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技术|斯坦福大学研发无线充电技术 或可让电动汽车边行驶边充电


无线充电技术虽然很方便 ， 但是技术难点很多 。 不过 ， 美国斯坦福大学的研究人员最近就实现了技术突破 。
盖世汽车讯尽管智能手机已经可以用上无线充电垫 ， 但也只有在手机保持静止不动的情况下才能工作 。 对于汽车而言 ， 此种充电方式与在充电站充一两个小时的电一样 ， 很不方便 。 三年前 ， 斯坦福大学电气工程师ShanhuiFan和其实验室研究生SidAssawaworrarit打造了首个能够为运动中的物体无线充电的系统 。 不过 ， 此种技术效率太低 ， 无法用于实验室以外的应用 。
【技术|斯坦福大学研发无线充电技术 或可让电动汽车边行驶边充电】
技术|斯坦福大学研发无线充电技术 或可让电动汽车边行驶边充电
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据外媒报道 ， 近日 ， ShanhuiFan和SidAssawaworrarit展示了一项新技术 ， 未来可推广 ， 为公路上行驶的汽车提供动力 。 从近期来看 ， 该系统很快可以为在仓库和工厂车间中移动的机器人无线充电 ， 从而让机器人无需停工 ， 一天24小时都在工作 。
无线充电器通过产生一个磁场来传输电力 ， 而且该磁场会以一定的频率振荡 ， 在接收设备的线圈中产生共振振动 。 问题是 ， 如果电源和接收设备之间距离发生变化 ， 即使变化很小 ， 共振频率就会改变 。
三年前 ， 研究人员取得了首个突破 ， 研发了一种无线充电器 ， 即使与接收设备的距离改变 ， 也能传输电力 。 研究人员通过集成放大器和反馈电阻器以实现该功能 ， 当充电器和移动物体之间的距离改变时 ， 放大器和反馈电阻器能够让系统自动调整工作频率 。 但是 ， 初始系统效率不足 ， 不具实用性 。 该放大器本身就需要利用很多电力来实现放大效果 ， 导致该系统只能传输10%的电力 。
但是在新研究中 ， 研究人员展示如何将系统的无线传输效率提高至92% 。 Assawaworrarit解释表示 ， 关键是利用更高效的"开关模式"放大器取代原来的放大器 。 此种放大器并不是新事物 ， 但是使用条件非常苛刻 ， 只有在非常精确的条件下才能产生高效率的放大效果 。 经过多年的修补以及额外的理论工作 ， 研究人员才设计出有效的电路结构 。
新型实验室原型系统可以在2至3英尺的距离内无线传输10瓦的电力 。 Fan表示 ， 将该系统扩展用于传输一辆汽车所需的数十或数百千瓦的电力 ， 也没有任何根本障碍 。 他表示 ， 该系统的速度足以为一辆超速的汽车提供电力 。 该种无线传输电力技术只需几毫秒就可完成电力传输 ， 与时速为70英里/时的车辆穿过4英尺长充电区所需的时间相比 ， 根本就不足挂齿 。 不过 ， 研究人员表示 ， 唯一的限制因素是 ， 汽车电池能够以多快的速度吸收所有电力 。
Assawaworrarit表示 ， 无线充电器不会构成健康风险 ， 因为即使是功率极大的汽车无线充电器所产生的磁场 ， 也在现有的安全准则范围内 。 虽然磁场确实能够在人们毫无察觉的情况下 ， 将电传输给他们 。
尽管可能还需很多年才能在高速公路上嵌入无线充电器 ， 不过 ， 机器人 ， 甚至无人机可能会先实现该技术 。 与长长的高速公路相比 ， 在地面或屋顶安装充电器的成本要低得多 。 Fan表示 ， 想象一下无人机 ， 可以偶尔俯冲下来 ， 在屋顶上盘旋 ， 快速充好电 ， 就能飞一整天 。


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