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基于电磁共振的移动设备智能无线充电系统一、项目背景及研究意义传统的传输主要通过导线连接，在一般情况下合理有效，但装置的电池采用插头接触式充电方式，频繁的插拔会产生电火花，因此，在一些易燃易爆的场合下，传统电能传输方式有很大的局限性。
近年来，随着iPad、iPhone等对电量充满“饥渴”的移动消费电子产品的兴起，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。
短距离无线电能传输技术已应用于多种产品，例如电动牙刷、LED蜡烛、遥控器、医疗设备及电话。
无线电能传输技术(Wireless Power Transfer Technology)又称无接触电能传输(Contactless Power Transmission CPT)技术，早在1890年，由著名电气工程师(物理学家)尼古拉·特斯拉{Nikola Tesla)提出。
无线电能传输(Wireless Power Transmission——WPT)就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。
按照电能传输原理的不同，无线电能传输分为：电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。
国际无线充电联盟于2008年12月17日成立，2010年7月无线充电联盟发布Qi标准，对便携式终端充电设备的生产和制造进行了行规范，其应用的就是电磁感应式无线电能传输原理通。
利用非接触“电磁感应”来进行无线供电传输是非常成熟的技术，但会受到很多限制。
比如变压器绕组的位置，气隙的宽度，使得磁场会随着距离的增加而快速衰减。
如果要增加供电距离，只能加大磁场的强度。
然而，磁场强度太大一方面会增加电能的消耗，另一方面可能会导致附近使用磁信号来记录信息的设备失效。
所以其有效传输距离只有几厘米，所以这种无线电力传输只能是短距离电能传输。
电磁共振式(又称WiTricity技术)是由麻省理工学院(MIT)的研究人员提出的。
与Qi标准所使用的电磁感应式传输不同，电磁共振式传输不会向外发射电磁波，而只是在周围形成一个非辐射的磁场，强度和地球磁场强度相似，不会对人体和周围设备产生不良影响，并且消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一，其有效传输距离为几十厘米到几米。
磁共振式无线电能传输的基础研究与前景展望
傅旻帆;张统;马澄斌;朱欣恩
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2015(0)S1
【摘要】近年来无线电能传输技术获得了国内外学者及工业界人士的广泛关注。
基于磁共振的无线电能传输因其良好的中距离传输特性,被普遍认为是能够解决现有各类消费电子设备储能不足、充电不便等问题的有效方案。
本文围绕基于磁共振的MHz无线电能传输技术,介绍了本团队近年的一些相关积累与研究思路,其中主要包括:两线圈结构下系统的静态最优负载控制与动态最优负载跟踪,多接收线圈系统的特性及相关实验验证。
最后,基于已有成果对无线电能传输将来的研究方向与工作进行了深入展望。
【总页数】7页(P256-262)
【关键词】无线电能传输;磁共振;负载控制;最优负载跟踪;多线圈系统
【作者】傅旻帆;张统;马澄斌;朱欣恩
【作者单位】上海交通大学密西根学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM724
【相关文献】
1.磁共振式电能无线传输技术的研究 [J], 马克;毛佳络;王韵杰;丁春雷;李中年;
2.磁共振式无线电能传输系统应用的电磁环境安全性研究及综述 [J], 周洪;蒋燕;胡
文山;罗垚;邓其军
3.磁共振式无线电能传输相控电容调谐新方法 [J], 辛文辉;华灯鑫;曹忠鲁;宋跃辉;李仕春
4.多负载磁共振式无线电能传输特性仿真与分析 [J], 王文杰;王硕凡;于平平;姜岩峰
5.磁耦合无线电能传输系统研究与前景展望 [J], 杨若冰;王琳;
