无线电能传输装置(能量转换部分)开发研制
无线电能传输装置
目录1系统方案 (2)1.1系统总体思路 (2)1.2系统方案论证与选择 (2)1.2.1 电源模块论证与选择 (2)1.2.2驱动模块论证与选择 (2)1.2.3线圈的论证与选择 (2)1.2.4整流电路的论证与选择 (2)1.3系统总体方案设计 (3)2理论分析与计算 (3)2.1 TL494应用原理 (3)2.2 IR2110原理 (3)2.3 无线传输原理 (4)2.4 计算公式 (4)3电路设计 (4)3.1电源模块（图3） (4)图3 电源模块 (5)3.2驱动模块（图4） (5)3.3传输模块（图5） (5)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方法与仪器 (6)4.2测试数据与结果 (6)4.3数据分析与结论 (7)参考文献 (8)无线电能传输装置（F题）1系统方案1.1系统总体思路由题我们设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，且用空心线圈制作了直径为20cm的发射和接收线圈；利用信号发生电路将输入的直流15V电转化为PWM脉冲信号，通过驱动电路产生交变电流，对发射线圈进行供电，线圈利用磁耦合谐振式原理，将电能无线传输到接收线圈端，最终在接收线圈端产生电流，达到无线电能的传输的要求。
经过几天的测试，制作出了传输效率达38.3%，x的值最大为26 cm的磁耦合谐振式无线电能传输装置。
1.2系统方案论证与选择1.2.1 电源模块论证与选择方案一：利用双电源，直接对电路进行供电。
方案二：利用单电源，再接入PWM控制器芯片TL494固定频率的脉冲宽度调制电路，能够有效地将直流电转换为高频脉冲。
TL494芯片的功耗低，构成的电路结构简单，调整方便，输出电压脉动小；且IR2110 的电路无需扩展，使电路更加紧凑，工作可靠性高，附加硬件成本也不高，为获取死区时间，可由基本振荡电路、与门电路构成，为方便我们选用TL494，选择方案二。
1.2.2驱动模块论证与选择方案一：利用三极管对无线电能传输装置进行驱动，可以比较经济地进行驱动。
无线电能传输技术国内外研究综述
无线电能传输技术国内外研究综述无线电能传输技术是一种通过无线方式传输电能的新兴技术，具有广泛的应用前景和潜力。
本文对无线电能传输技术的国内外研究进行了综述，介绍了该技术的研究现状、争论焦点、研究成果和不足，以及未来研究方向和挑战。
无线电能传输技术是一种通过无线方式传输电能的新兴技术，具有广泛的应用前景和潜力。
随着科技的不断发展，无线电能传输技术已经成为能源领域研究的热点之一。
本文旨在综述无线电能传输技术的国内外研究现状和争论焦点，介绍该技术的研究成果和不足，并探讨未来的研究方向和挑战。
无线电能传输技术是一种基于电磁感应、电磁波、磁场等物理原理，通过无线方式传输电能的新兴技术。
根据传输原理的不同，无线电能传输技术可分为磁耦合无线电能传输、电磁辐射无线电能传输、电场耦合无线电能传输等几种类型。
其中，磁耦合无线电能传输是最常用的一种，其原理是利用磁场进行电能传输。
无线电能传输技术的历史可以追溯到19世纪末，当时人们开始研究无线电能的传输。
随着科技的不断进步，无线电能传输技术得到了快速发展和应用。
国外学者如美国的Marin Soljacic和日本的TadashiMaeda等人在该领域做出了重要贡献。
国内对无线电能传输技术的研究起步较晚，但进展迅速，已有多所高校和科研机构在该领域进行了深入研究。
目前，无线电能传输技术已经得到了广泛应用，例如无接触充电、无线电力传输网络、医疗植入式设备等。
然而，无线电能传输技术仍存在一些争论焦点和挑战，如传输效率、安全性和距离等问题。
同时，该技术的应用也需要解决一些法律和技术规范等方面的问题。
国内外学者在无线电能传输技术方面进行了大量研究，并取得了一系列重要成果。
例如，Marin Soljacic等人利用磁耦合原理实现了远距离的无线电能传输；Tadashi Maeda等人研究出了基于电磁波的无线电能传输技术，实现了高效的无线电能传输。
