无线电力传输十篇

无线电力传输篇1

[关键词]无线技术；电力传输；意义和前景

中图分类号：TM724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0215-01

前言

巨大的用电压力下，对于电力输送的问题也迎面而来，如此巨大的用电压力需要怎么庞大的电力输送体系才可以解决这个问题呢，如何将电力输送优化问题值得我们考虑，经过无数科学人员的努力，他们提出了无线电力输送的概念，此新技术不同与传统的电力输送体系，它会变得更加高效、更加便捷、更加绿色环保、更符合社会对于电力输送的需求。如今无线电力输送具有很深远的意义以及很好的发展前景。

1.无线电力传输的意义

1.1 让生活更便捷

随着社会的不断进步、经济的不断发展，大家的生活质量在不断地提高，我们的社会也从温饱跨越到了全面小康的社会。电力作为我们日常生活当中不可缺少的部分，它给我们的生活带来了巨大的方便。而如今的社会需求在不断地增加、不断地扩大，大众都朝着更便捷的生活方式转变，大家都追求更加便捷、更加绿色健康的生活方式，大家每样生活物品都需要追求便捷，其中也包括电力方面的问题，人们希望对于电力的传输方式变得更加简便、高效。如今无线电力技术的出现让大众对于生活更加向往，无线电力传输技术不像以往的电力传输方式，它更具有便捷的特点。它不需要大成本的建造传输结构，不需要耗费大量的资源人力物力。无线电力传输技术做到了真正的便捷、高效，它可以随时随地进行电力传输，真正的让大家感觉到了无线电力传输技术所带来的方便与快捷。正是因为无线电力传输技术具有便捷的优点，大家都在深切地研究这项技术，力达它更加成熟与安全。

1.2 提高电力传输效率

对于电力的传输方式，大家潜意识里的都是有线的架线式的电力传输方式，传统的有线电力传输方式存在一定的缺陷，它不但需要很巨大的架线成本，而且对于架线的区域也有一定严格的要求，另外传统的线式电力传输方式由于导线具有一定的电阻，在电力传输的过程中因为热效应问题就会产生大量的电能消耗，这会大大地降低了电力的传输效率；而如今的无线电力传输技术它不需要进行架线的步骤，这就避免了大量的电能的损耗，而且由于无线电力传输技术它不需要架线的原因，无线电力传输技术就可以大大节省了建设成本、不再需要为架线的工作而耗费大量的人力物力。

1.3 促进科技发展

社会需要进步、需要顺应时代潮流、需要与时俱进，科技会高速发展，会更上一层楼。电力作为21世纪不可缺少的重要物件，它同样需要与时俱进，同样需要更上一层楼，这也是无线电力传输技术出现的重大意义，它不但可以是我们的日常生活变得更加便捷，另外一方面也促进了科技的进步。无线电力传输技术因为没有了架线的局限性，它可以最大化地进行电力的传输，它可以应用在一些智能设备上，大大地减小了设备的体积和重量，让智能设备变得更加智能化、更加便捷和人性化。因此，无线电力的传输技术在一定层面上促进了科技的进步与发展。

2.无线电力传输前景

2.1 卫星无线电力传输

无线电力传输技术作为一项新颖的技术，它具有很好的发展前景。我们可以利用很多辅助工具进行无线电力传输技术的发展，比如卫星，它是无线电力传输技术发展的一个非常好的媒介。对于太空技术的探索我们的科学家付出了无数的努力，很多国家也相继发送了很多太空卫星，它们环绕这我们的地球。而它们作为通信的中转站，那么我们也可以将太空卫星作为电力传输的中转站，卫星在大气层之外按照特定的轨道周而复始地做圆周运动，如果我们对卫星加以利用，将卫星作为电力传输的中转站，那么不但大大提高了电力的传输效率，而且更能达到节能的效果。由于卫星在外太空中，它受到的其它干扰相对而言比较少，我们将无线电力传输技术和卫星进行有机整合在一起，那么就不但可以很好地利用太空资源，更能将无线电力的使用范围给大大拓展了。因此，利用卫星进行无线电力的传输是一个非常好的发展设想，如果将这一设想落实，那么我们的生活将会发生质的飞跃。

2.2 家电智能无线充电

我们的日常设备在使用的时候总会担心一个问题，那就是对设备的充电问题，很多人为此而感到很苦恼，特别是一些出差的人员，他们对于设备电力问题的忧虑更加明显。如今既然出现了无线电力传输技术的萌芽，我们就可以将无线电力传输的技术应用到家电智能设备上。传统的家电或者智能设备要么就是带着很长的电源电力输送线，要么就是装有容量小的可怜的电池，这些都基本不能够满足大众的使用要求，如果可以将无线电力输送技术应用到这些方面上就可以解决设备续航能力低下的缺点，真正地让设备的工作效率达到最大化，同时也让科技上升到另外一个更高的层次，它的使用范围也会变得更加广泛，它所能够给社会带来的经济效益也会变得空前巨大。因此，无线电力输送技术应用到家电智能的充电层面上同样是无线电力输送技术的一重大前景。

2.3 突破传统架线电力传输方式

传统的电力输送技术往往都是利用线路进行电力的输送，它不但在一定层面上制约了电能的传输效率，损耗了一部分电能，而且这会导致电能的使用具有很大的局限性，难以满足社会日益增加的大众需求。如今的无线电力传输技术的出现就可以大大地降低了电能的使用局限性，它更具有科技感、更符合大众的要求。无线电力传输技术突破了传统的架线式电力传输方式，它不再需要搭建线路传输体系，而是直接将相关设备在无线的情况下就可以进行电能的输送，虽然有的人觉得这些设想太过于空前，但是更多人认为无线电力传输技术更具有发展前景，它更加符合时展的需求。

3.结语

社会的发展进步需要改革和创新，电力作为我们日常生活中的重要组成部分，它同样需要与时俱进，它同样需要改革和创新，只有不断地与时俱进、顺应时代的潮流它才可以更好地造福全人类。电力传输技术的改革和创新就是必要着手落实的一项工作，相关技术人员提出的无线电力传输技术将会是一项重大的突破，首先它改变了传统的电力输送方式，大大降低了建造输送体系的成本，另外它不再是有线输送方式，无线电力输送方式会更具有科技感、更具有时代感，它更加能够符合时代的需求，让我们共同努力，将无线电力输送技术深入研究，让无线电力输送技术成为电力输送体系的标准配置，让无线电力输送技术使得我们的世界更具新时代的特色。

参考文献

无线电力传输篇2

关键词：磁耦合；共振系统；螺旋线圈；传输效率

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）34-0261-03

1 概述

据中国无线充电行业现状调研及发展前景分析报告预测，全球无线充电市场将在未来出现大幅增长。电动车技术发展至今已持续一段时间，电池容量、寿命、充电时间与充电设备普及等问题与电动车行驶里程、充电时间和充电便利性密切相关。电动车无线充电技术或许是解决这些问题的办法。

电动车无线充电技术的发展，可分为多种不同类型，但无论哪种技术，其传输效率是使用者最关心的参数之一，也是无线电力传输系统最重要的议题之一，因此课题针对共振式无线电力传输系统的共振线圈进行设计和分析，以期实现高效率的无线充电系统。

