witricity磁共振无线供电原理介绍
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磁共振充电原理
磁共振充电原理是一种新型的无线充电方式,其原理基于磁共振现象。
具体来说,当一个电磁场与物质中的共振频率相同时,能量可以被传递到物质中,从而实现无线充电。
在磁共振充电系统中,发射器产生一个电磁场,其频率与接收器共振频率相同。
接收器中的共振线圈接受电磁场中的能量,并将其转换成电能,以供电子设备使用。
由于磁共振充电系统只能传递能量到共振频率相同的接收器,因此这种充电方式非常安全,不会对其他设备产生干扰。
磁共振充电原理还可以应用于无线充电汽车等领域。
在这种情况下,发射器可以放置在汽车停车场的地面上,而接收器则嵌入在汽车底部。
当汽车停放在发射器范围内时,接收器就能够接收到能量并进行充电。
总的来说,磁共振充电原理的优点包括高效、安全、方便等。
未来,这种充电方式将有望在各种电子设备和汽车领域得到广泛应用。
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无线供电技术的新产品———三维无线电源三维无线电源是无线供电技术(无线电力传输)的一项新产品,它是基于朱斯忠发明的“散场发射、集场接收”专利技术,该技术是由电磁共振原理发展而来的三维空间磁共振技术,它为小空间内(如一个房间)的无线供电奠定了基础,也奠定了无线家居和无线办公的基础。
技术特点1、三维无线电源是在现有的点对点的无线供电的基础上发展而成的,点对点技术只能提供一个电器的无线供电,三维无线电源可以覆盖一个小空间,可以同时为该空间内的地面上的、桌面上的甚至天花板上的多个电器无线供电,实现群体电器的无线供电。
2、三维无线供电采用“散场发射、集场接收”技术,能量公布按照用电器所需要的功率来分布,即梯度式分布,大大提高了系统的效率。
3、三维无线电源结构简单,发射系统只有一个主机和一根天线,每个用电器内只要植入一个接收模块便于工作可正常工作,接收模块的电压和功率或以按用电器的要求来定制。
4、三维无线电源可以穿透所有非金属,包括墙壁、空气、水、塑料、玻璃、木材等5、三维无线电源采用磁共振原理,磁场以球体形式覆盖所处的空间,只有对本系统内的接受体起作用,对人、动物及其它物体无不良影响,也不影响通信。
应用范围理论上说,只要是电器均可以无线供电,由于三维无线电源的上述特性,它的应用范围十分广泛,大体可分为:1、通信终端——手机、对讲机等2、办公——以电脑为主体的办公系统无线化。
3、家居——让所有家用电器无线化。
4、勘探——地下供电、水下供电。
5、军事——如弹膛内检测设备的无线供电。
6、交通——如是汽车的无线充电。
7、工业——如生产线上循环运动的电器。
8、农业——如蔬菜大棚照明,可棚外供电,棚内照明。
9、安防——隔墙供电,隔物供电。
无线供电原理
无线供电原理是指在没有使用传统的有线电源连接的情况下,通过无线技术将电能传输到设备中。
这种原理基于电磁感应和共振原理,它通过发送端产生电磁场,接收端受到电磁场的影响而接收到能量。
在无线供电原理中,有三个关键的组件:发送器、接收器和能量传输介质。
发送器通常是一个高频振荡电路,它产生一个在特定频率上工作的电磁场。
接收器是一个通过电磁场感应出电能的元件,它可以转换电磁能量为电能。
能量传输介质可以是空气、电磁波或者其他无线传输媒介。
当发送器工作时,它会产生一个电磁场,这个电磁场可以通过电磁波或者磁场传输到接收器。
接收器上有一个与发送器频率匹配的电路,当接收器处于发送器的电磁场范围内时,电磁能量就会传输到接收器上。
接收器上的电路会将电磁能量转换为电能,从而为设备供电。
无线供电原理的关键是共振。
发送器和接收器之间通过共振频率实现高效能量传输。
共振是指当两个物体通过相同频率的振动相互耦合时,它们之间的能量传输效率达到最高点。
在无线供电原理中,通过调整发送器和接收器的频率,使两者达到共振状态,这样能量传输的效率就会非常高。
无线供电原理在许多应用中都有广泛的应用,例如无线充电器、无线传感器网络、移动设备等。
它不仅可以提供简便的电源供给方式,还可以避免因有线连接而带来的安全隐患和使用限制。
无线供电技术的进一步发展可能会在各个领域带来更多的创新和便利。
wifi充电技术原理是什么技术原理无线网络是一种能够将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。
Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有。
