文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

电能是现代社会中最为重要的能源，它被广泛应用于工农商业、交通运输业以及人们的日常生活中。随着便携式设备的快速发展，传统电能传输方式的弊端逐渐暴露，越来越多的电源连接线开始困扰人们的生活，一种新的电能传输技术应运而生。无线电能传输又称非接触电能传输，是通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量，隔空传输一段距离后，在通过接收器将中继能量转换为电能，实现无线电能传输。相比传统导线输电方式，其具有通用性、便携性、安全性和美观性等特点,在家用电子产品、生物医学等领域具有广泛的应用前景，在军事、航空航天、城市电气化交通、工业机器人、工矿企业吊装设备和运输设备、水下作业、高层建筑升降式电梯等领域具有重要的应用价值，因此受到了越来越广泛的关注^[1-4]。

无线电能传输的方式有很多种。目前在国内外研究的无线能量传输技术，根据其传输原理，大致上可以分为三类：

1、电磁辐射式无线能量传输技术，以微波辐射式和激光方式为主，该技术直接利用了电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理。这类技术可以在几千米的距离范围内传输非常大的功率，但传输时发射器与接收器必须正对，具有非常大的局限性，并且在传输过程中具有较大辐射损耗，会对生物产生危害^[5-6]。

2、非辐射电磁感应式无线能量传输技术，这种技术主要利用电磁感应原理，采用松耦合变压器或者可分离变压器方式实现功率无线传输。虽然该技术可以实现较大功率的传输，但传输距离只能达到毫米级别^[7]。

3、非辐射电磁共振式无线能量传输技术。该技术通过磁场的近场耦合，使接收线圈和发射线圈产生共振，来实现能量的无线传输^[8]。磁耦合谐振式无线能量传输技术具有以下特点：（1）该技术为近场无线传输技术，辐射小，且传输具有方向性。（2）传输距离适中，传输效率较高。（3）传输过程中不受非磁性空间障碍物影响。因此，本文将对磁耦合谐振式无线电能传输技术的特性进行研究。

本课题在了解无线电能传输系统的基本结构、工作原理及其研究现状和趋势的前提下，用给出有限元分析中可分离变压器中耦合系数的求取方法，利用有限元分析软件建立系统模型，并对其进行仿真。

二.发展趋势