無線電能傳輸技術研究與應用綜述

黃學良 譚林林 陳 中 強 浩 周亞龍 王 維 曹偉杰

（東南大學電氣工程學院 南京 210096）

1 無線電能傳輸技術的發展歷程

傳統的電力輸送采用有線的方式實現（即利用電纜線作為傳輸媒介），因此在電力的傳輸過程中不可避免的會產生傳輸損耗，同時線路老化、尖端放電等因素也易導致電火花，大大降低了設備供電的可靠性和安全性[1,2]，縮短設備的使用壽命。一方面在礦場、海底等一些特殊場合，傳統的電纜線供電方式所產生這些缺點往往有時將是致命的，嚴重時會引起爆炸、火災及設備的損壞等，帶來了極大的安全隱患和經濟損失，另一方面生活中大量的電器供電勢必會導致多種電源線的交叉給人們生活帶來的極大的不便。

人類從剛開始利用電能時就期待著一種能實現將電力能量無線輸送的方式。早在19世紀中后期，無線電能傳輸技術（Wireless Power Transfer Technology）就被著名的電氣工程師尼古拉·特斯拉提出[3]，并進行了相關的實驗研究，受早期技術、財力等因素的限制，該技術僅僅局限于構想階段，但同樣為后來無線電能傳輸技術的發展繪制了美好的藍圖和奠定了一定的研究基礎。隨后伴隨著電磁波理論的發展，古博（Goubau）等人從理論上推算了自由空間波束導波傳輸能量的可行性，并做了大量的理論與實驗研究。到 20世紀初期，日本的H. Yagi等人發明了一種可用于無線電能傳輸的定向天線（又稱八木-宇田天線）[4]，可將能量以微波的形式發送出去，在此基礎上雷聲公司（Raytheon）的布朗（W.C.Brown）等人又做了大量的研究工作，設計了一種效率高、架構簡單的半導體二極管整流天線，可將微波能量轉換成直流電[5,6]，從此微波作為無線電能傳輸的一種重要方式被廣泛研究。到目前為止，利用微波傳輸電能已經可以實現大功率、遠距離的功率輸送[7-9]，與此同時激光作為一種新型的無線能量傳輸方式也被用來實現大功率遠距離的能量傳輸[10,11]。

到20世紀80年代，以電磁感應耦合方式為主的非接觸能量傳輸技術開始被學者們關注，并逐漸應用到電動牙刷、手機、電動汽車等產品的無線供電中，以此為代表的有新西蘭奧克蘭大學波依斯（Boys）教授為首的課題組。該課題組經過多年努力在理論和實踐上取得了很多重大突破[12,13]，實現了國家地熱公園載人游覽車的無線供電試驗系統。隨后美國汽車工程協會根據 Magne-chargeTM系統的設計，制定了在美國使用非接觸感應電能傳輸技術進行電動汽車充電的統一標準——SAEJ.1773[14,15]，但感應式無線電能傳輸技術對磁路的設計要求比較苛刻，導致傳輸距離較低（多在厘米范圍內），導致該技術在大功率無線能量傳輸的應用中具有很大的局限性。

2007年麻省理工大學的物理學助理教授馬林·索爾賈希克（Marin Soljacic）和他的研究團隊利用磁場的諧振方式，通過構建兩個半徑為 30cm的發射和接收諧振器線圈，在1.9 m之外成功點亮了60W的燈泡[16]，成功開辟了無線電能傳輸技術的一個新方向，該方式不僅彌補了感應式非接觸無線電能傳輸技術傳輸距離短的缺陷，將傳輸距離提高到米級范圍，同時還極大地降低了能量傳輸對環境的影響（具有較低的電磁輻射）。該技術的提出將無線電能傳輸技術推到一個新的研究高度，無論感應方式和磁耦合諧振方式都是基于磁場來實現能量的傳輸，雖然磁耦合諧振式具有相對較低的電磁輻射問題，但在一些對磁場環境要求更為嚴格的特定場合，該兩種方式都具有應用的局限性。因此近些年不少學者也提出了多種其他方式的無線能量傳輸方案，諸如基于超聲波和電場的無線能量傳輸方式等[17,18]，雖然能量傳輸功率方面有待提高，但在電磁環境要求較高、功率要求不大的場合具明顯的優勢。

