新技術(shù)實(shí)現(xiàn)多路無(wú)線高效充電
2007年,研究人員設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置:相距2米左右的傳輸器和接收器都包含有直徑
為0.6米的線圈,然后用無(wú)線方式點(diǎn)亮了一個(gè)60瓦的燈泡,F(xiàn)在,庫(kù)瑞斯的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),
同時(shí)給多個(gè)設(shè)備充電,總體能效可獲得提高,在最新的實(shí)驗(yàn)中,傳輸?shù)哪芰考s為100瓦。
美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家表示,他們進(jìn)一步提高了無(wú)線充電的能力和效率,新系統(tǒng)能夠同時(shí)給多個(gè)家用設(shè)備充電,其充電效率也大大提高,朝設(shè)計(jì)出一套給普通家用電器無(wú)線充電的設(shè)備這一目標(biāo)邁出一大步,新研究發(fā)表在美國(guó)《應(yīng)用物理快報(bào)》上。
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VOC檢測(cè)儀 2007年,麻省理工學(xué)院物理學(xué)助教馬林-索爾加斯克團(tuán)隊(duì)利用匹配天線間的磁耦合諧振(即將兩個(gè)物體調(diào)到相同的頻率既能有力地交換能量,而對(duì)其他物體產(chǎn)生的影響又很弱)設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置:相距2米左右的傳輸器和接收器都包含有直徑為0.6米的線圈,研究人員用無(wú)線方式點(diǎn)亮了一個(gè)60瓦的燈泡,即使有人站在線圈中間也沒(méi)有產(chǎn)生影響,由此,拉開(kāi)了無(wú)線充電的序幕。
盡管在理論上已經(jīng)獲得證實(shí),但是,在同時(shí)給兩個(gè)設(shè)備充電的情況下提高其效率卻一直沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)室獲得證實(shí),現(xiàn)在,麻省理工大學(xué)物理學(xué)院博士安德魯-庫(kù)瑞斯研究團(tuán)隊(duì)做到了。在實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)同時(shí)給兩個(gè)設(shè)備充電時(shí),給每個(gè)設(shè)備無(wú)線充電的效率提高了20%左右,因此,提高的總能效超過(guò)30%。另外,兩個(gè)接收線圈同時(shí)與傳輸線圈產(chǎn)生共振,也有助于加強(qiáng)磁場(chǎng)。庫(kù)瑞斯說(shuō),隨著加入的設(shè)備越來(lái)越多,其能效可能會(huì)繼續(xù)增加。
而且,在新系統(tǒng)中,傳輸器更大,而接收器的直徑僅為0.3米,更適合被整合進(jìn)一臺(tái)電腦或者一臺(tái)電視機(jī)內(nèi)。另外,傳輸器線圈能夠被放置在墻內(nèi)或者天花板內(nèi),研究人員表示,他們已經(jīng)證明,可以在一個(gè)普通大小的房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。
最新的實(shí)驗(yàn)中,傳輸?shù)哪芰考s為100瓦,但是,庫(kù)瑞斯表示,無(wú)線充電能量的大小僅僅被傳輸線圈使用的放大器所限制,很容易增加傳輸?shù)哪芰。最終可能會(huì)達(dá)到幾百瓦甚至一千瓦,足夠?yàn)闊襞、?jì)算機(jī)或者電視機(jī)等家用電器充電。
庫(kù)瑞斯說(shuō),減少接收器線圈的大小非常重要,還需要繼續(xù)進(jìn)行很多工作來(lái)減少線圈的直徑和厚度,最終讓其可以方便地整合進(jìn)入便攜式的設(shè)備中。
這些研究人員于2007年設(shè)立了無(wú)線電力(WiTricity)公司,旨在研發(fā)該技術(shù),并最終將該技術(shù)推向市場(chǎng)。該公司起初估計(jì)可能需要花費(fèi)幾年才能研發(fā)出一個(gè)商業(yè)性的產(chǎn)品,但他們認(rèn)為,現(xiàn)已取得巨大進(jìn)步,很快就可以推出相關(guān)產(chǎn)品。研究人員表示,并不需要進(jìn)一步的技術(shù)突破,只需要對(duì)線圈和電力控制系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
除了持續(xù)工作減少接收器的線圈的大小外,研究人員也正在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行諧調(diào),讓其獲得最大的效率。在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試中,研究人員的大部分時(shí)間都耗在讓設(shè)備諧調(diào)上,但是,如果要設(shè)計(jì)成實(shí)用的產(chǎn)品,這些過(guò)程都需要自動(dòng)化完成。庫(kù)瑞斯表示,諧調(diào)多個(gè)設(shè)備比較困難。
無(wú)線充電的廣闊前景吸引了無(wú)數(shù)業(yè)界巨頭“競(jìng)折腰”,英特爾和索尼公司等都在研發(fā)無(wú)線充電系統(tǒng)。英特爾和華盛頓大學(xué)的研究人員正在研究無(wú)線電力收集技--通過(guò)一種溫度和濕度
傳感器,可以在距離1兆瓦電視天線4.1公里的地方收集無(wú)線電力,不過(guò)產(chǎn)生的電力僅為60微瓦。同樣“沉醉”其中的還有微軟,2008年初的國(guó)際電子消費(fèi)展上,由微軟亞洲研究院設(shè)計(jì)的創(chuàng)新無(wú)線充電設(shè)備uPad赫然出現(xiàn)在了展臺(tái)上。
庫(kù)瑞斯團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)陸軍研究局、美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局資助。