新技術(shù)實現(xiàn)多路無線高效充電
2007年,研究人員設(shè)計出了一個簡單的裝置: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,然后用無線方式點亮了一個60瓦的燈泡,F(xiàn)在,庫瑞斯的研究團隊發(fā)現(xiàn),
同時給多個設(shè)備充電,總體能效可獲得提高,在最新的實驗中,傳輸?shù)哪芰考s為100瓦。
美國麻省理工學院的科學家表示,他們進一步提高了無線充電的能力和效率,新系統(tǒng)能夠同時給多個家用設(shè)備充電,其充電效率也大大提高,朝設(shè)計出一套給普通家用電器無線充電的設(shè)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,麻省理工學院物理學助教馬林-索爾加斯克團隊利用匹配天線間的磁耦合諧振(即將兩個物體調(diào)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(shè)計出了一個簡單的裝置: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,研究人員用無線方式點亮了一個60瓦的燈泡,即使有人站在線圈中間也沒有產(chǎn)生影響,由此,拉開了無線充電的序幕。
盡管在理論上已經(jīng)獲得證實,但是,在同時給兩個設(shè)備充電的情況下提高其效率卻一直沒有在實驗室獲得證實,現(xiàn)在,麻省理工大學物理學院博士安德魯-庫瑞斯研究團隊做到了。在實驗中,研究團隊發(fā)現(xiàn),當同時給兩個設(shè)備充電時,給每個設(shè)備無線充電的效率提高了20%左右,因此,提高的總能效超過30%。另外,兩個接收線圈同時與傳輸線圈產(chǎn)生共振,也有助于加強磁場。庫瑞斯說,隨著加入的設(shè)備越來越多,其能效可能會繼續(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,更適合被整合進一臺電腦或者一臺電視機內(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,可以在一個普通大小的房間內(nèi)實現(xiàn)無線充電。
最新的實驗中,傳輸?shù)哪芰考s為100瓦,但是,庫瑞斯表示,無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)哪芰俊W罱K可能會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,減少接收器線圈的大小非常重要,還需要繼續(xù)進行很多工作來減少線圈的直徑和厚度,最終讓其可以方便地整合進入便攜式的設(shè)備中。
這些研究人員于2007年設(shè)立了無線電力(WiTricity)公司,旨在研發(fā)該技術(shù),并最終將該技術(shù)推向市場。該公司起初估計可能需要花費幾年才能研發(fā)出一個商業(yè)性的產(chǎn)品,但他們認為,現(xiàn)已取得巨大進步,很快就可以推出相關(guān)產(chǎn)品。研究人員表示,并不需要進一步的技術(shù)突破,只需要對線圈和電力控制系統(tǒng)進行合理的設(shè)計。
除了持續(xù)工作減少接收器的線圈的大小外,研究人員也正在對該系統(tǒng)進行諧調(diào),讓其獲得最大的效率。在實驗室的測試中,研究人員的大部分時間都耗在讓設(shè)備諧調(diào)上,但是,如果要設(shè)計成實用的產(chǎn)品,這些過程都需要自動化完成。庫瑞斯表示,諧調(diào)多個設(shè)備比較困難。
無線充電的廣闊前景吸引了無數(shù)業(yè)界巨頭“競折腰”,英特爾和索尼公司等都在研發(fā)無線充電系統(tǒng)。英特爾和華盛頓大學的研究人員正在研究無線電力收集技--通過一種溫度和濕度
傳感器,可以在距離1兆瓦電視天線4.1公里的地方收集無線電力,不過產(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(shè)計的創(chuàng)新無線充電設(shè)備uPad赫然出現(xiàn)在了展臺上。
庫瑞斯團隊的研究項目由美國國家科學基金會、美國陸軍研究局、美國國防高級研究計劃局資助。