新技術(shù)實(shí)現多路無(wú)線(xiàn)高效充電
2007年,研究人員設計出了一個(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(xiàn)圈,然后用無(wú)線(xiàn)方式點(diǎn)亮了一個(gè)60瓦的燈泡,F在,庫瑞斯的研究團隊發(fā)現,
同時(shí)給多個(gè)設備充電,總體能效可獲得提高,在最新的實(shí)驗中,傳輸的能量約為100瓦。
美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家表示,他們進(jìn)一步提高了無(wú)線(xiàn)充電的能力和效率,新系統能夠同時(shí)給多個(gè)家用設備充電,其充電效率也大大提高,朝設計出一套給普通家用電器無(wú)線(xiàn)充電的設備這一目標邁出一大步,新研究發(fā)表在美國《應用物理快報》上。
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VOC檢測儀 2007年,麻省理工學(xué)院物理學(xué)助教馬林-索爾加斯克團隊利用匹配天線(xiàn)間的磁耦合諧振(即將兩個(gè)物體調到相同的頻率既能有力地交換能量,而對其他物體產(chǎn)生的影響又很弱)設計出了一個(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(xiàn)圈,研究人員用無(wú)線(xiàn)方式點(diǎn)亮了一個(gè)60瓦的燈泡,即使有人站在線(xiàn)圈中間也沒(méi)有產(chǎn)生影響,由此,拉開(kāi)了無(wú)線(xiàn)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)設備充電的情況下提高其效率卻一直沒(méi)有在實(shí)驗室獲得證實(shí),現在,麻省理工大學(xué)物理學(xué)院博士安德魯-庫瑞斯研究團隊做到了。在實(shí)驗中,研究團隊發(fā)現,當同時(shí)給兩個(gè)設備充電時(shí),給每個(gè)設備無(wú)線(xiàn)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(xiàn)圈同時(shí)與傳輸線(xiàn)圈產(chǎn)生共振,也有助于加強磁場(chǎng)。庫瑞斯說(shuō),隨著(zhù)加入的設備越來(lái)越多,其能效可能會(huì )繼續增加。
而且,在新系統中,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)一臺電腦或者一臺電視機內。另外,傳輸器線(xiàn)圈能夠被放置在墻內或者天花板內,研究人員表示,他們已經(jīng)證明,可以在一個(gè)普通大小的房間內實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電。
最新的實(shí)驗中,傳輸的能量約為100瓦,但是,庫瑞斯表示,無(wú)線(xiàn)充電能量的大小僅僅被傳輸線(xiàn)圈使用的放大器所限制,很容易增加傳輸的能量。最終可能會(huì )達到幾百瓦甚至一千瓦,足夠為燈泡、計算機或者電視機等家用電器充電。
庫瑞斯說(shuō),減少接收器線(xiàn)圈的大小非常重要,還需要繼續進(jìn)行很多工作來(lái)減少線(xiàn)圈的直徑和厚度,最終讓其可以方便地整合進(jìn)入便攜式的設備中。
這些研究人員于2007年設立了無(wú)線(xiàn)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)。該公司起初估計可能需要花費幾年才能研發(fā)出一個(gè)商業(yè)性的產(chǎn)品,但他們認為,現已取得巨大進(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,只需要對線(xiàn)圈和電力控制系統進(jìn)行合理的設計。
除了持續工作減少接收器的線(xiàn)圈的大小外,研究人員也正在對該系統進(jìn)行諧調,讓其獲得最大的效率。在實(shí)驗室的測試中,研究人員的大部分時(shí)間都耗在讓設備諧調上,但是,如果要設計成實(shí)用的產(chǎn)品,這些過(guò)程都需要自動(dòng)化完成。庫瑞斯表示,諧調多個(gè)設備比較困難。
無(wú)線(xiàn)充電的廣闊前景吸引了無(wú)數業(yè)界巨頭“競折腰”,英特爾和索尼公司等都在研發(fā)無(wú)線(xiàn)充電系統。英特爾和華盛頓大學(xué)的研究人員正在研究無(wú)線(xiàn)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(xiàn)4.1公里的地方收集無(wú)線(xiàn)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年初的國際電子消費展上,由微軟亞洲研究院設計的創(chuàng )新無(wú)線(xiàn)充電設備uPad赫然出現在了展臺上。
庫瑞斯團隊的研究項目由美國國家科學(xué)基金會(huì )、美國陸軍研究局、美國國防高級研究計劃局資助。