2 天线设计

2.1 无线充电系统

一般无线充电系统架构如图1所示，系统分为发送端与接收端两个子系统，一般来说，发送与接收线圈设计一致。市电经由AC/DC转换器将交流电转换为直流电，再由DC/AC转换器将电力转换为所需电压的交流电，其中最重要的是需与发送/接收线圈的共振频率匹配，才能达到较好的传输效率。激励发送线圈可使其共振而产生一个共振磁场，若接收线圈置于磁共振磁场内，则会受到激励而产生共振，在线圈上产生电压和电流，从而实现无线电力传输。以一般应用来说，无线输电系统的负载需要直流电，所以需要整流器，然后由DC/DC转换器将直流电转换为负载所需的电压标准，例如一般手机充电为5V。

2.2 等效电路分析

无线充电系统的等效电路如图2所示，磁共振耦合由LC共振产生、经由电磁耦合进行电力传输，没有辐射电磁波，因此，磁耦合与电耦合可分别以互感和互容代表。

图中L与C 分别为线圈的自感值与电容值，由系统的分布参数决定，两线圈的耦合以互感（Lm ）表示，Z0表示特性阻抗，线圈的电阻损失与辐射损失以R表示。传输系数S21如式（1）所示，其中w为系统工作的角l率，由于线圈的R值相对较小故可忽略不计，Z0为系统的特性阻抗，其值为50Ω，因此S21可被表示为：

2.3仿真结果

本文论述的磁耦合无线充电系统天线如图3所示，振线圈构型为螺旋形，且为开路型式。线圈所使用的导线线径为3.2mm，线径大可以降低内阻，提高传输效率。线圈的半径为150mm。

按预设参数使用Ansoft HFSS13进行系统仿真，图4至图8显示了仿真结果。图4显示，当收发天线间距离为150mm时，正如公式（3）和（4），天线有两个谐振频率。而图5至图7显示，收发天线间距离为180mm时，系统谐振频率19.3 MHz，S21约-1.396dB，传输效率为72.6 %；距离为200mm时，系统谐振频率19.3 MHz，S21约-1.53dB，传输效率为70.6 %；距离为260mm时，系统谐振频率19.3 MHz，S21约-3.39dB，传输效率为45.8 %。结果表明，随着收发天线间距离的增加，两个谐振频率逐渐靠近最后合为一个工作频率，传输效率也是先增大后减小。

2.4实测结果

按预定参数制成的线圈如图8所示，线圈的特性用向量网路分析仪进行测量，实测图如图9所示，经实测发送线圈和接收线圈的容抗和感抗在共振频率时值非常接近。线圈实测的传输距离与效率之间的关系如图10所示。传输距离18cm时，线圈间的最大传输效率为72.6%，当传输距离增加至26cm，传输效率降至45.6%。另外，当传输距离小于或大于18cm，系统传输效率都会渐渐减少，此为磁共振充电系统的特性。

进行电力传输实测的无线充电平台如图11所示，功率放大器使用射频放大器，最大输出功率为1kw，输出阻抗为50Ω，用5个60W的灯泡作为负载，以明示无线电力传输效果。

3 结论

本文通过共振的方式提高了无线充电系统的效率，提高了传输距离，通过多次实验和理论分析得出，即使相同的电路接法，在不同频率的电路中，传输效率和传输距离差异也比较大，只有当频率接近且发生共振时无线输电效率才比较高。

参考文献：

[1] 傅文珍.自谐振线圈耦合式电能无线传输的最大效率分析与设计[J].中国电机工程学报，2009（6）.

[2] 李阳.无线电能传输系统中影响传输功率和效率的因素分析[J]. 电工电能新技术，2012（7）.

无线电力传输篇3

【关键词】 无线电 通信系统 跟踪定位 传输速率

原有通信传输系统在传输信息上采用窄带传输模式，导致接收端不能获取有效的信息。但现有超宽带无线电技术改变了原有的传输途径，使其保证接收端能够在极短时间内获取现场有效信息。

一、无线电技术的发展

随着现代科学技术的不断发展，无线电技术逐步应用于通信传输系统中。为了进一步拓展无线电在通信数据传输系统业务的需求，对一些通信系统进行了对防火墙以及数据信息加密的扩展，以此提高无线电技术在通信传输系统中的重要地位。无线电在组网模式上构成三级结构，其中包括：局域网、城域网以及广域网。城区覆盖网范围较广，在通信联络方式上采用全双工联络方式，保证信息接收端与终端服务器之间数据信息有效的接收。全双工采用的是收发双方同时进行联络的方式，现有超宽带无线电传输速率可达20Mbps。接收端与发送端中间间隔延时效应不超过0.5ms，其次无线电覆盖城域网的半径可达30km。原有无线电技术没有采用全双工的发送机制，导致接收端接收的电磁信号与发送端发送时间间隔超过几十秒，严重阻碍了通信系统数据信息的传输。

二、无线电技术的优点

2.1 传输速率高，密度低

无线电技术具有传输速率高、密度低一级定位能力强、功率小的特点，传输速率一般能够达到20Mbps，高则可达500Mbps。在传输途径中利用信号放大器将传输的无线电信号进行放大，在超宽带信道内传输速率取决了传输信道的带宽以及传输信号的功率。超宽带传输信道内采用频分复用和时分复用的附加技术，利用频率和时隙将传输的信号划分，传输信号为基带需要进行二进制的转化，并且在转化后的信号内添加位同步导频信号，使插入导频信号的频率控制在2T/1内。若收端信号为时，需要经过相乘器与低通滤波器的解调，输出信号的波形变为+2sinwt，最后通过信号发生器将过滤后的信号发射。密度低主要体现在发射功率谱密度低和抗干扰能力强，原有窄带无线电发射信号功率为Asinwt，但通过大气层以及外界磁感线时，会干扰其信号的传输，导致接收端无法获取有效信息。其次便是在抗干扰性能上，利用香农公式C=Blog2（1+）可得，当传输信道带宽的容量一定时，信号功率与噪音功率成反比关系，这样便会加大了对传输信号的干扰。

2.2跟踪定位能力强，功率小

无线电技术跟踪定位以及传输功率特点主要体现在传输信号距离分辨率以及无线电信号的发射功率两个层面上，主要是确定无线电信号与已知位置之间的距离、时间、相位以及频率的差值。原有无线电测定距离精确度差值较大，导致统计的数值与原有的实际距离浮动较大，其次定位跟踪时间以“分”为单位。但现在无线电信号的脉冲宽度缩化为原有的十分之一，精确定位能力和原有相比提高了近十倍，并且信号编码方式中添加了纠错码，无线电发送的信号与接收端发出的信号不一致时，系统便会自动运行纠错程序，查找信号在传输过程中的漏洞，若发送端发送的信号为00001100时，但在接收端接收的信号为00011100时，系统便会自动定位跟踪运行程序，实现超宽带无线电技术的定位跟踪功能。其次便是发射功率小，原有信号发生器发送功率可达上百瓦，并且传输途径损耗功率也大，但现有超宽带无线电技术中信号发射器发送的信号功率为1mW，延长了通信电源系统的供电时长。超宽带无线电发送的是脉冲电波，能够在一定程度上消除外界电磁波信号的干扰，保证了无线电传输信号的有效性。