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磁耦合谐振式无线电能传输技术新进展一、本文概述无线电能传输技术，特别是磁耦合谐振式无线电能传输技术，近年来在科研领域和工业界引起了广泛的关注。
这种技术利用磁场共振原理，实现了电能的高效、安全、无接触传输，为众多应用场景提供了全新的可能性。
本文旨在综述磁耦合谐振式无线电能传输技术的最新进展，包括其基本原理、系统构成、性能优化以及在实际应用中的挑战与前景。
我们将从多个维度对这项技术的最新研究成果进行深入剖析，以期为读者提供一个全面而深入的理解。
本文还将探讨该领域的研究热点和未来发展趋势，以期为推动磁耦合谐振式无线电能传输技术的进一步发展和应用提供参考。
二、磁耦合谐振式无线电能传输技术原理磁耦合谐振式无线电能传输技术，又称为磁共振无线电能传输或磁谐振无线电能传输，是一种基于磁场耦合和谐振原理实现电能无线传输的技术。
其基本原理可以追溯到19世纪末的电磁感应定律和麦克斯韦的电磁场理论。
磁耦合谐振式无线电能传输系统主要由发送端（发射器）和接收端（接收器）两部分组成。
发射器通常包含一个高频交流电源、一个谐振线圈以及相应的调谐和匹配电路。
接收器则包括一个谐振线圈、整流器以及负载。
当发射器的高频交流电源驱动其谐振线圈时，会在其周围产生交变磁场。
若接收器的谐振线圈与发射器的谐振线圈具有相近的谐振频率，则会在接收器的谐振线圈中产生感应电动势，进而实现电能的无线传输。
该技术的关键在于谐振线圈的设计和调谐。
通过优化线圈的形状、尺寸、材料以及调谐电路的设计，可以实现高效的能量传输和较低的能量损耗。
为了避免电磁干扰和能量泄露，通常还需要在系统的设计和实施中考虑电磁屏蔽和防护措施。
磁耦合谐振式无线电能传输技术具有传输距离适中、传输效率高、对环境影响小等优点，因此在无线充电、电动汽车、智能家居等领域具有广泛的应用前景。
随着研究的深入和技术的成熟，该技术有望在更多领域实现突破和应用。
三、磁耦合谐振式无线电能传输技术的优势与挑战磁耦合谐振式无线电能传输技术作为一种新兴的无线能量传输方式，具有许多显著的优势，同时也面临着一些挑战。
《基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术》篇一一、引言随着电动汽车、移动设备等领域的快速发展，非接触充电技术逐渐成为研究的热点。
非接触充电技术具有诸多优点，如安全、便捷、效率高等。
本文重点研究基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术，并分析其在实际应用中的优势与挑战。
二、非接触充电技术概述非接触充电技术是通过电磁感应、磁共振或电磁辐射等方式，实现电源与用电设备之间的能量传输。
相比传统有线充电方式，非接触充电具有诸多优势，如无需插拔插头、减少设备磨损、提高安全性等。
然而，非接触充电技术的实现需要高效率的变流器，以提高能量传输效率和降低能耗。
三、高频链矩阵式变流器原理高频链矩阵式变流器是一种新型的变流器技术，具有高效率、高功率密度、低损耗等优点。
其工作原理是通过高频开关控制，将直流电源的能量转换为高频交流电，再通过变压器进行电压匹配和能量传输。
在非接触充电技术中，高频链矩阵式变流器可实现高效率的能量传输和电源管理。
四、基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术应用基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术在电动汽车、移动设备等领域具有广泛应用。
在电动汽车领域，非接触充电技术可以实现快速、便捷的充电过程，提高用户的驾驶体验。
在移动设备领域，非接触充电技术可以实现多设备同时充电，提高充电效率。
此外，该技术还可应用于智能家居、工业自动化等领域。
五、技术优势与挑战基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术具有诸多优势，如高效率、高功率密度、低损耗等。
同时，该技术还具有较好的兼容性和扩展性，可满足不同设备的充电需求。
然而，该技术也面临一些挑战，如电磁干扰、能量传输距离和传输速度的平衡等。
为解决这些问题，需要进一步优化变流器的设计和控制策略，提高系统的稳定性和可靠性。
六、实验结果与分析通过实验验证了基于高频链矩阵式变流器的非接触充电技术的性能。