国内一些高校和科研机构在无线电能传输技术方面也取得了重要进展，如南京航空航天大学的陈仁文教授团队在无接触充电方面进行了深入研究，并研制出了一系列无接触充电装置。
电能无线传输
基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输装置朱俊杰李智李旻竞夏吉张田力中南林业科技大学计算机与信息工程学院, 湖南长沙410004摘要：提出了一种基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输技术，并在此基础上完成了对该装置的开发与研制。
装置由环形电磁耦合阵列、能量发送器、能量接收器、微控制器等四部分构成。
该装置由能量发送器产生一路高频振荡电流，经过耦合传至接收器，经过滤波给用电设备供电。
通过微处理器完成对环形电磁耦合阵列线圈与接收线圈耦合度的检测，只对耦合度最高的线圈供电，使得用电设备不管处于何种方向，总有一个发送线圈与用电设备的接收线圈接近于全耦合。
这样，避免了电能浪费，减少了电磁辐射，实现了用电设备可以在一定范围任意移动，保证了电能传输的高效率。
关键字：无线电能传输电磁耦合阵列传输效率电磁耦合传输距离Radio Transmission Equipment Based on Positioning of theElectromagnetic Coupling ArrayZhu Jun-jie Li Zhi Li Min-jing Xia Ji Zhang Tian-li Computer and Information Engineering College, Central South University of Forestry andTechnology, Hunan Changsha 410004Abstract: A kind of radio transmission technology based on positioning of the electromagnetic coupling array is presented in this paper. The research and development of the equipment was completed on this basis. It consists of annular array of electromagnetic coupling, energy transmitter, power receiver, and MCU. A high-frequency oscillating current produced by the energy transmitter, which is transmitted to the receiver after coupling and then power to electrical equipment through filter. Through the coupling detection of electromagnetic coupling array coil and receiver coil by MCU, it can only power to the coil with highest coupling, so that it always has a sending coil and receiving coils of electrical equipment, no matter what direction it is in, close to full coupling. In this way, it can avoid wasting energy, reduce the electromagnetic radiation, and, particularly, realize that the electrical equipment can be moved in a range of arbitrary, which could ensure the high efficiency of power transmission.Keywords: radio energy transmission electromagnetic coupling array efficiency of power transmission electromagnetic coupling transmission distance0引言随着用电设备的增加，电线和插座也随之大量制造和使用，这样势必消耗大量物质和能源，也容易造成室内环境杂乱，不利于构建资源节约型和环境友好型社会。
