機械波里的駐波，看似是波但不向外傳播。近場傳能技術中的場分布可以用靜電場和靜磁場來近似。近場傳能技術所傳輸的距離一般在所傳輸電源信號的一個波長范圍內，具有實時傳播速度。而遠場傳能技術主要依靠電磁震蕩電路作為波源，以電磁波的形式在空氣或真空中傳播，傳播速度為光速。由于頻率越高波長越短，可能夾雜著遠場輻射，因此在頻率較高的部分，傳輸過程中的能量損耗包括輻射損耗和歐姆損耗兩項。在頻率較低的部分可以忽略由于遠場傳播所帶來的輻射損耗，則主要是歐姆損耗。也即主要決定于諧振線圈所用材料的損耗。傳統的線圈主要是利用銅線、銅膜、銅片作為諧振線圈，為了提高傳輸效率、增大傳輸距離，陸續出現了利用超導材料、超材料等構成的諧振線圈。

2.1 銅材料

銅具有較好的延展性、導熱性和導電性，具有較低的電阻率，常用于電纜、電氣設備和電子元件。因此，在無線傳能系統中所用的線圈材料最多的是銅。為了適應不同場合的應用，諧振線圈有銅管、銅片、銅膜、銅線等不同形式，其中銅線的使用率最高。銅管相比于銅線可以避免高頻下銅線趨膚效應的影響，王國東等[28]利用單匝銅管搭建了四線圈磁耦合諧振式無線電能傳輸系統實物模型，測量并分析了不同線圈間的距離對系統傳輸效率和負載電壓的影響，驗證了四線圈理論結構的正確性。Dionigi等[54]利用銅管搭建了實驗平臺，主要研究了具有偶數中繼線圈和具有奇數中繼線圈的磁諧振無線傳能系統的一些特性，從理論和實驗上分析了含有偶數和奇數中繼線圈磁諧振無線傳能系統優缺點。翟淵等[24]利用銅管搭建了一個磁共振無線電能傳輸系統，該系統的工作頻率為7.7 MHz，傳輸功率為60 W，最大傳輸距離為80 cm，傳輸效率高達52%。并且通過該實驗系統驗證了傳輸功率、互感系數以及傳輸效率與傳輸距離的關系，證實了理論模型的正確性。

為了適用不同場合的應用，銅片和銅膜在磁諧振無線傳能系統中的應用也比較多。Zhang等[55]為了研究醫療傳感器和嵌入式設備中的無線傳能技術，利用螺旋薄膜線圈構建了witricity傳能系統。系統中的螺旋薄膜線圈主要采用銅片和樹脂絕緣材料，線圈的厚度為0.2~1 mm。利用該系統做了動物和人體大腦的無線傳能實驗，得到較為理想的實驗結果。文獻[56]利用銅片制作了諧振線圈，線圈分為三部分，正面和反面采用同樣材質的銅片。該系統可以在相距數十厘米處點亮5 W燈泡，同時驗證了位置偏移對系統傳能的影響。Zhang等[51]采用銅片給出了含有中繼單元的傳能系統，系統的傳輸效率得到提高，傳輸距離變遠。Lee等[40]利用銅膜制作了諧振線圈，在沒有外圍電路的情況下提高了傳輸效率。

由于磁諧振無線傳能系統主要依靠兩個或多個諧振線圈在同一頻率上諧振，而諧振線圈諧振頻率的產生主要有兩種形式。第一種是選用線圈和高頻電容器組成的諧振回路產生諧振頻率，第二種是利用線圈分布電容值和線圈電感組成諧振回路。因此，采用銅線制作諧振線圈研究磁諧振無線傳能系統最為簡單，這方面的研究特別多，有無線傳能系統的拓撲結構研究，如兩線圈結構、三線圈結構[43-45, 53]、四線圈結構[46, 52]以及多線圈結構[43, 48-49, 52]，還有頻率分裂現象的研究[14, 27, 57]。

