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无线电能传输范文1
前言
无线电能传输技术有名无接触电能传输技术，是指一种借助于电磁场或电磁波进行能量传递的技术，目前我国对此技术还在继续研究阶段。现在的无线电能传输是由电磁感应式、电磁共振式和微波电能传输方式三种方式来实现的。由于越来越多的电子产品的出现，为人们的生活带来了极大的方便，但是传统的通过导线或者插座充电的电力传输方式已经逐渐不能适应更新换代极快的电子产品了。人们希望能有更加新型的电能传输技术来取代的传统电力传输方式，从而来消除纷乱电源线给人们带来的巨大困扰。因此，无线电力传输技术便很自然的顺应了人们的需求，随之便走进了人们的日常生活以及各个所需要的领域。
1.无线电能传输技术在我国的发展
我国在无线电能传输领域的研究是从2000年才开始的，与世界其他国家相比，我国对于该领域的研究相对较迟。起步初始时，主要是研究直接耦合的方式并将其应用于汽车上。从2007年开始，我国对无线电能传输技术的研究逐渐加大了力度，投入了大量的心血。从这几年的研究群体来看，科研工作者主要是国内的知名高校、科研机构以及一些科技公司，其中具有代表性的有浙江大学、哈尔滨工业大学、青岛科技大学以及中科院、海尔集团等学校或机构组织。其中最为重要的，在研究过程中具有里程碑意义的是在2010年CES展会上，海尔应用无线电力传输技术推出了一款无尾电视，接着在2011年，海尔集团与山东的几所高校联合，在超前技术研究中心共同绘制完成了“无线电力传输产业技术路线图”。未来几年，无线电力传输新兴产业将随着科技水平的不断提升而加速发展，将会达到的产业规模会带来巨大的经济效益，并同时在全国范围内出现新的经济增长点，从而带动国家经济的发展。再这样的发展速度下，作者相信无线电能传输技术完全进入我们的生活将指日可待。
2.目前无线电能传输技术的实现方式
作者在前文中提到过，按照原理来分，目前在已经出现的无线电能传输技术中，主要有电磁感应式、电磁共振式以及微波电能传输方式三种技术方式。其中电磁感应式是利用变化中的电流来通过初级线圈而产生磁场，由变化的磁场再次通过次级线圈感应出电场，从而来达到电能的传输。这种方式是无线电能传输中目前出现最早、发展最快、应用最多的技术。而电磁共振式技术，它将天线固有的频率与发射场电磁频率相一致时引起的电磁共振接收后，通过电磁耦合的共振效应来达到电能传输，2007年的MIT就是通过这种技术方式来实现的。这种共振技术方式适合在短距离内使用需要大功率电源的机器，如汽车、电冰箱等。所谓的微波电能传输技术，是将电能转化为微波，让电力以微波的方式发射，然后微波经自由空间传送到目标位置，通过微波辐射的方式到达接收端，转化成直流电能的技术。一般的微波电能传输方式距离比较短，通常为10m左右，而且这种技术方式功率小，传输效率低，应用的范围也较小。正常情况下，研究人员都会用前两种技术方式来进行具体的实验和操作，但微波电能传输技术也可以在近距离内被较小拱了的电器使用，如麦克风、电吹风等。以上三种无线电能传输的技术方式是研究中必不可少的，在整个研究领域内具有非常重要的地位。因此科研工作者对这三种技术方式的研究从来没有放松过，要想将无线电力传输技术应用于其他领域，必须对这三种技术方式最够熟悉的掌握其主要内容，为后面的研究打好基础。
3.目前无线电力传输技术所面临的问题
