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无线供电解决方案 -电力解决方案 无线输电技术一直是人们关心的课题，早在上世纪初， Nicola Tesla 就进行过远距离无线输电的实验研究，虽然该项计划因资金等原因中途夭折，然而，远距离无线输电技术一直在进行着。特别是近年来，便携式电子产品大量涌现，以及传感器无线网络技术与 MEMS 器件的发展，推动了无线供电与无线网络技术的研发，并在理论研究和实用化技术方面取得了初步的成果。下面将简要地介绍该项工作所采用的方案和各种产品。 电磁波方案 电磁波，俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。正是由于它的发现，才奠定了广播、电视和现代通信技术的基础。电磁波不仅能传输信号，它也能传输电能。美国一家公司 Power Cast 开发了这项技术，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。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 (图 1)。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。 图 1 Powercast 系统图 图 2 变压器示意图 磁耦合方案 电磁感应是一项基本原理，交流电源中一个重要部件变压器就是利用它工作的，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 2 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/ 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。 对于无线供电或充电的装置