1. 研究目的与意义
设计一款移动太阳能充电设备，其目的就在于能够在需要时为设备提供电能。这个研究的目的十分朴实，就是为了在要用电而没有电的情况下给予一定的电力支撑，减少因没有电的情况而收到的损失。同时为以前因为没电而无法实施的事件提供一个备选的解决方案。而是在现有的、已存在的技术上，通过对造型、结构上的改变来获得结果。
新型无接触供电系统综合运用电磁感应耦合技术、高频变换技术以及电力电子等高新技术,安全、可靠、高效、灵活地实现了电能的无接触传输,克服了传统的电能传输中的诸多不足,开创了能量传输的新方法。由此引出了本课题的研究 自从第二次工业革命以来，人类社会便进入了电气化时代。大至遍布全球各地的电网、高压线，小到各种家用电气设备，电能的传输主要通过金属导线的点对点直接接触传输。这种有线的传输方式带来了不少问题。由于存在摩擦、老化等问题，电能传输过程中很容易产生火花，进而影响到用电设备的寿命和用电安全。另外，传统的有线电力传输方式不能满足一些特殊应用场合的需要，如矿井和水中等。随着人类社会经济的发展，各种电子设备得到了广泛的使用，但是太多的电线和插座给人们的生活带来不便。此外，植入体内的医疗设备的长期供电也存在很大的不便。这些问题都在呼唤一种脱离金属导线的电能传输方式，即无线电能传输。实现无线电能传输将使人类应用电能更加宽广、更加灵活。无线电能传输(wireless power transfer，WPT)，又 称 为 无 接 触 式 电 能 传 输 (contactless power transfer，CPT)，指的是电能从电源到负载的一种没有经过电气直接接触的能量传输方式，无线电能传输一直是人类的梦想。
2. 国内外研究现状分析
早在 1893 年的哥伦比亚世博会上，美国科学家 Nikola Tesla 展示了他的无线磷光照明灯。Nikola Tesla 利用无线电能传输原理，在没有任何导线连接的情况下点亮了灯泡。这是人类在无线电能传输初期阶段的重要尝试。1968年，美国航空工程师 Peter Glaser 提出了建立空间太阳能电站的概念，利用在外太空的卫星，收集太阳能并传输到地球表面上来。随后，美国和日本等主要发达国家相继开展了空间太阳能电站的研究。人类向无线电能传输的梦想前进了一大步。2007 年，美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)的 Marin Soljacic 教授等人在中等距离无线电能传输方面取得了新进展。他们隔空点亮了 1 盏离电源 2m 开外的 60W 灯泡，效率达到了 40%。随后，世界各地的研究人员对无线电能传输开展了越来越多的研究。
在国内，众多高校也都依据耦合谐振方式开展了相关研宄。哈尔滨工业大学在磁耦合谐振式无线电能传输技术刚刚出现后就跟进进行了大量研究，制作了传输装置并对提升传输距离与传输效率的方法做出了分析重庆大学开发了基于磁耦合谐振的无线电能传输实验样机对分布式无线电能传输模式进行了研宄香港理工大学对感应式和磁耦合谐振式进行了对比分析，得出同样效率下磁耦合谐振式的传输距离要远远大于感应式的传输距离华南理工大学制作了不同的传输线圈来分析传输距离等因素对效率的影响，还设计了频率跟踪系统；东南大学设计幵发了基于磁耦合谐振式能实现大功率无线电能传输的实验样机天津工业大学建立了磁耦合谐振式的数学模型，分析了系统的频率分裂特性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
将太阳能板输出的可变直流电压经稳压电路输出固定直流电压，也可考虑由锂电池存储直流电能，经逆变后产生高频脉冲电压加载于发射线圈，产生电磁谐振，接收线圈接收谐振电压，经整流、稳压降压后提供手机等小功率负载工作能源。采集实验数据，分析电路的效率，以及影响电能无线传输的因素。电磁波近区场借助磁耦合谐振的方式实现中距离无线电能传输的技术，着重研究该技术的原理、实验电路的设计方案以及影响该技术的主要因素等。磁耦合谐振式无线电能传输技术集电磁场理论、耦合模理论、现代电力电子技术等学科交叉于一体，其研究的最终目的在于提高距离、效率和传输功率以应用于实际。
研究计划
4. 研究创新点
移动太阳能无线充电装置具有更好的便携性,而使用磁耦合谐振传输可以使距离更长,功率更高。将太阳能与无线充电装置结合在一起,不仅可以极大的改善充电体验,还可以摆脱对固定电源的依赖，绿色节能,是未来发展的一大趋势,也是对现在充电技术的一种创新。
