令人期待的無線充電技術(shù)

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1、令人期待的無線充電技術(shù)“無線充電”顧名思義就是利用一種特殊設(shè)備將電源插座的電力轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙潆姷碾姴ǎ瑥亩谌拥綦娋€的情況下直接對電子設(shè)備充電。由于電波的傳輸與設(shè)備的充電接口無關(guān)，所以如果無線充電技術(shù)一旦普及，我們將可能享受以下“福利”：???1.不受插座和線纜束縛，充電更方便。???2.充電器接口之爭得到解決，不同品牌、不同接口充電器的時代宣告過去(我們知道現(xiàn)在這樣的結(jié)果本就是人禍)。???3.沒有了電線聯(lián)結(jié)器，移動類電子設(shè)備體積進(jìn)一步縮小。而且，由于設(shè)備外殼上沒有金屬接點或者開口，可以增強(qiáng)電子產(chǎn)品的防水性。???近在咫尺的無線充電技術(shù)???其實早在1890年，物理學(xué)

2、家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉(Nikola13Tesla)就已經(jīng)做了無線輸電試驗(圖1)。他提出并實現(xiàn)了交流發(fā)電。磁感應(yīng)強(qiáng)度的國際單位制也是以他的名字命名的。特斯拉構(gòu)想的無線輸電方法，是把地球作為內(nèi)導(dǎo)體、地球電離層作為外導(dǎo)體，通過放大發(fā)射機(jī)以徑向電磁波振蕩模式，在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振，再利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量。但因財力不足，特斯拉的大膽構(gòu)想并沒有得到實現(xiàn)。后人雖然從理論上完全證實了這種方案的可行性，但世界還沒有實現(xiàn)大同，想要在世界范圍內(nèi)進(jìn)行能量廣播和免費(fèi)獲取也是不可能的。因此，一個偉大的科學(xué)設(shè)想就這樣胎死腹中。圖1特斯拉進(jìn)行無線電力

3、傳輸實驗???13事實上，從低頻波到宇宙射線，我們周圍到處存在著電磁波，它們都攜帶著或多或少的能量。在不少物理學(xué)家看來，人們要做的或許僅僅是找到合適的辦法接收和利用這些能量。特斯拉的想法雖然難成現(xiàn)實，但無線電能傳輸對于新能源的開發(fā)和利用、解決未來能源短缺問題有著重要的意義，因此，許多國家都沒有放棄這方面的研究。1968年，美國工程師彼得·格拉澤(PeterGlaser)提出了空間太陽能發(fā)電(SpaceSolarPower，SSP)的概念，其構(gòu)想是在地球外層空間建立太陽能發(fā)電基地，通過微波將電能傳輸回地球(圖2)，并通過整流天線把微波轉(zhuǎn)換成電能。1979年，美國航空航

4、天局NASA和美國能源部聯(lián)合提出太陽能計劃—建立“SPS太陽能衛(wèi)星基準(zhǔn)系統(tǒng)”。歐盟則在非洲的留尼汪島建造了一座10萬千瓦的實驗型微波輸電裝置，已于2003年向當(dāng)?shù)卮迩f送電。野心勃勃的日本擬于2020年建造試驗型太空太陽能發(fā)電站SPS2000，2050年進(jìn)入規(guī)模運(yùn)行。???其實，無線充電技術(shù)離我們這些普通人也并非遙不可及。相信一定有人使用過某種品牌的電動牙刷(圖3)，只要將牙刷插入220V的充電座上即可實現(xiàn)不接觸的無線充電，使用起來很方便。這種無線充電就是利用電磁感應(yīng)原理，解決了潮濕環(huán)境下的用電安全問題。13???無線電能傳輸有電磁感應(yīng)、射頻和微波三種基本方式，這三種

5、技術(shù)分別適用于近程、中短程與遠(yuǎn)程電力傳送。但每種無線充電方式都有一些缺點，從而限制了它的發(fā)展。例如電磁感應(yīng)方式傳送能量較小、傳送范圍較小等，這也是為什么電動牙刷必須放在充電座上才能充電，而不能將牙刷任意擺放的原因。所以，現(xiàn)在各家公司的研究方向就是對這些技術(shù)進(jìn)行改良和完善，從而最終實現(xiàn)商品化。???感應(yīng)“墊子”上市，無線充電夢想成真???香港城市大學(xué)的許樹源教授早在幾年前就曾經(jīng)成功研制出一種“無線電池充電平臺”，可將數(shù)個電子產(chǎn)品放在一個充電平臺上，透過低頻電磁場充電，充電時間與傳統(tǒng)充電器無異，技術(shù)實現(xiàn)也不深奧。這種無線電池充電平臺利用的就是變壓器原理—13變化的磁場中

6、閉合的金屬線圈會產(chǎn)生電流。而英國SplashPower公司2005年初上市的無線充電器Splashpads(圖4)，就是變壓器原理商業(yè)化的無線充電產(chǎn)品。圖5電磁感應(yīng)方式的無線充電原理圖6WildChargemini型充電“墊子”???Splash13Pads看上去就像一塊柔軟的鼠標(biāo)墊，它的塑膠薄膜里面裝有產(chǎn)生磁場的小線圈陣列(變壓器原邊)，以及由磁性合金繞以電線制成的口香糖大小的接收線圈(變壓器副邊，可以貼在電子設(shè)備上，圖5)。在CES2007上，WildCharge公司也推出了兩款無線充電器產(chǎn)品WildCharger和WildCharger-Mini(圖6)。Wi

7、ldCharge的無線充電器與SpashPower公司的產(chǎn)品外觀非常相似，也是墊子模樣的東西。WildCharger的功率較大，除了可以給手機(jī)和媒體播放器充電以外，還可以為筆記本電腦充電，而WildCharger-Mini畢竟個子小，只能給手機(jī)等小型設(shè)備充電。據(jù)稱WildCharge公司將從最近開始在網(wǎng)上銷售這類無線充電產(chǎn)品。?共振，解決無線電力傳輸?shù)木嚯x問題???既然電磁感應(yīng)方式實現(xiàn)并不復(fù)雜，為什么使用該類技術(shù)的無線充電器普及這么困難呢？簡單地說，最大障礙就在“傳輸距離”方面。眾所周知，傳輸電力即便通過金屬線路傳輸，距離遠(yuǎn)了也會產(chǎn)生相當(dāng)大的線路損耗，更別提通過