三、无线电在通信传输系统中的应用

随着无线电技术的不断演变，该技术在通信传输系统中起到了至关重要的作用。现如今三网融合包含：广播电视网、互联网以及通信网。该技术主要适用于广播电视网射频信号天线中，以无线电磁波的形式向周围区域辐射有限网络信号。用户在开启机顶盒时，机顶盒内部中的信号搜寻器便会自动检索局域范围内的无线电信号，在捕获信号后，数据信息便会传输至终端服务器进行处理，用户才能获取广电中心的视频图像。该技术在通信系统主要适用于移动电话，用户在拨打电话或者搜寻4G信号时，触发器便会自动搜寻终端服务器基站发射的无线电信号，用户才能拨打电话。互联网利用该技术建立企业内部无线网络，使得每个PC用户都能获得服务器发出的数据信息。

无线电力传输篇4

日本成功实验无线输电，点亮500米外LED灯之前，我国天津工业大学一支研究团队就在高铁列车无线供电方面取得重要进展，解决了长期制约高铁列车安全的技术难题，而且这项成果是入选2014中国科协夏季科学展的17项前沿科技成果之一。

如果说无线输电技术还属科技前沿，但无线充电技术已来到我们身边。手机、平板电脑、相机、笔记本……这些移动电子产品改变了我们的生活和娱乐方式。但这些移动电子设备都离不开电，走到哪儿都要充电。而伴随着无线充电技术走进人们视野，充电的烦恼也即将一扫而光。

谁都知道，手机是最先引入无线充电技术的电子设备。华南理工大学电力学院副院长张波告诉记者，现在已涌现出许多手机无线充电板，但在使用中还存在充电距离、效率以及充电设备体积问题。“但随着人们对无线技术的认识和输电水平的提高，在手机无线充电领域取得大的突破甚至产业化前景乐观。”

据了解，目前手机无线充电板多采用电磁感应方式进行电能传输，这种方式传输距离较短，给人“无线”印象还不太明显。

“手机无线充电技术已开始应用，将来还会有更新突破与进展。”哈尔滨工业大学电气学院副院长、智能测试及信息处理技术研究所所长朱春波透露，哈工大研究团队正在攻克较远距离的手机无线充电技术。

事实上，手机无线充电只是作为应用于诸多小功率电子设备的代表，无线充电技术的应用其实正延伸到更大功率的电气设备上，如海尔即将上市的无线供电无尾电视和无尾厨电。

与手机和无尾电视相比，人们对电动汽车无线充电想象更加动人。

“电动车本身还没得到普及，电动汽车的无线充电更无从谈起，但技术上还是越来越近了。”朱春波告诉记者，电动汽车有多种能量补充形式，但对比传统传导式充电，无线充电在安全性和接口标准化方面具有无可比拟的优势，这些优势可能会促进电动汽车的普及。

美国新闻纪录片《谁杀死了EV1》中的EV1是美国加州一款新型电动汽车，受到地方政府和老百姓的喜爱，但在电影结尾中这款产品被扼杀，原来通用公司的大股东们都是石油巨头，电动汽车的发展影响到他们的利益，正是他们杀死了深受百姓喜爱的EV1。在这部纪录片中，EV1最早用到了非接触充电技术，凭感应式充电器，充电时避免了人身伤害危险，非常安全。

2012 年，美国斯坦福大学首次提出“驾驶充电”概念，为电动汽车充电提出了新的解决方案，这意味着电动汽车可不必停下来充电而无限地跑下去。

设想一下，如果有一天，人们边开车边充电（需在道路设置无线充电装置）、停进车库按下按钮也可以充电。届时，这种动态充电与静态充电结合的电动汽车，将变成不折不扣的“傻瓜”车。

而在特殊应用领域，无线充电技术早已崭露头角。在水下（海底）移动装备的非接触电源接入、生物医电、旋转式设备、无线传感器等方面，无线输电技术正发挥着重要作用。

“目前，微小功率的无线输电技术实际应用已取得可喜进步，研以致用，以用促研。可以预计，再用10到15年时间，无线输电技术必将得到大面积推广应用。”重庆大学自动化学院党委书记、电力电子与控制工程研究所所长孙跃对无线输电技术充满信心。

无线输电的前世今生

尽管无线输电技术在今天看来属于前沿新兴科技，但早在一百多年前，“无线输电之父”尼古拉・特斯拉就对无线输电展开探索。

19 世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的尼古拉・特斯拉，曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性。早在 1899 年，特斯拉在纽约长岛建造了无线电能发射塔，设想利用地球本身和大气电离层为导体来实现大功率长距离无线电能传输，可惜由于资金缺乏，这个塔最终并未建成。

2007年6月，美国麻省理工学院的马林・索尔贾希克研究小组宣布，利用电磁共振技术成功点亮了一个距离电源约2 米远的60瓦电灯泡，电能传输效率达到40%。该项技术的引起世界范围内磁谐振无线输电装置的研发热潮，德国、日本、新西兰等国家很快跟进了这方面的研究。

麻省理工学院的研究成果陆续发表后，国内还鲜有人知道磁谐振无线输电技术，因索尔贾希克的文章是从物理学角度阐述的，这对国内电工学研究者来说并不容易理解。

2008年，张波和他的学生对磁谐振无线输电用电工学的方法做了原理性解析，并做出实验进行验证，文章发表在《中国电机工程学报》上，成为后来国内无线输电技术研究者的必读文章。

彼时，朱春波正在哈工大开展无线传感器网络应用方面的研究，他发现无线传感器网络发展瓶颈技术之一就是供电技术。比如埋在路面或建筑物里的无线传感器，电池电量耗尽就宣告无线传感器的“寿终正寝”。受到索尔贾希克的启发，朱春波带领学生闯进无线供电这一陌生领域，成为国内研究无线输电的一支重要力量。2010年圣诞节前，他的学生运用磁谐振技术把1.5米高的圣诞树上的二极管彩灯点亮，还申请了专利。朱春波告诉记者，时至今日，尽管对无线输电领域的研究仍处于起步阶段，但人们已表现出越来越多的兴趣，对未来摆脱充电插头充满期待。

“一直以来，人们总是在不断寻求无线输电实用技术方案，并着力推进无线输电技术的实用化发展。”孙跃说，就目前技术成熟情况来看，无线输电技术主要还是解决移动电气设备的电能非接触接入问题，为人们更加便利和安全使用移动电气设备提供有效解决方案。

无线输电仍需技术突破

孙跃指出，尽管国内外在基于电磁感应耦合模式无线电能传输技术方面的发展及应用推广迅速，但目前在功率容量、传输效率、传输距离及电磁兼容等方面仍待进一步突破。

张波则认为，目前电磁感应、磁谐振等磁场输电技术相对成熟，但受限于周围环境影响等因素，传递效率和功率均无法满足人们日常需要，这可能意味着人们还未探索到磁场输电的“终极理论”。

“自然界都有它自己的规律，磁场传输能量肯定是有其路径，只是我们还没找到这个规律，这需要学术界下大力气去探索。”张波对记者说，这可能需要信息、控制、电子电力、材料甚至数学物理等学科交叉研究攻关，一旦探索到磁场传输电能的法门，其意义不亚于光纤的发明。