綜上所述，迄今為止能實現能量無線傳輸的方式主要有微波、激光、感應耦合、磁耦合諧振、電場耦合方式等，可實現小功率到大功率，遠距離到近距離的不同應用場合、不同功率需求的能量傳輸，見圖1所示。

圖1 無線電能傳輸技術主要實現方式Fig.1 Main technologies of WPT

我國在無線電能傳輸技術領域的研究工作起步較晚，從本世紀初開始，國內才逐漸開始進行相關的研究，但主要集中在感應式非接觸無線電能傳輸技術和磁耦諧振式無線電能傳輸技術的研究上。中國科學院電工研究所是國內較早開展非接觸無線電能傳輸技術研究的單位之一，取得了一定的研究成果[19]。2002年，重慶大學也開始對非接觸式電能傳輸技術的基礎理論及工程應用進行研究[20,21]，并成功研制了一套電動汽車無接觸供電系統。東南大學自 2006年在無線能量傳輸方面也進行相關的研究工作，并提出了電場耦合的光電機技術，以及磁耦合諧振式無線能量傳輸系統功率調頻控制技術、電動汽車無線充放電與電網互動技術等一系列關鍵技術[22,23]。此外，哈爾濱工業大學、浙江大學、南京航空航天大學等[24-26]高校和科研機構在基礎理論和應用研究也做了大量的工作。隨著國內無線電能傳輸技術研究的不斷升溫，2011年 10月在天津召開了國內首次“無線電能傳輸技術”專題研討會[27]，參會專家討論了無線電能傳輸技術的新進展和存在的一些問題，并達成了“天津共識”。該次會議為無線電能技術在國內的研究與推廣具有重要的意義。

在諸多的無線電能傳輸方式中，磁耦合諧振式能量傳輸技術由于傳輸距離遠、對傳輸介質依賴小、方向性要求不高等優勢[16,27]，是當前無線電能傳輸技術研究領域中主要的研究熱點。本文接下來的部分主要圍繞磁耦合諧振式無線電能傳輸技術進行詳細論述，介紹其傳輸機理和模型建立主要分析方法，探討磁耦合諧振式無線電能傳輸技術的研究現狀和關鍵技術問題，并對該技術目前研究的熱點領域及發展趨勢進行闡述。

2 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術

2.1 傳輸機理與系統結構

磁耦合諧振式無線電能傳輸技術是利用共振的原理，合理設置發射裝置與接收裝置的參數，使得發射線圈與接收線圈以及整個系統都具有相同的諧振頻率，并在該諧振頻率的電源驅動下系統可達到一種“電諧振”狀態，從而實現能量在發射端和接收端高效的傳遞。磁耦合諧振式無線電能傳輸系統主要由電源、能量轉換與傳輸裝置（線圈諧振器），能量接收裝置三部分組成，系統的結構示意圖如圖1所示。

圖2 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統Fig.2 Magnetically coupled resonant WPT system

其中線圈諧振器是系統實現能量高效傳輸的關鍵。線圈諧振器性能的優劣主要體現在能量轉換能力上，關鍵因素在是否具有高的品質因數[28,29]。從電路理論可知，線圈的品質因數與線圈的電感，內阻抗以及工作頻率緊緊相關（Q=ωL/R）。所以線圈諧振器的設計也主要從以上三個方面著手，提高諧振頻率和自身電感以及減小自身內阻。為了實現高品質因數線圈的設計，線圈諧振頻率較高，高達幾十MHz，但受高頻雜散電容參數（線圈對地、線圈匝間、線圈間）的影響，線圈的穩定性比較差。

如果線圈的諧振頻率是利用線圈自身的電感和高頻雜散電容所形成的線圈自諧振頻率，雖然諧振頻率高達MHz，但是系統穩定性和可控性很不理想，系統的傳輸效率對頻率的選擇性較高（如圖3所示），尤其當系統的工作頻率偏離線圈的諧振頻率時，整個系統的傳輸效率會急劇的下降。

圖3 傳輸效率隨頻率的變化Fig.3 Curve of transfer efficiency varied with frequency

為了提高能量傳輸穩定性和可控性，學者們提出了一種折中的方法，用小的補償電容[30-32]的方式來代替諧振線圈的等效電容，雖然降低了線圈的自諧振頻率，卻大大增加了系統的穩定性和可控性。