无线电能传输技术在我国虽然不是一个新的概念，但是它的新技术和新应用的引入已经使它成为一门新的值得研究的学科。虽然目前我国无线电能传输技术在不断的进步，但是在研究过程中仍然会有很多的问题存在。比如在无线电力传输的效率和距离的计算，高频功率电源和整流技术等问题仍没有得到比较好的解决。而被研究出来的高频电源方案在运用于实际生活中都普遍存在着效率低下、设计复杂等问题的缺陷，并且无线电力传输技术在系统控制方面也存在着较明显的问题。在研究如何能更好的利用无线电力传输技术时，还要考虑电磁辐射对人身是否安全和是否会对周围环境造成不利的影响。由于无线电力的传输不像传统的供电方式那样可以在传输路径上得到很好的控制，它是通过微波的发射来来传输电力的，所以如果有高能量的能量密度出现，则会对人们的身体安全带来影响。还有就是系统整体性能有待提高整体传输效率低。其主要原因还是由于能量的控制难以掌握，科研工作者还是无法达到能量的对点传送，在整个传输的过程中仍然会通过散射的方式来损耗掉一部分能量，这样的低效率甚至是影响整个系统效率的关键因素。但是随着电子传输技术的不断进步，传输的效率也会逐渐提高，所以控制好微波的传输密度也是研究人员目前面临的一个比较严重的问题。
4.我国无线电力传输技术的应用前景
目前，在世界范围内，无线电力传输技术已经被应用与许多领域，比如在便捷通讯、交通运输领域、水下探测应用、航空运输领域、医学器械领域等众多领域，而且有较明显的成就。因为中国对无线电力传输这一快的研究起步比较晚，所以目前还不能将其运用于这么多领域内。但是从目前的研究速度和投入力度来看，我国对无线电力传输技术这一领域的研究是特别重视的，而且每一年都会取得巨大的进步。所以，作者相信在未来的10-20年间，我国会将无线电力传输技术运用于各个领域，将会涉足于工业制造、农业生产、家庭的日常生活以及航空航天的各个角落，从而使我国人民的日常生活更加便捷，提高人们的生活品质并且有效的起到节约能源、电能的作用，为能源的节约开辟了一条新型的道路。当有一天，无线电力传输技术运用于在我国被普遍运用，利用微波传输输电能的技术，来解决电网的死角，将会对我国落后偏僻地区有巨大的影响，将会带动这些偏僻落后的地区走上快速发展的道路。
结语
无线电力传输是一项很有发展前途的新技术，因为其特有的安全性、便捷性而成为了现在人们研究的热点问题之一。尽管它也存在着一些很明显的缺点，如稳定性差、系统传输难以控制、传输效率低等。但作者相信在广大科研工作者的努力下，这一技术的发展将会有更好的条件、更光明的前景。未来，无线电力传输将会完全取代传统的电力传输方式，并且将会不断融入人们的生活当中，逐渐改变人们的生活方式，让人们真正实现过无线生活的梦想。虽然这个过程会经历很多的艰辛，历经很长的时间，会伴随着无数次的实验与失败，但是作者认为只要坚持着不要轻易放弃，就会达到我们所期望得到的目标。
参考文献
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关键词：无线电能传输；功率；效率；因素
在19世纪80年代末期，人们开始研究无线电能传输的相关技术，直到2007年，美国麻省理工学院通过利用谐振原理初步取得了这方面的研究成果。目前，该技术在多种领域得到了应用和推广，如医疗器械等。这项技术在各个领域中的应用，不仅给人们的生活带来了更多的便利，还促进了科学技术的进一步的发展。下面笔者就针对这项技术进行理论分析。
1无线电能传输系统中传输功率和效率的理论分析
1.1无线电能传输系统中传输功率和效率的分析
现阶段用于分析和研究谐振耦合电路所使用的方法理论主要包括电路和耦合模。耦合模理论能够宏观地描述出其运行的原理，但无法根据各种参数详细地说明该系统所具有的各项功能。而电路理论相较于耦合模理论，能准确描述出影响该系统传输功率以及效率的不同参数。根据相关资料显示，这2种理论在研究该系统传输功率和效率方面具有同等作用，因此，本文所采用的研究方法是电路间的互感理论。传输系统通常是由发射、接受、负载以及电源4个部分装置构成的。