无线电力传输篇5

关键词：电力系统；线损；低压电网；原因；解决办法

中图分类号：TM714 文献标识码：A

作为一种常见的物理现象，低能传输过程中的低压线损问题是不可避免的。但是作为一种非常先进的电能传输系统，国家电网还是有责任减少电能在传输过程中的低压线损中可以避免的部分。在国家电网的专业工作人员的一项基本的工作就是分析电能传输中的低压线损，分析其中可以有效避免的部分。如何有效的规避低压线损，主要的科学依据就是电网系统中的低压线损的专业分析。

一、电力系统中的低压线路出现线损的原因

关于电力系统中的低压线路出现线损的原因，本文从三个方面进行阐述。第一个方面是电能传输过程中的线路电阻产生的作用可以导致低压线路出现线损。第二个方面是电能传输过程中的线路磁场产生的作用可以导致低压线路出现线损。第三个方面是电能传输过程中的相关管理方面的原因可以导致低压线路出现线损。下面进行详细的分析和阐述。

（1）原因一：电能传输过程中的线路电阻产生的作用可以导致低压线路出现线损。发电厂生产的电力能源在向外运输的过程中，会经过很多的系统元件。其中电阻在电能的运输的过程中的影响是非常严重的。在电能的运输过程中，由于有系统电阻的存在，导致了运输途中的电能有一部分要克服电阻的作用来进行传输。这一部分的电能会引起电导体的温度升高并且产生热能，这一部分的电能会以热能的方式进行流失。这种状况我们专业的讲法就是电能的电阻耗损现象。通俗的讲就是电能出现了传输过程中的低压线损。

（2）原因二：电能传输过程中的线路磁场产生的作用可以导致低压线路出现线损。通常情况下，在电能的交流电传输过程中，传输的电流会通过相应的电网中的电气设备进行传输，这过程中会形成相应的电磁场。电网中的电气设备运行的主要条件就是在电磁场的作用下才可以正常有效的运行。但是这种电磁场往往会对电流产生影响。在电流通过该电气设备的过程，电气设备中的相关部件会吸收电能系统中的部分无用功，这些无用功的功率会相互的进行交换，这种交换方式实际上就是一种电能转换成电磁能的一种方式。这种方式必然会导致电能的损耗，同时，在电气设备的电磁场的作用下，电气设备会出现涡流现象，同时出现的还有磁滞现象。这两种现象的出现就导致了电能的低压线损。

（3）原因三：电能传输过程中的相关管理方面的原因可以导致低压线路出现线损。除去上述两种技术上的低压线损原因，还有一种原因是可以进行避免的。这种原因就是在电能传输过程中的相关管理工作。现阶段我国的电力部门还存在着相对落后的电力管理方法和方式，我国的电力管理系统中的管理制度也要有相关的改进和修正的措施，这些不足就导致了我国的电力系统在电力传输过程中出现一些问题。我国的电能低压线损问题就是一个非常突出的问题。很多电力管理部门在计量装置、设备性能、用电管理、运行方式、计算方法、统计资料、营业抄收等方面存在问题。这些在一定程度上促使了电能传输过程中的低压线损的出现。

二、电力系统中的低压线路出现线损的解决办法

关于电力系统中的低压线路出现线损的解决办法，本文从三个方面进行分析和阐述：第一个方面是电力系统的经济运行。第二个方面是电力系统的网络改造。第三个方面是电力系统的无功补偿。下面进行详细的分析和阐述。

（1）方法一：电力系统的经济运行。本文提及的电力系统的经济运行主要指的是防止低压线损的一系列的技术办法。这些技术办法主要从两方面进行布局和发展。这两种技术是变压器的经济运行技术和配电网的经济运行技术。变压器的经济运行技术主要指的是变压器的运行过程中带有的外部负荷在达到设定值的时候，会使变压器的负载率最合理化，这样的情况下，变压器的功率线损率是最低的，这样的变压器处于经济运行的状态之下。所以在发、供、用电过程中变压器总的电能损耗约占整个电力系统损耗的35%～48%。因此，全面开展变压器经济运行是实现电力系统经济运行的重要环节，对节电降损也是一个重要手段。配电网的经济运行技术主要指的是在我国现在的电网的布局和结构中，我们不仅仅要将电能的外部负荷组织的尽量合理和考，还要有效的保障电力设备的运行时间和运行效率。我们要求电力的检修的相关人员要按时的进行电能传输电路的电压水平测量，要保障线路电压在一个规定值下进行电能传送。

（2）方法二：电力系统的网络改造。关于电力系统的网络改造，主要包含了以下几点：第一，我们要强化电力系统现有的结构的合理性。第二，我们要将电力网络进行升级改造。第三，我们要增加电能输送过程中的并行电路。第四，及时的更换电能输送线路的导线。第五，要及时的更正电能的输送线路的搭接方式等。通过这些办法来有效的提升电力系统中的网络在电能输送过程中的作用。

（3）方法三：电力系统的无功补偿。在电力网的输、变、配电设备本身，是系统中主要的无功功率消耗者，其中变压器消耗的无功功率最大；用电设备中感应电动机是最大的无功功率消耗者。因此，当系统中无功功率补偿设备不足时，导致功率因数下降，不仅无法维持供电能力，而且使电网电压降低，电能损失增加。

参考文献

无线电力传输篇6

关键词:无线输电 磁耦合共振 微波 空间太阳能发电站 传输效率

中图分类号:TM724 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0132-02

电能的输送是电力系统中发电和用电的中间环节,目前比较成熟的输电方式有交流输电和传统的高压直流输电。无线输电作为一种特殊的输电方式,利用无线电传输电力能量,相对于传统的输电在特定的场合有其突出的优势,发展前景十分美好。

1 无线输电基本原理

无线输电技术根据其应用场合的变化有不同的原理,技术方案也不尽相同。

1.1 电磁感应原理

此原理与电力系统中常用的变压器原理类似。在变压器的原边通入交变电流,副边会由于电磁感应原理感应出电动势,若副边电路连通,即可出现感应电流,其方向的确定遵从楞次定律,大小可由麦克斯韦电磁理论解出。电力系统中的电压、电流互感器也是采用了类似的原理。相对于无线输电而言,变压器的原边相当于电能发射线圈,副边相当于电能接收线圈,这样就可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。

虽然电磁感应原理在电力系统中应用的初衷并不侧重于电能的传输,而是利用能量的转化改变电压、电流的数量级,但其对无线输电确实产生了一定的启发作用,尤其是电能的小功率、短距离传送。目前使用电磁感应传递电能的主要有电动牙刷,以及手机、相机、MP3等小型便携式电子设备,由充电底座对其进行无线充电。电能发射线圈安装在充电底座内,接收线圈则安装在电子设备中。这种原理的无线输电方式市场上已经存在[1]。

1.2 谐振式无线输电

这种无线输电方式与无线通信原理有点类似,其发送端谐振回路的电磁波全方位开放式弥漫于整个空间,在接收端回路谐振在该特定的频率上,从而实现能量的传递[3]。这种输电方式在接收端输出功率比较小时可以得到较高的传输效率。但其存在电磁辐射,传输功率越大,距离越远,效率越低,辐射就越严重。因此这种方式也是只适用于小功率、短距离的场合。