無論是利用自身參數進行諧振頻率設計還是外接小的補償電容進行頻率設計，目前在整個傳輸系統的模型分析上，很少針對線圈分布式參數進行建模，大多數是通過耦合模、互感（電路）和二端口網絡等理論利用集中參數進行建模[33-35]。

2.2 傳輸模型

2.2.1 耦合模理論

耦合模理論是一套微擾分析理論，可避開復雜物理模型的分析，直接對物體間的能量耦合進行分析。對于磁耦合諧振式無線能量傳輸系統來說，發射線圈和接收線圈之間的耦合強度相對較弱，因此耦合模理論在分析系統具有一定的適用性。根據耦合模理論，磁耦合諧振式無線能量傳輸系統可理解為發射線圈和接收線圈組成的耦合系統，當考慮電源、線圈及負載損耗時，系統運動模式方程為[36]

式中，a1(t)、a2(t)分別為發射線圈和接收線圈的模式幅度分量；|a1(t)|2、 |a2(t)|2分別表示兩諧振線圈所存儲的能量；ω1、ω2為兩線圈的諧振角頻率，K12和K21為耦合系數（與線圈的互感、自感、諧振頻率有關）；τ為線圈的損耗系數，S(t)為激勵源。通過式（1）可求解出系統的諧振頻率、單個線圈的模式分量、能量，進一步可求出傳輸效率、接收功率等。

通過式（1）不難看出，耦合模理論在分析系統的能量流通與轉換方面具有較強的優勢，但該方法對系統具體參數較少涉及，同時線圈的模式分量與耦合系數等參數較難獲得。

2.2.2 互感理論

發射線圈和接收線圈之間的電路模型如圖4所示，根據互感理論和基爾霍夫定律，列出發射線圈和接收線圈回路的電壓方程：

圖4 無線電能傳輸系統等效電路Fig.4 Equivalent circuit of WPT system

互感理論分析傳輸系統相對較為簡單，也是目前廣泛使用的方法之一，利用式（2）所示的關系，根據兩線圈回路的自諧振頻率相同并且等于電源的輸出頻率的條件，可以對系統進一步求解，其關鍵是兩線圈間的互感。而互感是與線圈的匝數、半徑、間距等參數相關，尤其當空間兩線圈分布位置不確定時，互感的求解比較復雜，目前仍未有一種精確的求解方法，多采用近似求解[14-16,22]。

2.2.3 二端口網絡

利用二端口網絡分析傳輸系統的模型是繼耦合模理論和互感電路理論之后又一主要研究手段，它將能量傳輸與轉換部分看成是一個二端口網絡，如圖5所示，其動力學方程為

根據式（3）以及各端口的參數可對系統進行求解。

圖5 系統二端口模型[37]Fig.5 Two-port model of WPT system

3 關鍵技術及待研究的關鍵問題

3.1 高頻功率電源技術

磁耦合諧振式無線能量傳輸之所以能高效傳輸主要取決于系統能否工作在諧振狀態，對于一套設計好的線圈諧振器，故要求電源與諧振器之間的頻率要保持一致，如前所述諧振器一般設計為具有較好的諧振頻率，尤其在大功率能量傳輸方面要求電源不僅能夠提供足夠的驅動能力還要具有相應的輸出頻率，因此給電源的設計提出了很高的要求。目前在兆赫茲的級別下能夠實現的大功率電源方式主要有振蕩式、逆變式和功率放大式。

振蕩類電源結構較為簡單，易實現，常見的振蕩電路有變壓器反饋式 LC振蕩電路、電感三點式LC振蕩電路和電容三點式LC振蕩電路，但缺點也很明顯。振蕩電路的轉換效率較低，諧振頻率與振蕩的LCR參數相關，調節起來較為困難，目前在這一方面的研究較少，MIT所實現的磁耦合諧振式無線電能傳輸系統中，采用電容三點式振蕩電路實現[16,38]，雖然發射線圈和接收線圈的能量轉換效率很高，在1m范圍內可達90%，但整個系統的轉換效率卻不到20%，可見電源的轉換效率極大地影響了整個系統的轉換效率。文獻[39]也利用該技術在距離1m處實現了功率1kW的輸出，但系統的整體效率較低。

