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无线供电技术方案及应用 摘要：无线供电是一种方便安全的新技术，无须任何物理上的连接，电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理 和简易的无线供电模型，探讨和分析其中一些关键问题。 关键词：无线供电；电磁波；电磁耦合；非辐射性谐振磁耦合 无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原 理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现 象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的 目的。无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无 线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量， 那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢？ 1电磁波方案 1.1原理 电磁波，俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。电磁波 不仅能传输信号，它也能传输电能。
1.2应用 美国一家公司Power Cast开发了这项技术，整个系统基本 上包含了两个部件，称为Power Caster的发射器模块和称为 Powerharvester的接收器模块，前者可插入在插座上，后者则嵌入 在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波，接收器接收发射 频率的电磁波，据称约有70%的电磁信号能量转换为直流电能。
该项技术之所以会得到多家厂商的青睐，原因在于它独特的电 磁波接收装置，能够根据不同的负载、电场强度来作调整，以维 持稳定的直流电压。可为各种电子产品充电或供电，包括耗电量 相对较低的电子产品，诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听 器，甚至汽车零部件和医疗仪器。
2电磁感应（磁耦合）方案 2.1原理 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化。电磁感应是电磁学中的基本原 理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的，变压器由 一个磁芯和二个线圈，即初级线圈与次级线圈组成。
当初级线圈 两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产生一个交变磁场，从而 在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就从输入电 路传输至输出电路。对图1所示的变压器基本电路，两个端口的 电压降可表示为： V1=jwL1I1-jwMI2 Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2 式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感，ZL是 负载电阻。
初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义：K=M/ 32 姨L1L2 耦合系数反映了变压器的优值，对于一个近似于理想的变压器， 可简单表示为：V1/V2≈L1/L2≈N1/N2 式中N1与N2分别是两个电感的匝数，就是所说的电压比 等于匝数比。 2.2应用 应用于无线供电或充电的装置而言，其初级线圈与次级线 圈处于两个分离的各自部件中，因而线圈间的耦合是比较松散 的。
该系统相当于一个分离式疏松耦合变压器，选用Ferrite芯增 加其耦合效率、减少漏磁。 最早使用电磁感应原理传输能量的是电动牙刷。
电动牙刷 经常接触水，不采用直接充电方案，在充电座和牙刷中各有一个线圈， 当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，类似一个变压器，感应 电压整流后就可对镍镉电池充电，整个电路消耗功率约3W。 日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源，很有创 意，用途也十分广泛。
例如，可将它铺在地板上或桌子上，或嵌入 在墙壁上，为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电，为鱼缸水中灯 泡或小型电机供电。薄膜电源由四层塑料薄膜组成，最低一层是 电导可控的有机晶体管，上面是感测兼容电子设备接近的铜线 圈，再上面是接通或关闭电源的MEMS开关，最上面一层是传送 电能的铜线圈。
制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的 新工艺。它的工作过程是这样的；当物体处于薄膜2.5cm范围内 时，最靠近的MEMS开关接通电源，电感线圈就利用感应原理向 设备供电。
据称，该项技术的效率是很高的，电源传输效率可 81.4%。目标的价位每平方米约100美元。
英国一家公司Splash power推出一款利用电磁感应原理 的手持式设备无线充电器。主机Splash Pad是一个经久耐用、鼠标垫大小充电座，另一个部件是安置在PDA或手机内的Splash Module。
图2是它的原理示意图。当设备放置在Splash Pad上时，Splash Module有效地从充电器吸收能量，为设备中的 电池充电。
Splash Module可按产生的电功率要求、空间大小和 形状定制，直接整合在设备中，或作为一个附件使用。它的优点 是：高效率接收器，符合设备充电协议。
实时、合理的检测器，防 止充电器误用。自动处于低功率状态，符合欧洲EnergyStar准 则。
可缩放的磁芯体拓扑，支持目前的和未来的产品市场。 电磁感应还被用来为MEMS器件供电。
MEMS器件，尤其是内置 执行器的微型器件对电源有特殊要求，这里无线供电就显示出 它的优越性，没有物理限制，高电压和高功率可能性。 3非辐射性谐振磁耦合方案 3.1原理 2007年，美国麻省理工学院（MIT）以Marin Solijacic为首 的研究团队完成了一项无线传输电力的实验。
实验室里放置着2 个铜线圈，一个线圈通电，另一个放在离它2米外。
2.基于单片机的无线充电器的制作该如何着手
无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电.无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式。磁共振充电是由两个振动频率相同的线圈，电容器，电源组成的，因为有磁场，所以在靠近之后就产生了磁共振，产生了电流。你首先要做的是两个振动频率相同的线圈，之后就是找到与之相匹配的电容器和电源。最后一点是无线充电使用的充电座和终端分别内置了线圈，使二者靠近便开始从充电座向终端供电。为提高供电效率，需要使线圈之间的位置对齐，不产生偏移。
希望采纳
3.无线充电原理
无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器，采用了最新的无线充电技术，无线充电技术在 2007 年获得了 20 项专利，多种设备可以使用一台充电基站，手机、MP3 播放器、电动工具和其他的电源适配器的有线充电情况将不会存在了。通过使用线圈之间产生的磁场，神奇的传输电能，电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。
当前的大部分充电器，例如iPod 和iPhone ，都通过金属电线直接接触的方式，给设备内置电池充电。无线充电技术的优势在于便捷性和通用性。缺点就是效率低和只能提供电能。而Apple 的Dock 连接器不仅仅提供电能，同时还能把音频和视频文件通过USB 接口同步到设备上。不过，无线充电技术还是会给 WiFi 和电池技术带来进步的。对于不需要数据传输的设备来说，这一新技术将会大大减少用户所需各种充电器的数量。另外，通过采用无线充电技术，公共移动设备充电站将会有可能成为现实。
4.无线充电器的工作原理
物理学家早就知道，在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量，而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎，而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时，只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样。无线充电技术正是利用了这个原理。同样，无线充电技术也应用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术， 用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图所示
最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，因此可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，从而进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，所以可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。
无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用24V直流电端直接为系统供电。
