电磁辐射式无线电能传输技术的研究综述

2021-11-15苏蒙潘侃李杰

云南电力技术 2021年5期

苏蒙，潘侃，李杰

（云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650217）

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无线电能传输（Wireless Power Transmission，简称WPT）技术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，再通过接收器将中继能量转换为电能，实现电能的无线传输[1]。根据中继能量的类型可将当前主流的WPT技术分为磁场耦合式、电场耦合式和电磁辐射式三个大类[2-3]。其中磁场耦合式又可以分为电磁感应式无线电能传输(Inductively Power Transmission，简称IPT)技术和磁耦合谐振式无线电能传输（Magnetic Resonance Power Transmission，简称MRPT）技术，这两项技术都利用的是电磁感应原理进行电能传输，在传输距离方面MRPT是优于IPT的，但是也仅仅只是达到了数米的距离。电场耦合无线电能传输技术（Capacitive Power Transmission，简称CPT）以交变电场作为能量无线传递的载体，通常以原边和副边的多个板状电极构成的多个耦合电容作为能量传输路径。CPT技术的优点在于耦合机构简单、成本低、空载损耗低以及对周围的金属异物不敏感等，在特定的条件下甚至能够实现穿过金属的无线电能传输。但是，CPT技术也有其局限性，例如电压应力高、传输距离短等。相比较于IPT、MRPT、CPT等技术，电磁辐射式无线电能传输技术在远距离的传输功率和传输效率上有明显优势[4]。