1.2无线电能传输系统中阻抗的分析
以谐振耦合电路为例进行分析，其基本的工作原理是只有选择频率相同的2个物体，才能够实现物体间能量的传输。根据相关的输出定理能够清楚地了解到，当2个物体间的阻抗为共轭关系时，2个物体间的传输功率能够达到最大值。而阻抗不为共轭关系时，将会大大影响物体间传输功率。所以，为了增加2个物体间的传输效率，提高传输功率，应选择阻抗具有共轭关系的2个物体。若选择了不相符的物体，极容易损坏相关的仪器。因此，在该系统中应尽量选择阻抗相匹配的物体，然而在实际的选择中，难以选到阻抗十分匹配的物体，通常选择具有相似阻抗的物体。
利用谐振耦合电路进行传输的系统主要包括2种电路和4种系统，其中电路包括正弦和功放2种电路，系统包括负载、调压以及电磁发射和接收4种系统。通过该系统构成的结构能够知道，上述4种系统能够构成功放电路的负载。图1便是该系统2种等效的电路模型。
该电路模型中，VS是该电路的电源，R为电路中各部分的电阻，L线圈的电感，M表示每两组线圈之间的互感系数，C则代表各部分的电容。在此电路模型当中，以上叙述的为主要参数，其他影响较小的参数可忽略不计。
通过利用相关的公式能够计算出其整体的阻抗，影响整体阻抗的参数一共有5个，分别为频率、激磁和发射线圈之间的互感系数、发射和接收线圈之间的互感系数、接收和负载线圈之间的互感系数以及负载电阻。这5种参数一旦发生变化，将会大大影响系统传输功率的大小和传输速率的有效性。
2实验研究与分析
2.1频率对传输功率和效率的影响
接收线圈与发射线圈长度为30cm，其中负载阻抗为60Ω，在对其进行研究时，对发生器进行调节，使其传输频率逐渐增加，将得到的功率以及效率绘制成图2，并对其进行研究。
根据图2可以发现，在机械工作过程中，功率与效率不是随着频率的增长而无限增加的，是先进行一个阶段的增长之后，又有一定的下降趋势，在8.7MHz时，效率与功率同时达到了顶峰。根据这一现象就可以发现，在这一设备中，频率对负载阻抗具有一定的调节作用，如果要使设备的效率达到最高，就可以改变频率，使设备内的负载阻抗进行调节。2.2M23对传输功率和效率的影响
在研究的装置中，所使用的是50Ω的负载阻抗，将输出的频率保持不变，固定在8.7MHz，将设备中各项圈的距离不断地增加，将测得的结果绘制成图3，并对队形进行分析。
根据图3的分析可以发现，在线圈距离较短时，随着距离的增加，功率与效率有一定的增长趋势，而距离达到了一定程度后，就会发现，功率与效率具有明显的下降趋势，在本文的实验中功率达到最大值时两线圈之间的距离为14cm，效率达到最大值时两线圈的距离为20cm。这就能很好地表现出线圈距离的远近对负载阻抗有重要的影响，根据使用功率的要求，对线圈之间的距离进行更改，使设备在使用过程中发挥出重要的作用。
2.3M12：和M34传输功率与效率的影响通过研究发现，实验装置的负载数值为50Ω纯阻性负载，在发射信号时，其频率保持在8.6MHz期间，发射线圈以及接受线圈之间的距离保持为20cm左右。对信息分析可知，把激磁线圈与发射线圈间距离调整时，M12的数值也随之发生改变；如果改变接受线圈和负载线圈时，M34的数值也发生了改变，发射线圈和接受线圈电压波段产生变化。可以得出
结论，M12：和M34对于负载抗阻有很大影响，两者一旦发生变化，模块的输出功率也发生变化。
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关键词：WPT 磁共振 传输功率 固有频率
中图分类号：TM724 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0042-01