经过电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个电感线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场会产生变化的磁场，其大小均与它们的变化率有关系，而正弦函数的变化率是另外一个正弦函数，所以电磁波能够传播出去，而感应电压的产生与磁通量的变化相关，所以线圈内部变化的磁场产生感应电压，从而完成充电过程。
手机无线充是比较新颖的充电方式，其原理其实很简单，就是将普通的变压器主次级分开来达到无线的目的。当然，无线充的工作频率比较高，甚至可以抛弃铁心直接线圈之间就可以达到能量传递的作用 。
5.无线充电原理,不怕人触电
无线充电利用的是电磁感应的原理，它的工作频率很低，危害不大。
电磁感应：初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。它是第一代手机无线充电，技术成熟，但只能单对单短距充电（qi标准，1cm内，5瓦以内），而不能类似WiFi那样单对多充电。在无线充电区域有较强的电磁场能量，在这里加上一些线圈，就会感应有电压。感应电压可以通过转换成手机电池接受的能量。
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6.关于无线电专业的论文~
1 无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生，并当众展示了他发明的无线电接收机，那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日，波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米，做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年，年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信，第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年，他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信，从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后，无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。
直到1946年，美国人罗斯·威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题，从此超短波转播站一些国家相继建立了，无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展，信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要，于人们生产与生活中被广泛使用；后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机信息处理功能大大增加，日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础，以计算机和通信技术为支撑，以信息处理技术为主题的技术系统的总称，是一门综合性的技术。今天的信息化时代，就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日，拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。
虽然无线电通信技术优点虽然卓越，但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍，都是我们亟须解决的难题。 2 无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术，是迅速发展起来的新技术领域，不需要传输媒质，部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替，无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃，实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。
其特点喜忧参半，优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面，我们可以总结如下： 不受时空限制。大多数情况下，人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知，而无线电通信不受时空限制的优点能够h . It states that for an automorphism of the above type which is invariant with respect to a Borel probability measure /& any r~ c N+ and any e > O, one can find a measurable set R ( a so called (r; of A TER。
。TERremainder,e) Rohlin set) such that, for ] 0, 1, 。
, r; 1, the sets T JR are pairwise disjoint and exhaust X with exception set whose mass is smaller than e. In particular, Rohlin's Lemma is indispensable for the canonical construction of generators. Since t采取灵活多样的手段和方法，确保通信联络综合高效，语音、数据、图像的综合传输畅通无阻，随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往，无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门，尤其通信与网络的连接，通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。
无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性，尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。
无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性，一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通，这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题，但其信号容易受到干扰、影响，还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。
无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题，目前全球化经济愈演愈热，其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点，因此，无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
7.无线充电原理
一、电磁感应
充电底座以及手机终端分别内置了线圈，当两者靠近，发射线圈基于一定频率的交流电通过电磁感应在手机接收线圈中产生一定的电流，从而将点能量从发射端转移到接收端，便开始从充电座向手机进行供电。
因为原理简单且制作容易，再加上德州仪器、飞利浦、东芝 、微软、松下、三星、索尼、高通等厂商的推动，这是市面上最为普及的方式。不过，基于电磁感应实现的无线充电也有着缺点，其中以传输距离严重受限最为头疼。
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二、磁共振
磁振器是由一个小电容并联或串联的大电感线圈组成，而同样的共振频率是能量转移的必要条件。比如两个线圈作为共振器，发射端以10MHz频率振动向周围发散出电磁场，而接受端需要同样以10MHz频率振动，才能接收到这个传递过来的能量。
相比于电磁感应，基于磁共振的方式，无线充电实现了长传输距离、高效的供电，并且是一对多的供电方式。不过，因为需要双方同时在同一共振频率，所以电路调频是很重要的，但这并没有那么的容易。
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三、无线电波
原理是将环境电磁波转换为电流，通过电路传输电流。
这种无线充电方式传输距离大于10米，适用于远距离小功率充电，并且也可以实现自动随时随地充电。不过，因为转换效率较低的原因，如果用这一方式，充电时间将比较长。
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四、WiFi无线充电
这一充电系统主要包括两个组成部分，一个是Wi-Fi接入点（路由器），另外一个部分是定制的充电传感器。值得注意的是，这一方式并不需要对传统的无线路由器进行更换，只需要部署软件等方案，而充电功能可与互联网接入功能并存，不会互相造成影响。
优点是可以随走随充，对于用户来说很方便，缺点是充电对象定位不易，很浪费电量。
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五、超声波无线充电
原理是利用超声波将电力隔空输送到15英尺（约合4.6米）外的地方。如此一来，用户只需要使用专用的无线充电套，就可以在充电的同时拿着手机在屋里走动。
这种技术是非常安全的，并且接收器的价格也很便宜，体积也小，除了无线充电，还可以实现数据的传输。只不过，其最终的产品可能无法在价格、功率、速度和安全等方面达到预期。