实验结果表明，该技术具有较高的能量传输效率和充电速度，同时具有良好的稳定性和可靠性。
![一种基于磁共振的无线充电系统[实用新型专利]](https://uimg.taocdn.com/e4ea743350e2524de4187edb.webp)
专利名称：一种基于磁共振的无线充电系统专利类型：实用新型专利
发明人：迟浩坤,殷波,丛艳平,盛艳秀,时小婷申请号：CN201520631154.0
申请日：20150819
公开号：CN204928311U
公开日：
20151230
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种充电系统，尤其涉及一种对智能穿戴设备、水下设备等适用的无线充电系统。
一种基于磁共振的无线充电系统，包括供能电路和负载电路，所述供能电路和所述负载电路之间通过谐振体连接。
本实用新型的无线充电系统可以随身随地、高效率的进行能量的传输，不但克服了电池能量对智能穿戴设备、水下设备的限制，还有效延长了智能穿戴设备、水下设备的续航时间需求。
申请人：中国海洋大学
地址：266100 山东省青岛市区松岭路238号
国籍：CN
代理机构：北京工信联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：郭一斐
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磁共振无线充电技术：进展与展望目录一、内容概览 (2)1.1 磁共振技术的历史与发展 (2)1.2 无线充电技术的现状与挑战 (3)1.3 磁共振无线充电技术的研究意义 (5)二、磁共振无线充电技术的原理 (6)2.1 磁共振的基本概念 (7)2.2 无线充电的技术原理 (8)2.3 磁共振无线充电系统的组成 (9)三、磁共振无线充电技术的进展 (11)3.1 磁共振无线充电技术的理论研究 (12)3.2 磁共振无线充电技术的实验研究 (13)3.2.1 实验设备与方法 (14)3.2.2 实验结果与分析 (15)3.3 磁共振无线充电技术的应用研究 (16)3.3.1 在医疗领域的应用 (17)3.3.2 在电动汽车领域的应用 (18)3.3.3 在消费电子领域的应用 (20)四、磁共振无线充电技术的展望 (21)4.1 技术发展趋势 (22)4.1.1 提高充电效率 (23)4.1.2 缩小充电距离 (25)4.1.3 降低成本 (26)4.2 应用前景展望 (27)4.2.1 在智能家居中的应用 (28)4.2.2 在工业生产中的应用 (30)4.2.3 在可持续能源领域中的应用 (31)五、结论 (31)5.1 磁共振无线充电技术的发展成果 (32)5.2 对未来研究的建议与展望 (34)一、内容概览磁共振无线充电技术是当前电子领域的一个重要研究内容，本文旨在探讨其进展及未来展望。
本文首先概述磁共振无线充电技术的基本原理和工作机制，阐述其在无线能量传输领域的重要性和应用前景。
接着对磁共振无线充电技术的最新研究进展进行全面的回顾和梳理，包括其技术原理的创新、效率提升等方面取得的突破以及在实际应用中的表现。
然后分析当前磁共振无线充电技术面临的挑战和问题，如成本、技术成熟度、应用场景限制等。
最后展望磁共振无线充电技术的未来发展趋势，包括技术进步、成本降低、应用场景拓展等方面，以及该技术可能带来的社会经济效益和行业变革。
![一种非接触式充电系统和方法[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/5447e512f61fb7360a4c656d.webp)
专利名称：一种非接触式充电系统和方法专利类型：发明专利
发明人：鲍渊智
申请号：CN201611184276.5
申请日：20161220
公开号：CN106849215A
公开日：
20170613
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明的非接触式充电系统包括用于生成定位磁场的定位磁场生成设备、与定位磁场生成设备相对应的定位磁场检测设备以及无线充电单元，所述无线充电单元根据定位磁场检测设备的检测结果开启无线充电；相比于现有技术，可以精确判定充电系统的双方是否处于最佳耦合位置，避免了在不正确摆放位置下开启无线充电功能，可以避免不利问题的发生，大大提高了无线充电的效率。
