1. 研究目的与意义（文献综述）

无线输电技术就是不通过电缆，将电能从发电装置传送到接收端的技术，这项技术最早在一个多世纪前由特斯拉发明。对于“有线”的传输方式，技术虽然已经十分成熟，但仍又许多难以解决的问题，如触点接触产生火花、电气开关产生拉弧、电力传输过程中产生损耗；又如在一些特殊场合中，如矿井、油田，由于触点摩擦产生电火花会产生重大安全隐患；对于一些远离大陆的岛屿、平台和偏远山区，架设电缆需要耗费更多的成本，不经济且浪费人力。因此对无线输电的研究和应用就有其必要性。

至今，有多种无线输电的原理被人们发现，其中主要的几种无线输电技术有电磁感应原理输电、谐振式无线输电、磁耦合共振原理和微波或激光无线输电。短距离无线输电采用的是电磁感应，传输距离在几厘米之间，传输效率可以达到80%，传输的功率在数瓦到数千瓦，是现在商业化的无线输电产品中主要使用的技术原理；中距离无线输电使用的磁场共振原理，能在数米的范围内进行无线输电，传输功率也更高一些，在数瓦到数百千瓦之间，但传输效率就相对较低；长距离输电采用的微波或激光输电，能在百米以上的距离进行更大功率级别的输电，但它的转换也是这几种无线输电方式中最低的。

然而，尽管这项技术的由来已久，却仍然又许多限制发展的因素，直到近20年，无线输电各反面的实验才陆续有所进展。对于大功率的电能传输依靠的是微波无线输电技术，这项技术可以实现几十公里范围内的无线输电。但在2015年日本进行的最新的一项微波无线输电的实验中，研究人员利用微波也仅仅将1.8kw的微波能量传输至55米以外的一个接受装置，并转化为直流电，这与我们所期待的理论数值相去甚远。因此现今世界范围内的电能传输依然是以电缆传输交流电为主，并在此基础上发展效率更高的直流输电。这些中长距离电能传输的发展受到多方面的限制，包括传输的距离和效率、令人担忧的电磁辐射、占有过宽的频率范围和还未实现标准化。

2. 研究的基本内容与方案

内容：学习无线输电技术的发展历程，了解无线输电的几种方法及其基本原理，通过研究影响无线输电系统传输效率的因素，即相邻磁耦合线圈之间的耦合系数及线圈的品质因数，对发射线圈和接受线圈进行参数优化的仿真研究，得出一个在固定条件下（线圈之间的距离一定、绕成线圈的导线长度一定）能使双线圈系统的传输效率和功率最大化的方案。

目的：通过阅读文献和翻译论文，理解无线输电的基本原理和应用，并掌握一些专业词汇及其英文拼写；通过对无线输电系统关键原件的设计和优化，熟悉相关软件的应用，工程模拟的方法，获得实际科研工作的基本训练，提高综合运用所学基础理论和专业知识独立分析、解决实际科学与工程问题的能力；通过撰写毕业论文，对几个月的工作进行总结报告。

拟采用的技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

2018.3.20 前：
调研、查阅资料、结合毕业设计任务书，确定总体方案，完成开题报告;
了解无线输电的基本知识，学习相关软件的使用；翻译英文资料。
2018.3.20~2018.4.10：建立无线输电系统模型，并且进行线圈参数优化的仿真研究，验证算法的可行性。
2018.4.10~2018.4.30：给出优化的线圈设计并实际制作线圈，与另一组毕业设计小组合作完成完整的小功率无线输电系统的设计与实现，并进行验证。
2018.4.30~2018.5.25：撰写并完善论文。
2018.5.25~2018.6.1：准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] cheng zhang, deyan lin,s. y. r. hui.ball-joint wireless power transfer systems[j].ieee transactions on power electronics 2018 vol.33 p65-72 0885-8993;1941-0107

[2] zhang, cheng;lin, deyan;tang, niang;hui, s. y. ron.a novel electric insulation string structure with high-voltage insulation and wireless power transfer capabilities[j].ieee transactions on power electronics 2018 vol.33 p87-96 0885-8993;1941-0107

[3] 程时杰，陈小良，王军华，文劲宇，黎静华.无线输电关键技术及其应用[j].电工技术学报 2015 第19期 p68-84 1000-6753