目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网络产品之间的互通性。
有人把使用IEEE802.11系列协议的局域网就称为无线保真。
甚至把无线保真等同于无线网际网路(Wi-Fi是WLAN的重要组成主要功能但是无线保真信号也是由有线网提供的,比如家里的ADSL,小区宽带等,只要接一个无线路由器,就可以把有线信号转换成无线保真信号。
国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的无线保真信号供居民使用,我国也有许多地方实施”无线城市“工程使这项技术得到推广。
在4G牌照没有发放的试点城市,许多地方使用4G转无线保真让市民试用无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等部分家电产品中实用化,现在其应用范围又扩大到了智能手机领域。
NTTDoCoMo在2011年夏季以后陆续上市了多款支持无线充电的智能手机和充电座。
这些手机无需在手机上插上充电线缆,只需放置在充电座上即可为电池充电。
今后NTTDoCoMo将在电影院、餐厅、酒店、机场休息室等公共场所设置充电座,便于用户在外出时使用。
软银移动也预定2012年1月上市支持无线充电的智能手机。
KDDI正在开发车载式智能手机的无线充电座。
未来无线充电的应用范围将有望扩大到EV的充电系统。
目前,市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟(WPC)”所制定的“Qi”规格。
Qi源自汉语“气功”中的“气”,以松下、韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、电装为首,许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC。
无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式,Qi 采用的是“电磁感应方式”。
通过实现标准化,只要是带有Qi标志的产品,无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
无线供电技术的应用无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。
当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。
无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无线数据传输网络中。
基本上无线供电技术可以采用以下方法:电磁耦合电磁耦合对电源工程师来说,再也熟悉不过了,变压器就是利用这个原理来传递能量。
如果把变压器的两个绕组分开,就是某种意义上的无线供电。
电动牙刷的充电就是个典型案例,但是用电磁耦合的方式有很大的缺点,没有高磁导率的磁芯作为介质,磁力线会严重发散到空气中,导致转递效率下降,特别在两个线圈远离的时候,下降的非常厉害。
所以不适合大功率,远距离的无线供电。
光电耦合把电能转化为光能,比如激光,通过光将能量传递到目的地再转化为电能。
这种无线供电技术比较直观,而且光电转换技术也相对应用广泛。
但是光的传递路径具有缺陷,就是传递路径中不能有障碍物。
所以这种技术,也是有很大的应用缺陷。
电磁共振电磁共振这个名词有点陌生,据说其原理类似声波共振的原理,两种介质具有相同的共振频率,就可以用来传递能量。
WiTricity的技术就是采用了这种原理。
他们称之为非辐射性电磁共振。
当然这可能并不是说该项技术没有辐射,但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。
我的设计:我想利用无线供电技术设计一个具有观赏价值的“发光鱼缸”,该鱼缸主要是靠不同颜色的灯光来营造一个炫彩缤纷的“海底世界”,不同的灯泡采用并联的,通过无线供电接收器对不同灯泡进行发光熄灭操作,采用以上三种方法的电磁共振技术。
1、用图上这种无线输电的方法,无触点,长寿命;2、用电动机电刷的方法,简单有效;请注意:这样寿命很短,必要时请自行在电路板上加焊一层耐磨导电层,如果电刷触点不够光洁以及接触压力大,几小时就可以将线路板上的铜皮磨穿。
电磁共振式无线充电技术原理电磁共振式无线充电技术原理解析引言无线充电技术在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
