当前日期: 2017年12月13日 星期三
科普之窗  

隔空取电再进一步--新技术实现多路无线高效充电

 

  2007年,研究人员设计出了一个简单的装置:相距2米左右的传输器和接收器都包含有直径为0.6米的线圈,然后用无线方式点亮了一个60瓦的灯泡。现在,库瑞斯的研究团队发现,同时给多个设备充电,总体能效可获得提高,在最新的实验中,传输的能量约为100瓦。

  美国麻省理工学院的科学家表示,他们进一步提高了无线充电的能力和效率,新系统能够同时给多个家用设备充电,其充电效率也大大提高,朝设计出一套给普通家用电器无线充电的设备这一目标迈出一大步,新研究发表在美国《应用物理快报》上。

  2007年,麻省理工学院物理学助教马林·索尔加斯克团队利用匹配天线间的磁耦合谐振(即将两个物体调到相同的频率既能有力地交换能量,而对其他物体产生的影响又很弱)设计出了一个简单的装置:相距2米左右的传输器和接收器都包含有直径为0.6米的线圈,研究人员用无线方式点亮了一个60瓦的灯泡,即使有人站在线圈中间也没有产生影响,由此,拉开了无线充电的序幕。

  尽管在理论上已经获得证实,但是,在同时给两个设备充电的情况下提高其效率却一直没有在实验室获得证实,现在,麻省理工大学物理学院博士安德鲁·库瑞斯研究团队做到了。在实验中,研究团队发现,当同时给两个设备充电时,给每个设备无线充电的效率提高了20%左右,因此,提高的总能效超过30%。另外,两个接收线圈同时与传输线圈产生共振,也有助于加强磁场。库瑞斯说,随着加入的设备越来越多,其能效可能会继续增加。

  而且,在新系统中,传输器更大,而接收器的直径仅为0.3米,更适合被整合进一台电脑或者一台电视机内。另外,传输器线圈能够被放置在墙内或者天花板内,研究人员表示,他们已经证明,可以在一个普通大小的房间内实现无线充电。

  最新的实验中,传输的能量约为100瓦,但是,库瑞斯表示,无线充电能量的大小仅仅被传输线圈使用的放大器所限制,很容易增加传输的能量。最终可能会达到几百瓦甚至一千瓦,足够为灯泡、计算机或者电视机等家用电器充电。

  库瑞斯说,减少接收器线圈的大小非常重要,还需要继续进行很多工作来减少线圈的直径和厚度,最终让其可以方便地整合进入便携式的设备中。

  这些研究人员于2007年设立了无线电力(WiTricity)公司,旨在研发该技术,并最终将该技术推向市场。该公司起初估计可能需要花费几年才能研发出一个商业性的产品,但他们认为,现已取得巨大进步,很快就可以推出相关产品。研究人员表示,并不需要进一步的技术突破,只需要对线圈和电力控制系统进行合理的设计。

  除了持续工作减少接收器的线圈的大小外,研究人员也正在对该系统进行谐调,让其获得最大的效率。在实验室的测试中,研究人员的大部分时间都耗在让设备谐调上,但是,如果要设计成实用的产品,这些过程都需要自动化完成。库瑞斯表示,谐调多个设备比较困难。

  无线充电的广阔前景吸引了无数业界巨头“竞折腰”,英特尔和索尼公司等都在研发无线充电系统。英特尔和华盛顿大学的研究人员正在研究无线电力收集技术——通过一种温度和湿度传感器,可以在距离1兆瓦电视天线4.1公里的地方收集无线电力,不过产生的电力仅为60微瓦。同样“沉醉”其中的还有微软,2008年初的国际电子消费展上,由微软亚洲研究院设计的创新无线充电设备uPad赫然出现在了展台上。

  库瑞斯团队的研究项目由美国国家科学基金会、美国陆军研究局、美国国防高级研究计划局资助。

本篇文章来源于 科技网|www.stdaily.com
原文链接:http://www.stdaily.com/kjrb/content/2010-04/27/content_180197.htm


发布时间:2010-6-25

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