無線電力傳輸系統(tǒng)如何工作，電力傳輸?shù)倪B接方式？
無線電力傳輸是在沒有電線作為物理鏈路的情況下將電能從電源傳輸?shù)诫姎庳?fù)載。它通常由兩個(gè)集成電路(IC)控制：一個(gè)發(fā)射功率（發(fā)射器），另一個(gè)接收發(fā)射功率（接收器）。平面接收器和發(fā)射器線圈之間的磁感應(yīng)有助于無線電力傳輸。接收線圈位于發(fā)射線圈上方，在驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈時(shí)會(huì)發(fā)生磁耦合。接收器線圈從電磁場中獲取能量并將其轉(zhuǎn)換為電能。然后對次級(jí)電壓進(jìn)行整流并無線傳輸?shù)截?fù)載。
無線電力系統(tǒng)通常由一個(gè)“發(fā)射器”設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)“接收器”設(shè)備組成。發(fā)射器連接到電源，該電源將電源轉(zhuǎn)換為振蕩電磁場。在發(fā)射器處，輸入功率通過天線裝置轉(zhuǎn)換為振蕩電磁場。電磁能的類型取決于天線的類型；產(chǎn)生磁場的線圈、產(chǎn)生電場的金屬板、輻射無線電波的天線或產(chǎn)生光的激光等。源線圈和接收線圈中具有相同頻率的諧振器確保兩者的磁耦合系統(tǒng)，從而提高能量傳輸效率。這意味著電力傳輸不需要金屬或其他材料連接，只要發(fā)射器和接收器線圈以相同的頻率諧振。
接收器獲取電力并將其轉(zhuǎn)換回直流或交流電流以供電氣負(fù)載使用。接收器處的天線或耦合裝置將電磁能轉(zhuǎn)換為電流。從天線輻射的電磁場的特性取決于與輻射元件的距離?？梢詤^(qū)分無線電力技術(shù)的兩個(gè)領(lǐng)域：近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。接收器處的天線或耦合裝置將電磁能轉(zhuǎn)換為電流。從天線輻射的電磁場的特性取決于與輻射元件的距離?？梢詤^(qū)分無線電力技術(shù)的兩個(gè)領(lǐng)域：近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。接收器處的天線或耦合裝置將電磁能轉(zhuǎn)換為電流。從天線輻射的電磁場的特性取決于與輻射元件的距離?？梢詤^(qū)分無線電力技術(shù)的兩個(gè)領(lǐng)域：近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。
無線電力技術(shù)
在近場無線電力傳輸中，通過線圈之間的感應(yīng)耦合（電磁感應(yīng)）通過磁場或通過金屬電極之間的電容耦合（靜電感應(yīng)）通過電場在短距離上傳輸電力。第一級(jí)基本上是一個(gè)逆變器，將直流電流轉(zhuǎn)換為適當(dāng)頻率的交流電流。逆變器之后是一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，它根據(jù)負(fù)載調(diào)整發(fā)射線圈看到的阻抗。下一階段由發(fā)射和接收線圈組成，它們耦合以產(chǎn)生磁場并攔截它。第二個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)確保負(fù)載看到正確的阻抗。最后，整流器通過穩(wěn)壓器將交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電。
電感耦合是應(yīng)用最廣泛的無線技術(shù)；應(yīng)用包括為手機(jī)和智能手表、RFID標(biāo)簽、電磁爐、電動(dòng)汽車等手持設(shè)備充電，以及在人工心臟起搏器等植入式醫(yī)療設(shè)備中進(jìn)行連續(xù)無線功率傳輸。
在遠(yuǎn)場無線功率傳輸中，功率通過一束電磁輻射（功率束）傳輸，例如微波或激光束。能量是輻射的，這意味著無論接收器是否吸收它，它都會(huì)離開天線。沒有擊中接收天線的那部分能量被耗散并丟失到系統(tǒng)中。因此，這些技術(shù)可以在更遠(yuǎn)的距離上傳輸能量，但必須足夠高效，才能在接收器處瞄準(zhǔn)大量能量。這是一個(gè)發(fā)展中的電力傳輸研究領(lǐng)域，有望為向世界每個(gè)角落輸送電力鋪平道路。遠(yuǎn)場技術(shù)的其他建議應(yīng)用是太陽能衛(wèi)星和無線供電無人機(jī)。
無線電力傳輸可以通過消除使用容易損壞和腐蝕的材料（如電線和電池）來提高所有用戶的電子設(shè)備的移動(dòng)性、便利性和安全性。WPT技術(shù)特別適用于驅(qū)動(dòng)互連不方便、危險(xiǎn)或物理上不可能的電氣設(shè)備。消除電線為緊湊型防水設(shè)備鋪平了道路，優(yōu)化了安全性和多種用途，例如在深海應(yīng)用中。與無線電力系統(tǒng)相關(guān)的一個(gè)重要安全問題是限制人和其他生物暴露于潛在危險(xiǎn)的電磁場。盡管存在潛在的電磁安全或網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，WPT技術(shù)還是方便、靈活且能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)操作。
