无线电能传输是当前研究的热点和前景广阔的技术,相比于有线供电的方式具有更明显的优势:1)能量隔空传播,彼此无物理连接,尤其在大功率充电中相比于有线的笨重电缆更加便捷;2)对相似功率的用电设备可以采用相同的耦合装置,节省空间;3)能量发射装置可以做成封闭结构,潮湿环境也不用担心像有线中出现的漏电问题,安全便捷。该技术在电动汽车、手机充电、家用电器以及各种军事应用中都得到了广泛的应用。目前无线电能传输主要包括感应耦合式无线能量传输技术、谐振耦合式无线能量传输技术和电场耦合式无线能量传输技术。其中,谐振耦合式无线能量传输使得长距离无线电能传输成为可能。但是,当线圈松耦合且传输距离较远(数十厘米)时,获得高效率变成了十分艰难的任务。本文的主要研究目的是研究在更长的距离(数十厘米)上无线电能传输所面临的挑战。无线电能传输(WPT)系统是基于感应式谐振的功率传输技术。本文中的感应功率传输系统包括发射和接收线圈、发射线圈驱动电路和整流电路。文中使用AnsoftMaxwell仿真以研究特定几何形状线圈的电磁特性。然后,研究了铜管线圈的制作以及集肤效应和邻近效应带来的相关损失。松耦合线圈实际上意味着线圈间的耦合系数是非常低的,特别是当传输距离大于50cm时。当线圈间距达到1m时,耦合系数的值降为0.01以下。文中选择了最适合松耦合线圈的放大器拓扑结构,其发射线圈的驱动电路基于E类半谐振拓扑。工作在调谐状态即可获得最大可能的放大器效率。负载网络是通过负载电阻与接收线圈阻抗匹配来实现最大功率传输。实验表明,在传输距离(中心到中心)为70cm时,系统接收到的输出功率为800W,效率为80%;传输距离为1m时,接收到300W的输出功率,效率为68%。