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无线充电技术的突破遍及整个新西兰,甚至到了月球

2020年12月14日通过杰克赫兹

2020年减缓了许多技术进步,但无线电力传输没有。

无线充电在过去十年中取得了一些重大进展,这一趋势一直持续到今年。

无线能量传输的基本概述

无线能量传输的基本概述。图片由德州仪器公司

在过去的几个月里,研究人员已经找到了在多发射机无线充电系统中最大限度地传输能量的方法。此外,开发人员还在推动无线充电的接近界限,新西兰的一家公司评估远程覆盖范围,一家航空初创公司向月球发送无线充电系统。

在本文中,我们将逐一了解这些发展,以了解这个领域是如何发展的。

Astrobotic:在月球上无线充电

去年11月,总部位于匹兹堡的Astrobotic公司赢得了美国宇航局价值570万美元的引爆点合同负责开发月球应用的无线充电系统

Astrobotic公司的充电器致力于基于磁共振(MR)的无线能量传输,这使得它们比基于感应的标准无线充电器具有更好的通用性和范围。基于磁共振的无线充电的一个主要优点是运动和位置的灵活性。

与基于感应的无线充电不同,在感应充电中,接收器需要直接位于发射器的上方,MR技术避免了接收器和线圈完美对齐的要求。

宇宙机器人2 u CubeRover

Astrobotic公司的2U CubeRover将是首个具备符合太空条件的无线充电设备。图片由宇宙机器人

无线充电和这项技术在月球上特别有用,因为月球尘埃会污染电线连接,使其无法工作。使用mr技术,发射器和接收器之间的任何碎片都不会影响电力传输。

多发射方案的突破

韩国仁川国立大学的研究人员在《IEEE电力电子学报》上发表的一项研究中解释道雷竞技最新app一种多发射机无线充电系统中功率传输最大化的新方案

多发射机系统的传统方法是使用位置传感器定位接收机,然后打开离它最近的发射机。这是低效的,因为一次只使用多个发射机中的一个,发射机甚至可能没有对齐以获得最大的传输效率。

多发射机耦合原理图

a)多发射机耦合原理图。b) RX位置vs互感。图片由金等。

相反,这些研究人员做到了提出了一种确定各发射机耦合度的方法,因此接收器可以根据感知到的阻抗实时测量。然后,研究人员可以动态调整每个发射线圈的输出,从而有效地传输功率。

新西兰的远程无线充电

在新西兰,该国最大的电力分销商之一Powerco正在投资Emrod公司,后者致力于在电网层面上实现远程无线充电。

该技术使用一个发射天线,一系列的继电器,和一个接收整流天线,这是一种能将微波能量转化为电能的整流天线。该系统使用非电离的工业,科学和医疗波段的射频频谱。

一个Emrod无线充电发射器。

一个Emrod无线充电发射器。图片由Emrod和新的地图集

Emrod公司声称,使用该技术,一个1平方米的发射机可以为大约10米发送约10千瓦的功率,而一个40平方米的发射机可以提供约30公里的射程。显然,无线传输的效率将低于传统的电网分配。

Emrod明白这一点,相反,他声称自己并不是试图取代现有的基础设施,只是在更有意义的地方加强它。

一个无线的未来?

无线充电是目前的热门领域,这是有原因的。尽管与有线充电相比,人们对充电的效率和实用性存在担忧,但许多研究人员和公司正在努力缓解这些问题。

正如尼古拉·特斯拉所梦想的一个无线的未来可以为我们提供前所未有的多功能性和连通性。随着技术的不断进步,这个未来似乎不再遥远。

其他需要探索的无线充电主题

看看公司和研究人员解决无线电力传输挑战的其他一些方法: