前言

近年来，随着电力机车、城市电车、工矿用车、电动汽车、物流电动小车、电动无人机、电动水下潜航器等移动电动设备对无线充电的实际需求，人们对于无线电能传输的研究与无线充电设备的开发给予了极大的关注，同时，功率器件、集成电路、微处理器和新型电路拓扑的发展，为无线充电技术的发展奠定了良好的基础。

无线电能传输技术实现了供电电源与用电设备之间的完全电气隔离，具有安全、可靠、灵活等诸多优点。无线电能传输技术是多学科多领域交叉的技术，其研究已有100多年的历史，特别是进入21世纪以来，无线电能传输技术促进了大量新型应用技术的产生。伴随着智能电网和能源互联网的发展，无线充电技术将极大地促进移动电动设备产业的发展。在军事领域，无线供电可以有效地提高军事装备和器械的灵活性和战斗力。

电动汽车无线充电方式可以使充电过程简单、安全、灵活、高效，无须占地建设专门的充电站，还可以对电动汽车进行动态无线充电，从而降低对电池容量的需求，降低整车重量和成本。机器人无线供电由于机器人重复运动使电缆连接点易受到损坏，从而导致可靠性、安全性低的缺点。水下设备（深海潜水装置和海底钻井等）无线供电可克服电缆金属接头易受海水腐蚀、设备工作区域受限、不灵活、供电效率低等困难和缺点。无人机无线充电可以让无人机自动返回降落到地面的无线充电平台上进行自动充电，无须人员干预。无线充电系统通过智能互联网的连接可以实现高度充电自动化，具有实际应用意义。

磁共振无线电能传输因其良好的中距离传输特性被认为是解决无线充电的有效方案之一。磁共振无线电能传输由电能发射装置和电能接收装置组成，当两个装置调整在一个特定的频率上共振时，就可以通过空间传输电能。磁共振无线电能传输技术在短短的十多年时间内获得了突破性的发展，取得了许多阶段性的成果，在一些领域和产品方面也已有实际的应用，具有广阔的市场前景。

磁共振无线充电技术包括电源变换技术、磁耦合谐振技术、储能装置充电技术和无线电能传输系统控制技术。本书共7章，第1章电磁共振式无线充电系统，主要介绍电磁共振式无线充电系统基本组成和类型；第2章磁耦合谐振器，主要内容包括磁耦合谐振器无线电能传输原理与特性、补偿电路、互感模型、传输线圈的设计和补偿电容的选择；第3章电磁共振式无线电能传输电路，主要内容包括电磁共振式无线电能传输电路的类型，电能传输变换电路，串-串联谐振式、串-并联谐振式、并-串联谐振式、并-并联谐振式、LCL-LCL谐振式和LCC-LCC谐振式无线电能传输电路；第4章电磁共振式无线充电控制系统设计、主要内容包括单闭环无线充电控制系统设计、双闭环无线充电控制系统设计、双独立单闭环无线充电控制系统设计等；第5章单相供电电磁共振式无线充电系统设计，主要内容包括单相供电电磁共振式无线充电系统组成、具有PFC的对称半桥逆变无线充电系统设计、具有PFC的不对称半桥逆变无线充电系统设计、具有PFC的全桥逆变无线充电系统设计、具有PFC的LCC-LCC磁耦合谐振式无线充电系统设计等；第6章三相供电电磁共振式无线充电系统设计，主要内容包括三相供电电磁共振式无线充电系统类型、三相四线和三相三线交流输入全桥逆变无线充电系统设计、具有无源滤波器的三相供电不对称半桥逆变和全桥逆变无线充电系统设计、具有无源滤波器的三相供电倍频全桥逆变无线充电系统设计、具有三相有源滤波器的三相供电无线充电系统设计；第7章电磁共振式无线充电控制电路设计，主要介绍开关管驱动电路设计、锁相环频率跟踪电路设计、逆变桥控制电路设计和辅助电源等。

本书由江南大学沈锦飞教授编写，在编写过程中得到了无锡市百会源科技有限公司的大力支持，特别要感谢万海松工程师在无线充电系统实验验证方面给予的帮助。

编者