無線電能傳輸技術因其獨特的傳輸優勢成為當下國內外研究的熱點課題，磁耦合諧振式無線電能傳輸（Magnetic Coupling Resonant Wireless Power Transfer, MCRWPT）技術以其在近場區傳輸的自身優勢成為當前最為熱門的無線電能傳輸方式之一。

MCRWPT技術傳輸距離可以從十幾厘米到幾米，傳輸功率可以從幾十瓦到幾千瓦，電能傳輸效率在40%～90%，從各個方面都具有比較明顯的優勢，因此成為當下WPT領域最為熱門的研究方向。可以預計隨著MCRWPT技術的進一步發展，MCRWPT技術必將在各領域取得廣泛的應用。

（1）便攜式設備無線充電

手機、智能手表等便攜式電子設備已經成為日常生活的必需品，而傳統的有線充電會造成線纜過多、纏繞雜亂等弊端。無線充電技術能夠實現即放即充、方便快捷，現在便攜電子產品行業普遍支持的Qi標準無線充電器也能實現不同品牌設備都能適配，不用擔心不兼容

的問題。2019年各大手機品牌發布的旗艦手機都支持無線充電的功能，華為發布的旗艦手機甚至能夠支持雙向無線充電。由此可見，隨著WPT技術的進一步發展，無線充電技術在便攜式電子設備應用中會有廣闊的市場。

（2）醫療電子無線充電

植入式醫療設備可以替代人體已經喪失功能的器官繼續正常工作，也可以實時監測人體各項身體指標是否正常。目前，多數植入設備采用鋰電池供電，電池壽命有限，給患者更換過程中帶來的手術痛苦加劇了患者的身體和經濟負擔。

2018年北德克薩斯大學研制的一種能夠監控神經回路功能障礙的植入設備只有硬幣大小的WPT模塊，能夠實現5mm距離的電能傳輸。隨著WPT技術的不斷發展，其在植入式醫療設備的應用能夠得到更廣泛的推廣。

（3）水下設備無線供電

傳統的通過電纜向水下設備進行濕插拔式充電的操作復雜、成本昂貴、易產生漏電事故，限制了水下設備的續航和工作能力。MCRWPT技術系統在近、中距離時，都能實現電能的大功率高效傳輸，特別適合海洋環境水下航行器等機電設備的電能補給。因此可以預計，MCRWPT技術將會被廣泛應用于海洋機電設備電能補給領域。

（4）電動汽車無線充電

隨著新能源電動汽車普及程度越來越高，電動汽車充電的便利性、安全性和智能性也成為人們日益關注的焦點。2015年寶馬i8安全車采用功率達到7.2kW的Qualcomm Halo無線充電系統在1h內將其容量為7.1kW·h的電池充滿電。一旦電動汽車無線充電技術得到大規模的普及和應用，不但能夠實現能源的互聯，還能對無人駕駛電動車的商業化推廣和應用帶來極大的促進作用。

（5）工程設備無線供電

針對一些特殊的工業生產場景，由于工作環境限制，特別是一些高速旋轉設備上的電能供應，需要保證既不影響工作進度又能實現實時電能傳輸，無線電能傳輸能夠很好地應用于此類應用場景。

2001年北京科技大學研制的軋機轉矩遙測系統使用感應式無線供電首次實現了在線式實時監測軋機轉矩參數，并打破了國外的壟斷，經過十幾年的不斷發展進步，軋機轉矩遙測系統使用MCRWPT技術進行無線供電并實現了轉矩遙測系統在多家鋼廠長期穩定的運行。無線供電技術因其獨有的便捷性、安全性和靈活性，能夠輔助更多的工程設備在復雜應用場景發揮其特殊用途。

本文編自2020年第20期《電工技術學報》，論文標題為“磁耦合諧振式無線電能傳輸特性研究動態”，作者為賈金亮、閆曉強。