科学家在远距离无线充电效率方面取得突破性进展

科学家在远距离无线充电效率方面取得突破性进展考虑辐射损耗对于高效的长距离无线电力传输至关重要。阿尔托大学(AaltoUniversity)的工程师们开发出了一种改进的远距离无线充电方法。通过增强发射天线和接收天线之间的相互作用以及利用"辐射抑制"现象,他们加深了我们对无线功率传输的理论理解,超越了传统的感应式方法,这是该领域的一大进步。短距离充电,如通过感应垫充电,利用近场磁场传输电能,效率很高,但距离较远时,效率就会急剧下降。新的研究表明,通过抑制发送和接收电能的环形天线的辐射阻抗,可以在长距离上保持这种高效率。两根环形天线(半径:3.6厘米)可以在相距18厘米的地方相互传输电力。图片来源:NamHa-Van/AaltoUniversity在此之前,该实验室曾开发出一种全向无线充电系统,可以在任何方向为设备充电。现在,他们用一种新的无线充电动态理论扩展了这项工作,该理论更仔细地研究了近距离(非辐射)和远距离(辐射)的距离和条件。他们特别表明,利用百兆赫兹范围内的最佳频率,在距离约为天线尺寸五倍的情况下,可以实现超过80%的高传输效率。第一作者、阿尔托大学博士后研究员南-哈-万(NamHa-Van)说:"我们希望在有效传输功率与辐射损耗之间取得平衡,因为辐射损耗在较长距离内总会发生。事实证明,当环形天线中的电流具有相等的振幅和相反的相位时,我们就可以抵消辐射损耗,从而提高效率"。研究人员创建了一种方法,可以对任何无线电力传输系统进行数学或实验分析。这样就能更全面地评估近距离和远距离的电力传输效率,这在以前是没有过的。然后,他们测试了两个环形天线(见图)之间的充电工作原理,这两个天线的距离相对于它们的尺寸来说相当大,从而确定了辐射抑制是有助于提高传输效率的机制。Ha-Van说:"这一切都是为了找出无线电力传输的最佳设置,无论是近距离还是远距离。有了我们的方法,我们现在可以将传输距离扩展到传统无线充电系统之外,同时保持高效率。无线电力传输不仅对手机和小工具很重要,电池容量有限的生物医学植入物也能从中受益。Ha-Van及其同事的研究还能考虑到人体组织等可能阻碍充电的障碍。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390351.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1390351.htm

相关推荐

封面图片

无线充电技术迎来革命性进步 长距离传输效率也能超过80%

无线充电技术迎来革命性进步长距离传输效率也能超过80%在短距离充电时,比如通过感应垫,利用磁场的近距离传输电能,效率很高,但在长距离充电时,效率会急剧下降。新的研究表明,通过抑制发送和接收电力的环形天线的辐射阻力,这种高效率可以在长距离上保持不变。此前,该实验室还发明了一种全向无线充电系统,允许设备在任何方向充电。现在,他们用一种新的无线充电动态理论扩展了这项工作,并创造了一种方法来分析任何无线电力传输系统。这使得在近距离和远距离上对电力传输效率进行更彻底的评估成为可能,这是以前从未做过的。然后,他们测试了两个环形天线之间的充电方式,确定了辐射抑制是有助于提高传输效率的机制。研究表明,在大约5倍天线大小的距离上,利用100兆赫范围内的最佳频率,可以实现超过80%的高传输效率。研究人员指出,相对于目前的短距离接触式定向充电,这种无线电力传输不仅对手机等小型智能设备很重要,而且生物医学植入物等设备也可以受益。最新研究结果已于近期发表在了《应用物理评论》杂志上。阿尔托大学的博士后研究员NamHa-Van说:“我们想要有效地平衡能量传输和长距离辐射损失。事实证明,当环形天线中的电流具有相等的振幅和相反的相位时,我们可以抵消辐射损失,从而提高效率。”“这一切都是为了找出无线电力传输的最佳设置,无论远近,”他补充说,“通过我们的方法,我们现在可以将传输距离扩展到传统无线充电系统之外,同时保持高效率。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393687.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393687.htm