无线电能传输WPT是不借助任何接触类的电器元件是电源和设备之间完成电能传输的方式。已知的无线电能传输技术，根据实现的方式和原理又可分为感应耦合式传输、电磁共振耦合式传输、无线电射频传输、微波传输和激光传输等。2007年7月6日，MIT的助理教授Marin Soljacic[1]领导的6人小组正式在科学杂志上发表了他们关于磁共振无线电能传输技术方面研究的文献，并且成功利用该成果点亮了2m外功率60w的灯泡，传输功率达到了40%。共振的优势在于可延长传输距离，该技术可望在电动汽车、工业机器人、航空航天、军事、无线传感器网络等领域大力发展。
1 基本原理
电磁共振的磁场强（近场）无线能量传输是多个学科交叉技术，其工作原理和传输的频段物理模型介于无线电波传输理论和传统电路模型之间，通过了解无线充能的这种基本原理和模型构造方便我们深入的进行探索。
一个电感和一个电容可以构成一个LC谐振电路，当电感或者电容的能量被激活的情况下，在不考虑能损的理想情况下，电能会周期连贯的以电感中的磁场和电容中的电场为媒介储存，这样能量周期交替储存过程在电路理论中被称为谐振。这个震荡电路电感附近的磁场在这样周期性储能变化中会产生一种交变磁场。当选取两个谐振器当发射端和接收端并调节震荡频率一致时，发射端一侧的谐振器磁场激发，磁场中的部分磁力线会在另一侧谐振器的电感线圈中交联，谐振电路电感激发的磁场是一个交变磁场，又电磁感应原理交变磁场的磁力线的交联部分通过另一侧谐振器电感线圈时，变化的磁场会产生电场。两个谐振器的谐振频率且相同，交变磁场产生的电场会储存于另一侧的谐振器电容中。 这样一个过程让发射端的谐振电路中的能量传输到了接收端一侧。
2 电路分析
通过上面的介绍可知能量传输答题经过三个阶段，而磁耦合谐振式（WPT）系统大体上由两个回路构成：高频电源和发射线圈回路；负载和接受线圈的回路。如果单纯从场的角度理解颇为复杂，我们可以简化为二回路的互感电路模型如图2所示。这种方式属于单对单的传输模式，而且单纯利用的是近场的耦合传输电能的原理，不利于提高传输的距离和效率也不利于实现闭环的控制。所以现有的实践研究表明通过防止中间谐振装置可以提升传输的距离和效率，也就是在原有的基础上加入谐振发射回路，和谐振接收回路。这种四个回路三次互感的机制我们同样可以简化为二回路的等效电路分析
其中V1是发射端回路的交流电压（来自高频电路由于互感系数不变而为定值）。 R1为发射端回路的等效电阻；C1为发射段回路的等效电容（此处使用了p/p拓扑即发射和接收端都并联谐振）；L1为发射端电路的等效电感；M是L1、L2的互感系数；D设为发射线圈和接收线圈之间的距离；L2、R2、C2是接收端与上文意义相同的的参数；i1 和i2分别为两个回路中的电流；RL为接收端连接的等效负载电阻；Vo设为输出电压。
使用等效电路让复杂的模型得到简化进而简化计算，联立方程[3]最后可以得到传输效率公式：
ü飧龉娇梢钥吹降缒艽涞男屎突ジ邢凳⑾⑾喙兀飧隽渴艿桨ㄏ呷Φ绺校痴衿骶嗬耄刃У缱璧攘康闹圃迹钪匾氖且Vば痴窠瞧德饰衷诠逃衅德噬希颐强梢酝ü傻鞯牡缛荩鹘诘刃У缛荨？
3 结语
磁共振式的无线能量输送不论是在应用前景上或是在未来的科研探索上都是浓墨重彩的一笔，相比较而言它比其他的无接触式的电能传输而言它有着更多的使用价值。虽然在实际应用的大型高效性上有着技术瓶颈亟待解决，但是我们有理由相信不就得将来我们不再使用电线电缆，这需要科研工作者一次次实验改进，同时也需要社会企业的扶持和帮助。2010年海尔公司就曾经展示过它的“无尾”电视，该产品正是利用磁共振无线传能的原理。我们希望也有更多产品一步步引领科技前沿，在各个领域都有WPT技术的身影。
参考文献
[1] 范兴明，莫小勇，张鑫.磁耦合谐振无线电能传输的研究现状及应用[J].电工技术学报，2013，28（12）.