无线电力传输技术研究
（上接第８２页） ＭＰ３、汽车配件、体温表、助听器及人体植入仪器、电动汽车等厂商提供无 线输电的解决方案。 ３■波，激光——嚣程传■ 法、天线的放射特性、微波发送装置的姿态控制、宇宙空间的微波传播特 性、为确保故障时安全的保安系统等都是亟待解决的技术问题。 欧盟在非洲的留尼汪岛建造了一座１０万千瓦的实验型微波输电装簧， 已于２００３年向当地村庄送电。日本拟于２０２０年建造试验型太空太阳能发电 站ＳＰＳ２０００，２０５０年进入规模运行。 ４结束语 随着正线电力传输技术的不断发展与成熟，不但使人们未来的乍活有 望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚，享受在机场、 车站、洒店多种场所提供的无线电力，还可用于一些特殊场合，如人体植 入仪器如心脏起搏器等的输电问题、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站 等。从长远来看，该技术具有潜在的广泛应用前景。但是。每一种无线传 输方式。都有一系列问题需要解决。如电能传输效率问题，电力公司如何 收费和计费，能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害等等。不 图３宇宙太阳能发电厂（ｓＰＳ）的无线电力传输 理论ｔ，无线电波波长越短，其定向性越好，弥散越小，所以，可 利用微波或激光形式来实现电能的远程传输，这对于新能源的开发和利 用、解决未来能源短缺等问题也有着重要意义。因此，许多国家都没有放 弃这方面的研究。１９６８年，美国＋Ｉ：程师彼得格拉泽提出了空间太阳能发电
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无线电能传输技术与改进研究
无线电能传输技术与改进研究第一章无线电能传输技术的介绍无线电能传输技术是一种新型的能源传输技术，它是通过电磁波在空间中传输能量。
无线电能传输技术的原理是将电能转化为高频电磁波，通过空气中的电磁波进行能量传输。
这种新型的能源传输技术可以在避免电线安装的情况下提供电能，从而实现更加灵活的电能供应。
第二章无线电能传输技术的优势无线电能传输技术具有重要的优势。
首先，它可以有效地避免电磁辐射对环境和生命的危害。
其次，无线电能传输技术可以在不受地质和地形影响的情况下进行能量传输。
在一些需要在悬崖峭壁或沙漠中进行电力供应的场合，无线电能传输技术就显得尤为重要。
此外，这种能源传输技术可以显著提高电能传输的效率，从而节约资源。
第三章无线电能传输技术的应用无线电能传输技术的应用十分广泛。
目前，无线电能传输技术被应用在很多领域，包括工业、医疗、农业和家庭等。
如在电动汽车领域，无线电能传输技术可以实现电动汽车无线充电，从而提高其续航能力。
在生产制造领域，无线电能传输技术可以实现工业机器人无线充电，从而大大提高其工作效率。
此外，在无线家居领域，无线电能传输技术可以实现家电的无线充电，避免了家里电线杂乱的情况，使得家庭更加整洁。
第四章无线电能传输技术的改进虽然无线电能传输技术已经在很多领域进行了广泛的应用，但是它还存在一些局限性。
其中最大的问题是能量传输的效率较低。
传输能量的效率与距离和环境有关，如果距离很远或者环境复杂，能量传输的效率就会降低。
因此，应该加强针对环境和距离的处理，提高无线电能传输技术的效率。
另外，无线电能传输技术还存在另一个问题，即能量传输范围有限。
因此需要通过改进电磁波技术，调节发射器和接收器之间的电磁波，最大限度地提高能量传输范围，扩大应用范围。
