斯坦福大學研發(fā)無線充電技術 可邊行駛邊充電

　　盡管智能手機已經(jīng)可以用上無線充電墊，但也只有在手機保持靜止不動的情況下才能工作。對于汽車而言，此種充電方式與在充電站充一兩個小時的電一樣，很不方便。三年前，斯坦福大學電氣工程師Shanhui Fan和其實驗室研究生Sid Assawaworrarit打造了首個能夠為運動中的物體無線充電的系統(tǒng)。不過，此種技術效率太低，無法用于實驗室以外的應用。

　　據(jù)外媒報道，近日，Shanhui Fan和Sid Assawaworrarit展示了一項新技術，未來可推廣，為公路上行駛的汽車提供動力。從近期來看，該系統(tǒng)很快可以為在倉庫和工廠車間中移動的機器人無線充電，從而讓機器人無需停工，一天24小時都在工作。

　　無線充電器通過產(chǎn)生一個磁場來傳輸電力，而且該磁場會以一定的頻率振蕩，在接收設備的線圈中產(chǎn)生共振振動。問題是，如果電源和接收設備之間距離發(fā)生變化，即使變化很小，共振頻率就會改變。

　　三年前，研究人員取得了首個突破，研發(fā)了一種無線充電器，即使與接收設備的距離改變，也能傳輸電力。研究人員通過集成放大器和反饋電阻器以實現(xiàn)該功能，當充電器和移動物體之間的距離改變時，放大器和反饋電阻器能夠讓系統(tǒng)自動調(diào)整工作頻率。但是，初始系統(tǒng)效率不足，不具實用性。該放大器本身就需要利用很多電力來實現(xiàn)放大效果，導致該系統(tǒng)只能傳輸10%的電力。

　　但是在新研究中，研究人員展示如何將系統(tǒng)的無線傳輸效率提高至92%。Assawaworrarit解釋表示，關鍵是利用更高效的“開關模式”放大器取代原來的放大器。此種放大器并不是新事物，但是使用條件非?？量?，只有在非常精確的條件下才能產(chǎn)生高效率的放大效果。經(jīng)過多年的修補以及額外的理論工作，研究人員才設計出有效的電路結構。

　　新型實驗室原型系統(tǒng)可以在2至3英尺的距離內(nèi)無線傳輸10瓦的電力。Fan表示，將該系統(tǒng)擴展用于傳輸一輛汽車所需的數(shù)十或數(shù)百千瓦的電力，也沒有任何根本障礙。他表示，該系統(tǒng)的速度足以為一輛超速的汽車提供電力。該種無線傳輸電力技術只需幾毫秒就可完成電力傳輸，與時速為70英里/時的車輛穿過4英尺長充電區(qū)所需的時間相比，根本就不足掛齒。不過，研究人員表示，唯一的限制因素是，汽車電池能夠以多快的速度吸收所有電力。

　　Assawaworrarit表示，無線充電器不會構成健康風險，因為即使是功率極大的汽車無線充電器所產(chǎn)生的磁場，也在現(xiàn)有的安全準則范圍內(nèi)。雖然磁場確實能夠在人們毫無察覺的情況下，將電傳輸給他們。

　　盡管可能還需很多年才能在高速公路上嵌入無線充電器，不過，機器人，甚至無人機可能會先實現(xiàn)該技術。與長長的高速公路相比，在地面或屋頂安裝充電器的成本要低得多。Fan表示，想象一下無人機，可以偶爾俯沖下來，在屋頂上盤旋，快速充好電，就能飛一整天。