1.3 磁耦合共振原理

这种方式需要发射和接收两个共振系统,可分别由感应线圈制成。通过调整发射频率使发射端以某一频率振动,其产生的不是弥漫于各处的普通电磁波,而是一种非辐射磁场,即把电能转换成磁场,在两个线圈间形成一种能量通道。接收端的固有频率与发射端频率相同,因而发生了共振。随着每一次共振,接收端感应器中会有更多的电压产生。经过产生多次共振,感应器表面就会集聚足够的能量,这样接收端在此非辐射磁场中接收能量,从而完成了磁能到电能的转换,实现了电能的无线传输。未被接收的能量被发射端重新吸收。这种非辐射电磁场的范围比较有限,不适用于长距离,要求发射端与接收端在感应线圈半径的8倍的距离之内[1]。

2007年,以美国麻省理工学院物理学家Marin Soljacic为首的研究小组利用此原理,以两个直径60cm的铜线感应线圈作为共振器,一个与电源相连,作为发射器,另一个与台灯相连,作为接收器。他们成功把一盏距发射器2.13m开外的60W灯泡点亮。从而在实验上说明了此原理的可行性。

1.4 微波无线输电

前几种无线输电方式适用的距离、传输的功率都比较小,要想实现长距离、大功率的电能无线传输,则可采用微波或激光的传输方式。由于微波或激光的波长比较短,故其定向性好,弥散小,可用于实现电能的远程传输。这种传输系统由电源、电磁波发生器、发射天线、接收天线、高频电磁波整流器、变电设备和有线电网组成,其大致流程如下。

电源电磁波发生器发射天线

接收天线整流器变电有线电网

电磁波发生器是微波源或激光器,把电源传送的电能转变为大功率、高频的电磁波,馈送给发射天线。发射天线将电磁波发送出去。接收天线收集电磁波的能量并输入高频电磁波整流器,产生的高压直流电经逆变后送入有线电网。

整流器是无线输电的关键器件。适用于大功率、高电压的是回旋波微波整流器,而小功率、低电压的是半导体微波整流器。两者单管的整流效率均接近85%[4]。回旋波微波整流器的基本原理是快回旋电子束波在谐振腔中共振吸收微波能量,其本质上是直流电源,负载过载时一般能够快速自我保护,并在过载消失时能快速自动恢复正常工作。在使用中,输入微波频率、谐振腔频率和回旋频率三者应尽可能接近。对于半导体微波整流器可使用肖特基二极管整流器。

微波接收整流天线可使用微带贴片天线,其重量轻,体积小,接收面积大,很容易实现极化形式以及设计和加工,适合于微波飞机、高空平台、轨道输电等对天线质量要求严格的场合,但其需要钻孔。还有几种具有平行结构的共面带线整流天线,避免了钻孔,但其接收面积小,增益低,系统接收功率有限。目前我国有人设计了一种新型5.8GHz混合结构的接收整流天线,兼备两种天线的优点,便于大规模推广。

2 无线输电应用展望

在一些特殊场合,无线输电技术可以大显神通,从普通生活常用电子设备到宇宙空间,无线输电的应用前景十分广阔。

2.1 在日常生活中的应用

无线电力传输篇7

关键词：电能计量；自动抄表技术；现状；展望

中图分类号：TM933.4文献标识码： A 文章编号：

电能计量自动抄表技术是利用现代微电子技术、通信技术、电能计量技术自动采集、传输、处理电能表数据。电网改造工程的推进和用电的快速发展，电能表使用量出现急剧增加。电能计量是电网营销中的一个重要环节，传统电能计量结算靠人工定期抄读，实时性、准确性和应用性方面都有不足。自动抄表在电能计量的应用提高了抄表的效率、可靠性，降低了成本、节约了人力，提高了电企用电管理现代化和营销自动化水平。

一、电能计量自动抄表系统的组成

电能计量自动抄表系统由现场数据采集系统、通信系统和主站三部分组成，如图1。

按现场数据采集不同，电能计量自动抄表系统分为本地和远程自动抄表系统。本地自动抄表的电能表装有红外转换模块，抄表者携带手持红外抄表器现场抄表，将用户电表数据采集保存在抄表器中，回供电企业传输给计算机系统。这种抄表方式适于便携性要求较高、布线施工困难、无法有线通信的地方。抄表范围仅限红外传输距离5m内非接触性抄表，方位性要求高，没有实现完全自动抄表。介于本地自动抄表系统局限性较大，自然远程自动抄表系统就成为自动抄表技术研究的重点。

远程自动抄表系统由加装了光电转换器的机电脉冲式电能表或全电子式电能表及采集终端构成现场数据采集系统。主站由管理系统、数据库等软件和服务器、工作站等硬件构成，处在自动抄表系统最顶层。主站功能有定时抄表、用电监测、广播校时、线损分析、自动统计、分析处理、信息、报表生成打印等。系统伸缩性和扩展性良好，电能数据准确、唯一、完整、安全、可靠和不可更改。管理人员通过主站进行用电管理和营销决策。通信系统是将采集系统采集的数据传输到主站通信网络，其分底层通信网和上层通信网。底层通信网负责数据集中器和采集终端间数据传输，上层通信网负责数据集中器和主站间数据传输。新通信网络为自动抄表技术提供了更多途径，电能计量自动抄表系统中通信方式是这项技术的关键。

二、电能计量自动抄表系统通信方式

抄表系统通信方式关系系统成本、工程量和维护量，是影响系统成败的关键。电能计量自动抄表通信方式包括光纤通信、电力线载波通信、电话线通信、无线电通信、RS-485总线、有线电视网络、电能表通信、无线网络技术等。

1、光纤通信

光纤通信连接节点的造价和工程造价较高，但传输数据距离远、速率高、抗干扰强、频带宽特点，在变电站、发电厂广泛应用。光纤技术发展让这种通信方式在电能计量自动抄表系统的应用有新进展。

2、电力线载波通信

电力线载波通信将信息调制为高频信号后叠加在电力线路上进行通信的技术。按电压等级可以分为:

2.2.1高压电力线载波—在35kV及以上电压等级中应用的载波通信设备。载波线路良好，传输电力调度电话、远动、高频保护及其他监控信息。

2.2.2中压电力线载波—在10kV电压等级中应用的电力线载波通信设备。载波线路较差，传输小水电、配电网自动化和大用户抄表信息。

2.2.3低压电力线载波—在380V以下电压等级中应用的电力线载波通信设备。载波线路极差，传输电线上网、家庭自动化信息数据。

国内中高压电力线载波通信技术已较为成熟，是电力系统有线通信的主要方式。高压输电线输送距离长、结构简单、维护较好，高频载波效果较好，但设备复杂。

低压电力线路分布广、产权为电网自有。利用已建成电力网作信道，不需新布线和架设信道，降低投资和劳动强度，安装难度低、后续维护方便。但电力线作为通信介质使用，其阻抗低、噪声高、波动大、损耗大、信道环境恶劣，特别是低压电力网严重污染、大量噪声、负载特性复杂，信号经电力线传输后畸变衰减。为解决这些麻烦，提高数据可靠性和传输高速，可采用无载波调幅调相、双音多频调制、多路载波调制、扩频载波、分组传送、中继通信及多路载波等技术。

3、电话线通信

利用电话网络进行电能计量数据通信较为经济有效，此种自动抄表技术已应用多年。电话线可以双向通信，电能计量数据就能够双向传送，避免了无线电、电缆、光纤及其他高成本、大规模。另一优点是任意场所都可以安装自动抄表，邻近现场不必安装。但这种方式无法实时监控，数据容易“堵塞”，租赁费高，不适合大容量通信传输。