其中一项重要的技术就是电磁共振式无线充电技术。
本文将从浅入深地解释电磁共振式无线充电技术的原理。
什么是电磁共振式无线充电技术?电磁共振式无线充电技术是一种通过电磁场实现无线充电的方法。
它基于共振的原理,通过在充电器和设备之间建立共振磁场,将能量传递给设备,从而实现无线充电的目的。
原理解析电磁共振式无线充电技术的原理可以分为以下几个关键步骤:1.发射端的工作:发射端通过电源将交流电转换为特定频率的交变电流。
该电流通过发射线圈,在发射器上产生一个交变磁场。
2.共振现象的发生:接收端上的接收线圈通过谐振,与发射器上的发射线圈产生共振。
这种共振现象使得两个线圈之间的交变磁场得以共享和传输。
3.能量传输:通过共振现象,发射端的交变磁场引起接收端的线圈内的交变电流。
这样,能量就从发射端传输到接收端,实现无线充电。
4.能量匹配:为了实现更高效的能量传输,发射端和接收端必须进行能量匹配。
这意味着它们的电感和电容需要调整到能够产生最佳的共振效果。
优势和应用电磁共振式无线充电技术具有以下几个优势:•方便性:无需插拔充电线,设备接触发射器的瞬间即可开始充电,使用更为方便。
•充电效率:电磁共振式无线充电技术能够通过共振现象提高能量传输的效率,相比传统有线充电更为高效。
•应用广泛:电磁共振式无线充电技术可用于手机、智能手表、电动汽车等各种设备,适用性极广。
结论电磁共振式无线充电技术通过共振现象实现了无线充电的便利和效率。
它的发展将极大地改善我们的充电体验,并促进无线充电技术的广泛应用。
我们可以期待这一技术在未来的发展和改进中,为我们的生活带来更多便利和可能性。
技术挑战和未来展望尽管电磁共振式无线充电技术在便利性和效率方面取得了显著的进展,但仍然存在一些技术挑战和改进空间。
以下是一些主要的挑战:•距离限制:目前电磁共振式无线充电技术的有效传输距离较短,一般在几厘米至几十厘米之间。
无线供电技术方案及应用侯清江(郑州职业技术学院,河南郑州450121)摘要:无线供电是一种方便安全的新技术,无须任何物理上的连接,电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理和简易的无线供电模型,探讨和分析其中一些关键问题。
关键词:无线供电;电磁波;电磁耦合;非辐射性谐振磁耦合中图分类号:TP21文献标识码:A·计算技术与自动化·The Technology&Application of Wireless Power SupplyHOU Qing-jiang(Zhengzhou Polytechnic,Henan Zhengzhou450121)Key words:wireless power supply;electromagnetic wave;electromagnetic coupling;non-radiative of magnetic resonance coupling无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。
当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。
无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量,那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢?1电磁波方案1.1原理电磁波,俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。
电磁波不仅能传输信号,它也能传输电能。
1.2应用美国一家公司Power Cast开发了这项技术,整个系统基本上包含了两个部件,称为Power Caster的发射器模块和称为Powerharvester的接收器模块,前者可插入在插座上,后者则嵌入在电子产品上。
几种无线充电解决方案特点及原理图无线充电技术发展至今在电子领域已经被深入研究应用,虽然还未曾大范围普及,但在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩。
手机厂商也纷纷在自家旗舰机上加入这一革新性的先进充电技术,如三星S6、索尼Xperia Z3+、谷歌Nexus 6、诺基亚Lumia 930等手机均采用了无线充电技术。
那么,未来无线充电技术发展会如何呢?现如今都有哪些常见的无线充电解决方案,下面让我们一起来了解下:一、无线充电联盟(WPC):电磁感应方式,2008年12月成立。
