無線電能傳輸技術的研究現狀與應用

金琪鑫

摘 要：隨著科學的發展和技術的進步，人們已經越來越關注無線電能的傳輸，在一些特定場合，這種技術能發揮出很多優勢。和舊有的電線供電相比，其最大的特點就是提高供電電能的可靠性，并且也讓其便捷性得到了很大的提高。傳輸也更加安全了。本文首先介紹了無線電能技術的研究現狀。并且針對其應用進行了一些介紹，希望可以讓更多人了解到無線電能，隨著技術的不斷完善，其應用范圍一定會更加廣泛。

關鍵詞：無線電能傳輸；研究現狀；應用

電能在人們的日常生活中扮演著非常重要的角色，現在已經成為人們生產生活中最為重要的一項能源，現在已經有越來越多的人開始關注無線電傳輸技術，其在很多場合都可以發揮出舊有的電能傳輸模式所不具備的優點，在傳輸過程之中統體現出無可替代的便捷性和安全性。但是當前這項技術仍然不夠完善，所以需要我們不斷從理論上進行探索，這樣才能將這種技術的推廣應用化為可能。

1 無線電能傳輸技術研究現狀

正常來說，電能的傳輸都需要使用電纜或者電線來作為媒介的，但是在這個過程中，經常會由于使用時間過長而導致線路損耗的情況，一旦線路老化，不及時更換，就會在很大程度上影響到設備的安全性和穩定性，并且影響到整個設備的使用壽命。在很多特殊場合中，這種傳統的輸電模式都存在著很大的不便，一旦其發生故障，就會發生火災等事故，存在著巨大的安全隱患，并且在人們的日常使用中，很多電源線并存看起來雜亂無章，帶來了很大的不便。

無線電能傳輸這個概念最早在十九世紀被提出，特斯拉也針對這一內容進行了一些研究，但是當時電能傳輸技術仍然還很不完善，財力因素也限制了他試驗的開展，所以在相當長的一段時間里，無線電能的傳輸都僅僅停留在構想之中。后來電磁波理論也得到了發展，二十世紀初期已經有人發明出了可以定向傳播電能的天線，并且通過微波來傳送能量?，F在已經可以利用微博來進行有效的能量傳輸了，如果能加以改善，就可以很好地實現遠距離和大功率的電能傳輸，給使用帶來很大的便利。

我國對于這項技術研究比較晚，但目前也已經取得了一些成就。隨著這項技術的不斷成熟和不斷進步，當前也已經有越來越多的專家學著對這項內容展開研究，并且也有不少高校積極開展相關試驗。最近幾年由于這項技術的便利性和便攜性，已經受到了越來越多人的關注，其應用范圍也會越來越廣泛，有其是在醫療領取其價值是非常岷縣的，例如藥囊內窺鏡、定點施藥等技術都可以為我國醫療事業的發展做出巨大貢獻。所以總結起來，當前我國國內也在積極開展無線電能傳輸技術，其研究領域也在不斷拓展，優勢也體現得越來越明顯。

2 熱點研究領域及發展趨勢

2.1 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。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?；碾妱悠囘€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。

2.2 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。

2.3 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。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。

2.4 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，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，近年來國內外學者和公司研究的一個新的熱點。

3 無線電能傳輸技術的前景

近年來，隨著技術的不斷完善，無線電能傳輸技術已經開始廣泛應用于便攜電氣和電動汽車以及無線供電等領域之中。隨著人們生活水平的提高，人們也在對其便攜性和多樣性提出新的要求，所以這也給無線供電技術帶來了不小的挑戰。在未來，無線供電技術也會隨著其發展的不斷完善而應用到新的領域之中，例如照明和航空航天等領域。

結束語

無線電能這個概念由來已久，但是長時間以來一直都處于一個概念設想的階段。當前隨著新型材料的不斷出現、新型技術的不斷改進，所以人們也已經開始探索其應用的方向。電能無線傳輸其本身具有著獨特的優勢，目前來看在汽車和醫療方面能夠起到巨大的作用，將其應用到家具設備當中也能大大改善人們的生活水平。本文首先介紹了這項技術的研究現狀，并且闡述了其應用情況，希望可以讓更多人了解到這門技術，在不斷的實踐中將這項技術逐漸完善，給我們的生活和工作做出更大的貢獻。

參考文獻

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