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时间:2019-06-17
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1、无线充电技术无线充电技术(Wirelesschargingtechnology;Wirelesschargetechnology)。无线充电技术,源于无线电力输送技术。无线充电,又称作感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。[1]概述麻省理工学院的研究团队在2007
2、年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验,已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米,但研究者相信,电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。共振
3、原理麻省理工学院的科研组不是第一个提出无线能量转换的组织。科学家早在19世纪就发现了电磁转换现象,从理论上说,电力可转化为通过无形的介质传播的电磁波,实现电力的无线输送。但是电磁波向四面八方辐射,能量大量散失,因此“无线输电”的研究始终进展不大,19世纪的物理学家和工程师尼古拉·特斯拉进行了远程无线能量转换系统实验,但是当他的财力用尽后,这项最有野心的尝试(29米高的瓦登克莱弗塔)宣告失败。其他尝试包括激光等定向能量转换机制。然而,它们与麻省理工学院的工作不同,这些都需要连续的可视线路,这对住宅周
4、围的电力设施不好。无线充电技术给两个手机无线充电[2]研究组成员,助理教授马林·索亚克教授和他的科研组正在改进这个设备。“这是一项还未得到发展的系统,它证明能量转换行得通。但是你不会愿意利用它给你的膝上型电脑供电。我们的目标是缩小这个设备的体积、扩大感应器间的距离和提高电力转换功效。”他与同事安德烈·库尔斯、阿里特迪兹·卡拉里斯、罗伯特·莫埃特、约翰·加侬珀洛斯和彼得·索利科合作,进行了这项研究。这个系统利用了共振(当一个物体与另一个物体的固有频率一样时,就会产生震动)原理。当两个物体的振动频率相
5、同时,它们传递能量的强度不会受到周围事物的影响。索亚克教授解释说:“如果房间内放了许多相同的杯子,你向瓶中倒入不同度数的葡萄酒,这时这些杯子就会产生不同的振幅。”例如,如果用勺子敲击,每个杯子都会发出不同的声音。“如果我进入房间,开始用非常高的声音歌唱,当我的声音与其中一个杯子的频率相同时,它就有可能爆炸。”据英国广播公司2007年6月19日报道,这个无线电力传输不像电力设备,它可以避免被鼠巢破坏,减少很多麻烦,因为它并不需要电线连接。研究人员在科学杂志上对这种设备作了详细介绍。在实验测试中,这个
6、设备让距离它2米(7英尺)的一盏80瓦电灯泡发出光亮。该装置被称作WiTricity,研究人员根据物理学原理研发了它,这种设备还适合为膝上型电脑等装置提供电源。WiTricity利用的是低频电磁波共振,而不是利用声学共振。在实验中,两个感应器都以10兆赫的频率震动,产生共振,让能量在两者之间传递。伦敦帝国学院的约翰·本德莱教授解释说:“随着每一次共振,感应器中会有更多的电压产生。”经过产生多次共振,感应器表面就会集聚足够的能量,让灯泡发出光亮。这个能量的集聚也是为什么一位歌手用与杯子相同频率的声音
7、歌唱时,杯子不会立刻破裂的原因。本德莱教授说:“酒杯不断集聚能量,直到能将自己打碎。”据本德莱教授说,利用波长为30米(100英尺)的低频电磁波具有安全优势。他说:“通常用千兆赫兹(更短的波长)的手机时,会有电场和磁场辐射同时产生。”这个过程就是我们所知的“远声场”的一个典型特征,这种场是从振幅超过一个波长的设备里产生的,如果振幅小于一个波长,产生的将主要是磁场。约翰说:“身体对电场的反应很强烈,这也是为什么你能利用微波炉烹制鸡肉的原因。但是磁场不会对人体产生影响。根据身体对能量的吸收,它对磁场的
8、反应几乎为零。”因此,这项设备不能给人类带来任何明显的健康风险。主流技术到目前为止,主流的无线充电标准有三种:Qi标准、PowerMattersAlliance(PMA)标准、AllianceforWirelessPower(A4WP)标准、iNPOFi技术。下面我们就针对这三种标准进行简单介绍。1、Qi标准Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟(WirelessPowerConsortium,简称WPC)推出无线充电示例的“无线充电”标准,具备便捷性和通用性两
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