目前WPC在商业推广中的QI标准目前已有172家会员公司:德州仪器(TI)、飞利浦、飞思卡尔(Freescale)、东芝(Toshiba) 、微软、松下、三星、索尼、高通(最后加入)等等。
无线充电联盟(WPC)共同制定的无线充电标准Qi采用的是电磁感应方式。
但这技术还有比较多的缺陷,比如最大输出功率只有5W,所以充电速度上会非常有局限。
从市场规模上,Qi无疑是目前最为普及的,值得关注的是,Qi的最新标准可实现7至45毫米的无线充电距离,算是一个小小的突破。
QI标注采用的电磁感应技术的优缺点:优点:原理简单,制作容易缺点:传输距离严重受限实例如下:1、德州仪器(TI):最早量产无线充电方案公司第一种:WPC主要会员之一的德州仪器(TI),已推出业界首款无线电源传输控制芯片套片。
该套片包含一片bq500110单通道发射控制芯片,一片bq51013单通道接收控制芯片。
TI是最早量产无线充电方案公司。
第二种:1、15V 输入发射端:(1)功能描述:第二代数字无线电源控制发射端用于便携式设备如手机等的充电输入 5V 直流电,输出 10V 交流电可寻找将被供电的 WPC 兼容器件接收来自被供电器件数据包通信并管理电源传送(2)重要特征:动态电源限制 (DPL)符合无线电源联盟 (WPC) 类型 A5 和类型 A11 发送器规范的 5V 运行数字解调减少了组件综合充电状态模式和故障指示(3)功能框图:(4)方案照片:2、12V 输入发射端:(1)功能描述:TI 自由定位无线充电发送端应用在 WPC 1.1 可用的手机, 车载和桌面充电三个线圈发送数组: 充电区域 > 70 mm×20mm12V DC 输入, 5V AC 输出(2)重要特征:符合无线供电联盟(WPC)A6 发送机技术规范外来物体检测增强型寄生金属检测确保安全性数字解调过流保护(3)功能框图:(4)方案照片:3、5V 输出接收端(1)功能描述:提供 5V 稳压电源输出应用于便携式设备提供无线充电(2)重要特征:93% 的整体峰值 AC-DC 效率符合 WPC v1.1 标准的通信控制输出电压调节内部集成整流器 , 低压降压稳压器 , 数字控制热关断(3)功能框图:(4)方案照片:2、飞思卡尔(Freescale)高效定位无线充电方案5V 输入发射端:(1)功能描述:自由定位充电设备应用在 WPC Qi可用的手机, 车载和桌面充电提供准确、高效充电电流输入电压可调(2)重要特征:符合 WPC 规范采用 DSC 内核技术的软件平台,高效的 PID 控制环路输入电压范围 9~18 V(3)功能框图:(4)方案照片:3、东芝(Toshiba)简单快速无线充电方案5V 输出接收端:(1)功能描述:基于 TC7761WBG 的无线充电接收端应用于智能手机 , 平板电脑的电池块符合 WPC 1.1 协议(2)重要特征:全桥整流电路欠压锁定 / 过压保护最大输出电压 / 电流 : 5V/1A热关断检测和保护(3)功能框图:(4)方案照片:4、凌阳:凌阳无线充电芯片GPM8F3132AGPM8F3132A 凌阳公司摔出的首款无线充电芯片,采用LQFP44封装,最大功率达到75%,优越的性能和性价比,是目前最为通用的。
浅谈无线供电技术在家电上的应用关键词:家电;智能家居;无线供电技术随着电子电器行业的不断发展,传统的简单家电正在逐渐被淘汰掉,取而代之的是将所有家电囊括在一起的智能家居系统。
以当前的技术发展形势来看,智能家居系统将作为家电的一个整体对人们的生活进行改善,因此智能家居具有一个非常好的发展前景。
目前在智能家居系统中,控制家电的一个关键技术就是无线供电技术,通过这项技术以及蓝牙技术、单片机控制的结合,能够为智能家居系统提供更好的发挥空间。
1智能家居系统1.1 定义现阶段比较成熟的智能家居系统,大部分都是以居民的住宅来作为一个实现平台,再通过网络技术、布线技术以及远程控制技术等把人们在日常生活过程中需要用到的家电设施进行集成,从而建立一个效率较高的住宅家电设施管理系统,使得住宅的家居环境更加的便利与以及舒适,同时自动化程度也得到大幅度的提升,另外还能够达到一个节能环保的效果。
1.2智能家居的系统类型目前市面上面的智能家居系统分类形式很多,主要的分类方式就是按照其体系结构进行分类。
当前主要存在下面几种智能家居的系统类型:1)拼凑型对于这种系统类型而言,智能家居系统是分为若干个子系统的,并且这些子系统是独立进行工作的。
例如灯光系统以及安防系统。
这些子系统的数据是不存在交换的,因此也是不互连的。