申请人：上海掌门科技有限公司
地址：201203 上海市浦东新区张衡路666弄1号7楼
国籍：CN
代理机构：北京乾诚五洲知识产权代理有限责任公司
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![一种磁共振式的无人机无线充电系统[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/498c641fba0d4a7303763a4e.webp)
专利名称：一种磁共振式的无人机无线充电系统
专利类型：发明专利
发明人：陈有根,张翼天,李晓光,黄挚雄,李志勇,贾志杰申请号：CN201811122911.6
申请日：20180926
公开号：CN109159682A
公开日：
20190108
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种磁共振式的无人机无线充电系统，所述系统的基本拓扑为四线圈磁共振式，包括：供电单元、发射单元、中继单元和接收单元。
所述供电单元用于将工频交流电转换成低压直流电，并为蓄电池充电及发射单元供电；所述发射单元用于将低压直流电转换成高频交流电，并将电能耦合给中继线圈；所述中继单元用于将接收到的电能以磁共振的方式向外发射；所述接收单元用于接收电能，并将交流电转换成直流电后为无人机的锂电池充电。
所述系统通过变拓扑控制，结合接收单元输出特性实现恒流‑恒压法充电，既避免有线充电的“对准”难题，又摆脱传统无线充电的低效率困境，在不返航时，通过就地的无线充电站点自动充电，提升无人机的续航能力。
申请人：中南大学
地址：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
国籍：CN
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无线电能传输技术的国内外研究现状无线电能传输技术是指通过无线电波将能量从一个地方传输到另一个地方的技术。
相比传统的有线电力传输方式，无线电能传输技术具有传输距离长、灵活性强、无接触、无线电磁污染等优点，被广泛应用于无人机、电动汽车、医疗设备等领域。
本文将介绍国内外无线电能传输技术的研究现状。
国外研究：1.麻省理工学院麻省理工学院的研究人员在2024年提出了一种利用磁共振原理进行无线电能传输的方法。
该方法通过共振发射器将电能转化为磁场能，然后通过同频共振接收器将磁场能转化为电能。
在实验中，他们成功地将60W的电能传输到距离2米的LED灯泡上。
2.日本大阪府立大学日本大阪府立大学的研究人员在2024年提出了一种基于磁共振耦合的无线电能传输系统。
他们通过调节发送器和接收器之间的共振频率，实现了高效的能量传输。
在实验中，他们成功地将100W的电能传输到距离30厘米的LED灯泡上。
3.美国电气和电子工程师协会（IEEE）IEEE是一个国际性的专业学术组织，致力于推动无线电能传输技术的发展。
他们通过组织国际会议、出版学术论文等方式，促进学术界和工业界的交流与合作。
此外，IEEE还制定了一系列无线电能传输技术的标准，为技术的商业化和应用提供了支持。
国内研究：1.清华大学清华大学的研究人员在2024年提出了一种基于磁共振原理的无线电能传输系统。
他们通过优化送电线圈的设计，提高了能量传输效率。
在实验中，他们成功地将100W的电能传输到距离70厘米的灯泡上。
2.中国科学技术大学中国科学技术大学的研究人员在2024年提出了一种基于电磁辐射场的无线电能传输系统。
他们通过优化天线的结构和材料，提高了能量传输的效率和距离。
在实验中，他们成功地将200W的电能传输到距离1米的设备上。
3.武汉大学武汉大学的研究人员在2024年提出了一种基于超导材料的无线电能传输系统。
他们利用超导材料的低损耗特性，提高了能量传输的效率。
在实验中，他们成功地将500W的电能传输到距离2米的设备上。
基于磁共振的新能源汽车无线充电技术研究新能源汽车的快速发展已经成为世界各国汽车产业发展的重要方向，为了解决新能源汽车充电效率低、充电时间长等问题，磁共振无线充电技术应运而生。
这种基于磁共振原理的无线充电技术，不仅可以提高充电效率，还可以减少充电过程中的能量损耗，因此备受关注和研究。
