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1、無線充電:能量傳輸?shù)母锩?012年11月29日04:39??解放軍報??評論(2人參與)①② 無線充電,顧名思義,就是不借助金屬導(dǎo)線,以空氣為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)電能傳輸?shù)募夹g(shù)。如今,無線充電已從智能手機(jī)、MP3等一些低功率低耗電量的電子產(chǎn)品開始,逐步向大功率用電設(shè)備發(fā)展。在民用領(lǐng)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(fā)無線充電技術(shù)。國際無線充電聯(lián)盟的成員企業(yè)由最初的十幾家增加到現(xiàn)在的一百多家。有專家預(yù)計(jì),到2015年,全球支持無線充電功能的設(shè)備將增至1億部以上。可以預(yù)見,一個無線充電的時代即將來臨
2、?! ≡谲娛骂I(lǐng)域,以美國為首的各軍事強(qiáng)國也在爭先恐后地研發(fā)無線充電技術(shù)。據(jù)稱,美國防部高級研究計(jì)劃局已投入五六百萬美元,用于研發(fā)無線充電技術(shù),初步設(shè)定無線充電距離為50英尺(約15米)。可以想象,隨著技術(shù)的成熟和距離的延長,戰(zhàn)場上的武器裝備將擺脫電線的束縛和距離的限制,機(jī)動能力和持續(xù)作戰(zhàn)能力將大大提升。戰(zhàn)士們外出執(zhí)勤或作戰(zhàn),再也不用攜帶一堆的充電器和數(shù)據(jù)線,更不用擔(dān)心GPS設(shè)備、電臺等因?yàn)闆]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(zhàn)場的任何角落都可以隨時充電?! ⌒缕婕夹g(shù)已有百年歷史 直到今天,
3、我們當(dāng)中的許多人在第一次聽說無線充電技術(shù)時,都認(rèn)為這是一項(xiàng)新奇的技術(shù),甚至感到有點(diǎn)匪夷所思。其實(shí),早在一百多年前,就已經(jīng)出現(xiàn)了無線充電技術(shù)。19世紀(jì)末20世紀(jì)初的科學(xué)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(chǎn)生超高電壓、低電流和高頻率的電力,在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸。雖然這項(xiàng)原本可能改變世界的偉大發(fā)明,最終因傳輸效率太低、危險系數(shù)過高等原因而胎死腹中,但卻為世人打開了夢想的大門?! o線充電四“馬”并行 隨著科技進(jìn)步,科學(xué)家們最終驗(yàn)證了無線充電的可行性
4、,并在技術(shù)上取得重大突破。目前,相對成熟的無線充電技術(shù)主要有4種:電磁感應(yīng)、無線電波、電磁共振和光電轉(zhuǎn)換。 電磁感應(yīng)技術(shù):電磁感應(yīng)技術(shù)是目前最為常見的無線電力傳輸方式。它通過發(fā)射端和接收端的線圈相互感應(yīng)產(chǎn)生電流,從而將能量從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端。但由于磁場向四面八方輻射導(dǎo)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(chǎn)品,例如電動牙刷、智能手機(jī)、相機(jī)等?! o線電波技術(shù):傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,無線電波只適合傳送信息,不適合傳送能量。實(shí)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
5、。無線電波技術(shù)主要是利用電源發(fā)送器發(fā)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(zhuǎn)化成直流電并為不同電子裝置的電池充電?! ‰姶殴舱窦夹g(shù):主要是利用物理學(xué)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(dāng)充電器送出某特定頻率的電磁波后,電能發(fā)送方的線圈和接收方感應(yīng)器線圈之間就會形成磁場共振,實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。這也就是當(dāng)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(xué)院的研究小組就曾利用電磁共振技術(shù)成功“抓住”了電
6、磁波,實(shí)現(xiàn)了為一個兩米外的60瓦燈泡供電?! 」怆娹D(zhuǎn)換技術(shù):主要是以激光等為載體,將能量傳遞到目的地再轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量的遠(yuǎn)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(lián)合研發(fā)的一種新型激光充電系統(tǒng)就是利用了這一原理。據(jù)稱,這項(xiàng)技術(shù)已對美特種部隊(duì)使用的一款名為“闊步者”的小型無人機(jī)進(jìn)行了風(fēng)洞飛行測試。測試顯示,該無人機(jī)的電池蓄電量得到有效提高,飛行時間可達(dá)48小時以上,飛行續(xù)航能力提高24倍,大大增加其執(zhí)行任務(wù)的時間?! ∷拇笳T惑無法抵擋 與傳統(tǒng)有線充電技術(shù)相比,無線充電具有4大優(yōu)勢:一是方便??梢?/p>
7、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(jī)線、PC線、Pad線、音箱線絞纏一起而焦頭爛額。所有的用電設(shè)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(jìn)行一對多充電。將來,人們只需要一個發(fā)射設(shè)備就可以給覆蓋范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備進(jìn)行充電,無論在家、辦公室還是街道上,你隨時都可以進(jìn)行無線充電,只不過這些設(shè)備采用的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議必須是一致的。三是智能。無線充電設(shè)備比普通充電器“聰明”很多,對于不同的電子產(chǎn)品,電源接口能自動對應(yīng),需要充電時,發(fā)
8、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(guān)閉。它還能自動識別不同的設(shè)備和能量需求進(jìn)行“個性化工作”,有效保證了能量供應(yīng)的源源不斷,提高設(shè)備使用的連續(xù)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?! ∷拇笳系K難以克服 既然無線充電技術(shù)早已有之,那為什么直到今天還沒有廣泛應(yīng)用到日常生活中?因?yàn)樵诋?dāng)前科學(xué)技術(shù)條