无线充电技术简介.pdf

无线充电技术 无线充电技术 （Wireless charging technology ；Wireless charge technology ）。 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，它对磁场的反应几乎