最后，无线电能传输技术的开发仍需加大投入和研究力度，以进一步提高技术的稳定性和成熟度。
只有这样，才能更好地实现无线电能传输技术在更多领域的应用。
第五章结语无线电能传输技术是在新兴科技的背景下快速发展的一项技术，它可以为未来提供更为灵活的能源供应方法。
基于无线能量传输的储能装置设计
基于无线能量传输的储能装置设计无线能量传输是一种利用电磁波或磁场将能量从一个设备传输到另一个设备的技术。
这种技术有望在许多领域带来巨大的变革，尤其是在储能装置设计方面。
在本文中，我将介绍基于无线能量传输的储能装置设计的原理、优势和应用。
基于无线能量传输的储能装置设计的原理是利用电磁感应原理或磁共振原理来实现能量的传输。
具体来说，一个发射器产生高频电磁波或磁场，而一个接收器则通过感应或共振来收集能量。
这种设计可以使储能装置免于使用传统的电线连接，从而提供更大的便利性和灵活性。
与传统的储能装置相比，基于无线能量传输的设计具有几个显著的优势。
首先，无线能量传输消除了对电线连接的依赖，因此可以使装置更加紧凑和便携。
这对于电动车、移动设备和医疗设备等领域都具有重要的意义。
其次，无线能量传输可以提供远距离的能量传输。
这意味着储能装置可以离开电源，从而更好地适应一些特殊环境，如水下、空中或其他无法铺设电线的地方。
此外，由于无线能量传输的高效性，这种设计还可以减少能量的浪费，从而提高装置的能源利用效率。
基于无线能量传输的储能装置设计在许多领域都有广泛的应用。
一方面，它可以用于电动车的充电。
无线充电技术可以使电动车免于使用充电线，提供更便捷的充电方式。
另一方面，无线能量传输的设计也可以应用于可穿戴设备和移动设备。
例如，智能手表、智能眼镜和智能手机等设备可以通过与发射器的配对，实现无线充电，提供更便利的充电方式。
此外，无线能量传输还可以应用于医疗设备。
例如，无线充电技术可以用于听力助听器、心脏起搏器等设备，使其免于使用电线，提高设备的可携带性和舒适度。
当然，基于无线能量传输的储能装置设计也存在一些挑战和限制。
首先，能量传输的效率仍然是一个重要的问题。
目前，无线能量传输的效率相对较低，需要进一步的研究和改进。
其次，安全性也是一个重要的考虑因素。
在无线能量传输过程中，人们需要确保在传输过程中不会对健康产生任何负面影响。
无线电能传输技术研究与应用
无线电能传输技术研究与应用导语：无线电能传输 (Wireless Power Transmission，WPT)又称无线电力传输，非接触电能传输，是通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、激光、微波及机械波等)，隔空传输一段距离后，在通过 ___将中继能量转换为电能，实现无线电能传输。
下面是搜集的一篇探究企业财务会计与管理会计融合的，供大家阅读参考。
无线电能传输伴随着科学技术的不断发展，越来越成为相关领域科研人员研究的重点，在一些特殊的应用中，无线电能传输技术具有较强的优势，能够为设备供电提供可靠性、安全性以及便捷性。
文学行首先叙述了无线电能传输技术的发展及实现方式，在这一基础上，阐述了当前的几种无线电能传输技术，并总结分析了其应用领域。
无线电传输技术;技术方法研究;应用;综述无线电技术在近几年不断的发展和改善过程中已成为未来十大尖端的技术之一。
其应用领域十分广泛，当前主要的几种无线电能传输技术包括：电磁感应技术、电磁共振技术以及微波电能传输等。
为了无线电传输技术能够更好的发展，在实际的供电应用过程中发挥最大的优势，提高设备供电系统可靠性及安全性，对当前的技术原理及方法进行详细的了解并掌握，同时，关注其应用领域及发展前景是十分必要的。
只有明确其发展方向，才能不断对这一技术进行改进和完善，下文就对此作一定的阐述。
当前，我国的无线电能传输技术还处于不断的发展过程中。
传统电力传输技术必须依靠有线传输来进行，通常采用电缆线来最为传输的载体，但在电力传输过程中由于电线的长度无法避免传输过程中电能损耗的产生，不仅如此，采用有线传输的方式，还会有线路老化或是尖端放电等导致电火花的安全隐患，设备供电的可靠性以及安全性都得不到有效的保障。
另一方面，在一些特殊的供电场合，采用有线传输的供电方式无法保证正常的供电，容易导致极大的事故造成损失，例如：海底、矿场等。
