无线电力传输利用
无线电的手段,将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去,再通过特定的接收装置将
无线电波收集起来并转换为电力,供人们使用。
简介
如今,越来越多的电子产品为人们的工作生活带来了极大的便捷,但传统的电力传输方式大多是通过导线或插座 将电力传输到终端产品。随着移动设备、无线数据传输、无线网络技术的日益普及,人们希望能摆脱传统电力传输方 式的束缚,解除纷乱电源线带来的困扰。由此,无线电力传输技术成为21世纪最值得期待的技术,无线充电产品成 为人们关注的新焦点。目前,全球许多国家都在研究开发无线电力传输技术,探索无线电力传输系统在不同领域的应用,致力于将其实用化。
无线电力传输(Wireless Power Transmission,WPT)也称无线能量传输或无线功率传输,它通过电磁感应和能量转换来实现。无线电力传输主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同,可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类
发展
1,
特斯拉的最著名的发明是“
特斯拉线圈”,这是一种分布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈的线路和原理都非常简单,但要将它调整到与环境完美的共振很不容易,特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。
特斯拉后来发明了所谓的“放大发射机”,现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验。特斯拉的无线输电技术。值得一提的是:特斯拉把地球作为内导体,地球
电离层作为外导体,通过他的放大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频
共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。
这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的
交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的
无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。
特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了这种方案的可行性,证明这种方案不仅可行,而且效率极高,对生态安全,并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取,在现有的政治和经济体制下,无人实际问津这种主张。
2,此技术目前仍处于研究阶段,早在前两年,各国科学家就开始研究利用无线电力传输技术,在月球建设
太阳能发电站,然后将其传送到地球为人类提供服务。
3,日本也在大力研究当中并计划在2015年前后将其投入到居民生活当中。
在2010CES展会上,
海尔推出了一款
无尾电视,正是应用了无线电力传输技术。
方式及特点
让电流通过空气传播,会不会把使用者“雷”到呢?研究人员表示,“无尾电视”采用的无线电力传输技术不产生辐射,其安全性已经通过
FCC、
IEEE和CCC等标准认证,不仅不会产生危险,还避免了带电插拔、电源线短路等等可能的安全隐患。在确保安全性的前提下,无线供电方式将可以彻底解决房间布线凌乱、电器位置固定、插座破坏居室装修等等问题,给我们的生活带来更多便利和美观。
更重要的是,无线供电节省了大量的线材,无论是橡胶、塑料抑或铜、锡等金属的消耗都将因此而大幅度减少,节约资源、减少污染,低碳环保。
发展趋势
据
无线充电联盟的预测,到2016年,全球无线充电市场产值可能达到270亿美元,“未来无线充电技术将会像蓝牙一样普及。”业内人士预测。
对于消费者来说,无线充电的意义还不仅仅是带来充电方式的便捷化,随着无线充电技术从手机、平板等小功率设备向笔记本电脑、智能电视甚至电动汽车等大型设备的拓展,更多的惊喜值得期待。
最新消息
据《读卖新闻》报道,日本一家企业12日宣布一项无线电力传输技术试验取得成功,即在不通过电缆的情况下,以微波的形式将电力输送到500米以外的地方。实验将10千瓦的电力转换成微波,通过天线传输给500米外的面板状接收装置,然后再将接收到的微波还原成电力,最终用电力成功点亮发光二极管。
报道称,宇宙空间不受天气影响,因此太阳能发电效率要比地球表面高10倍。而如何将距离地面3.6万公里远的宇宙空间的太阳能电力传回地面,是实现宇宙太阳能发电的关键之一。三菱公司计划在未来数年内,将目前的传输技术运用到山区电力输送工程中去,以尽早实现实用化。
问题与对策
无线电力传输的主要障碍是无线电力传输的效率和距离,无线电波的弥散、吸收与衰减是无线输电的难点。电磁波在自由空间传输能量的过程中会向四面八方散发、不易集中、定向性差,能量在无线传输过程中,空气作为耦合介质,电力载体的磁力线会有极大损耗,特别是微波,漫射在空间,能量衰竭更快。因此无线电力传输功率低,整体效率差,难以输送大量的能量,电力难以进行大功率远距离的无线传输。对于无线充电,充电器与被充电设备之间以磁场形式连接,各种各样的干扰会造成能量传输的损耗,电磁感应方式传送能量较小、传送范围较小等问题也制约着电动汽车的无线充电发展。
无线电力传输工程规模巨大,无线电力传输系统要解决电力生产和输送两大问题。另外,对于无线充电产品,无线充电设备必须经过相关机构的认证,同时需要找到一种相对成熟的商业模式来打开市场缺口。此外,还要对无线充电的技术进行改良和完善,需要形成一个国际通行的标准,使收发设备之间具备广泛的兼容性。