本文将围绕基于磁共振的新能源汽车无线充电技术展开深入研究。
首先，为了更好地了解磁共振无线充电技术的原理和特点，本文将对磁共振技术的基本原理进行详细介绍。
通过对磁共振原理的深入分析，可以帮助我们更好地理解磁共振无线充电技术的工作机制以及其在新能源汽车充电领域的应用。
其次，本文将探讨基于磁共振的新能源汽车无线充电技术在实际应用中的优势和挑战。
磁共振无线充电技术相比传统有线充电技术具有诸多优势，如无需插头插座、充电效率高等，但是在实际应用中也存在着诸多挑战，如充电距离限制、效率下降等。
通过深入分析技术的优势和挑战，可以为今后的研究和应用提供参考。
最后，我们将探讨如何进一步提高基于磁共振的新能源汽车无线充电技术的性能。
为了更好地推动磁共振无线充电技术在新能源汽车领域的应用，我们需要进一步提高技术的充电效率、扩大充电距离、降低充电成本等。
通过持续的研究和创新，相信基于磁共振的新能源汽车无线充电技术将迎来更加广阔的发展空间。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，基于磁共振的新能源汽车无线充电技术是一项具有巨大潜力的技术，通过深入研究和不断创新，相信这项技术将会为新能源汽车的发展提供更加便利和高效的充电解决方案。
希望本文的研究内容能够为该领域的研究和实际应用提供一定的参考价值，并促进该技术的进一步发展和完善。
2010年7月电工技术学报Vol.25 No. 7 第25卷第7期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2010 无接触电能传输技术的研究进展杨庆新1陈海燕2徐桂芝2孙民贵3傅为农4（1. 天津工业大学电气工程与自动化学院天津 3001602. 河北工业大学电气与自动化学院天津 3001303. 匹兹堡大学医学中心宾夕法尼亚 152604. 香港理工大学电机系香港）摘要无接触电能传输技术具有广泛的应用前景。
目前主要的无接触电能传输方式有远场辐射、电磁共振和电磁感应直接耦合三种。
远场辐射采取微波或激光来传递能量，频率最高，传输距离最远，效率也较低。
电磁共振采用频率为MHz范围的谐振频率实现电能在波长范围内的中等距离高效率传输。
基于电磁感应原理的电能传输技术相对比较成熟，频率较低，传输距离相对很小，传输效率较高。
本文主要分析了这三种电能传输方式的特点及国内外研究现状，给出了该技术的应用前景及存在问题，也展示了一些研究结果。
关键词：无接触电能传输感应耦合磁共振耦合辐射研究进展中图分类号：TM72，TM15Research Progress in Contactless Power Transmission TechnologyYang Qingxin1 Chen Haiyan2Xu Guizhi2 Sun Mingui3 Fu Weinong4（1. Tianjin Polytechnic University Tianjin 300160 China2. Hebei University of Technology Tianjin 300130 China3. University of PittsburghPA 15260 USA 4. The Hong Kong Polytechnic University Hong Kong China）Abstract Progress in researches and applications of contactless power transmission technology with great prospects is introduced. Radiation, magnetic resonant and induction coupling are the three main techniques used in contactless power transmission. The first one utilizing microwave or laser can transfer energy through a long distance like from outer space to the Earth, but with the lowest efficiency due