杨桂婷
摘 要：无线电传输技术一经推出，其方便、安全的性能深受人们的追捧，并逐渐运用到人们的生活中，成为人们生产生活中必不可少的高端技术。无线传输技术可以运用到电动汽车、小型机器人、体内植入医疗器械和移动便携充电设备中，并且已经获得突破性的进展，文章通过感应耦合型无线电传输技术深入的研究，希望能为无线电传输事业的发展尽绵薄之力。
关键词：感应耦合；无线电能量传输；研究
前言
传统的电能传输方式是通过导线将电源和负载连接后进行传输的，在最近几年，感应耦合无线电能传输技术（ICWPT）的出现引起了人们的兴趣，作为一个新兴技术和全新的领域， 其关注度一直居高不下。文章研究了感应耦合无线电能传输技术的设计原理和其欠缺、不完善的方面，同时研究了该技术如何运用以及发展前途，为推动感应耦合无线电能传输技术的应用范围和创新路线尽一份力。
1 感应耦合无线传输技术结构
目前的电能无线传输技术主要有两种，即感应耦合和谐振耦合。这两种技术的共同点是都是利用交变磁场把电力能量从发射线圈传递到接收线圈，不同之处在于：第一，感应耦合因不用接触就能工作，所使用感应传输的原副边没有连接铁心。第二，原副边因有比较大的气隙，会形成大量的漏磁。第三，感应耦合是按照电磁感应定律，使用互感模型，通过电流的变化产生磁场耦合而展开系统工作。
2 感应耦合电能传输技术原理
日前，感应耦合电能传输所使用的建模有互感模型与分离变压器模型两种类型，因感应耦合电能传输的构成部分主要是松散耦合，所以使用互感模型建模最为合适。
感应耦合电能传输系统的组成部分分离变压器，是依照电磁感应定律进行设计制造的，其基本的结构如图1 所示，T 型等效电路如图2 所示，L1、L2 为漏磁参数，M 为励磁参数。
感应耦合是将传统的变压器进行延伸和改良，最根本的区别在于：音感应耦合的电能传输一般都使用松散耦合系统，所以在原边和副边线圈之间根本不需要安装连接铁心，但也因此留下一定的间隙。早先的研究人员只重视怎样去提高感应耦合电能传输系统的耦合系数，而在近期研究提高电源频率时，研究人员经研究后发现，将补偿电容融入进原边和副边线圈内，能够极大地提高感应耦合电能传输系统的传输功率和传输效率，但是想要出色完成最大功率的传输任务，不是耦合系数大传输效率就高，必须掌握一个度，在这里就需要掌握一个最优、最合适的耦合系数。
感应耦合电能传输技术在原有的基础上突破了传输距离的极限，传输距离提高了几十倍。因此松散耦合系统房产适合运用在互感模型上，主要有四种谐振拓扑结构，分别为SS（series-series，串-串）、PS（parallel-series，并-串）、SP（series-parallel，串-并）和PP（parallel-parallel，并-并）型，其结构如图3所示。
3 感应耦合电能传输技术今后的发展之路
目前，感应耦合电能传输系统中仍存有大量问题。第一，首先处理的就是系统的安全可靠和性能稳定问题，第二，因为感应耦合电能传输技术还不能远距离、在有阻碍的情况下使用，所以解决无线传输电能的传输距离和有障碍时不能传输的问题就成了当下必须要解决的问题。第三，感应耦合电能传输技术会出现因负载的变化而导致传输效率低下的情况，以及原副边发生错位时也会出现效率降低的状况，要保持系统平稳运行最根本的条件是，必须保障系统的平稳高速运作，且初级与次级的补偿谐振频率应该是相等的，也必须是唯一的一个，以阻抗相角为零作为谐振的判据。
4 感应耦合电能传输的应用场合与发展前景
感应耦合电能传输是将传统接触式电能传输技术中的缺陷和不足加以拟补、完善。感应耦合电能传输主要使用在空间小，不方便连接的地方，还有危险度高不适宜人员进出的环境中，感应耦合电能传输因非接触式传输技术在潮湿的环境中、灰尘环境中、水中和有危险气体的地方大量使用；在医学技术中也大量运用了感应耦合电能传输技术；感应耦合电能传输不用直接接触就能直接给电池充电，使用时即安全又可靠，在电动牙刷、电动剃须刀和给机器人非接触供电设备中得到大量的使用。
感应耦合电能传输技术广泛运用到轨道交通方面，尤其是适合应用在磁悬浮列车这种大功率非接触供电领域。虽然感应耦合电能传输技术应用范围广，但因受到传输距离、空间地理位置和障碍物等各方面的影响，造成了感应耦合电能传输技术的应用场合受到了一定的限制和约束。所以，目前的感应耦合电能传输技术非常适合应用在负载固定不漂移、没有阻碍距离近的地方和环境下，尤其是应用在电动汽车充电和智能化电网结合方面最能体现出其优势。
5 结束语
感应耦合电能传输技术因其实用性能强，所以上升空间和发展前途不可限量，感应耦合只要靠近负载就能进行传输，所以非常适合近距离高效率传输电力能量，但会受到空间角度与障碍物的影响和限制，只能近距离传输，超过一定的范围就失去作用。所以，感应耦合电能传输技术只有经过不断的创新研究，才能使该技术的应用范围和发展更广大、更长远。
参考文献
[1]夏晨阳.感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究[D].重庆：重庆大学，2010.
[2]孙跃，夏晨阳，赵志斌，等.电压型ICPT系统功率传输特性的分析与优化[J].电工电能新技术，2011，30（2）：9-12，25.
