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无线电能传输技术综述

张茂春  王进华  石亚伟  
【摘要】:本文叙述了无线电能传输的概念和发展历程,着重对电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式三种无线电能传输进行了详细分析:电磁感应式传输距离近、效率低且需要补偿;电磁共振式是对感应式的突破,可以在几米的范围内传输中等功率,其研究前景很好;电磁辐射式传输距离远,功率较大,但传输较远距离时需要高效整流天线和高方向性天线,其研制难度较大。其主要结论为:我国东西部经济发展的差距日益扩大,资源分布不平衡的矛盾日益突出。一些边远山区、牧区、高原、海岛,人口稀少,居住分散,交通不便,经济落后,那儿缺乏常规能源,又远离大电网,严重影响当地经济发展。这种情况下,利用微波输能技术,可以解决电网的死角。输电工程最关心的是效率和经济性。无线电能传输的效率取决于微波源的效率、发射/接收天线的效率和微波整流器的效率;其经济性如何,依赖于所用频段的微波元器件的价格与有线输电系统所用器材价格的比较,也与具体的输电网络的参数有关系。除了关心经济和效率以外,我们还要对大功率微波对环境和身体健康可能造成的影响进行研究,需保证如下方面:(1)传输微波能流密度不能对电离层产生明显扰动;(2)必须保证不干扰日常通信;(3)地面整流接收站不能对飞机等交通工具及周围的生物体(如鸟类、居民等)产生不良作用。

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