陳建
(新疆新聞出版廣電局節(jié)傳中心8104臺)
摘 要:無線電能傳輸技術是一種利用電磁效應或者能量轉化作用而實現(xiàn)的新型輸電方式,并且有著安全可靠等諸多特點。但是我國的無線電能傳輸技術起步時間較晚,還沒能夠很好的進行普及,目前也只是英語與一些比較特殊的場合。本文就無線電能傳輸技術的研究現(xiàn)狀以及應用進行了分析研究。
關鍵詞:無線電能傳輸;研究現(xiàn)狀;應用
隨著電能傳輸技術的不斷發(fā)展與進步,使得無線電能傳輸這門技術受到的關注程度也變得越來越高,并在某些場合中表現(xiàn)除了傳統(tǒng)電能運輸模式所無法比擬的獨特優(yōu)勢,并大大的提升了整個電能傳輸郭恒中的安全性、可靠性與便捷性。但現(xiàn)階段的無線電傳輸技術中扔存在著一些缺陷,這就要求相關的研究人員能夠不斷的進行深入的研究。
一、無線電能傳輸技術的發(fā)展現(xiàn)狀
在進行電能傳輸?shù)倪^程中,一般都是將電纜線作為整個傳輸?shù)拿浇椤6谶@一過程中經常會出現(xiàn)傳輸耗損、線路老化等諸多因素,并且對整個設備供電的安全性以及可靠性都有著很大的影響,并嚴重的縮短了設備的使用壽命。而且子啊礦底與海底等特殊的場合,這種傳統(tǒng)電纜供電的方式所產生的缺點往往會帶來非常嚴重的后果,甚至會造成爆炸與火災等,從而帶來了巨大的安全隱患以及經濟損失。而在人們的日常生活中,大量的電源線存在也會給人們的生活帶來巨大的不便。
而在19世紀中后期。著名的電氣工程師尼古拉、特斯拉就提出了無線電能傳輸技術這一概念,并且還進行了相關的實驗研究,但因為當時的電能傳輸技術以及財力等因素的限制,使得該技術僅僅存在于一個構想的階段。而隨著電磁波理論的進一步發(fā)展,古博等人在理論上進行了自由空間中波束導波傳輸能力的研究,并通過大量實驗研究證實了其可行性。帶了20世紀初期,日本工程師發(fā)明了一種可以進行無線電能傳輸?shù)亩ㄏ蛱炀€,并能夠借助微波的形式進行能量的傳送。而雷聲公司的布朗等人則在此基礎上又進行了大量的研究工作,并且設計出來了有著高效率與簡單架構的半導體二極管天線,這也使得無線電能傳輸方式利用微波進行這一方式得到了廣泛的研究。直到現(xiàn)階段為止,已經可以利用微波進行電能的有效傳輸,并能夠充分的實現(xiàn)大功率、遠距離的無線電能輸送。
而直到現(xiàn)階段為止,無線電能傳輸技術主要有著下圖所示的輸送方式:
而我國在無線電能傳輸技術領域的研究起步相對比較晚,而從本世紀初國內才開始初步的進行相關的研究,但研究的方向也是集中在感應式的非接觸無線電能傳輸技術以及磁耦諧振式的無線電能傳輸技術上面。其研究工作最開始是由中國科學院電工研究所進行研究的,到了2002年,重慶大學也開始進行無線電能傳輸理論的系列研究,而東南大學則在2006年提出了電廠耦合的光電機技術。而2011年10月在天津召開的國內首次“無線電能傳輸技術”的專題討論會上面,相關專家們進行了其研究進展與存在問題的討論與研究,并且達成了“天津共識”而這次會議對于無線電能傳輸技術在我國的應用與推廣研究都有著非常重要的意義。
二.無線電能傳輸技術的應用領域以及發(fā)展趨勢
(一)電動汽車領域
將無線電能的傳輸技術運用到電動汽車上面,能夠有效的解決各類充電樁的建設問題,還能夠在一定程度上緩解因為電動汽車規(guī)模變大而造成的國家電網(wǎng)的沖擊。而現(xiàn)階段電動汽車的無線供電技術在國內外的各個科學機構中有著積極的研究,并且取得了顯著的成果。而電動汽車的無線充電技術也已經成為了當今世界進行研究的重點問題。而利用無線電能的傳輸技術在電動汽車聲的應用,還可以使得規(guī)?;蟮碾妱悠鹾夏軌蜃鳛檎麄€電網(wǎng)環(huán)節(jié)中的儲能設備,并能夠對職能電網(wǎng)給予更加積極的推進作用。
(二)智能家居領域
近年來智能家居這一觀念開始被人們所關注,而在智能家居中其無線供電模式能夠很好的擺脫傳統(tǒng)充電線纜的限制,并能夠為人們帶來更加快捷與人性化的生活體驗。并在整個電能的傳輸技術中彰顯出了自身特有的優(yōu)勢。目前無線鼠標以及筆記本無線充電終端的出現(xiàn),也都是無線電能傳輸技術在日常生活中的具體體現(xiàn)。
(三)醫(yī)療設備領域
在醫(yī)療的設備之中進行無線電能傳輸技術的運用,主要是集中在了植入式的醫(yī)療設備的無線供電過程之中,比如說心臟起搏器以及全人工心臟的電能供應。一般來講,植入式的醫(yī)療設備其所需要的供電功率都比較小,這就可以采用經過表皮的直接供電以及植入式電池無線供電的方式來為這些醫(yī)療設備的正常運行提供足夠的電能。而運用無線電能傳輸技術進行植入醫(yī)療設備的供能,能夠有效的避免皮膚與導線的直接接觸,從而減少了感染的可能性,而沒有直接的電氣連接還能夠有效的提升整個設備對于人體的安全等級。
結束語:
無線電能的輸送并非是一個新的概念,但是相關新的技術與新型材料的出現(xiàn),也使得其逐漸演變成了一門新的學科。而無線電能輸送技術其特有的優(yōu)勢,也能夠很好的應用在汽車、家居以及醫(yī)療等多個領域上面,并能夠很好的促進這些領域的進一步發(fā)展。本文就無線電能傳輸技術的發(fā)展現(xiàn)狀以及具體應用進行了詳細的分析,希望能為我國該項技術的進一步發(fā)展提供一些理論上的幫助。
參考文獻
[1]范興明; 莫小勇等,無線電能傳輸技術的研究現(xiàn)狀與應用[J]中國電機工程學報.2015(05).
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