同时，当前的人类生活离不开电，用电设备多种多样，不计其数，若采用电线传输，则必须使用多种多样的电源线，给人们的生活带来了不便，同时也埋下了用电安全的安全隐患。
无线电能传输装置的设计与分析
无线电能传输装置的设计与分析作者：林柏林来源：《中国新通信》2015年第06期【摘要】无线电能传输是借助于电磁场或者电磁波进行能量传输的一种技术。
电能给人类带来巨大的发展和便利，然而错综复杂的输电线分布在生活的各个角落，既不美观又不方便，因此人类一直想要摆脱电线的束缚而能够实现电能无线传输的梦想。
本文章介绍了无线电能传输的几种方式，并通过比较他们的利与弊，选择最合适的方式，以追求最大的利益。
【关键词】无线电能传输谐振耦合 MRPT一、系统设计方案及论证1.1 无线电能发射部分发射电路作为无线电能传输传输系统中的重要组成部分该部分设计的好坏对总的传输功率也有着十分重要的影响。
因此在给系统中设计出一个高效的发射电路也是十分重要的一环。
本设计使用门极谐振电路驱动MOS管，其开关速度快，属于软开关，可以实现较低信号，产生较高电压来驱动MOS管，利于能量传输，效率高。
1.2 无线电能传输部分采用两个自谐振线圈。
电感线圈的设计和制作方法中我们了解到在高频状况下，线圈匝间电容和集肤效应将会是导致电阻增加而造成Q值降低，在空心电感的设计上都是应该考虑的。
但这些因素恰恰是引起线圈谐振所必需的，在谐振耦合中好似加以利用的。
另外提到有关线圈电感量计算公式中，都没有关于线圈所用绕线直径方面的内容，这就表明了线圈的电感量与线径无关。
但实际上，线径大小虽然不影响线圈的电感量，却对线圈性能有影响。
也就是说，线径越细，线圈的等效串联电阻就越大，Q值就越低，线圈性能就越差。
1.3 无线电能接收部分无线电能的接受由三大部分组成，分别是整流电路、滤波电路和稳压电路。
整流是为了方便接收线圈将高频率的正弦交流电压转化成我们负载所需要的电压。
整流有半波整流和桥式整流。
通过实验比较可知，桥式电流的效率以及对二极管的保护能力相对于其他方案要占优势一些。
虽然整流可以将高频的交流电压转化为直流电压，但是输出电压会由很大的脉动成分，这样在给谐波进行供电时会受到很大的谐波干扰，因为我们还需要滤波。
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关于无线电能传输装置（能量转换部分）开发与研制【摘要】无线电能传输是一种利用无线电技术传输电力能量的技术，目前尚在实验阶段。
这款无线电能传输装置，它利用大功率高频传输线共振变压器（放大发射机）的原理对能量进行放大与传输，同时应用了耦合强磁共振原理将电场能量转化为磁场能量让该无线输电装置具有传输效率高，距离远的特点，具有广阔的应用前景。
【关键词】放大发射机耦合强磁共振电磁场同步谐振换能器无线传输
1 系统简介
无线输电装置的主体包括：升压充电回路、初级谐振回路和次级回路；初级谐振回路由初级线圈、主电容、主振荡器构成。
次级谐振回路次级线圈和放电顶端构成，电容和电感的数值可根据实际制作而定。
但最关键的是两回路的谐振频率要相同。
该无线输电装置由一个感应圈、变压器、振荡器、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。
其工作过程为：电源先给主电容充电，当电压达到主振荡器放电阀值时，放电器间隙的空气开始电离打火，近似导通，使初级谐振回路建立，开始振荡，向次级回路传递能量，次级回路随即起振，接收能量。
几个（次数主要与耦合系数有关）周波后，初级回路能量释放完毕。
此时，较大部分的能量都转移到次级回路上，一部分能量损耗在回路上。
次级回路继续振荡，并反客为主，带动初级回路振荡，以相同的方式把刚才
得到的能量还给初级回路。
但又一部分能量损耗在回路上，如此反复，直到损耗掉大部分能量。
2 无线电能量转换部分介绍
2.1 换流器的介绍
反用换流器另外一个含义是高频电桥电路，是一个可将直流电变换成交流电的电路。
根据逆变器的电路形式与输出的交流信号，可分以下三种。
（1）半桥逆变器由两个开关串联组成，输出端位于两个开关的中点，由上下两个开关来决定输出的电压。