4、RS-485总线

RS-485总线是众多领域应用广泛的一种半双工通信，只需两根线就能完成，方便构成一点对多点或多点间通信网络，一般用双绞线作网络总线。数据传输稳定、传送距离远、可靠性高、抗干扰能力强、速度快、通信质量高。但施工布线量大，易受雷击、过电压影响及人为破坏，损坏后故障排除难，后续维护量大。

RS-485总线适合自动抄表系统底层通信网通信方式。

5、无线通信

无线信道传输电能数据，有小功率无线发射装置现场手持无线抄表和小型大功率无线电台远程无线抄表两种。前一种与红外抄表类似，但距离更远，实用性更强，要求电能表和抄表器安装无线电收发模块。但传输过程中信号不稳定，无线发射装置本身也在功耗。后一种方式覆盖广、技术成熟、实时性好、成本低，但需申请频点使用权，使用场合有一定限制。

6、有线电视网络

主要用于已建成使用的居民小区，利用已有有线电视电缆。这种方式信道容量大、可靠性高、信号质量好。需每个电能表箱安装RS-485/RF转换器，将电能表数据转换成有线电视射频信号，通过有线电视射频网传到有线电视分前端，由有线电视调制解调器解调出电能表数据，通过有线电视数据网和防火墙将电能表数据传输到电力局域网。

7、以太网技术

通信速率和信道利用率高、开放性好和可靠性好、灵活方便及成本低等优点，支持所有流行网络协议，在商业系统及工业控制领域远程控制、调试、监测中广泛使用。以太网服务器和以太网子模块构成以太网局域数据采集系统。以太网子模块读取电能计量，通过局域网传输至以太网服务器，以太网服务器实时控制子模块数据存储，通过广域以太网与数据管理中心通信，实现自动抄表。

8、GPRS和CDMA技术

利用GPRS和CDMA技术抄表需在电能表中直接安装GPRS /CDMA通信模块，或在电能表现场安装具备GPRS/CDMA通信功能抄表终端。这些系统采用嵌入式CPU加GPRS/CDMA调制解调器，借助GPRS/CDMA网络构建自动抄表系统实现数据传输无缝连接。覆盖广、方案简单、成本低、安全可靠，可以统筹一区域或一城市自动抄表。技术的进步和资费的下降，GPRS和CDMA技术有望进一步应用。

三、电能计量自动抄表技术展望

1、卫星通信

无线电力传输篇8

关键词:电力网络;瞬态响应;分布参数;分裂法

引言

随着经济的飞速发展,对电力的需求越来越多,电力系统发展的势头更是突飞猛进。为了提高电力系统的可靠性和经济性,出现了越来越多的大型互联电力系统,使电力系统的网络结构更加复杂.由于网络规模的庞大、电压等级的提高以及交直流输电系统的应用,在某些情况下,要想准确分析电网的工作状态,电力系统中的元器件模型,如电力传输线,已不能用简单的集总参数模型去描述,必须采用分布参数的模型描述。这使复杂的电力网络模型包含了分布参数元件模型,使电力系统的分析更加复杂。众所周知,以往对保护整定的计算,均基于集总参数的对称分量法,忽略了分布电容,而500kv及以上线路采用分裂导线,线路分布电容大,各相对地电容和相间电容引起的相间电容电流很大。由于线路长、电压高,线路充电电容电流也很大。因此线路两端电流的大小和相位,均受电容电流的影响而变化,尤其当负荷电流和短路电流较小时,其影响更为严重,从而很可能影响继电保护的正确动作。超高压输电线路分布参数对保护动作行为的影响,越来越引起人们的广泛关注。一些学者认为:在分析和研究超高压输电系统的有关问题时,一定要考虑分布参数的影响。

1. 电力传输线时域等效模型及其离散时域模型

电力传输线是工程实际中经常遇到的一种典型分布参数元件,对其模型的建立和分析方法的研究具有一般性和实际应用价值。为此本文以电力传输线为例,研究分布参数元件模型的建立以及在此基础之上电力系统的瞬态响应的分裂算法。电力传输线模型的描述方法有两种:其一,用电报方程描述;其二,用多级型或多级型集总参数电路描述。电力系统中常用的传输线是三相传输线,所以在下面的研究中将以三相传输线为例,为了不使分析过于复杂,仅考虑无损的情况。图1中元件参数,、和。、、及分别为单位长度三相传输线的电感、相间电容、接地电容及相间互感值。三相传输线模型可由图1所示电路的互联电路构成,如图2所示。显然, 越小,互联电路模型越接近于电力传输线的实际特性,而其数学模型的状态变量数也越多,若采用文献介绍的电力子网络模型去描述电力传输线的集总参数模型将使计算量过大。因此,本文将采用分裂理论研究其模型的建立。

将传输线及集总参数电路模型分解成若干个子电路。显然,每个子电路的状态变量数小于传输线的集总参数电路模型的状态变量数。设t=0时刻,三相传输线发生换路。在t=qT时刻,分开各子电路之间的连接节点和公共节点,则三相传输线被分解成一些独立的子电路,从分割时刻起,各独立子电路都将继续进行自己的动态过程。由文献的研究结果可知:在时间段内,三相传输线的各子电路可用多端子动态电源等效替代。对于均匀传输线,合理地划分传输线,可使各子电路具有相同的结构和参数。在这种情况下,为获得各子电路自身的动态特性,可对其中之一进行分析。这将简化分析传输线的过程,同时也减小了对传输线信息的存储量。在时刻,传输线的独立子电路模型可用如图3,图4所示的两种离散时域模型之一等效替代。

2.传输线等效互联电路的计算

由图3等效三端子电流源模型组成的互联电路,如图5所示。在时刻,利用节点电压法对该电路进行分析,可写出线性方程:

式中,常系数电导矩阵(阶数,为子电路数)具有

下列结构:

对于均匀传输线,,()为传输线子电路不同端子间的互导纳,为子系统不同端子的自导纳,、分别为互联系统的节点电压向量和由支路电流源组成的向量(尺寸为:):

由传输线其余类型等效离散时域模型所组成的互联系统,其方程组(1)的系数矩阵也具有带型的结构。由方程组(1)可求出联络支路的状态向量,从而求出各子电路外端子的电压状态向量。因此,系统其余状态变量动态过程可参考文献介绍的方法在子电路内完成。

3. 算例

3.1 算例1

无损三相均匀传输线长度为,选取积分步长,分解缝合时间间隔为2.5s分解次数为1000次,子电路数,则每个子电路代表的传输线长度为100km,每个子电路用10个单元去替代,子电路中的每个单元表示的长度为10km,则每个子电路所含的状态变量数为63,T型集总参数表示的三相传输线的单元电路中,三相传输线的电感为,接地电容为。下面分别对三相传输线的相间电容及相间互感取不同值时,利用本文研究的算法编写的程序对三相传输线合闸瞬间末端的电压变化进行研究。为了便于观察及考虑实际电路中的所加电压相差的相角,对三相传输线分别加上1v、0.5v、-0.5v的瞬态电压,分析三相传输线不同相1000km处的电压。

