新技術實現多路無線高效充電
2007年,研究人員設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。現在,庫瑞斯的研究團隊發現,
同時給多個設備充電,總體能效可獲得提高,在最新的實驗中,傳輸的能量約為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,新系統能夠同時給多個家用設備充電,其充電效率也大大提高,朝設計出一套給普通家用電器無線充電的設備這一目標邁出一大步,新研究發表在美國《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(即將兩個物體調到相同的頻率既能有力地交換能量,而對其他物體產生的影響又很弱)設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生影響,由此,拉開了無線充電的序幕。
盡管在理論上已經獲得證實,但是,在同時給兩個設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,研究團隊發現,當同時給兩個設備充電時,給每個設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生共振,也有助于加強磁場。庫瑞斯說,隨著加入的設備越來越多,其能效可能會繼續增加。
而且,在新系統中,傳輸器更大,而接收器的直徑僅為0.3米,更適合被整合進一臺電腦或者一臺電視機內。另外,傳輸器線圈能夠被放置在墻內或者天花板內,研究人員表示,他們已經證明,可以在一個普通大小的房間內實現無線充電。
最新的實驗中,傳輸的能量約為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,很容易增加傳輸的能量。最終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備中。
這些研究人員于2007年設立了無線電力(WiTricity)公司,旨在研發該技術,并最終將該技術推向市場。該公司起初估計可能需要花費幾年才能研發出一個商業性的產品,但他們認為,現已取得巨大進步,很快就可以推出相關產品。研究人員表示,并不需要進一步的技術突破,只需要對線圈和電力控制系統進行合理的設計。
除了持續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進行諧調,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備諧調上,但是,如果要設計成實用的產品,這些過程都需要自動化完成。庫瑞斯表示,諧調多個設備比較困難。
無線充電的廣闊前景吸引了無數業界巨頭“競折腰”,英特爾和索尼公司等都在研發無線充電系統。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新無線充電設備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基金會、美國陸軍研究局、美國國防高級研究計劃局資助。