2.2 超導材料

超導材料是在低溫下電阻變為零的特殊金屬或金屬化合物，并還具有若干特殊的物理特性，如邁斯納效應、磁通量子效應、約瑟夫森效應，以及異常的比熱容不連續變化、異常的電磁波吸收特性等。這一類物質都定義為超導體。由于超導體可以達到電阻為零或很小，可以用于電流的無損傳輸，獲得有阻導體無法獲得的永久電流、產生強磁場、很高的諧振值等，因此可以用在無線傳能系統中，減少傳輸損耗中的歐姆損耗，具有顯著的效率優勢。研究超導材料在無線傳能系統中的應用由Sedgwick率先[58]提出，Wang等[59]給出了含有超導諧振電路的無線傳能系統，理論上分析了傳輸功率、傳輸效率和電磁場分布。2012年，韓國團隊開始了高溫超導線圈在無線傳能中的應用[60-64]，國內的中國科學院應用超導重點實驗室也開展了高溫超導在磁諧振無線傳能方面的應用研究[65-66]。

把超導體應用到無線傳能系統中的原理仍然是采用磁共振原理，采用兩個或多個諧振線圈來構成無線傳能系統。目前研究的超導無線傳能系統主要分為純超導和超導-銅混合系統。若超導無線傳能系統的發射線圈、接收線圈或者中繼線圈都采用超導線圈構成，那么系統的總損耗可以大大降低，而傳輸效率可以大幅提高。但是，由于超導對工作溫度有一個嚴格的要求，即必須給超導線圈配備制冷系統，造成了超導無線傳能系統的應用范圍大大降低。因此，研究較多的是超導-銅的混合系統，一般接收線圈采用銅線圈，而發射線圈和中繼線圈則采用超導線圈。

按照超導線圈的構型來分，主要分為螺旋型線圈和密繞型超導線圈，如圖3和圖4所示。

圖3 螺旋型超導諧振線圈

圖4 螺旋線圈的參數

圖5 密繞型超導線圈

螺旋型線圈主要分為平面螺旋線圈和立體螺旋線圈，圖3是一種立體螺旋線圈。螺旋諧振線圈不外加電容，利用線圈自身的電感和間隙電容構成的諧振回路。圖3所示線圈的參數如圖4所示，根據公式（1）~（3），可以計算得到諧振線圈的電感、電容和諧振頻率。

因此，根據以上公式可以設計所需的螺旋諧振線圈。超導螺旋線圈的電容是利用的間隙電容，不用再外接電容。整個諧振線圈可以完全放入杜瓦制冷系統，省去外接電容的導線引入系統的歐姆損耗，提高系統的傳輸效率。但是由于利用的是間隙電容，不可能得到較大的電容值，同時線圈的匝數也受到一定限制，從而造成無線傳能系統的工作頻率較高，功率也較小。

密繞型超導諧振線圈可以彌補螺旋諧振線圈的工作頻率較高、功率較小的問題，但是密繞型超導線圈需要外接電容才能構成諧振回路。而電容在杜瓦系統中不能工作，因此需要外接導線連接電容，一方面給無線傳能系統引入了損耗，另一方面無線傳能系統的復雜性升高。因此急需在無線傳能系統中引入超導電容器。目前，文獻[58]提出了一種圓柱形超導電容，圓柱的內層和外層利用超導材料中間用空氣隔開。中國科學院應用超導重點實驗室研究采用Kapton絕緣的雙層Bi2223/Ag帶制作了超導電容器，電容值為20.851 nF。但是采用超導帶材繞制的超導電容器的電容值較小，若要獲得大的電容值，需要的帶材較多，且所繞制出的超導電容器的體積較大。如何獲得與常規電容器相比擬的超導電容器，是超導無線傳能系統亟待解決的問題。