半桥逆变器配合两个分压电容，可以输出双端之间的高频交流电。
开关旁一般需要并联续流二极管，以便在感性负载时起到续流作用。
半桥逆变器配合正负双电压源，可以输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。
（2）全桥逆变器由各含两个开关的两个桥臂连接成正方形组成，输出端的两端分别位于两组开关的中点，相当于取两个半桥的电压差，因此可以得到正负双向的交流输出。
全桥逆变器可以不依赖外加器件，仅仅使用单电压源输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。
（3）三相桥式逆变器类似于全桥逆变器，但它有三个桥臂，输出端的三端分别位于三组开关的中点，取两两之间的电压差就可以得到三相电所需的三个相电压。
根据三组共六个开关的开通顺序，三相桥式逆变器可以得到一组幅值相等、频率相等、相位相差120度的三相电信号。
若逆变器输出需要并入电网，或是需要驱动一个已经在转动的电
动机等感性负载，则逆变器输出信号的相位将至关重要。
为了控制逆变器输出的相位，需要在逆变器中加入相控电路。
2.2 相位补偿及调节系统
对于传统互感器而言，相位误差与相位差定义相同，即都是指一、二次信号间总的相角差，而对于数字式输出的电子式互感器而言，相位差是指一次侧某电流出现时刻与二次数字化数据传输启动时
间之间的时间差，相位误差则较为复杂，重新定义后为减去因额定相位差（电子式互感器因选用技术产生的额定相位差）以及额定延时时间（数据传输和处理的额定时间）所引起的偏移量，即为：
目前已处于实际应用研究方面的有源式电子式电流/电压互感器，按功能划分结构主要分为5个部分：传感头部分、电源部分、高压侧数据采集部分、光纤传输部分、低压侧合并单元。
2.3 电磁场基射器
电磁场可以被视为电场和磁场的连结。
追根究底，电场是由电荷产生的，磁场是由移动的电荷（电流）产生的。
对于耦合的电场和磁场，根据法拉第电磁感应定律，电场会随着含时磁场而改变；又根据麦克斯韦-安培方程，磁场会随着含时电场而改变。
这样，形成了传播于空间的电磁波，又称光波。
无线电波或红外线是较低频率的电磁波；紫外光或x-射线是较高频率的电磁波。
电磁场涉及的基本相互作用是电磁相互作用。
这是大自然的四个基本作用之一。
其它三个是重力相互作用，弱相互作用和强相互作用。
电磁场倚靠电磁波传播于空间。
2.4 特斯拉线圈
该“线圈”其一特性，是能够生产出既高频又低电流的“高压交流电”。
这种“高频电流”可经由空气作远距离的“无线传电”达至另一个“接收器”处，并且对人体绝无不良影响。
特斯拉发现了“高压电流”原来转化为“高频的高压电流”后，则可以无限地将电力输送。
“特斯拉线圈”（tesla coil）正是运用了这种“无线传电”技术的发明，甚至它就是一种人类一直梦寐以求的“免费能源”了。
3 电能无线传输装置应用前景
无线输电技术具有雄厚的技术基础，宽广的应用领域，受到世界各国的普遍重视，由于技术经济的原因，无线输电技术目前没有得到大规模的工程实施，但从长远看来，其意义是重大的，具有潜在的广泛应用前景。
如：给一些难以假设线路或危险的地区供应电能；解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题；建造无塔电视台。
4 结语
无线电力传输这种特殊的供电方式，是人类的梦想之一。
随着无源式rfid电子标签和各种非接触式无线充电技术的实用化，以及无线网络技术的大发展，无线电力传输已经引起人们的极大兴趣。
如果远程无线输电变成现实，那么我们就可以轻而易举的利用宇宙空间的射线作为能量来源，这个能量储备远比海水中的氢能要大得多。
本世纪以来，能点亮灯泡的无线供电技术，毫无疑问也点亮和
刷新了人们对“无线”未来生活的无限憧憬。
参考文献：
[1]i.scott mackenzie，rapheal c.-w.phan.8051微控制器（第四版）.北京：人民邮电出版社，2008.
[2]christopher boeick，john blyler.射频电路设计.北京：电子工业出版社，2008.。