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边开车边充电 这项技术可解决充电烦恼

来源:网络整理 时间:2020-06-08 18:07 编辑:Admin

智能手机已经实现无线充电,前提是保持静止状态。无线充电在汽车上也能实现,但是如果需要保持不动的话,这与在充电站停留两小时充电几乎没区别。因此,研究者一直试图解决电动车边行驶边充电的问题。

日前,斯坦福大学电气工程师Shanhui Fan与其实验室研究生Sid Assawaworrarit展示了一项无线充电新技术,未来可为公路上行驶的电动汽车提供动力。三年前,他们就打造出首个为移动物体无线充电的系统,不过当时该项技术充电效率太低,无法拓展到其他应用之中。据悉,这项最新的充电系统,很快就可以为在仓库和工厂车间中移动的机器人无线充电,保障其24小时持续工作。

根据原理,无线充电器通过产生磁场来传输电力,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。问题是,如果电源和接收设备之间距离产生微小变化,共振频率也会改变。

为解决这个问题,三年前,研究人员研发出一种无线充电器,即使与接收设备的距离改变,也能传输电力。研究人员的思路是通过集成放大器和反馈电阻器以实现频率共振,这样就可以消除距离带来的问题。不过,这种方法不具实用性,而且放大器自身就需要利用很多电力来实现放大效果,导致该系统传输效率只有10%左右。

最新研究中,研究人员展示了如何将该系统的无线传输效率提高到92%。据介绍,关键是利用更高效的“开关模式”放大器取代原来的放大器。这种放大器只有在非常精确的条件下,才能产生高效率的放大效果。经过多年修补以及额外的理论工作,研究人员才设计出这种有效的电路结构。

据了解,最新充电系统实验室原型可以在2-3英尺(约为60-91cm)的距离内无线传输10瓦电力。研究人员表示,该系统扩展后,用于传输一辆汽车所需的数十或数百千瓦电力,也不会有任何根本性障碍。此外,系统传输的速度足以为一辆高速的汽车提供电力,只需几毫秒就可完成电力传输。不过唯一的限制因素是,汽车电池能以多快的速度吸收所有电力。

这种无线充电技术是否会对人们健康造成威胁呢?研究人员表示,该充电不会影响人体健康,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。事实上,磁场可以在人体内传递电流,而人不会有任何感觉。

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