為了實現電源的可控，目前多采用電力電子逆變的方式實現[40-42]，但受電力電子器件的限制，該類型的電源輸出頻率很難達到兆赫茲級別，一般情況下電源輸出頻率多從幾十kHz到幾千kHz不等，功率越大，頻率的提高實現起來越困難。

多數時候為了尋求更高頻率的功率輸出，借鑒了用于射頻領域的電源技術，采用功率逐級放大的方式來實現高頻率大功率的電源設計，此類電源頻率較高可達幾兆或更高[43,41]，不足之處在于逐級放大不僅損失了效率，而且對每一級的阻抗匹配要求比較嚴格，設計起來較為困難。目前多數無線電能傳輸研究所使用的頻段為工業科研醫療允許頻段（13.56MHz）或更高的頻段，采用的電源多采用射頻功率放大的原理實現[45]。

3.2 諧振器設計與優化

3.2.1 諧振線圈設計

除了電源以外，諧振器線圈的設計也是磁耦合諧振式無線電能傳輸中的關鍵技術之一，如前所述高品質因數的諧振器線圈對系統傳輸性能的影響是至關重要的，它的參數與系統的傳輸效率、功率、傳輸距離等有著直接關系。

諧振器線圈自身參數的優化主要從線圈自身的匝數、繞制方法、匝間距設計、材料選擇等方面考慮，結合系統的輸出性能要求對諧振器線圈進行優化。文獻[46,47]給出了在既定頻率下線圈的匝數選取的優化方法，以及線圈結構不變的情況，通過改變線圈的半徑尺寸實現系統的效率優化。文獻[48]采用超導材料制作的諧振器線圈，研究結果表明在其他條件不變的情況下，可將MIT提出的系統的傳輸距離從2m提高到100m，極大地提高系統的傳輸能力和傳輸距離。文獻[49]則指出將銅導線表面覆蓋鐵等磁性介質，能夠增加線圈的耦合以及減小臨近效應引起的損耗。

另外作為一種新的研究方向，采用介電常數和磁導率同時為負值的左手材料，也被研究用于提高系統的傳輸性能。

3.2.2 多線圈的設計

多線圈設計指在能量的傳輸過程中，采用多于2個的線圈結構來實現能量的傳輸。采用多線圈設計的場合一般是在增加系統的傳輸效率、傳輸距離以及改變系統的能量傳輸方向等方面。文獻[16]通過采用四套線圈結構，通過引入驅動線圈和負載線圈以降低電源側和負載側對發射和接收線圈品質的影響，以實現發射線圈和線圈最大化的能量轉換。MIT的Rafif E. Hamam等人參照量子干涉現象的電磁感應透明效應[50]，提出了中繼線圈的概念，通過在發射線圈和接收線圈之間增加一個同諧振頻率的線圈（如圖6所示），可以極大地提高能量轉換效率，降低空間散熱損耗，在此基礎上，中繼線圈作為系統提高的一種手段被廣泛的研究[54]。文獻[51,52]采用多線圈的設計方法實現一對多和多對一的傳輸結構，即采用一個發射線圈和多個接收線圈或多個發射線圈對一個接收線圈的方式實現能量的傳輸（如圖7所示），都取得了較好的傳輸效果。

在能量傳輸方面，雖然磁耦合諧振式無線能量傳輸對方向性的要求不高，但仍具有一定的方向，為了更好的實現能量的定向傳輸，多線圈設計也被應用在改變能量傳輸路徑上[53]。通過改變不同中繼線圈的空間布局，從而達到改變能量傳輸路徑的效果。

圖6 采用中繼線圈的無線能量傳輸系統[54]Fig.6 WPT system based the relay coils

圖7 多電源多接收線圈的無線電能傳輸系統結構[55]Fig.7 Structure of multi - power and multi - receiver coils WPT system

3.3 系統控制策略和優化方法

3.3.1 頻率分裂及其優化技術

頻率分裂現象是磁耦合諧振式和感應式無線電能傳輸技術都普遍存在的現象[56,57]，它是由于發射線圈和接收線圈之間的耦合強度加強導致系統出現多個諧振頻率的現象。圖8給出了系統出現頻率分裂現象時，整個系統負載側接收到的功率情況，從圖8所示的結果不難看出，隨著發射線圈和接收線圈之間的距離不斷加強（耦合強度增加），系統的負載側接收功率不再出現在自然諧振頻率處。根據耦合模理論，一般情況下系統會出現三個諧振頻率，分別稱為自然諧振頻率、奇/偶諧振頻率[58]（極值功率對應的頻率點）。這種現象不僅增加了系統控制的復雜性，而且增加了系統的不穩定性。