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关键词：无线电能传输；磁耦合谐振；传输功率
无线电能传输是一种新型的电能传输方式。该技术在导线无需直接连接的情况下，就可将电能以无线的形式进行传输，省去了使用导线的不便，并且用电安全[1]。自从2007年MIT学者Marin Soljacic等人首次提出通过线圈谐振耦合的方法，磁耦合谐振式无线电能就成为国内外机构和学者的研究热点，因具有传输效率高、传输距离远、传输功率大等优点，从而该技术得到了广泛研究与应用[2]。
1 磁耦合谐振式无线电能传输原理
磁耦合谐振式无线电能传输系统结构框图如图1所示。系统包括发射端和接收端，接收端由高频逆变电路和发射线圈构成，接收端包含接收线圈、整流滤波电路和负载。发射线圈和接收线圈分别构成两个相互匹配的LC谐振电路。在高频信号的驱动下，当发射端电路频率接近发射线圈的固有频率时，发射谐振线圈回路不断产生电磁波向空间发射，在近场区形成交变磁场。而接收谐振线圈经过磁耦合谐振接收空间电磁波，再将接收到了高频电流进行整流滤波供给负载，从而实现了电能的无线传输。
2 系统模型与仿真
根据磁耦合谐振无线电能传输技术的相关理论，通过两个耦合线圈实现电能的传输。高频交流电源为Us，发射线圈和接收线圈电感分别为L1和L2，电容为C1和C2，R1和R2分别是发射端和接收端等效电阻，负载用RL表示，M为互感。当系统电源角频率为ω时，则两线圈自阻抗分别是：
式中，D为两线圈距离，n1，n2分别为发射与接收线圈匝数，r1，r2分别为发射与接收线圈半径。由于两线圈参数和结构相同，可令n=n1=n2，r=r1=r2。
结合式（4）和式（6），可得出输出功率与传输距离之间的关系式。使用Matlab仿真软件绘制出磁耦合谐振式无线电能输出功率和传输距离仿真图，如图2所示。由图2可知，随着传输距离的增加，传输功率先增大后减小。
3 结束语
文章对磁耦合谐振式无线电能传输工作原理进行了分析，建立了传输实验模型，得出了系统输出功率和传输距离的关系。利用Matlab仿真工具对系统输出功率进行仿真，从中得出传输功率随着传输距离先增大后减小的结论。
参考文献
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华丽登场
人造电能发现之初，就有人潜心研究无线传输电能的可能性，只不过当时的方法和原理研究无法达到实用的阶段。在无线电发展了100多年之后，这种无线传输电能的方式再次被关注。
2007年6月，来自麻省理工学院的研究人员通过电磁线圈实现了距离2米的60W电力的传输。他们采用了全新的思考方式，采用了两个能够实现共振的铜线圈，依靠共振进行能量的传输。这跟声音的传播原理类似，唯一的好处就是能量损失更小，而传播的能量密度更高。
随即，专门关注无线充电的组织―无线供电共同体（Wireless Power Consortium）成立，他们现在的目标是通过120KHz的频率，传输100W以上的能量。这个组织收罗了电源控制模块的领军厂商National和TI，罗技、飞利浦、奥林巴斯以及三洋和飞利浦的ODM厂商深圳桑飞也可能成为其用户。
从此，无线电能传输揭开了新篇章。
最先受到鼓舞的是手持设备厂商。他们想通过更多的功能吸引用户，但是电池局限使得很多创意无法实现，或者实现成本过于高昂。受到无线传输电能的启发，Palm开始了新理论的夺冠之旅―最新的Palm pre将成为首批支持无线充电的手机，籍此在创新层面上超过了苹果。
在Palm的网站上，有关于这个创意有长篇累牍的报道，这个特性会大大吸引那些对充电特别恐惧的用户。拥有这个新功能，用户只需要把设备放在特定的充电板上就可以了，而不需要专门的接口。
这是磁共振技术的新发展。与麻省理工学院研究的长距离电能传输不同，这种研究专注短距离的无线电能传输，通过垂直的磁场耦合实现电能的传输。这个技术能够提供小功率场合，满足不同小功率器件的充电需求。
作为最早研究无线充电的公司――Convenientpower，它推动了这个技术的发展。根据他们的介绍，这个座落在香港的公司能够为几乎所有的掌上设备提供无线充电解决方案。