按照超導無線傳能系統的拓撲結構來分，主要分為兩線圈結構、三線圈結構以及四線圈結構，如圖6，7，8所示。

圖6 兩線圈超導無線傳能系統

圖7 三線圈超導無線傳能系統

圖8 四線圈超導無線傳能系統

超導材料需要工作在低溫環境下，所以一般的超導無線傳能系統是銅線圈和超導線圈混合使用。發射線圈、接收線圈或者中繼線圈都有可能采用超導線圈，這個主要看應用的需求。

兩線圈結構簡單，容易設計，由于線圈的個數少，因此線圈之間的相對距離和相對角度可以自由調節，但是匹配系統參數的功能要稍微弱一些。Jeong等[58]制作了兩線圈結構的螺旋超導無線傳能系統，仿真和實驗測量了無線傳能系統的參數，表明在同等條件下，超導無線傳能的傳輸效率比普通無線傳能的傳輸效率高40%。Kim等[60]制作了高溫超導線圈作為接收線圈的兩線圈無線傳能系統，定義為SUCPT，該系統可以減少接觸損耗，銅線圈與超導線圈相比，超導線圈可以提高系統的傳輸效率，超導接收線圈的功率傳輸效率是銅接收線圈的3.5倍，超導線圈的電流傳輸效率可以達到88%。Zhang等[66]研究了不同環境溫度下，發射線圈為銅線圈或HTS，接收線圈為銅線圈或HTS的7種不同組合方式的兩線圈結構的無線傳能系統的傳輸效率。

三線圈結構是在兩線圈結構的基礎上添加了一個中繼線圈。由于中繼線圈獨立于發射線圈和接收線圈而存在，若中繼線圈為超導線圈，則相對于普通的超導無線傳能系統，工作環境沒有太大要求，但是超導線圈具有很高的品質因數，可以大幅度提高無線傳能系統的傳輸效率和傳輸功率。Chung等[64]采用三線圈結構，發射線圈為超導線圈，中繼線圈和接收線圈為銅管構成的諧振線圈，當中繼線圈和接收距離不同時，負載線圈上的電流和電壓值發生了改變，并且論證了發現高溫超導諧振線圈更適合作為發射線圈。文獻[59]采用螺旋線圈構成的三線圈無線傳能系統，對比了中繼線圈分別為超導線圈和銅線圈時，無線傳能系統的傳輸效率，發現超導中繼線圈具有較高的品質因數，含超導中繼線圈的無線傳能系統的傳輸效率明顯高于含銅中繼線圈的無線傳能系統的傳輸效率。

四線圈結構是在兩線圈的基礎上把源線圈和負載線圈從發射線圈和接收線圈中剝離出來。四線圈結構相比于兩線圈結構，其優點在于能夠進行電源匹配和負載匹配，在很大程度上隔離電源和負載對諧振線圈的影響。Kim等[63]研究了四線圈結構的同時包含銅線圈和HTS線圈，結構框圖如圖8所示，在傳輸距離為0.3 m時，該系統可以傳送50%的電流和70%的電壓，有效地提高了傳輸效率。

相比于兩線圈結構，三線圈結構和四線圈結構的自由度更多一些，方便調節阻抗匹配和優化傳輸效率、傳輸功率。無線傳能系統需要所有的諧振線圈工作在同一個頻率點，那么如何保證多個不同的線圈在同一個頻率上，是多線圈系統遇到的一個難點。

除了上述所示的三種比較經典的線圈拓撲結構，研究人員還研究了其他形式的拓撲結構。如中國科學院應用超導重點實驗室研究了高溫超導線圈作為發射線圈[65]，銅線圈作為接收線圈且兩個銅線圈的大小不一樣，給出了系統的傳輸效率，測量了線圈排列不同時，傳輸效率隨頻率的變化。

在超導無線傳能系統中同時存在超導和銅兩種不同的線圈，其材料特性不同、工作環境不同、線圈的品質因數不同，則兩種不同線圈的阻抗匹配顯得尤為重要，且線圈的寄生電阻在一定條件下必須被考慮進去。

目前，超導無線傳能系統主要考慮應用到電車充電系統上，韓國團隊研究了HTS天線在電車快速充電領域的應用[61, 67]，在傳輸距離為25 cm時，傳輸效率提高了20%，應用圖如圖9所示。

超導材料在磁諧振無線傳能系統中的應用可以提高系統的傳輸效率，以及提高比銅線更高的電壓和電流，但是超導材料必須在液氮下才能工作，也就是常溫環境下效果不明顯。隨著超導技術的發展，若出現常溫超導材料，那么超導材料在磁諧振無線傳能系統中的應用將大有作為。