封面图片

无线充电技术进步将长距离传送效率提高到80%

无线充电技术进步将长距离传送效率提高到80%目前,无线充电需要将设备放在垫子或底座上,这并不比有线充电好多少。无线充电的最终目标是,我们甚至不再需要考虑为设备充电,只需在家中无线充电即可。这就像我们不需要把手机插上电源就能接收数据一样,因为Wi-Fi可以帮我们解决这个问题。问题是,随着发送方和接收方之间距离的增加,无线充电的效率会迅速下降,而且发送和接收线圈的辐射会干扰传输。因此,在新的研究中,阿尔托团队开发了一种新的无线充电动态理论,使他们能够在更远的距离上提高效率。研究小组使用两个环形天线对这一想法进行了测试,每个天线宽7.2厘米(2.8英寸)。通过调整天线中的电流,他们抑制了环路中的辐射阻抗,提高了效率。即使相距18厘米(7英寸),功率传输效率仍然高达80%以上。该研究的主要作者NamHa-Van说:"我们希望在有效传输功率与辐射损耗之间取得平衡,因为辐射损耗在较长距离内总会发生。事实证明,当环形天线中的电流幅度相等、相位相反时,我们可以抵消辐射损耗,从而提高效率。"研究小组表示,这项新技术使他们能够从理论和实践两方面分析任何无线电力传输系统,从而对其进行优化,最大限度地提高效率。这将有助于开创一个有用的未来,让设备能够有效地在空中自我充电,而无需专门建造房间。这项研究发表在《物理评论》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372979.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372979.htm

封面图片

大功率线圈的研发进展证明电动汽车无线充电技术已准备就绪

大功率线圈的研发进展证明电动汽车无线充电技术已准备就绪ORNL研究人员正在庆祝电动汽车上测试的最快无线充电器。它的工作功率为100千瓦,效率高达96%GenevieveMartin/ORNL,美国能源部电能通过电磁场的相互作用从充电器传输到设备,这种曾经的黑魔法现在被认为是一种安全、方便、高效的工作方式。不过,这种技术在电动汽车领域还没有真正普及开来,这主要是因为其功率水平与快速充电领域相去甚远。例如,根据VerifiedMarketReports的数据,目前市面上最快的电动汽车无线充电板之一是Hevo的12kWjobbie。这比墙壁插头要好;这是2级充电速度,每小时能让中等效率(3.5英里/千瓦时,或5.6公里/千瓦时)的电动汽车行驶约42英里(68公里),但这肯定不是你所希望的商业充电站的充电速度。这就是为什么橡树岭国家实验室(ORNL)宣布的新解决方案看起来非常有前景的原因。ORNL的研究人员说,他们已经展示了有史以来速度最快、功能最强大的无线电动汽车充电器,这种"轻型多相电磁耦合线圈设计"的功率传输速度比Hevopad快八倍多,足以让同一辆汽车在一小时内充电350英里(563公里)。线圈直径略大于14英寸,是有史以来在车辆上测试的最快无线充电器GenevieveMartin/ORNL,美国能源部接收线圈安装在现代科纳电动汽车上,停在直径为14英寸的多相发射器上,中间有5英寸的空气间隙。经测量,该系统的功率为100千瓦,效率为96%--与优质电缆和插头的效率相当。研究人员指出,在台式实验室测试中,传统线圈技术的传输功率为120千瓦,但这是在汽车上测试过的最好功率--多相线圈设计允许在尽可能小的线圈内实现最高的功率密度,使系统相对紧凑、方便。ORNL的奥马尔-奥纳尔(OmerOnar)在一份新闻稿中说:"我们已经实现了该类汽车无线充电系统的全球最高功率密度。我们的技术达到的功率密度是传统线圈技术的8-10倍,可以在20分钟内将电池充电状态提高50%......这是一项突破性成就,为乘用电动汽车的快速高效无线充电打开了大门。"当然,任何无线充电解决方案(包括嵌入路面的无线充电解决方案)要想获得真正的发展势头,还需要做很多事情,首先是汽车制造商要确定标准,并在其车辆上安装接收线圈和充电设备。这有点像先有鸡还是先有蛋的问题:很少有制造商安装线圈,因为很少有公司大规模建设基础设施,反之亦然。但这确实是双方都希望实现的目标。也许特斯拉公司是实现这一目标的最佳选择,因为它不仅开发汽车,还拥有自己的快速充电网络。事实上,根据EnergyMatters的报道,特斯拉正在开发快速充电网络。尽管无线电动汽车充电技术还无法挑战电动汽车充电领域最快的有线连接,但它肯定能使无线电动汽车充电变得相对快速和高效。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424209.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424209.htm

封面图片

工信部发布无线充电新规:手机等不能超80W

工信部发布无线充电新规:手机等不能超80W工信部近日印发《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》,2024年9月1日起施行。根据《规定》,移动、便携式无线充电设备的工作频率范围为100-148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz频段,且额定传输功率不超过80W。来源:https://www.gov.cn/zhengce/202305/content_6883933.htm投稿:@ZaiHuaBot频道:@TestFlightCN

