a一级爱做片免费观看欧美,久久国产一区二区,日本一二三区免费,久草视频手机在线观看

新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術 > 設計應用 > 無線充電的四大技術與面臨的難題

無線充電的四大技術與面臨的難題

作者: 時間:2013-05-04 來源:網絡 收藏
,顧名思義,就是不借助金屬導線,以空氣為介質實現電能傳輸的。如今,已從智能手機、MP3等一些低功率低耗電量的電子產品開始,逐步向大功率用電設備發展。在民用領域,富爾頓、勁量、蘋果、諾基亞、三星等國際知名廠商都投入大量資金研發。國際無線充電聯盟的成員企業由最初的十幾家增加到現在的一百多家。有專家預計,到2015年,全球支持無線充電功能的設備將增至1億部以上。可以預見,一個無線充電的時代即將來臨。

  無線充電的四大技術與面臨的難題

  題圖:兩部手機正在利用無線充電板進行充電

  在軍事領域,以美國為首的各軍事強國也在爭先恐后地研發無線充電。據稱,美國防部高級研究計劃局已投入五六百萬美元,用于研發無線充電技術,初步設定無線充電距離為50英尺(約15米)。可以想象,隨著技術的成熟和距離的延長,戰場上的武器裝備將擺脫電線的束縛和距離的限制,機動能力和持續作戰能力將大大提升。戰士們外出執勤或作戰,再也不用攜帶一堆的充電器和數據線,更不用擔心GPS設備、電臺等因為沒有電能而無法工作。他們只需隨身攜帶無線充電電池,不管在基地或戰場的任何角落都可以隨時充電。

  新奇技術已有百年歷史

  直到今天,我們當中的許多人在第一次聽說無線充電技術時,都認為這是一項新奇的技術,甚至感到有點匪夷所思。其實,早在一百多年前,就已經出現了無線充電技術。19世紀末20世紀初的科學天才尼古拉·特斯拉,曾制作了一個后來被稱為傳奇的“特斯拉線圈”。這個由黃銅線圈纏繞的電流傳輸器,可產生超高電壓、低電流和高頻率的電力,在一定區域內實現電能的無線傳輸。雖然這項原本可能改變世界的偉大發明,最終因傳輸效率太低、危險系數過高等原因而胎死腹中,但卻為世人打開了夢想的大門。

  無線充電四“馬”并行

  隨著科技進步,科學家們最終驗證了無線充電的可行性,并在技術上取得重大突破。目前,相對成熟的無線充電技術主要有4種:電磁感應、無線電波、電磁共振和光電轉換。

  電磁感應技術:電磁感應技術是目前最為常見的無線電力傳輸方式。它通過發射端和接收端的線圈相互感應產生電流,從而將能量從發射端轉移到接收端。但由于磁場向四面八方輻射導致能量大量散失,因此傳輸效率較低,通常只適合相互“貼著”的小功率電子產品,例如電動牙刷、智能手機、相機等。

  無線電波技術:傳統觀點認為,無線電波只適合傳送信息,不適合傳送能量。實際上,無線電波作為一種電磁波,其本身也能夠傳遞能量,同時還可以穿透空氣。無線電波技術主要是利用電源發送器發送搭載有能量的無線電波,通過微型高效接收器捕捉空中的無線電波,將無線電波能量轉化成直流電并為不同電子裝置的電池充電。

  無線充電的四大技術與面臨的難題

  圖①:利用電磁共振技術成功實現為燈泡供電

  電磁共振技術:主要是利用物理學的“共振”原理,即兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。它通常利用銅制線圈作為電磁共振器,當充電器送出某特定頻率的電磁波后,電能發送方的線圈和接收方感應器線圈之間就會形成磁場共振,實現電能的高效傳輸。這也就是當一位歌手用與杯子相同頻率的聲音歌唱時,杯子會破裂的原因。2007年,麻省理工學院的研究小組就曾利用電磁共振技術成功“抓住”了電磁波,實現了為一個兩米外的60瓦燈泡供電。