1)不考虑三相传输线相间的影响,即相间互感,相间电容,此时三相传输线相当于三个独立的单相传输线,此时的三相传输线不同相1000km处的电压如图6。为了应证本次模型的正确性及算法程序的正确,对单相传输线运用Matlab 进行计算,可以看出本文的模型、算法及程序是正确的,而且本文程序的计算时间远远小于Matlab 的仿真所花的时间。

2)考虑传输线相间的影响,取相间电容,相间互感 ,此时三相传输线不同相1000km处的电压如图7。

从以上的分析可以看出,相间电容和电感的变化对三相传输线的末端状态变量影响很大。

3.2 算例2

电力变压器单相绕组的集总参数互连电路如图8。选取积分步长 ,分解缝合时间间隔, 分解次数为1000次,子电路数N=50,每个子电路所含的状态变量数为21,,, ,,运用本文的模型、算法及编写的程序进行计算得的电压如图9所示:

4. 结语

只需计算在时间段内,每段传输线的冲激响应矩阵值。在每一次积分步长的计算中,无须确

定传输线的所有状态值,但需要确定在时刻,传输线的所有状态值;对由各段传输线的等效多端抖动电源组成的互联电路的计算,可以应用带宽方程组的解法;由于子电路的等效多端动态电源及其自由动态过程具有明显的物理意义。所以可以利用任何已有的方法得出,而不仅限于状态方程法。本方法特别适用于对均匀传输线瞬态过程的分析。

参考文献

[1]任洪林,陈学允. 分裂法在线性三端级联电路瞬态分析中的应用. 电工技术学报. No1, 2000.

[2]宋丽群,黄守盟,陈昆薇 超高压输电线路分布参数对保护动作行为的影响. 武汉水利电力大学学报 Vol.28,No. 1,Feb,1995

无线电力传输篇9

一切从特斯拉线圈开始说起

100多年前，交流电的发明者尼古拉・特拉斯从闪电中获得了灵感，设计了大名鼎鼎的“特斯拉线圈”。这是一种分布参数高频共振变压器，可以轻松获得上百万伏的高频电压。游戏《红色警戒2》里面的电磁塔(特斯拉塔)就是根据特斯拉线圈设计的，而这也是实现无线充电最重要的装置。

后来，尼古拉，特斯拉又在此基础上做了改进，发明了“放大发射机”。至此，将电力无线传输这一可能正式地被提了出来。他认为：在地球上游离的电离子均可以被收集起来为人所用。而地球可以作为内导体、地球的电离层能够作为外导体，通过放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，能在地球与地球电离层之间建立起大约8Hz的低频共振，再利用环绕地球表面的电磁波就能传输这些能量。

不过，想象总是美好的，而现实总会带给你各种各样意想不到的麻烦。由于实现该理论需要建造至少5个在当时看来几乎是不可能完成的参天电塔――沃登克里佛广播塔(WardenclyffeTower)。而又由于财力不足和社会阻力等各种原因(当时尼古拉，特斯拉曾许诺，若实验成功，这些从地球上获得的能量将免费供给所有人使用。显然这也触动了某些人的利益)，特斯拉的大胆构想并没有得到实现，但后人却从理论上完全证实了这种方案的可行性。

在尼古拉・特拉斯死后，他的相关研究资料被FBI列为机密文件。直至今日，科学界一直都试着还原尼古拉特斯拉当年的研究成果，不过均收效甚微。理想中的无线充电该是什么样?

近代，人们一直试图还原尼古拉・特拉斯当年的研究成果，希望能让电力无线传输。不过真正能最终转换为商品的，也就只有接触式无线充电的牙刷和一些效率极低的“无线电池充电平台”，它们都只能在极短距离内实现无线充电。

看了以上内容，可能有人会问了：既然人们能设计出个别无线充电设备，那为什么使用该类技术的无线充电器却没有普及呢?

其实简单地说，目前阻碍无线充电技术普及的最大障碍就是“传输距离”。众所周知，传输电力即便是通过金属线路传输，距离远了也会产生相当大的线路损耗，更别提通过空气传输了

距离增大以后传输的能量会迅速减少。可以想象，在一些特殊领域如果不能突破距离限制，无线充电几乎就是毫无意义。

对此，世界各地的科学家都在研究，到目前为止，也取得了一些相当不错的成绩。

比如美国麻省理工学院的研究人员采用两个直径为50cm的铜线圈，通过调整发射频率使两个线圈在10MHz产生共振，从而成功点亮了距离电力发射端2m以外的一盏60W灯泡，并得出了富有启发性的两个结论。

1　电力的损失是可以减少的。当接收设备的频率与发射端的电场频率一致时，就会产生共振，从而极大地提高电力的传输效率(当收发方相隔2m时，传输6@W功率的辐射损失仅为5W)。

2　电力的传输是安全的，它所形成的磁场强度仅相当于地球磁场的强度。人体作为非磁性物体，暴露在这种磁场环境中不会有任何风险。

就在美国麻省理工学院的研究工作取得实质性进展的辉煌时刻，同时有几家公司都推出了适合中短距离使用的无线充电装置。与前面提到的接触式充电器不同，这些新设计的射频充电器不需要充电垫子。电子设备搁置在距离发送器约1m范围内的任何地方都可以充电。据说这种设备与被充电产品都同样采用了共振感应技术，充电器能够自动地通过超高频电波寻找待充电的电器，动态调整发射功率。而这其中的Visteon公司在计划为摩托罗拉手机和苹果的产品生产无线充电器。

无线充电和无线信号传输

无线电力传输篇10

【关键词】无线局 安全传输 无线充电技术

随着现代科技的普及与发展，中、短波发射机的自动化程度愈来愈高。如何将高科技元素融入到中、短波发射机工作中去，使之成为拥有更强生命力的媒体形式，现在已成为无线人迫在眉睫亟待解决的问题。未来的走向将由两点构成：

1 传统的国家安全传输保障

无线局有着光荣而悠久的历史，从延安新华广播电台诞生的那一天起，就有了这支队伍。新中国成立后，广播电视更成为党联系人民群众的纽带，成为团结人民、教育人民进行政治文明、物质文明和精神文明建设的最强大、最现代化的宣传工具。

无线局担负中央人民广播电台、中国国际广播电台、中央电视台、部分省市广播电视节目的传输和发射任务，以及全国10个省市卫视节目的上星任务。无线局是把党和国家的声音传入千家万户，把中国的声音传向世界，把反动有害的声音压下去的骨干力量。

无线局未来依旧是传统国家的安全保障，在日趋复杂的国际环境下，国外势力越来越猖狂局面下，保障中国共产党领导核心领导力是非常必要的，将不稳定的因素迅速压下去，我们要坚决站好为国家安全保驾护航这岗位，现在是这样，未来也是不会变的。

随着无线局多年的发展，现在不仅开发出无人值班的全自动化，也正朝着智能化和集成化的方向发展，能够智能分析发射机故障，具有个性化的设置、丰富的外设接口、数据存储与分析、经验累积与自学习判断等功能；同时利用电子工艺水平与计算机软件设计技术的不断发展，使用超高集成度与高稳定性的电子芯片取射机原有的复杂繁琐的电路控制系统等等科技更新，相信我们的过去和将来都是为国家安全争分夺秒而奋斗的。