封面图片

DARPA计划测试无人机飞行时通过功率波束进行无线充电

DARPA计划测试无人机飞行时通过功率波束进行无线充电图中的MQ9-Reaper(目前使用的是内燃机)在这一高度的飞行,简单地说明了IfanaMahbub博士正试图利用动力光束技术克服的壮举你可能已经对无线充电技术有所了解;一些手机已经使用近场无线技术,通过低频电磁波在很短的距离内为电池充电。这看起来像是黑魔法,但实际上并不复杂。充电装置是一个产生电磁场的线圈,接收端(如手机中的线圈)捕捉电磁波,产生电流,然后输入电池。马赫布布和她的团队正在研究远场技术,以便将电磁波发送到更远的地方。具体来说,就是完全消除无人机返回基地(RTB)更换电池或充电的需要,这可能会浪费宝贵的时间和资源,更不用说可能会对手头的任务造成损害。如果您能在无人机飞行时为其电池充电,为什么还要召回它呢?IfanaMahbub博士使用Millibox检查天线的空中性能得克萨斯大学,达拉斯最大的障碍之一是防止电磁波束在远距离散射和功率损耗。马赫布布想出了一个巧妙的办法,那就是使用相控阵天线;这是一个由发射器和较小天线组成的系统,用于引导电磁波束沿着特定路径前进。她所创造的技术利用无人驾驶飞行器的实时遥测数据,确保视距连接,以获得最大充电量。马赫布说:"信号可能会向不希望的方向发展。我们的目标是设计波形,从而最大限度地减少路径损耗。"军用无人机,如中高空长航时(MALE)无人机,设计飞行高度为25000英尺(7620米),而高空长航时(HALE)无人机通常在50,000英尺(15240米)的高度飞行。战术无人机的飞行高度一般在2000英尺(610米)到5000英尺(1524米)之间。一架MQ9-Reaper无人机目前使用的是950轴马力(712千瓦)涡轮螺旋桨发动机,但它在未来的使用中可能会采用IfanaMahbub博士正在开发的动力光束技术,由电池供电。通用原子能公司这项技术还有许多其他用途。想想电动汽车一边充电一边在高速公路上行驶的情景吧。马赫布布还在研究无线充电技术,该技术可以在低频、安全、FCC批准的水平上使用,有可能为人体内的医疗植入物充电。在空中发送足以给小型飞机充电的电磁波听起来可能很可怕,但多年来我们一直在做类似的事情。无线电广播、电视广播、手机服务、雷达、Wi-Fi甚至GPS都在使用电磁波。不过,充电时站在发射器和无人机之间可能不是明智之举。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432636.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1432636.htm

封面图片

加拿大科学家在遥远的星系中探测到80亿年前的无线电信号

加拿大科学家在遥远的星系中探测到80亿年前的无线电信号这一发现是惊人的,因为据信它所来自的星系在宇宙只有49亿年的时候就已经存在了--这使得这个破纪录的无线电信号的来源有88亿年的历史。科学家们使用了引力透镜来探测并跟踪信号回到其源星系,透镜的放大倍数是30倍,这使得该小组能够看穿宇宙的高红移。此外,该小组观察到,该星系的原子氢质量是其恒星质量的两倍。在这张光学/中红外组合图像中,M74在最亮的时候闪闪发光,其数据来自NASA/ESA哈勃太空望远镜和NASA/ESA/CSA詹姆斯-韦伯太空望远镜。图片来源:欧空局/韦伯,NASA和CSA,J.Lee和PHANGS-JWST团队;欧空局/哈勃和NASA,R.Chandar这些发现发表在《皇家天文学会月刊》上,它们表明在远距离观察星系中的原子气体的总体可行性。它还可以为将来用正在使用和即将使用的低频射电望远镜探测中性气体的宇宙演变打开新的大门。参与这项研究的天文学家与加拿大的麦吉尔大学以及班加罗尔的科学研究所(IISc)合作。该团队使用了来自浦那的巨米波射电望远镜(GMRT)的数据。这个仪器使研究小组能够探测到来自遥远星系的破纪录的无线电信号,使研究人员能够更深入地挖掘这一发现。通过探测这类破纪录的无线电信号,我们也许能够利用类似的事例来更彻底地探索早期宇宙的奥秘。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339755.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339755.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人