無線輸電技術(shù)的知識

1、無線輸電技術(shù) 報告人：導(dǎo)師： Main Content無線輸電簡介無線輸電原理無線輸電應(yīng)用無線輸電展望What is Wireless Electricity？無線輸電無線傳輸電力能量的技術(shù)無線輸電無線電通訊發(fā)射與接受技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別傳輸能量能量上的信息無線輸電電能以電磁波形式發(fā)射距離短，傳輸效率低電能以微波或激光形式遠程傳輸方向性強，能量集中電能以非輻射型諧振“磁耦合”中程傳輸輻射小，傳輸距離遠、效率高Transmission form of Wireless Electricity目前比較新穎的無線傳輸技術(shù)Need of Wireless Electricity :當(dāng)你在圖書館，筆記本電腦沒

2、有電了，公共插座都被別人占用當(dāng)你站在家里看到亂成一團的電線21世紀(jì)，手機、電腦已經(jīng)成為生活不可或缺的一部分如果有無線供電該多好！尼古拉特斯拉1891年提出無線傳電方法5060低頻高壓電流高頻電流空氣輸電省卻輸電線纜成本免去電阻損耗沃登克里弗計劃 美國長島(Long Island)建設(shè)一座足可輸出100萬匹交流電流的特斯拉線圈1904年興建了特斯拉電塔失敗輻射模式進行，能量浪費太大，傳輸效率低Development of Wireless Electricity美國麻省理工學(xué)院物理學(xué)家馬林紹利亞契奇 MIT WiTricity研究團隊2006年11月發(fā)起一項代號為WiTricity的研究計劃 2

3、008年成功地把一盞距發(fā)射器2.13米開外的60瓦電燈點亮 為什么墻里的電不能直接給我的手機充電呢？Development of Wireless Electricity2009年，全球科技、娛樂及設(shè)計（TED Global）大會上，美國無線電力現(xiàn)場為一部谷歌G1手機和iPhone隔空充電，并開啟了一臺沒有接電線的電視機美國無線電力Development of Wireless Electricity海爾2010年1月，海爾在第四十三屆國際消費類電子產(chǎn)品展覽會(CES展)上推出全球首臺“無尾電視”美國無線電力（WiTricity） 兩個磁線圈，第一個放置在家用電源的接線盒內(nèi)，嵌入墻壁或房頂，第

4、二個安裝在電視機或電腦等裝置內(nèi)電磁波就會在兩個線圈之間傳遞能量，第一個線圈負責(zé)輻射能量，第二個線圈負責(zé)接收能量利用“磁耦合共振”原理實現(xiàn)無線供電Principle of Wireless Electricity MIT無線輸電研究團隊兩個直徑60厘米的銅絲感應(yīng)線圈充當(dāng)共振器，一個與電源相連，作為傳導(dǎo)器；另一個與臺燈相連，充當(dāng)接收器海爾借用MIT無線輸電原理共振現(xiàn)象共振是自然界極為平常的現(xiàn)象，種類繁多能量交換只會發(fā)生在振動頻率一樣的兩個物體之間，而頻率不一致的兩個物體間則不傳遞能量 MIT、美國無線電力、海爾所運用的方式都是電磁場共振 共振共通的特征：樂器的音響共振秋千的機械共振電磁場的共振核磁

5、氣的共振Principle of Wireless Electricity 當(dāng)兩個物體擁有同樣的共振頻率時，就會同時產(chǎn)生振動，進行能量交換；而當(dāng)使用某個特定頻率時，共振頻率能源的效率會更高。 Principle of Wireless Electricity 物理學(xué)上的低頻電磁波共振原理：當(dāng)一位歌唱演員唱歌時的音調(diào)，與我們敲擊玻璃杯的音調(diào)振幅相同時，玻璃會有效吸收歌手音調(diào)的能量而破碎一樣 Magnetism Electromagnetic inductionElectromagnetismEnergy/Power Coupling: ResonanceResonant Magnetic Cou

6、plingBacics of Wireless Electricity Electricity 通過電導(dǎo)體或空氣傳輸電能Magnetism通過運動的帶電體或磁體本身得到ElectricityMagnetismElectromagnetic induction 隨著時間改變的電場和磁場相互作用的結(jié)果Bacics of Wireless Electricity 使帶電體之間相互產(chǎn)生作用ElectromagnetismEnergy/Power Coupling能量從一個物體傳輸?shù)搅硪晃矬w時發(fā)生耦合RESONANCE物體在共振頻率處趨向大幅度的振蕩，即使周期驅(qū)動力很小的情況下Resonant Magn

7、etic Coupling兩種物體在交換能量時發(fā)生磁場耦合，當(dāng)它們的振動頻率一致時，產(chǎn)生諧振耦合Bacics of Wireless Electricity 1)輸電線中的電能傳入用銅制造的天線中2)天線以10兆赫的波長振動，產(chǎn)生電磁波3)天線發(fā)出的能量傳播到2米(6.5英尺)外4)同樣以10兆赫的頻率震動的膝上型電腦接收到電流，能量充入設(shè)備中5)沒有轉(zhuǎn)換成膝上型電腦的能量不會被天線重新吸收。不能產(chǎn)生10兆赫共振的人和其他物體不會對它產(chǎn)生干擾Principle of Wireless Electricity 系統(tǒng)運作方式第一個線圈放置在家用電源的接線盒內(nèi)，而后嵌入墻壁或房頂?shù)诙€線圈安裝在電視

8、機或電腦等裝置內(nèi)輻射能量接收能量能量傳遞Principle of Wireless Electricity 只要讓電磁能發(fā)射器同接收設(shè)備在相同頻率上產(chǎn)生共振，它們之間就可以進行能量互換 為移動電子設(shè)備充電：手機、筆記本電腦（不影響使用，隨時隨地的充電）為固定電子設(shè)備提供電能（不需要繁雜的線路）消費電子產(chǎn)品APPLICATIONS為現(xiàn)有的電動車輛充電：高爾夫球車、工業(yè)車輛為將來的混合動力或全電動汽車充電（在任何地方，家中、停車場）取代有線，直接進行無線能量傳輸APPLICATIONS交通工具APPLICATIONS偏遠或危險地區(qū)的電能輸送太陽能電站、風(fēng)力電站的電能輸出從太空向地面?zhèn)鬏斈芰看蠊β誓芰總鬏敒橹踩氲尼t(yī)療設(shè)備充電，如心臟起搏器為軍用設(shè)備充電，如可回收探測器、機器人、飛行器智能卡的無線充電機器人等設(shè)備的無線充電APPLICATIONS其它應(yīng)用無需繁雜的連線無需電源線和電源不會對無線電信號產(chǎn)生干擾能量損失小對人體健康的影響小比電磁感應(yīng)更高效成本低ADVANTAGESDISADVANTAGES傳輸距離短能量效率較低，目前僅為40%能量傳輸和接受端的電磁共振頻