圖8 頻率分裂與傳輸功率的關系Fig.8 Relation of transfer power and frequency splitting

研究發現造成頻率分裂的主要原因是線圈之間的過耦合，為了解決頻率分裂目前主要從線圈的位置著手（如圖9所示）：①通過改變線圈之間的相對位置，從而減弱發射線圈和接收線圈之間的互感，實現系統退出頻率分裂區域[59]；②改變兩線圈之間的旋轉角度，在不改變線圈的空間相對位置的情況下，改變發射或接收線圈的角度，可使得系統退出頻率分裂區域；③改變負載電阻的大小，當然在很多場合負載電阻是不易改變的，所以此種方法具有一定的局限性。

圖9 改變線圈間耦合的兩種方式Fig.9 Two ways to change the coupling between the coils

3.3.2 控制策略和優化方法

諧振頻率是影響系統傳輸效率的一個主要因素，因此目前關于諧振式無線電能傳輸的優化和控制大多是圍繞諧振頻率來實現的。前面也提到諧振器線圈的高品質因數，往往導致系統在工作時穩定性較差，為了提高系統的穩定性，文獻[60]提出了一種動態跟蹤控制的方法，通過鎖相環實現反饋，不斷根據接收線圈的頻率變化調整電源側輸出頻率，從而實現系統諧振頻率的實時調諧。鎖相環閉環跟蹤控制在解決諧振式無線電能傳輸系統穩定性差的問題上具有很大的優勢。根據諧振頻率與傳輸效率之間的關系，文獻[61]提出了一種基于頻率分段的效率控制方法，通過在不同傳輸距離段采用不同的諧振頻率，來實現傳輸效率的穩定。文獻[62]利用相控電感來實現諧振頻率調節，從而達到傳輸效率穩定控制的目的。

3.4 電磁環境及其對生物體的影響

電磁環境問題不僅是諧振無線電能傳輸技術研究一個熱點問題，還是一個難點問題，根據MIT提出的實驗室數據，磁場強度為幾個特斯拉，與核磁共振的磁場強度相當[16]。文獻[63]進一步研究指出由于人體具有很大的磁導率，在該強度的磁場下，對人體的影響是很小。關于磁耦合諧振式無線電能傳輸技術的電磁環境問題的研究尚處于起步階段，雖然有部分關于電磁磁路和電磁兼容性的研究，但總體上仍處于探索階段。

4 熱點研究領域及發展趨勢

4.1 電動汽車領域

將無線電能傳輸技術應用到電動汽車的無線充放電中，不僅可以解決各類充電樁的建設問題，同時還可以分散電動汽車充電的集中程度，還可以一定程度上緩解電動汽車規模化充放電對電網的沖擊。

目前關于電動汽車的無線供電技術國內外各大汽車廠商以及科研機構等都在積極的開展研究，并取得了顯著的成果[64,65]。電動汽車無線充電已成為當今世界研究的熱點。

另外，電動汽車作為智能電網的一個重要組成部分，規模化的電動汽車還可作為電網的儲能設備。無線充電技術的應用可以大大提高電動汽車電網間的互動能力，對智能電網的積極作用更顯著。具體優勢表現為：

（1）可更好地抑制可再生能源的輸出波動。無線充放電的電動汽車具有更強的與電網的互動能力，通過雙方的智能互動系統，自動控制電動汽車的合理充放電，從而達到抑制可再生能源輸出波動，提高可再生能源的消納。

（2）可更好地減少對電網沖擊影響。相對于有線充電方式，無線充電方式充電地點更為分散，有利于電動汽車充電的聚集度；由于不存在于電網的物理連接，無線充電方式更為靈活、安全，能分散連續充電時間，同時也大大減少快速充電的可能性。無線充電方式能有效減輕電動汽車充電對電網產生的沖擊。

（3）可更好地發揮削峰填谷作用。無線充放電技術可以通過用戶意愿設定和電網智能調度，隨時隨地在停車位/停車場/移動途中完成與電網互動，執行充放電操作，完成蓄能/釋能過程。電動汽車作為移動儲能工具，能更好地發揮削峰填谷的作用，平衡負荷，提高電網穩定性，有效節約能源。