如果面对超过50W的需求，这种技术有它的局限性。Fulton的技术更具有实用性，他们的产品能够实现智能的耦合搜寻，传输的能量也更大。最高可以传输120V/1.4KW的能量，那就意味着吸尘器都可以不用电源线。Fluton也把它们的重心放在了家庭厨卫需要大功率电器方面。
比如提供一个电源桌子，上面可以任意摆放多个设备，只要总功率不超过限制就行。这样插座、线头就要省去很多，操作的自由感觉也很好。在一个视频里，演示的工作人员把榨汁机摆放在无线供电的桌面上，相当有吸引力。
这样，在无线供电共同体中，已经涵盖了小功率的方案和大功率的方案。
关键在模块
我们可以省去烦人的各种充电器。只要一个合适的充电耦合板就行了。Wildcharge已经在提供类似的产品，只不过产品非常昂贵，而且是针对某些特定的手机才有解决方案。目前，无线充电还没有成为手机等手持设备的标准配备，因而改造和定制生产的成本还相当高昂。
Wildcharge的一个方案报价高达80美元。对于目前的手机价格，这虽然无法被轻松接受，因而无线充电暂时可能无法带来市场方面的热捧。但是，相信任何看了这个技术演示的用户都会被深深吸引。
Wildcharge提供的技术类似于Convenientpower公司，属于近距离的电源传输。虽然不需要手机与充电器有插座接触，不过还需要放在特定的区域。但是与烦人的插座比起来，这已经有了巨大的进步。
Wildcharge能够提供15W电力，因而可以满足多个手持设备的充电。现在唯一的问题是如果没有内置的无线充电模块，这种充电设备将无法发挥作用。
Palm Pre采用的充电模块与之类似。它同样提供一个充电坞，不同之处在于充电器本身与手机是不需要有金属接触的，放置的方式也可以随心所欲，只要满足两者的无线电能传输即可。
这也就意味着在未来的家庭和会议室里，随处充电将成为可能。
无线充电模块是改变这一切的关键。只要一个大一点的充电模块就能解决所有问题，而不需要携带过多的设备。
这种方式对于军用和医疗同样有用。现在军人承担了战争信息终端的功能，他们背负的东西越来越多，电池消耗同样巨大，其中有各种连线。根据美国国防部的报告，他们的士兵如果执行4天的任务，背负的电池将达到20公斤，而且过多的连线将大幅度降低可靠性。
移动医疗照明如果省略了长长的连线也将大幅度降低很多操作的复杂度。因而，无线电能的传输，从IT技术中成长，也将必然惠及多个领域。
从制造和设计的角度，我们将节省更多材料，这也是相当环保的主意。以现在40亿部手机的保有量来看，未来一个手机一个充电器的模式将被抛弃。笔记本电脑也是如此，如果在所有的桌面上提供类似的充电方便，手持设备受到电池左右的历史将被重写。
因而，无线电能传输将节省很多材料，并且拥有巨大的灵活性，多个设备可以共享一个充电设备而不需要进行多次的变换。如果大功率的版本可以实现量产，家庭里的很多设备几乎不需要再有插座之争了。
各种标准的插座也将成为历史。因而，无线“电”是相当值得期待的。
丢掉插座
新的磁共振方式解决了一个大难题，无线传输的损失几乎降低到了可以忽略的地步。Fulton的设备可以实现98%的能量传输，比通过连线的方式效果还要好。
因而，在我们的未来生活里，手持设备全面换用无线充电毫无疑问。在我们的未来家装中需要考虑的不是插座的位置，而是电源板的位置。如果Fulton真的能够把1.4KW的功率实现传输，那么，多数设备的插头都可以取消。
每个桌面都可以成为电源板，放在电源板上就可以实现电能的传输。对于笔记本电脑和投影机等设备尤其有用，那些有充电烦恼的用户，将手机放在桌面上就可以实现充电，而不必为忘了充电烦恼。
这个模式可以从手持设备中蔓延。电视、电脑甚至地板，都可以构成类似的区域，只要在地板上行走，带有线圈和发热模块的鞋子就能产生热能，从而实现更有效率的加热。甚至在衣服上构筑空调系统也不是不可能。
现在，各种充电设备无法统一，都各有标准，根源在于接口和金属链接的限制使得设备无法统一。比如，在理论上，笔记本电脑的电源也可以为手机充电，接口的不统一限制了这种可能性。
