无线电力传输技术样本.doc

无线电力传播技术无线电力传播技术人类追逐自由本能，在现实面前屡屡受挫。自从广泛使用电能以来，许多人都为了那些电器拖着长长电线而绞尽脑汁，但无线供电却始终只能作为一种在前方远远招手梦想。当前，咱们也许看到了一线曙光。在8月英特尔开发者论坛（IDF，IntelDeveloperForum）上，西雅图实验室约书亚·史密斯（JoshuaR.Smith）领导研究小组向公众展示了一项新技术——基于“磁耦合共振”原理无线供电，在展示中成功地点亮了一种一米开外60瓦灯泡，而在电源和灯泡之间没有使用任何电线。她们声称，在这个系统中无线电力传播效率达到了75%。大刘在《三体II·黑暗森林》中描绘了一种两百年后世界。由于人们掌握了可控核聚变技术，可以提供极大丰富能源，无线供电损失在可接受范畴之内，因此大某些电器都可以采用无线方式来供电，从电热杯始终到个人飞行器都是如此。电像空气同样无处不在，人类再也不用受电线连累了。正如书中所提到那样，无线供电技术当前也已经浮现了。事实上，近距离无线供电技术早在一百近年前就已经浮现，而咱们当前生活中诸多小东西，都已经在使用无线供电。也许不远将来，咱们还会看到远距离和室内距离无线供电产品，而不会看到电线杆和高压线，“插头”也将会变成一种历史名词。好兆头英特尔这种无线供电技术，是基于麻省理工大学一项研究成果而开发。6月，麻省理工大学物理学助理专家马林·索尔贾希克（MarinSoljacic）和她研究团队公开做了一种演示。她们给一种直径60厘米线圈通电，6英尺（约1.9米）之外连接在另一种线圈上60瓦灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术原理是“磁耦合共振”，而她本人也由于这一创造获得了麦克阿瑟基金会天才奖。新技术所消耗电能只有老式电磁感应供电技术百万分之一，不由让人们对室内距离无线供电重新燃起了但愿。而它核心在于“共振”。科学家们早就发现，共振是一种非常高效传播能量方式。咱们都听过诸如共振引起铁桥坍塌、雪崩或者高音歌唱家震碎玻璃杯故事。无论这些故事可信度如何，但它们基本原理是对的：两个振动频率相似物体之间可以高效传播能量，而对不同振动频率物体几乎没有影响。在马林这种新技术中，将发送端和接受端线圈调校成了一种磁共振系统，当发送端产生振荡磁场频率和接受端固有频率相似时，接受端就产生共振，从而实现了能量传播。依照共振特性，能量传播都是在这样一种共振系统内部进行，对这个共振系统之外物体不会产生什么影响。这就像是几种厚度不同玻璃杯不会由于同一频率声音而同步炸碎同样。最妙就是这一点了。当发射端通电时，它并不会向外发射电磁波，而只是在周边形成一种非辐射磁场。这个磁场用来和接受端联系，激发接受端共振，从而以很小消耗为代价来传播能量。在这项技术中，磁场强度将但是和地球磁场强度相似，人们不用紧张这种技术会对自己身体和其她设备产生不良影响。在马林演示她成果时候，这项技术可以达到40%左右效率。这在某些场合是可以接受，但是人们还想更进一步。刚才咱们提到英特尔公司研究员们已经把传播效率提高到了75%，而马林小组近来声称，她们做到了90%。这意味着，一年之间提高到本来两倍以上！虽然成效惊人，但改进空间也依然很大。下一步，有望在提高传播效率同步缩小发射端和接受端体积，最后实现用电设备内置接受端目的。想象一下，这会对生活带来什么样影响？咱们可以完全从需要角度出发来摆放家用电器，不用再考虑附近与否有插座；咱们在装修房间时候不用再考虑如何布设电线，笔记本电脑和手机这样小件电子设备永远显示电池布满，清扫机器人在房间里跑来跑去，不用过一会就去找地方充电……这一天也许不久就会来到。市场上已有了某些采用这种技术原型产品，广泛使用也只是时间问题罢了。第二基地尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）梦想——使用电磁波来远距离供电——也许不久就会变成现实。早在1890年，这位当代交流电系统奠基者就开始构想无线供电办法，最后提出了一种非常宏大方案——把地球作为内导体、距离地面约60千米电离层作为外导体，在地球与电离层之间建立起大概8Hz低频共振，再运用环绕地球表面电磁波来远距离传播电力。她想像广播同样，将电能传遍全球。为此，在J.P.摩根资助下，她在纽约长岛建立了57米高瓦登克里夫塔（WardenclyffeTower）来实现这一构想，但最后被迫放弃。虽然咱们当前可以从理论上证明特斯拉方案确可行，但是出于世界上各个国家区隔，这种“天下大同”在短时间内恐怕不会成为现实。但是另一种远程无线供电方案也许会更容易实现一点。加拿大科学家正筹划制造一架无人飞机，飞行高度33千米，可以在空中持续飞行几种月。这也许是世界上第一架可以真正投入使用远程供电飞机，自身不携带燃料，而是从地面微波站中获取能量。微波是指那些频率在300MHz到300KMHz之间电磁波，它波长在1米