to the reflection and absorption of the atmosphere which limited its applications. The magnetic resonant strong coupling system including two independent circuits with the same resonant frequency reaching MHz can realize power transfer between them almost without loss. The efficiency is pretty high and the distance can be several meters. As already applied in electric transformers, electric vehicle and Maglev, inductive energy transfer system has the highest efficiency and the nearest transfer distance. In this paper, the development history and principal applications of these three techniques are given and compared. Some of their potential applications and hotspots are proposed in detail. And existed problems in them are discussed. Some research results are also given.Keywords：Contactless, power transfer, inductive coupling, magnetic resonant coupling, radiation, progress in research1引言无接触电能传输作为人类梦想之一，早在1897年，Nikola Tesla就在无线电工程技术领域注册了20项发明专利[1]。
基于磁共振的电子设备非接触式便捷充电系统的研究(Based on magnetic resonance of electronic equipment non-contactcharging system research)一、立项依据(一）现状与背景分析现状分析:传统的供电方式需要导线将电源和设备连接起来，在户外及环境恶劣的场合，这种供电方式存在弊端，例如易受天气的影响、接触及碳积会引起火花等。
而采用非接触的方式供电具有方便、安全、可靠等优点。
非接触式电能传输不需要引线，在一些特殊场合得到了应用例如户外、水下、矿井、材料处理、生物医疗及移动负载等。
例如，给一些封闭式的东西充电，由于不再好打开其封装，所以非接触式充电正好可以解决这个问题。
无线鼠标已经得到了广泛应用，但是其电池使用一直存在着问题。
无论是干电池的不断更换还是充电电池的不断充电，都给用户带来了不便，很多人只是买来用了一阵后，因为电池问题又换回了有线鼠标。
同时，电池的使用会造成很大的浪费，也给日益脆弱的环境造成了污染。
（二）学术价值：目前在市面上比较常用的几种无线充电技术中，大约有四种，在目前使用的四种无线充电技术中，电感耦合在价值链中应用最为广泛，其它几种技术包括传导、近场磁阻技术和远场磁共振。
我们在这里主要是针对有USB接口的电子设备实现基于磁共振的非接触式便捷充电的研究。
1、对磁共振无线充电技术进行深刻的实践。
2、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。
3、在鼠标上做一个标准大小的USB端口，另外做一个有接受装置的USB插头，这样就能实现电能的无线传输了，类似的，插在电子设备USB接口的接收器能够将接收到传输过来的电荷，将电能作用于所接的负载，也能够实现普遍的电子设备的无线充电。
4、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。
如果在日常生活中各种电子设备里普及的话，会给人们的生活带来很多的便利。