2)主机式集中控制系统这种系统类型而言,其是在住宅里面配置了一个智能控制中心,这个中心可以是一个电脑,同时也可以是一个单片机系统。
通常情况下,其都是使用拓扑结构,在控制中心上面引出来一系列数据线,将它们和需要进行控制以及监测的节点进行连接,对于中央控制单元以及现场设备而言,所采用的均为模拟信号对现场的信息进行传输。
对于所有的监控节点而言,均不配置任何的数据处理能力,仅仅是控制继电器开关或者是对无源数据进行采集。
对于系统的逻辑关系而言,其是固定于主控器上面,一些能够利用软件进行修改,如果想要进行新设备的添加,那么需要对主控制器进行修改。
无线充电技术(深圳微航磁电)摘要:随着科技的不断发展,是生活中的电子设备越来越多,在不知不觉中各种理不清的线缆以及需要事先布置好的插座却给我们带来了与日俱增的困扰。
科学家们不断探索研究,想找出一种解决办法,能不能扔掉电源线,给自己的电器设备进行无线充电呢?相对于大功率电能传输,小功率的无线充电技术更具实用价值,需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。
这对许多人来说可能是天方夜谭,但事实上,无线充电技术很快就要进入大规模的商用化,这项此前不为大众所熟悉的技术,正悄然来到我们的面前。
本文将会从发展、原理、应用等方面详细介绍无线充电这一技术,最后对改技术进行了展望以及未来的发展方向的一些畅想和看法。
关键词:无线充电,智能手机Wireless Charging TechnologyAbstract: With the continuous development of science and technology, is the electronic equipment is becoming more and more of life in imperceptible in various nagging cables and require prior decorated socket has brought us a growing problem.Scientists are constantly explore research, trying to find a solution, can throw away the power cord, to oneself of electrical equipment for wireless charging? Relative to the high power electric power transmission, low power wireless charging technology is much more practical value and need frequent recharging smartphones is the largest beneficiaries of the technology. It possible for many people is Arabian nights, but in fact, wireless charging technology will soon enter the large-scale commercial applications, this had not familiar with the general public technology, are quietly came to our presence. This article will detail from the aspects of development, principle, application of wireless charging this technology, finally, the change of technology is discussed and the future development direction of some imagination and perception.Key words: Wireless charging , Smartphone目录一.无线充电技术概述 (1)1.1什么是无线充电技术 (1)1.2无线充电技术的发展 (1)二.无线充电技术详细介绍 (2)2.1无线充电四大“流派” (2)2.1.1电磁感应方式 (3)2.1.2磁共振方式 (4)2.1.3电场耦合方式 (5)2.1.4微波谐振方式 (8)2.2电磁感应的“Qi”标准与磁共振的“WiPower”标准 (10)2.3转换装置 (12)2.3.1工作原理 (12)2.3.2主要特点 (13)2.3.3市场需求 (13)2.3.4测试应用 (14)三.有关《无线充电》技术应用的社会实际效益 (15)四.应用实例 (18)五.发展动向 (21)六.结论 (23)七.参考文献 (24)一.无线充电技术概述1.1什么是无线充电技术无线充电技术(Wireless charging technology;Wireless charge technology )。