（4）減低對電池容量的要求。電動汽車電池是限制電動汽車發展的主要因素之一。據統計電動汽車行駛15萬km，電池就面臨失效問題，用戶只能更換新電池。而無線充電方式相對可以減小對電池容量的要求，減低更換新電池的成本。例如 2010年3月9日在韓國首都首爾南部一座游樂園內首次使用的一款無線充電的公交汽車系統，所使用的電池體積只是傳統電動車電池的五分之一，而且不需要長時間充電；2011年歐洲進行了利用公交車進站停站時間進行無線充電的實驗，公交車的電池容量從 145kW·h降到 45kW·h。

4.2 智能家居

智能家居近些年逐漸被人們所關注，其中智能家電的供電中無線電能傳輸技術具有突出的優勢，為擺脫傳統充電線纜的限制，最大化體現便捷、人性化，“無尾”家電設備逐漸被提出。諸如 “免電池”無線鼠標以及手機、筆記本電腦無線充電終端

等[66,67]。

4.3 醫療設備

無線電能傳輸技術在醫療設備應用主要集中植入式醫療設備的無線供電中，諸如心臟起搏器、神經刺激器、全人工心臟、人工耳蝸和視網膜假體[68-70]等。植入式醫療設備一般的供電功率需求很小，在幾十微瓦到幾十瓦不等，多采用經表皮的直接供電、植入式電池無線充電等方式。例如，加利福尼亞大學G. X. Wang等人研制的人工視網膜供電裝置[71]。日本東北大學小柳光教授，試制出的可從外部向植入眼球的人工視網膜用進行無線供電的系統。英國南安普敦大學的研究成功的一款能將振動轉化為電能的“迷你發電機”，可望將來能憑借心臟病人的心跳為自己的心臟起搏器供電。

人體植入設備的非接觸電能傳輸也是無線電能傳輸的主要熱點研究領域之一，植入式設備采用無線供電具有以下優點：

（1） 供電中沒有物理連接，避免了導線與皮膚的直接接觸，防止感染引起的并發癥。

（2） 解決了植入式電池電能耗盡后需手術更換的問題，提高手術后病人的生活質量。

（3）與人體皮膚沒有直接的電氣連接，不存在裸露的導線和接觸機構，消除了意外電擊的可能性，提高了設備對人體的安全等級。

（4）不存在直接的摩擦，消除了機械上的磨損和電氣腐蝕，具有高可靠性和免維護性。

（5） 由于非接觸變壓器一、二次是非緊密耦合的，系統在變壓器一、二次產生一定程度的錯位時仍可正常工作，提高了供電時的靈活性和病人的舒適性。

4.4 工業應用

無線電能傳輸技術隨著不斷的成熟和發展，其在工業領域也有非常廣闊的應用前景。在工業上一些特殊場合如化工設備中的檢測裝置、水下機器人、分布式傳感器的供電問題等等[72,73]，這些場合下的用電裝置一般采用換電池模式或用電纜輸電，給設備的正常使用和維護帶來了諸多的不便，而無線電能傳輸技術克服了上述缺點成了近年來國內外學者和公司研究的一個新的熱點。

5 存在的問題與發展趨勢

無線電能傳輸技術不是一個新的概念，但新技術和新應用的引入逐漸使其成為一門新的研究學科。尤其無線電能傳輸技術具有傳統電源線供電技術所未有的獨特的優勢，該技術的發展與進一步突破將在電動汽車、醫療、工業、電子等領域產生深遠的影響。雖然近些年以磁耦合諧振式無線電能傳輸技術為基礎的無線電能傳輸技術逐漸興起，實際上仍有很多問題亟待解決，如理論不夠完善，現有的分析理論雖然能夠給實際的研究提供一定理論支撐，但關于系統特性、參數優化、空間電磁場分布等研究仍沒有較為嚴謹的分析方法。

高頻功率電源和整流技術仍未有較好的解決，現有的高頻電源方案普遍存在效率低下、設計復雜等弊端。系統的控制和優化問題有待解決，對于高品質因數諧振器線圈給系統的運行帶來的不穩定性問題，也未得到有效地解決。當然作為目前能實現中程距離能量傳輸的無線實現方式，仍具有較大的發展潛力。

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