电磁超材料在无线电能传输领域的研究与应用

作     者：范兴明 张浩楠 唐福鸿 张鑫 FAN Xingming;ZHANG Haonan;TANG Fuhong;ZHANG Xin

作者机构：桂林电子科技大学电气工程及其自动化系广西壮族自治区桂林市541004 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第20期

页      面：7623-7640页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61741126) 广西自然科学基金(2022GXNSFAA035533) 广西研究生教育创新计划项目(YCBZ2019050)。 

主　　题：无线电能传输 电磁超材料 电磁特性 性能提升 改进方法 机理分析 

摘      要：无线电能传输(wireles spower transfer,WPT)相比于传统的有线电能传输具有灵活性好、安全系数高等优点,在不同领域都有着广泛的研究和应用。同时,它也存在诸如传输效率随距离增加而骤减、传输效率低等亟待解决的问题。电磁超材料作为一种具有独特电磁特性的新型人工复合材料,在诸如隐形斗篷、超级透镜以及磁共振成像等领域得到了广泛关注。基于电磁超材料所具有的特殊磁场调控能力,分析电磁超材料常用的几种分析与设计方法,并总结这些方法的特点和适用性;进一步综合电磁超材料的特性与WPT的技术特点,详细梳理了WPT领域对电磁超材料的特性需求,从电磁超材料对WPT系统性能改进涉及到的传输性能提升机理、提升途径、双频电磁超材料以及WPT系统电磁生物安全调控等方面进行详细论述。最后,对电磁超材料在WPT技术领域的发展趋势和技术挑战进行探讨。