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  • 1 # Stee_Chong

    實際上,無線能量傳輸早在上世紀開始就已經有團隊進行了研究。無線能量傳輸是將電能以無線方式進行一定距離範圍的傳輸,無線能量傳輸技術包括近場無線能量傳輸和遠場無線能量傳輸,近場無線能量傳輸顧名思義就是傳播距離較近,研究主要集中於電磁感應傳輸技術,實際上我們現在的手機無線充電,也就是這種技術,可以發現,他得距離受限,離開太遠就充不了電了。而且它的原理很簡單,我們自己都能diy一個無線充電器,百度一搜出來一大堆。

    具體原理也就是用線圈做成電感,透過一頭插上電源,產生電磁場,進而和插在手機端的電感實現電磁感應,將電能傳輸給手機。

    而遠場無線能量傳輸則包括微波、鐳射、聚光等傳輸方式。

    遠場能量傳輸系統其實與無線通訊系統類似,都包含發射機,發射天線,傳輸介質,接收機,接收天線等部分。如下圖所示(懶,直接從報告上拍了一圖)。

    這裡面涉及的主要難點是有:高功率發生器技術,高效的微波發射天線技術,接收整流天線技術,波束跟蹤和瞄準控制技術等。具體可以去查閱相關書籍和文獻。

    此外,介紹一些實驗和成果。1986年,日本進行了名為MINIX(微波電離層非線性互動)的實驗,使用2.5GHz的電磁管從一個子航天器向母航天器進行了電力傳輸,是世界上首次在電離層進行的微波無線能量傳輸實驗。

    1995年,NASA成立了專門的研究組對建立衛星間微波能量傳輸的設想進行了研究,並於1999年進行了初次實驗。

    此外,加拿大和歐洲相關大學和學術機構一直在跟進地面遠距離無線能量傳輸技術。

    中國則是中國科學院電子所、電子科技大學、川大等學校一直在主導無線能量傳輸方面的工作,其中,川大在2009年進行了國內首次200米距離的無線能量傳輸實驗,取得了成功。

    總的來說,近場能量傳輸現在已經較為成熟,開始走向了市場商業化。但遠場傳輸技術由於電磁環境的複雜性和空間干擾,傳輸能量需要的超高發射功率等特性,對收發裝置要求較高,相關技術還在不斷推進之中,距離在現實中實現,因其成本和傳輸效率問題還有一段時間的距離。但我相信,總有一天,電力傳輸也可以在空中進行傳播,個人獲取電能將變得更加簡單便捷,只需要一個手持接收裝置,再也不需要去滿世界找插座充電了。

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