無線電能傳輸技術(shù)綜述及應(yīng)用前景論文
[摘要]隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，無線電能傳輸技術(shù)作為一種新型電能傳輸技術(shù)，越來越受到科研工作者的關(guān)注。由于它具有及其強大的環(huán)境適應(yīng)能力，可以避免許多傳統(tǒng)充電方式給人們帶來的的很多不方便問題，尤其是在一些特定場合，無線電能傳輸技術(shù)顯示出了傳統(tǒng)電纜線供電方式所不能達到的的獨特優(yōu)勢，極大地為設(shè)備供電提供了方便，而且大大降低了傳輸時可能出現(xiàn)的安全隱患。本文在講述無線電能傳輸技術(shù)的實現(xiàn)方式、在我國的發(fā)展以及現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r，并且對無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景進行了分析與探討。
[關(guān)鍵詞]無線電能傳輸技術(shù)；綜述；應(yīng)用前景
前言
無線電能傳輸技術(shù)有名無接觸電能傳輸技術(shù)，是指一種借助于電磁場或電磁波進行能量傳遞的技術(shù)，目前我國對此技術(shù)還在繼續(xù)研究階段�，F(xiàn)在的無線電能傳輸是由電磁感應(yīng)式、電磁共振式和微波電能傳輸方式三種方式來實現(xiàn)的。由于越來越多的電子產(chǎn)品的出現(xiàn)，為人們的生活帶來了極大的方便，但是傳統(tǒng)的通過導(dǎo)線或者插座充電的電力傳輸方式已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)更新?lián)Q代極快的電子產(chǎn)品了。人們希望能有更加新型的電能傳輸技術(shù)來取代的傳統(tǒng)電力傳輸方式，從而來消除紛亂電源線給人們帶來的巨大困擾。因此，無線電力傳輸技術(shù)便很自然的順應(yīng)了人們的需求，隨之便走進了人們的日常生活以及各個所需要的領(lǐng)域。
目前無線電能傳輸技術(shù)的實現(xiàn)方式
作者在前文中提到過，按照原理來分，目前在已經(jīng)出現(xiàn)的無線電能傳輸技術(shù)中，主要有電磁感應(yīng)式、電磁共振式以及微波電能傳輸方式三種技術(shù)方式。其中電磁感應(yīng)式是利用變化中的電流來通過初級線圈而產(chǎn)生磁場，由變化的磁場再次通過次級線圈感應(yīng)出電場，從而來達到電能的傳輸。這種方式是無線電能傳輸中目前出現(xiàn)最早、發(fā)展最快、應(yīng)用最多的技術(shù)。而電磁共振式技術(shù)，它將天線固有的頻率與發(fā)射場電磁頻率相一致時引起的電磁共振接收后，通過電磁耦合的共振效應(yīng)來達到電能傳輸，2007年的MIT就是通過這種技術(shù)方式來實現(xiàn)的。這種共振技術(shù)方式適合在短距離內(nèi)使用需要大功率電源的機器，如汽車、電冰箱等。所謂的微波電能傳輸技術(shù)，是將電能轉(zhuǎn)化為微波，讓電力以微波的方式發(fā)射，然后微波經(jīng)自由空間傳送到目標(biāo)位置，通過微波輻射的方式到達接收端，轉(zhuǎn)化成直流電能的技術(shù)。一般的微波電能傳輸方式距離比較短，通常為10m左右，而且這種技術(shù)方式功率小，傳輸效率低，應(yīng)用的范圍也較小。正常情況下，研究人員都會用前兩種技術(shù)方式來進行具體的實驗和操作，但微波電能傳輸技術(shù)也可以在近距離內(nèi)被較小拱了的電器使用，如麥克風(fēng)、電吹風(fēng)等。以上三種無線電能傳輸?shù)募夹g(shù)方式是研究中必不可少的，在整個研究領(lǐng)域內(nèi)具有非常重要的地位。因此科研工作者對這三種技術(shù)方式的研究從來沒有放松過，要想將無線電力傳輸技術(shù)應(yīng)用于其他領(lǐng)域，必須對這三種技術(shù)方式最夠熟悉的掌握其主要內(nèi)容，為后面的研究打好基礎(chǔ)。
目前無線電力傳輸技術(shù)所面臨的問題
無線電能傳輸技術(shù)在我國雖然不是一個新的概念，但是它的新技術(shù)和新應(yīng)用的引入已經(jīng)使它成為一門新的值得研究的學(xué)科。雖然目前我國無線電能傳輸技術(shù)在不斷的進步，但是在研究過程中仍然會有很多的問題存在。比如在無線電力傳輸?shù)男屎途嚯x的計算，高頻功率電源和整流技術(shù)等問題仍沒有得到比較好的解決。而被研究出來的高頻電源方案在運用于實際生活中都普遍存在著效率低下、設(shè)計復(fù)雜等問題的缺陷，并且無線電力傳輸技術(shù)在系統(tǒng)控制方面也存在著較明顯的問題。在研究如何能更好的利用無線電力傳輸技術(shù)時，還要考慮電磁輻射對人身是否安全和是否會對周圍環(huán)境造成不利的影響。由于無線電力的傳輸不像傳統(tǒng)的供電方式那樣可以在傳輸路徑上得到很好的控制，它是通過微波的發(fā)射來來傳輸電力的，所以如果有高能量的能量密度出現(xiàn)，則會對人們的身體安全帶來影響。還有就是系統(tǒng)整體性能有待提高整體傳輸效率低。其主要原因還是由于能量的控制難以掌握，科研工作者還是無法達到能量的對點傳送，在整個傳輸?shù)倪^程中仍然會通過散射的方式來損耗掉一部分能量，這樣的低效率甚至是影響整個系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。但是隨著電子傳輸技術(shù)的不斷進步，傳輸?shù)男室矔饾u提高，所以控制好微波的傳輸密度也是研究人員目前面臨的一個比較嚴(yán)重的問題。
結(jié)語
無線電力傳輸是一項很有發(fā)展前途的新技術(shù)，因為其特有的安全性、便捷性而成為了現(xiàn)在人們研究的熱點問題之一。盡管它也存在著一些很明顯的缺點，如穩(wěn)定性差、系統(tǒng)傳輸難以控制、傳輸效率低等。但作者相信在廣大科研工作者的努力下，這一技術(shù)的發(fā)展將會有更好的條件、更光明的前景。未來，無線電力傳輸將會完全取代傳統(tǒng)的電力傳輸方式，并且將會不斷融入人們的生活當(dāng)中，逐漸改變?nèi)藗兊纳罘绞�，讓人們真正實現(xiàn)過無線生活的夢想。雖然這個過程會經(jīng)歷很多的艱辛，歷經(jīng)很長的時間，會伴隨著無數(shù)次的實驗與失敗，但是作者認(rèn)為只要堅持著不要輕易放棄，就會達到我們所期望得到的目標(biāo)。
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