5、我们做的这个项目主要方面是来源于磁共振无线充电技术，对于现今这个对于电量十分“饥渴”的现状，如果能够实现的话，能够彻底的改变类似于无线鼠标等耗电量大且充电不方便的电子设备的现状，使人们的日常生活过的更加顺畅如意。
（三）应用价值：目前无线鼠标的电池方面的问题，向来很受到电脑用户的关注，很多人都有同样的感触，那就是无线鼠标用起来很方便，但是它的电量低以及费电，充电、换电池频繁，造成了很多最后摈弃了这一先进的发明。
我们这项技术正好解决了这个问题。
1、无线充电技术摆脱了不仅是无线鼠标，还有其他的电子设备对于数据线的需求，带来了很多的便利，当你在户外享受刺激的野营，去外地出差的时候，往往很多时候行李很多都是缠绕的数据线，很容易把线弄混和丢失，十分的不方便，但是无线充电解决了这个问题。
我们只要将安装了接收器的USB插头，插在具有USB端口的电子设备上，再由发射器发射能量，电子设备就能充电了。
2、还有很多的电子设备是封闭式的，不能换电池，也没有端口能充电，无线充电技术也是很实用的，只要在其内部装上接收器的话，外部有发射器发射能量，充电问题就能迎刃而解了。
（四）已有的研究实践基础：1、小组所有成员都进行了《电子电路分析》、《模拟电子线路基础》、《C程序设计》、《C++面向对象程序设计》、《数字电子技术基础》等课程的学习，有扎实的理论基础，并且所有成员都进行过物理、数字电路和模拟电路的实验，具备一定的实践经验和动手操作能力。
2、小组成员积极地到国家图书馆查找资料，并通过老师的介绍参考了大量的文献，同时主动的和资深指导老师交流，已初步了解非接触式充电等技术。
3、小组成员切实到中发电子市场上考察，积极的搜集了所要用到的设备的具体的型号和市场价格，为之后的实践提供坚实基础，做到花得最少，做到最好。
（五）团队成员及优势1、学院配有专门的创新实验室及实验器材，并配有专门的指导老师进行指导。
指导老师为信息工程学院电子信息工程系老师，在电子设计与开发方面有着多年的实践经验，多次指导学生参加全国大学生电子竞赛和北京市电子竞赛，并取得了优异的成绩。
2、本团队共有3名成员，都具有扎实的专业理论知识，同时小组成员成绩优秀，且在团队导向、电路模拟设计、电路板制作方面各有擅长。
具有较强的理论底子，同时动手实践能力也较强。
3、小组成员有强烈的求知欲、创新精神、团结意识和坚持研究的毅力，并努力将想法付诸于实践，善于从实践中积累经验，在所有成员的团结协作下，本项目会按时并且出色地完成。
二、研究内容、目标、要解决的问题和主要特色(一) 研究目标无线充电技术作为一种新兴的充电技术，可以使人们轻松摆脱电源线，实现无时无刻充电。
无线鼠标已经摆脱了数据传输所需要的线缆，但是仍需要电池的支持，既不方便也不环保。
本研究以无线鼠标为例，旨在设计并制作为无线鼠标及其他具备USB接口的电子设备(如MP3、手机等)进行远距离无线充电的系统，该系统由电能发射电路模块（发射器）、接收转换电路模块（接收器）、供电电路模块（输出）组成。
（二）研究内容1、系统组成：本项目设计的系统分为三大模块：电能发射电路模块（发射器）、接收转换电路模块（接收器）、供电电路模块（输出）。
（1）结构图如下：I II IIII.发射器II.接收器III.输出各模块组成为：两个具有相同谐振频率的振荡器(Source和Device)、驱动电路（Driving）和输出电路（Output）。
（2）流程图如图2：图22、系统工作原理：利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成。
如图1，高频交流信号输入到驱动电路。
Source振荡器通过电磁感应从驱动电路取得能量，通过磁场共振强耦台，能量通过“隧道”被传递到Device，与负载直接相连的输出电路通过电磁感应取得能量。
系统的设计基础在于两个振荡电路之间重叠存在的瞬逝波耦合。
虽然Source和Device之间的非辐射耦合随两者距离有所衰减，但是从理论上说，未被负载吸收的部分能量会返回发射端。
从而不会对效率影响很大。
具体到无线鼠标，发射器封装后接到PC的USB接口上，由PC供电，并由Source传输能量，Device和Output封装在一起，由Device接收电能并传递给Output，Output用标准的USB端口输出，无线鼠标端，我们设计USB接口来代替传统的电池供电。
