无线电力传输应用

无线电力传输应用
实现电力无线传输，主要通过3种方式，即电磁感应、无线电波、以
及共振作用。

目前最常见的电力无线
传输的解决方案，是电磁感应，通过初级和次级线圈感应产生电流，
从而将能量从传输端转移到接收端，由于电磁场可以穿透一切非金属的物体，所以电能就可以隔着很多非金属材料进行传输，比方说，人的身体里
植入的一些治疗仪器，心脏起搏器等等，就可以用电力无线传输技术隔着
皮肤给它们充电，还有鱼缸里面的一些用电器，也可以透过玻璃给他们供电。

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。

省理工学院的研究人员已经实现了在短距离内的无线电力传输,他们
利用磁耦合共振原理在7英尺(2.134米)外点亮了一个60W灯泡,但距离
实际应用仍有一段距离
比如：手机无线充电、笔记本电脑无线充电、电动汽车无线充电等等，海尔集团就运用了美国麻省理工学院的技术，成功的推出了无尾电视，可
见在不久的将来，电力无线传输不再是梦。

我们用电力无线传输技术，已经开发出多种产品，通用电子遥控门锁、梦幻彩灯、手机无线充电等，和现有的同类产品相比都有无比的优越性。

.不过一家名为WildCharge的公司已经先行一步,即将上市一款无线充电器.这款无线充电器就像一个鼠标垫一样,任何兼容的数码小设备例如手机、MP3、PSP等只要放置其上即可完成充电工作,而不再需要一个一个的寻找分别的充电器再一个一个连接到电源插座上了.可以说,如果这种产品普及开来,甚至会让国家正准备统一的手机充电器接口标准也完全失去意义.不过仍有点麻烦的是,目前用户想利用这种充电器的前提是必须购买一个相应的适配器,用来和WildCharge充电器兼容.WildCharge公司希望在未来时期内能够获得大多数公司的支持,能够直接将其技术内嵌于流行的数字设备之中.预计WildCharge充电器产品将于下月
对于在空间实现无线电力传输/供电的形式，总起来看大致有三类：第一类是通过电磁感应“磁耦合”进行短程传输；第二类是将电能以电磁波“射频”或非辐射性谐振“磁耦合”等形式中程传输；第三类是将电能以微波或激光形式远程传输——发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后使用。

下面将举例简要介绍这些方面研究开发情况或相关信息，供读者参考。

短程无线供电技术
现在已经广泛应用的变压器是基于电磁感应原理来工作的：由一个磁芯和二个线圈(初级线圈、次级线圈)组成；当初级线圈两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产生一个交变磁场，从而在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就从输入电路传输至输出电路。

现在已经商品化的非接触式充电系统，其电能发射端的线圈(连接电源)与接收端的线圈(在电子产品中)，处于两个分离的装置中，电能通过感应线圈传送，无接点充电插座
因电动牙刷难免经常接触到水，采用无接点充电方式，可使得充电接
触点不暴露在外，增强了产品的防水性，利于整体水洗、清洁方便。

在充
电插座和牙刷中各有一个线圈，当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，
利用电磁感应的原理来传送电力，感应电压整流后就可对牙刷内部的充电
电池充电。

苹果公司、摩托罗拉公司、LG以及Panaonic联手NTTDoCoMo都在开
发各自的无线充电器。

而对用于手机的无接点充电器而言，只要在充电座
和手机中安装发射和接收电能的线圈，便可实现无接点充电——这不仅将
摆脱线缆的束缚而且还将消除接口差异的限制，因此无线充电器设计更加
人性化并且减少资源浪费。

“免电池”无线鼠标
鼠标的工作需要电力支持，有线鼠标通过与电脑的连接线来获得电力，而无线鼠标一般采用电池供电。

电脑鼠标从易招致污垢的机械鼠标到无线光电鼠标，使用的舒适度已有很大提高。

而老牌鼠标厂家双飞燕公
司从2004年开始推出的“免电池”无线鼠标(需要在专门配备的鼠标垫上
操作)——这里的鼠标和配垫都有“奥秘”——两者内部都安装了电磁感
应线圈，鼠标垫通过连接电脑的USB接口即可获得电能，并由其感应线圈
向鼠标内的感应线圈输送电能，可以给鼠标进行无线供电并进行信号感应，这里也涉及到了人们常讲的“RFID(无线射频识别)”技术。

通用型无线供电“垫”
2003年英国剑桥SplahPower公司发明了无线充电(wirelerechargingytem)技术，也是根据电磁感应进行电力传输的，电能
接收器“SplahModule”(厚不足1mm)可配置于充电终端——手机、笔记
本电脑，电能发送器则配置成充电器，2005年初这种商业化的无线充电
器“SplahPad”(厚约6mm、大小如鼠标垫)上市，只要便携终端安装有电
能接收器即可放到上面充电。

类似的产品还有美国WildCharge公司开发的无线充电系统，充电板
的外观像一个鼠标垫，能够放置在桌椅等任何平坦表面，可提供高达90W
的功率，足以同时为多数笔记本电脑以及各种小型设备充电。

香港城市大
学的许树源教授也曾成功研制出一种“无线电池充电平台”，可将数个电
子产品放在一个充电平台上充电，充电时间与传统充电器无异。

2007年
微软亚洲研究院披露新成果——设计和实现了一种通用型“无线供电桌面(UniveralWirelePowerSurface)”，如果随意将笔记本、手机等
移动设备放置在桌面上，即可自动开始充电或供电。

多功能家用电器无线供电“膜片”
2006年日本东京大学产学研国际中心的樱井贵康教授主持开发出一
种家用电器无线供电方式，用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进
行无线供电——该特制塑料膜上面印刷有半导体感应线圈，厚度约1mm、
面积约20cm2、重约50g，可以贴在桌子、地板、墙壁上，可为圣诞树上
的LED、装饰灯、鱼缸水中的灯泡或小型电机供电。

使用前家用电器需要
装上可接收电能的感应线圈，然后放到相应位置即可得到无线供电。

据报道这种薄膜电源由四层塑料薄膜组成，从下到上依次是电导可控
的有机晶体管，感测兼容电子设备接近的铜线圈、接通或断开电源的MEMS开关、传送电能的铜线圈。

当电器进入薄膜2.5cm范围内，最靠近
的MEMS开关接通电源，电感线圈就利用电磁感应向设备供电。

试验验证，扣除发热损耗的情况下能量转换率可达62.3％，可转送30W电力(如果加
大膜片尺寸可达100W)。

据称该无线供电膜片将自行判断电器所在位置，
在居室空间的较大范围内可随意放置。

在无电源线的吸尘器、笔记本电脑以及家用机器人等的应用方面有广阔前景。