圖9 超導無線傳能在電車快速充電應用框圖

2.3 超材料

超材料主要是指那些根據應用需求，人為地從原子或分子設計出發，通過嚴格而復雜的人工設計與加工制成的具有周期性或非周期性人造微結構單元排列的復合型或混雜型材料。這類材料可呈現天然材料所不具備的超常物理性能，即負折射率、負磁導率、負介電常數等奇特性能。目前廣泛應用和研究的超材料主要包括左手材料、電磁超材料、光學超材料和太赫茲波段超材料。主要應用在傳統微波器件、隱身技術、天線罩以及特種天線上。

超材料的概念起源于左手材料，是前蘇聯科學家Veselago在1968年從理論上提出了一種介電常數和磁導率同時為負的材料，但是在自然界未發現這種天然物質。直到1999年Pendry等介紹了一種金屬諧振環（SRR，Split-Ring Resonator)組成的人造材料。2001年，Smith等成功制作了世界上等效介電常數和等效磁導率同時為負值的人工材料，成為左手材料。

由電偶極子或磁偶極子產生的電磁振蕩以電磁波的形式向前傳播，傳播方向為軸方向，電場沿方向振動，磁場沿方向振動，其散射的電場分量可以根據傅里葉技術的展開公式表示為：

將該式代入到麥克斯韋方程式中，便可得到：

倏逝波在一般材料中傳播時，其電磁波的幅度隨著距離的增加而呈指數形式衰減，而倏逝波在超材料中傳播時，由于電磁波的波矢量與它的坡印廷矢量的方向相反，因此導致倏逝波在超材料中傳播時呈現出與一般材料中剛好相反的傳播效應，即倏逝波的幅值在超材料中得到了放大。

磁諧振無線傳能技術就是最大限度地利用了近場傳輸，也即耦合的倏逝波。而超材料可以放大或增強倏逝波。因此，不少學者開展了超材料在磁諧振無線傳能系統中的應用研究[68-77]。

目前，應用到無線傳能系統中的超材料主要有三種類型：一種是基于開口金屬環（SRR）的超材料，一種是基于螺旋線的超材料，最后一種是基于集總元件實現的超材料。

SRR超材料能產生很大的磁效應，并且能實現負的磁導率。開口金屬環的結構原理如圖10所示。

圖10 開口諧振環結構及其陣列示意圖

當外界磁場垂直于金屬環面入射時，該結構相當于一個LC振蕩環路。其固有頻率為：

式中，r為SRR環開口處的相對介電常數。

對于周期性放置的開口金屬環陣列，其磁導率的具體形式為：

式中：表示開口環在周期性陣列中所占面積比例；

為磁損耗。

當不考慮材料的磁損耗時：

Wang等[78]制作了一個大小為58.5 cm×58.5 cm的超材料，由9×9個SRR環構成。作者把超材料加入無線傳能系統中作為中繼線圈，傳能系統的傳輸效率從17%提高到了47%，如圖11所示。采用磁偶極子理論分析了超級透鏡中繼單元的傳能系統的功率傳輸效率、傳輸系數和互感系數，建立了理論模型。

圖11 SRR結構超材料中繼線圈

SRR結構構成的超材料一般具有較高的諧振頻率，若想獲得較低的諧振頻率需要較大的體積。研究者提出了一種螺旋結構的超材料，主要分為方形螺旋結構和圓形螺旋結構，通過改變線圈的匝數可以獲得較低的諧振頻率，圓形螺旋單元結構和等效電路如圖12所示。