由于大多数电子设备（MP3、MP4、手机等）可以由USB口充电，针对不同的电子设备，我们只需在输出端设计不同标准的USB端口即可。
3、主要技术介绍：（1）磁共振技术实现无线电力传输：共振原理：当一个物体与另一个物体的频率一样时，就会产生震动。
当两个物体的振幅相同时，它们传递能量的强度不会受到周围事物的影响。
同样的道理应用到该技术研制出被称为“磁场耦合共振器”的无线电力传输装置。
实际上，这个装置就是一对铜线绕的线圈。
所用的铜线直径为3厘米，线圈的半径为25厘米，彼此相隔2米远．振动频率相同。
一个线圈连接的插头可直接插入墙上的，另一个线圈则连接了一个60瓦的灯泡。
不管两个线圈之间有任何障碍物．只要连接的线圈一通电．另一个线圈所连接的灯泡就立即被点亮了。
这一技术为电能的中等距离无接触传输提供了可能。
（2）振荡器设计国际电信联盟(Internatlonal TelecommuNication Union．ITU)分配给工业、科学和医学(Industrial．Scientific and MedicaL，ISM)设备的自由辐射频率为3.56MHz，27.12 MHz，40.68 MHz，245GHz等。
在这些频率范围内的电碰辐射强度不受限制。
基于以上标准，在设计振荡器时．要尽量限制其振荡频率在此范围之内。
频率越高，波长越短．为限制其在近场距离内，频率不宜太高．故而我们设计的电路频率大约在7MHz左右，波长为40m左右。
振荡器电路由电容和电感组成LC谐振电路，其谐振频率要与驱动电路频率一致。
为了更加便捷，系统体积要尽量小，可以采用薄膜平面线圈形式。
（三）创新点1、利用磁共振实现无线鼠标的远距离无线供电，摆脱了电池和线缆，更方便、更环保。
2、我们在实现鼠标无线供电的基础上，进而实现为其他电子设备进行无线充电，挖掘出了其一部分潜在价值，使这项技术拥有更大的应用价值和现实意义。
3、该系统基于现有的无线鼠标无线数据传输，在原水平上延伸创新，集无线数据传输于无线充电于一体将理论与实践科学化结合。
4、具有环保理念，往常的充电方式无非是电池，这样废弃的电池越来越多，造成了环境污染，在如今这个讲究低碳生活的年代，环保又便利的无线充电无疑是最好的选择，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。
如果在日常生活中各种电子设备里普及的话，会给人们的生活带来很多的便利。
5、能够拓展延伸，具有很大的潜在价值，例如能够实现无线数据传输等功能。
（四）特色1、社会效益：无线充电市场需求量很大，据估算，2013年，无线充电设备的全球潜在市场容量接近180亿美元，到2014年，无线充电设备的出货量将达到2.5亿台。
该系统具有巨大的潜在价值以及社会效益。
2、从无线鼠标入手，使无线鼠标彻底抛弃电池，为用户带来的更便捷更环保的体验。
同时我们将无线供电技术扩展到其他具有USB端口的电子设备（MP3、MP4、手机等）中，为其无线充电提供了解决方案，前景广阔。
（五）有待解决的问题由于目前我们查阅的资料有限，专业课程学的也不多，项目中所需要的几大块知识（如磁共振技术等）还没有掌握，同时现有的电子电路知识也很有限。
所以在做的过程中我们会遇到很多困难，很多的疑问，但我们一定会主动学习，多查阅资料，并及时与指导老师沟通，相信我们有毅力也有能力克服困难。
就目前而言，我们认为有以下一些待解决的问题：1如何在远距离传输电能的同时做到传输效率的最大化。
2如何设计合理有效的集成电路，实现效果的最优化以及体积的最小化。
3针对不同标准的USB接口如何设计接收器。
三、预期效果与具体成果关于无线鼠标的电池问题，其实是最受争议的，包括大家用的是什么电池，容量是多少，鼠标耗电量是多少，使用时间，使用环境和鼠标垫材质等等，这些都是不定因素，没有标准。
正常来说，不要太短时间就好。
根据很多同学和老师的反应，无线鼠标的耗电十分厉害，有的几天就要换电池，这样周周复始的，会造成很大的浪费，也给日益脆弱的环境造成了污染。
我们研发的电子设备非接触式充电系统基于磁共振技术。
示意图如下：最多可捕捉多达70%的无线电讯号能量，然后转化为直流电，为负载供能。
整个系统包含了两件东西，一个是插在插座上的发射器，另一个是在电子产品上，跟硬币大小差不多的接收器，这两部分是技术的核心，只要在一定的范围内，电能能够瞬间自发射器传到对应的接收器。