  光電轉換技術:主要是以激光等為載體,將能量傳遞到目的地再轉化為電能,進而實現能量的遠距無線傳輸。近日,美國洛克希德·馬丁公司與激光動力公司聯合研發的一種新型激光充電系統就是利用了這一原理。據稱,這項技術已對美特種部隊使用的一款名為“闊步者”的小型無人機進行了風洞飛行測試。測試顯示,該無人機的電池蓄電量得到有效提高,飛行時間可達48小時以上,飛行續航能力提高24倍,大大增加其執行任務的時間。

四大誘惑無法抵擋

  與傳統有線充電技術相比,無線充電具有4大優勢:一是方便。可以想象,電線、插線板、充電器等都可以消失了,你再也不必為尋找適配的電源線而四處問人,也不必為各種手機線、PC線、Pad線、音箱線絞纏一起而焦頭爛額。所有的用電設備都可無拘無束地隨意移動,外出活動或出差再也不必隨身攜帶充電器和電源線。二是可進行一對多充電。將來,人們只需要一個發射設備就可以給覆蓋范圍內的所有用電設備進行充電,無論在家、辦公室還是街道上,你隨時都可以進行無線充電,只不過這些設備采用的標準和協議必須是一致的。三是智能。無線充電設備比普通充電器“聰明”很多,對于不同的電子產品,電源接口能自動對應,需要充電時,發射器和接收芯片會同時自動開始工作,充滿電時,兩方就會自動關閉。它還能自動識別不同的設備和能量需求進行“個性化工作”,有效保證了能量供應的源源不斷,提高設備使用的連續性。四是安全。沒有了外露的連接器,漏電、跑電等安全隱患都徹底避免了。

  無線充電的四大技術與面臨的難題

  圖②:無線充電示意圖

  四大障礙難以克服

  既然無線充電技術早已有之,那為什么直到今天還沒有廣泛應用到日常生活中?因為在當前科學技術條件下,還有許多難題需要解決。

  一是充電距離短。無線充電的發送裝置和接收裝置相隔不能太遠,在1~2米的距離內還能起到較為滿意的效果,但一旦距離拉長,能量的衰減將十分嚴重。二是電能轉換功率低。無線充電能量的損耗較大,傳輸效率不高,極易造成電能的浪費。無線充電器的轉化率目前最高只能達到85%,而且隨著距離的增大,損耗將更大。三是易遭干擾。平時我們都有這樣的經歷,手機放在電視旁邊時,如果有短信或者電話進來,電視屏幕就會受到干擾。傳輸電能的無線電波同樣易遭干擾。電磁共振技術也容易出現干擾和互擾,不僅寄生電容和外部磁場,甚至連接受設備都能干擾到充電磁場,從而影響充電效率。四是有輻射。雖然有關專家認為電磁輻射對健康不構成威脅。但是電磁波對人體的影響很復雜,需要長期的數據積累,這個過程就好比人們花了幾十年時間才確認二手煙會致癌一樣。此外,無線充電由于技術含量高,經濟成本投入較大,造價遠高于目前廣泛使用的有線充電和萬能充電器,所以,無線充電技術要想“飛入尋常百姓家”還需要很長的路要走。

  遠景暢想風光無限

  將來,無線充電技術一旦廣泛應用,那我們的四周不僅有傳遞信息的電磁波,還有傳輸電能的電磁波。它如同藍牙、WIFI一樣,彌漫在空氣中,無論你身處何方都感受不到它的存在,但卻能手到擒來。我們所謂的“電磁環境”的涵義也將被拓展,變得更加復雜和神秘莫測。戰場上決定勝負的較量已不再是火力對抗,而是搭載信息和電能的電磁對抗。

  暢想未來,隨著越來越多的飛機、衛星、軍艦都將通過無線傳輸的方式實現能量的補充,整個陸、海、空、天裝備的電源接口將自動對應,電能傳輸將跨越時間和距離的限制。可以說,只要武器裝備沒有故障,它就能永久地戰斗下去,真正實現智能化持續作戰。未來,誰能實現對整個戰場電能的補充和控制,那勝利的天平必然會傾向哪一方。到那時,一場新的軍事變革必然到來。




關鍵詞: 無線充電 技術 面臨

評論


相關推薦

技術專區

關閉