用准静态谐振腔实现自由空间无线电能传输

作者：陈希有; 韩守鹏; 齐琛^*; 王杨; 周思岑

来源：电机与控制学报, 2023, 27(03): 69-78.

DOI：10.15938/j.emc.2023.03.007

• 无线电能传输
• 动态无线供电
• 准静态谐振腔
• 运动设备
• 功率损耗
• 公转

为了使运动工作和随意摆放的设备得到高效利用，从而不断提高人们生活品质和生产效率，人们迫切希望能够以无线方式为这些设备提供电力，而不是依赖导线连接电源或者停下工作来充电。据此，利用准静态谐振腔原理，初步研究了在特定三维空间内，为静止或运动设备无线供电的技术。根据准静态谐振腔结构和电磁场分布特点，给出了准静态谐振腔电磁场各坐标分量的直观近似表达式。在此基础上，分析了接收线圈的感应电动势和腔体的功率损耗，以及传输效率的一般表达式。制作了2.08×2.08×1.12 m3的立方体且带一对电极的准静态谐振腔，并针对接收线圈的自转和公转等运动，开展了传输功率与传输效率的实验研究和相同条件下的仿真研究，实现了在手持且运动状态下为手机无线充电的功能。

• 单位
  大连理工大学; 上海核工程研究设计院有限公司; 物理学院