2 新型的附加业务，抢占资源，为未来的无线电充电技术提供平台

无线充电：通过设备接收无线电波进行充电。无线电波式充电是发展较为成熟的技术，主要有微波发射装置和微波接收装置组成。即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波， 然后将之转化为稳定的直流电压。缺点就是目前的技术不能解决传播功率小、功效低的问题。但这是未来无线充电的重点，毕竟三种主流充电技术，只有无线电波充电不受距离的限制。对于电动汽车，对距离没限制的，就需要这样的充电技术来支持，只要科学技术发展到高端，将来必能得到重用。

2.1 无线充电技术的来源

源于无线电力输送技术，利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。该技术最初来源于麻省理工学院的研究团队，研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。

2.2 无线充电技术的介绍

无线充电是利用一种特殊设备将热能转换为电能的。优点：（1）利用无线磁电感应充电的设备可做到隐形，设备磨损率低，应用范围广，公共充电区域面积相对的减小，但减小的占地面积份额不会太大。（2）技术含量高，操作方便，可实施相对来说的远距离无线电能的转换。缺点：（1）虽然设备技术含量高，但设备的经济成本投入较高，维修费用大。（2）因实现远距离大功率无线磁电转换，所以设备的耗能较高。无线传输的距离越远，无用功的耗损也就会越大。（3）无线充电技术设备本身实现的是二次能源转换，也就是将网电降压（或直接）变为直流电后在进行一次较高频率的开关控制交流变换输出。由于大功率的交直交电流转换是进行电能的二次性无线传输原因，所以电磁的空间磁损率太大。在现代能源匮乏的实际情况，这是不应该提倡的。因为采取无线传输，磁能的无用功耗损会随着无线充电设备的功率增高而上升。市场比较主流的无线充电技术有三种方式：电磁感应、无线电波、以及共振作用：

电磁感应：采用了电磁炉原理，从而在扔掉电线的情况下直接对手机进行充电。无线电源大致上是通过热量输送能量，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（如图1）。如果将发射端的线圈和接收端的线圈放在两个分离的设备中，当电能输入到发射端线圈时，就会产生一个磁场，磁场感应到接收端的线圈、就产生了电流，这样我们就构建了一套无线电能传输系统。

无线电波：通过设备接收无线电波进行充电。无线电波式充电是发展较为成熟的技术，主要有微波发射装置和微波接收装置组成。即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波， 然后将之转化为稳定的直流电压。缺点就是目前的技术不能解决传播功率小、功效低的问题。但这是未来无线充电的重点，毕竟三种主流充电技术，只有无线电波充电不受距离的限制。对于电动汽车，对距离没限制的，就需要这样的充电技术来支持，只要科学技术发展到高端，将来必能得到重用。

“共振”原理：两个振动频率相同的物体能高效传输能量。这样它能将输电线中的电能传入用铜制造的天线中。天线以10兆赫的波长振动，产生电磁波，其发出的能量传播到2米（6.5英尺）外。以10兆赫的频率震动的膝上型电脑接收到电流，能量充入设备中。没有转换成膝上型电脑的能量不会被天线重新吸收。不能产生10兆赫共振的人和其他物体不会对它产生干扰。从理论上说，这一系统对处在充电场的人完全无害，因为电量只在以同一频率共振的线圈之间传输。

2.3 国际与国内的充电技术发展

中国产业调研网的2015-2020年中国无线充电行业发展调研：全球无线充电市场将来未来五年内获得井喷式增长，到2017年将形成70亿美元的市场。日本在电子行业上一向走在世界的前端，富士通的充电系统立基于磁共振，电量可以在以同样频率发生共振的线圈之间进行无线传输。测试应用（1）测试结果显示无线传输距离大约在15厘米左右，但富士通表示无线传输距离最终可实现几米远。（2）需要指出的是，当前的很多无线充电系统依靠线圈之间的电磁感应，这种方式工作距离太短，设备需要放置在充电座上，同时也会消耗大量电量，距离设备越远，传输中损耗的电量越多。（3）富士通的系统与美国Witricity公司研发的技术类似，后者同样利用磁共振传输电量。

国内，中国公司也同样已经站在了无线充电行业的最前沿。在技术应用方面，最为主流是电磁感应技术，即Qi标准。Qi在中国的应用产品主要是手机和蓝牙迷你音箱，这是第一个阶段，以后将发展运用到不同类别或更高功率的数码产品中。使用Qi标准的一系列电子产品，只需将设备置于电子发射端上，即可简单的通过磁感应来实现无线充电。实物可以参考飚王无线移动电源，型号为SRBC523。

2.4 市场未来

无线充电技术，现在慢慢地出现在我们的生活当中，随着各个便携电子用品对电量充满“饥渴”的设备迅速兴起，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。其便利性，更是深受广大消费者的青睐。富士通在一份未来计划声明中说：“这项技术将为手机等紧凑型无线充电功能以及同时为多个便携式设备充电铺平道路。对多个设备充电时，设备相对于充电器的位置没有任何限制。” 从这就看出，无线充电的关键市场要素，其无线充电平台的建立，让公共设备的充电站成为现实，让在任何公共场所随时随地地进行充电。一些厂商更是在力争，更为高级的技术，让无线充电技术扩充到电动车的充电范围，这样可以通过各个设置的公共充电点，对小车进行便捷的随时随地充电，完全解决了电动汽车的充电难和不便捷问题，并增加汽车的续航能力，这将会造成汽车业的巨大变革。所以无线充电发展只有建立在科技技术不断创新的基础上，有质的变化才有远的未来。

2.5 无线局抢占未来的立足点

无线局是国家中、短波发射资质的单位，我们的立足点就是我们的短波业务，一旦未来充电技术发展到传播中损耗能量比达到可运行的范围内，我们的频段我们大部分覆盖全国的范围，短波能量能送达到任何山区，任何无人区，这是电信、移动的基站所不能到达的地方，未来任何户外的工作都不会因缺少电量而无法长时间运行，我们就是他们的保障。

因此我们无线局在未来上需要抢占两平台：

2.5.1 第一平台

资源平台，所谓的资源由频段和全国的覆盖面决定：频段，特别是短波频段如何是我们的无线局的使用范围，当然范围越大越好，这对未来的竞争者绝对地压缩了发展空间。这是必然的先决条件；覆盖面，我们的未来是整个中国的市场，那就需要覆盖全中国国土，目前，局限于业务，一部分地区我们未能覆盖到，至少我们需要做到要覆盖任何区域，我们的技术现在，马上就能去覆盖。

2.5.2 第二平台

人才平台，能打硬仗的队伍，不是靠嘴巴吹就能行的，我们的技术就是在争分夺秒中锤炼出来，短波发射技术，未来无论技术再怎么变化，其核心的远程短波传输技术不变，目前，我们要做的就是重点培养各个基层机房技术主干，这是未来的主心骨，在能力允许的范围内，多给人才一些空间，勇于开发，不要被体制所限制，无为而为之，这需要无线局自身的调整，在安全播出和技术开发中，去寻找平衡点。

3 结语

本文从两方面大胆入手，一方面从电台实际端的国家作用入手，结合中国的实际国情，合理化分析，以求对无线局未来发展的构造进行理论推测；另一方面，由现在的电子技术引申出的未来展望，介入进符合无线局的特点和特色，看能否由此构建一个合理的未来基础平台，创造一个发射机领域的革新，力求接近未来所预想的工作体系。希望本文能为发射设备的全方位发展起到抛砖引玉的作用。

参考文献：