在未来的家庭和会议室里,随处充电将成为可能,再没有必要四处寻找插座和电线了。
华丽登场人造电能发现之初,就有人潜心研究无线传输电能的可能性,只不过当时的方法和原理研究无法达到实用的阶段。
在无线电发展了100多年之后,这种无线传输电能的方式再次被关注。
2007年6月,来自麻省理工学院的研究人员通过电磁线圈实现了距离2米的60W电力的传输。
他们采用了全新的思考方式,采用了两个能够实现共振的铜线圈,依靠共振进行能量的传输。
这跟声音的传播原理类似,唯一的好处就是能量损失更小,而传播的能量密度更高。
随即,专门关注无线充电的组织—无线供电共同体(Wireless Power Consortium)成立,他们现在的目标是通过120KHz的频率,传输100W以上的能量。
这个组织收罗了电源控制模块的领军厂商National和TI,罗技、飞利浦、奥林巴斯以及三洋和飞利浦的ODM厂商深圳桑飞也可能成为其用户。
从此,无线电能传输揭开了新篇章。
最先受到鼓舞的是手持设备厂商。
他们想通过更多的功能吸引用户,但是电池局限使得很多创意无法实现,或者实现成本过于高昂。
受到无线传输电能的启发,Palm开始了新理论的夺冠之旅—最新的Palm pre将成为首批支持无线充电的手机,籍此在创新层面上超过了苹果。
在Palm的网站上,有关于这个创意有长篇累牍的报道,这个特性会大大吸引那些对充电特别恐惧的用户。
拥有这个新功能,用户只需要把设备放在特定的充电板上就可以了,而不需要专门的接口。
这是磁共振技术的新发展。
与麻省理工学院研究的长距离电能传输不同,这种研究专注短距离的无线电能传输,通过垂直的磁场耦合实现电能的传输。
这个技术能够提供小功率场合,满足不同小功率器件的充电需求。
作为最早研究无线充电的公司——Convenientpower,它推动了这个技术的发展。
根据他们的介绍,这个座落在香港的公司能够为几乎所有的掌上设备提供无线充电解决方案。
如果面对超过50W的需求,这种技术有它的局限性。
无线电力传输技术无线电力传输技术人类追逐自由的本能,在现实面前屡屡受挫。
自从广泛使用电能以来,许多人都为了那些电器拖着的长长电线而绞尽脑汁,但无线供电却一直只能作为一个在前方远远招手的梦想。
现在,我们也许看到了一线曙光。
在2008年8月的英特尔开发者论坛(IDF,Intel Developer Forum)上,西雅图实验室的约书亚·史密斯(Joshua R. Smith)领导的研究小组向公众展示了一项新技术——基于“磁耦合共振”原理的无线供电,在展示中成功地点亮了一个一米开外的60瓦灯泡,而在电源和灯泡之间没有使用任何电线。
他们声称,在这个系统中无线电力的传输效率达到了75%。
大刘在《三体II·黑暗森林》中描绘了一个两百年后的世界。
因为人们掌握了可控核聚变技术,可以提供极大丰富的能源,无线供电的损失在可接受范围之内,所以大部分电器都可以采用无线方式来供电,从电热杯一直到个人飞行器都是如此。
电像空气一样无处不在,人类再也不用受电线的拖累了。
正如书中所提到的那样,无线供电技术现在也已经出现了。
实际上,近距离的无线供电技术早在一百多年前就已经出现,而我们现在生活中的很多小东西,都已经在使用无线供电。
也许不远的未来,我们还会看到远距离和室内距离的无线供电产品,而不会看到电线杆和高压线,“插头”也将会变成一个历史名词。
好兆头英特尔的这种无线供电技术,是基于麻省理工大学的一项研究成果而开发的。
2007年6月,麻省理工大学的物理学助理教授马林·索尔贾希克(Marin Soljacic)和他的研究团队公开做了一个演示。
他们给一个直径60厘米的线圈通电,6英尺(约1.9米)之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡被点亮了。
这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”,而他本人也因为这一发明获得了麦克阿瑟基金会2008年的天才奖。
新技术所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一,不由让人们对室内距离的无线供电重新燃起了希望。