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【关键词】智能无线充电公路控制系统探究性设计
1汽车与无线充电
汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。清洁能源的利用成为了世界能源发展的重要问题。近年来，我国各部委推行了一系列政策法案支持和鼓励新能源汽车的发展，并取得了一定的成效，然而，汽车充电速度和效率等问题却严重制约着我国电力汽车行业的发展。如果能够将无线充电技术运用到电力机车的充电上来，无疑将解决电动汽车在行驶途中充电速度慢、效率低的难题，这将从根本上加速电动汽车普及。
2无线充电技术原理
无线充电技术即不需要电缆就能够将电力进行输送的一项技术。无线充电技术根据无线输电在空间不同的传输距离，有三种基本的传输形式：电磁感应短程传输、电磁耦合共振中程传输和微波激光远程传输。其中，电磁耦合共振式传输由于其具有传输距离合适、传输效率较高的特点，在无线电力传输的设计中占主导地位。
3公路无线充电系统设计
3.1 电磁线圈的布置
根据电磁耦合共振电力传输技术的原理，电力传输的装置需要包含两个震荡电路，即两个相同频率的电磁线圈：其中一个是发射装置，与能量源相连，它利用振荡器产生高频振荡电流，将电能转换成磁场；另外一个是接收装置，与电力机车的发动机相连，当该接收装置收到发射装置产生的同频电磁波时，线圈中产生相应的振荡电流，以此完成电能到磁场再到电能的转换。
3.2 汽车位置传感
在智能公路中埋设与电动汽车相匹配的无线充电线圈。利用电磁感应式传感技术及单片机技术将行车感应信号感应信号转化为数字信号传至测控主机，使测控主机能够及时准确开启、关闭充电线圈。
3.3测控主机的设计
测控系统分为智能公路上的单片机系统（采集终端）和汇总数据进行控制的主机系统（主控终端）。智能公路的状态需要回传回主机，为了追求链路稳定，一般使用线缆进行数据传输。要求主机不仅能与智能公路进行通信，将数据采集回来，同时也应能够发送命令控制智能公路如图1所示。
3.4 软件功能设计
主控终端的软件应对多个采集终端的数据进行收集，并能够实时对智能公路现在的状况进行判别和分析，并下传是否进行无线充电的指令。同时，主控终端还应依据传感器的数据给每一辆车计算充电耗电量并储存。采集终端的软件应与主控终端始终保持连接，并能够满足以下几个条件：一，将收集到的汽车ID号回传主控终端；二，将传感器的数据回传主控终端；三，在主控终端发出充电开始的信号时，采集终端应能够启动电磁线圈，对附近的电力机车进行充电；四，测量该终端用来提供无线充电的电压电流值，回传主控终端。
3.5硬件系统设计
由于电动汽车的特殊使用环境和条件，其无线充电技术有以下特点：发射线圈和接收线圈存在位置偏移；车载装置（接收线圈）必须要小型轻量化；电磁辐射安全问题需要得到得当处理；要对设备进行成本控制。因此，在采用采用共振式作为无线充电方案的基础上，共振式无线充电系统的发射电路还应设计功率放大器和振荡器和源线圈，考虑到高频集肤效应影响，应采用表面光滑且导电性能好的紫铜材质，同时，应采用螺旋状的振荡器并按照同轴放置原则将其组装，以确保传输效率的最大化。
4可行性分析
美国、日本和中国国内对无线充电的研究已初见成果。其中，重庆大学自动化学院研制出的无线电能传输装置传输效率达70%。无线电力传输是完全有能力实现的，如何提高其传输的效率，使得无线电力传输真正能够实现成本控制下的商业化运用是无线充电技术的关键。在控制系统的设计上，合理借鉴已有的智能电力控制系统及电磁感应等传感模式，针对灵敏度测试、安全测试以及电力分配系统调控等重难点问题对系统进行分区试验和反复调试，从理论上讲，是完全能够实现对控制系统的设计的。重点在于对系统的严密性的把握及操作的简化。
5结语
智能无线充电公路控制系统的设计研究，将为电动汽车续航问题以及电能如何分配问题的解决提供有益借鉴，推动电动汽车的发展与普及、减轻城市公路系统的污染，达到智能分配电能的效果，推进社会的可持续发展。
参考文献：
[1]张吉宇.车载信息与娱乐系统界面的交互设计[J].电子技术与软件工程，2015（01）.