（a）單元結構 （b）等效電路

螺旋線圈的等效電感可由下式得到：

其中，

螺旋線圈的等效電容包括兩部分，一是相鄰兩個導線之間的電容和連續導線之間的電容，由下式表示：

其中，

0是真空介電常數，是第一類橢圓積分，則

且兩部分的等效電容的不相同：

若只考慮單面螺旋結構，則：

由公式可以得到螺旋磁負超材料的諧振頻率：

文獻[69-70]采用螺旋磁負超材料作為中繼線圈，可以提高磁諧振無線傳能系統的傳輸效率。如圖13所示。田子建等[69]設計制作了諧振頻率為25 MHz的平面螺旋磁負超材料，仿真分析了含有不同周期排列的磁負超材料在無線傳能系統中不同位置處的傳輸效率的大小，實驗測量了插入3×3磁負超材料的無線傳能系統的傳輸效率提高了近30%，如圖13（a）所示。劉凌云等[70]設計制作了諧振頻率為13.56 MHz，有效磁導率為負的非正定磁介質。通過數值仿真軟件，提取了電磁超材料的投射參數和反射參數。搭建了含有平面螺旋結構的超材料的無線傳能系統，發現磁負超材料可以使系統的能量傳輸效率得到顯著提高。

由于降低諧振頻率，需要提高超材料的等效電感和等效電容，于是人們直接在螺旋超材料添加了集總電容，如圖14所示。

圖14 含集總元件超材料

文獻[77]提出并制作了一種磁負超材料，這種磁負超材料由開口諧振環單元與電容并接，即開口處的間隙電容直接由集總電容來代替。該超材料的大小為三維的480 mm×480 mm×120 mm，諧振頻率為23.2 MHz。在傳輸距離為1.5 m時，加入超材料的無線傳能系統的傳輸效率從59.3%提高到80.35%。

目前超材料還處于發展階段，造價較高，但具有人工可控、方便應用的優勢。由于超材料能夠建立均勻的電流分布，增強磁場，起到磁聚焦的效果，因此超材料在磁諧振無線傳能中可以增強兩傳輸線圈之間的耦合，提高傳輸效率，主要實現中繼線圈的功能，未來可以進一步研究超材料線圈作為發射或接收線圈來應用。

3 結束語

本文以磁耦合諧振無線傳能系統的諧振線圈為切入點，圍繞構成諧振線圈的材料進行了綜述。重點介紹了磁耦合諧振無線傳能系統的發展現狀以及研究熱點。介紹了銅材料、超導材料和超材料在傳能系統中的應用現狀及其前景，綜述了超導材料和超材料在無線傳能系統中的應用形式。隨著科學技術的發展，有望利用超導材料和超材料提高磁耦合諧振無線傳能系統的傳輸效率，實現實驗室技術向工程應用的轉化。

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（編輯：曾革）

Application of electrical engineering materials in magnetic coupling and resonant wireless power transfer technology

WANG Xiufang1,2, WANG Yu1, YAN Zhongming1, HE Yonghai1

(1. School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. Emei Campus, Southwest Jiaotong University, Emeishan 614202, Sichuan Province, China)

The magnetic coupling and resonant wireless power transfer (WPT) technology is the most advanced technology, that combines application and research. These subjects include the electromagnetic field, high-frequency power and electron technology and electric engineering material, etc. The main principles of resonant wireless power transfer technology are introduced and the research levels are discussed. New progresses are discussed on the electrical engineering materials used in magnetic coupling and resonant wireless power transfer system. The discussion is focused on the current research status and the development trend of the superconductor materials and metamaterials in the wireless power transfer system. Besides, this paper prospects the promotion and optimization on the magnetic coupling and resonant wireless power transfer system by the development of electric engineering materials.

wireless power transfer(WPT); magnetic coupling and resonant; review; metamaterial; superconductor material; resonant coils; transfer efficiency

10.14106/j.cnki.1001-2028.2017.11.001

TM24；TM26

A

1001-2028（2017）11-0001-11

2017-09-07

王秀芳

核廢物與環境安全國防重點學科實驗室開放基金資助項目（No. 13zxnk06）；宜賓學院計算物理四川省高等學校重點實驗室開放課題基金資助項目（No. JSWL2014KF01）

王秀芳（1980－），女，山東人，博士，研究方向為無線傳能、材料， E-mail: wangxiufanghappy@163.com 。

2017-11-02 15:46

網絡出版地址： http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1241.TN.20171102.1546.001.html