电动汽车的无线能量传输1. 概念综述所谓无线电能传输(Wirelss Power Transmission -- wPT)就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。
无线输电分为:电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。
电磁感应可用于低功率、近距离传输;电磁共振适于中等功率、中等距离传输;电磁辐射则可用于大功率、远距离传输。
近年来,一些便携式电器如笔记本电脑、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池和充电。
电源电线频繁地拔插,既不安全,也容易磨损。
一些充电器、电线、插座标准也并不完全统一,这样即造成了浪费,也形成了对环境的污染。
而在特殊场合下,譬如矿井和石油开采中,传统输电方式在安全上存在隐患。
孤立的岛屿、工作于山头的基站,很困难采用架设电线的传统配电方式。
在上述情形下,无线输电便愈发显得重要和迫切,因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。
在无线输电方面,我国的研究才刚刚起步,较欧美落后。
在此旨在阐述当前的技术进展,分析无线输电原理,为我国在无线输电方面的深入研究提供参考。
2无线电能传输的原理2. 1变压器的疏松耦合非接触式实现了电能的无物理连接传输。
它将系统的变压器紧密型耦合磁路分开,初、次级绕组分别绕在具有不同磁性的结构上,实现在电源和负载单元之间进行能量传递而不需物理连接 6 J。
其一次侧、二次侧之间通过电磁感应实现电能传输,因气隙导致的耦合系数的降低由提高一次侧输入电源的频率加以补偿。
理论和经验都表明:当原边电流频率、幅值越高,原、副边距离越小,与空气相比,磁芯周围介质的相对磁导率越大时,可分离式变压器的传输效率越高。
但实际应用当中原副边距离不可能无限小,必须对原副边采取相应的补偿措施,这种无线电能传输效率较低。
电磁感应现想是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电磁现想之间的相互联系和转化。
电磁感应是电磁学的基础原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的,变压器由一个磁芯和两个线圈,即初级线圈与次级线圈组成。
《基于磁共振技术的无线供电应用探析》工作。
2.1 磁共振原理电磁共振无线供电经历电能转化为磁能和再由磁能转化为电能的过程。
2007年6月,麻省理工大学的物理学助理教授马林.索尔贾希克(Marin Soljacic)和他的研究团队利用“WiTricity”技术的原理发明了“磁耦合共振”。
磁耦合共振供电技术把发射端与接收端的电磁线圈制作成磁共振体系,如果发射方生成的振荡磁场频率与接收方预设的固有频率一致,则接收方就会出现共振现象,并完成了电磁能量传递。
根据磁共振特点,电磁能量传递只会在这个磁共振体系内部发生,对共振系统以外的任何其它物体不会产生影响效果。
若只有发送方电磁线圈装置,给它供电并不会向外界发送电磁波,只会在其周围产生一个非辐射形式的电磁场。
发送方电磁线圈装置主要任务是激发接收方电磁线圈共振联络装置,并以较小能量损耗方式进行能量传输。
在磁耦合共振过程中,其电磁场强度与地球磁场强度类似,并不会对人和其他设备产生不良影响。
2.2 磁共振结构磁共振无线供电系统主要由电能输送模块与电能接收模块两部分构成。
电能输送模块包括交流直流电源部分、基准电压部分、驱动结构、控制保护装置、功率放大输出部分、振荡结构以及发射电磁线圈等构成;电能接收模块由接收电磁线圈、供电负载和高频整流滤波装置等构成。
其基本原理与电磁感应供电工作方式相类似,只是磁耦合共振供电方式增加了一个高频驱动电源装置,应用具有电磁线圈和电容器的LC共振电路,而不是用普通电磁线圈构成两个输送与接收电能模块。
当电源输送单元接通电源时,就会产生交变磁束使电能接收单元产生电动势,给用电设备供电输出电流提供源源不断的电能。
磁共振频率的数值会跟随供电和接收模块之间的距离大小发生改变。
若输送距离发生变化,输送效率也会像电磁感应现象一样快速变小。
因此,可通过调整控制电路装置的共振频率,以使两个模块电路产生共振现象。
在通过调节控制回路装置的输送与接收频率,可实现电能输送距离增加到数米;同时,把两模块电路的电阻减小到最小值可实现提高传送效率的效果。