无线充电：能量传输的革命

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 06:50:30
无线充电：能量传输的革命
时间：2012-12-7  来源：国防部网站   
①
②

    无线充电，顾名思义，就是不借助金属导线，以空气为介质实现电能传输的技术。如今，无线充电已从智能手机、MP3等一些低功率低耗电量的电子产品开始，逐步向大功率用电设备发展。在民用领域，富尔顿、劲量、苹果、诺基亚、三星等国际知名厂商都投入大量资金研发无线充电技术。国际无线充电联盟的成员企业由最初的十几家增加到现在的一百多家。有专家预计，到2015年，全球支持无线充电功能的设备将增至1亿部以上。可以预见，一个无线充电的时代即将来临。
    在军事领域，以美国为首的各军事强国也在争先恐后地研发无线充电技术。据称，美国防部高级研究计划局已投入五六百万美元，用于研发无线充电技术，初步设定无线充电距离为50英尺（约15米）。可以想象，随着技术的成熟和距离的延长，战场上的武器装备将摆脱电线的束缚和距离的限制，机动能力和持续作战能力将大大提升。战士们外出执勤或作战，再也不用携带一堆的充电器和数据线，更不用担心GPS设备、电台等因为没有电能而无法工作。他们只需随身携带无线充电电池，不管在基地或战场的任何角落都可以随时充电。
    新奇技术已有百年历史
    直到今天，我们当中的许多人在第一次听说无线充电技术时，都认为这是一项新奇的技术，甚至感到有点匪夷所思。其实，早在一百多年前，就已经出现了无线充电技术。19世纪末20世纪初的科学天才尼古拉·特斯拉，曾制作了一个后来被称为传奇的“特斯拉线圈”。这个由黄铜线圈缠绕的电流传输器，可产生超高电压、低电流和高频率的电力，在一定区域内实现电能的无线传输。虽然这项原本可能改变世界的伟大发明，最终因传输效率太低、危险系数过高等原因而胎死腹中，但却为世人打开了梦想的大门。
    无线充电四“马”并行
    随着科技进步，科学家们最终验证了无线充电的可行性，并在技术上取得重大突破。目前，相对成熟的无线充电技术主要有4种：电磁感应、无线电波、电磁共振和光电转换。
    电磁感应技术：电磁感应技术是目前最为常见的无线电力传输方式。它通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流，从而将能量从发射端转移到接收端。但由于磁场向四面八方辐射导致能量大量散失，因此传输效率较低，通常只适合相互“贴着”的小功率电子产品，例如电动牙刷、智能手机、相机等。
    无线电波技术：传统观点认为，无线电波只适合传送信息，不适合传送能量。实际上，无线电波作为一种电磁波，其本身也能够传递能量，同时还可以穿透空气。无线电波技术主要是利用电源发送器发送搭载有能量的无线电波，通过微型高效接收器捕捉空中的无线电波，将无线电波能量转化成直流电并为不同电子装置的电池充电。
    电磁共振技术：主要是利用物理学的“共振”原理，即两个振动频率相同的物体能高效传输能量。它通常利用铜制线圈作为电磁共振器，当充电器送出某特定频率的电磁波后，电能发送方的线圈和接收方感应器线圈之间就会形成磁场共振，实现电能的高效传输。这也就是当一位歌手用与杯子相同频率的声音歌唱时，杯子会破裂的原因。2007年，麻省理工学院的研究小组就曾利用电磁共振技术成功“抓住”了电磁波，实现了为一个两米外的60瓦灯泡供电。
    光电转换技术：主要是以激光等为载体，将能量传递到目的地再转化为电能，进而实现能量的远距无线传输。近日，美国洛克希德·马丁公司与激光动力公司联合研发的一种新型激光充电系统就是利用了这一原理。据称，这项技术已对美特种部队使用的一款名为“阔步者”的小型无人机进行了风洞飞行测试。测试显示，该无人机的电池蓄电量得到有效提高，飞行时间可达48小时以上，飞行续航能力提高24倍，大大增加其执行任务的时间。
    四大诱惑无法抵挡
    与传统有线充电技术相比，无线充电具有4大优势：一是方便。可以想象，电线、插线板、充电器等都可以消失了，你再也不必为寻找适配的电源线而四处问人，也不必为各种手机线、PC线、Pad线、音箱线绞缠一起而焦头烂额。所有的用电设备都可无拘无束地随意移动，外出活动或出差再也不必随身携带充电器和电源线。二是可进行一对多充电。将来，人们只需要一个发射设备就可以给覆盖范围内的所有用电设备进行充电，无论在家、办公室还是街道上，你随时都可以进行无线充电，只不过这些设备采用的标准和协议必须是一致的。三是智能。无线充电设备比普通充电器“聪明”很多，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。它还能自动识别不同的设备和能量需求进行“个性化工作”，有效保证了能量供应的源源不断，提高设备使用的连续性。四是安全。没有了外露的连接器，漏电、跑电等安全隐患都彻底避免了。
    四大障碍难以克服
    既然无线充电技术早已有之，那为什么直到今天还没有广泛应用到日常生活中？因为在当前科学技术条件下，还有许多难题需要解决。
    一是充电距离短。无线充电的发送装置和接收装置相隔不能太远，在1～2米的距离内还能起到较为满意的效果，但一旦距离拉长，能量的衰减将十分严重。二是电能转换功率低。无线充电能量的损耗较大，传输效率不高，极易造成电能的浪费。无线充电器的转化率目前最高只能达到85%，而且随着距离的增大，损耗将更大。三是易遭干扰。平时我们都有这样的经历，手机放在电视旁边时，如果有短信或者电话进来，电视屏幕就会受到干扰。传输电能的无线电波同样易遭干扰。电磁共振技术也容易出现干扰和互扰，不仅寄生电容和外部磁场，甚至连接受设备都能干扰到充电磁场，从而影响充电效率。四是有辐射。虽然有关专家认为电磁辐射对健康不构成威胁。但是电磁波对人体的影响很复杂，需要长期的数据积累，这个过程就好比人们花了几十年时间才确认二手烟会致癌一样。此外，无线充电由于技术含量高，经济成本投入较大，造价远高于目前广泛使用的有线充电和万能充电器，所以，无线充电技术要想“飞入寻常百姓家”还需要很长的路要走。
    远景畅想风光无限
    将来，无线充电技术一旦广泛应用，那我们的四周不仅有传递信息的电磁波，还有传输电能的电磁波。它如同蓝牙、WIFI一样，弥漫在空气中，无论你身处何方都感受不到它的存在，但却能手到擒来。我们所谓的“电磁环境”的涵义也将被拓展，变得更加复杂和神秘莫测。战场上决定胜负的较量已不再是火力对抗，而是搭载信息和电能的电磁对抗。
    畅想未来，随着越来越多的飞机、卫星、军舰都将通过无线传输的方式实现能量的补充，整个陆、海、空、天装备的电源接口将自动对应，电能传输将跨越时间和距离的限制。可以说，只要武器装备没有故障，它就能永久地战斗下去，真正实现智能化持续作战。未来，谁能实现对整个战场电能的补充和控制，那胜利的天平必然会倾向哪一方。到那时，一场新的军事变革必然到来。
    题图：两部手机正在利用无线充电板进行充电。
    图①：利用电磁共振技术成功实现为灯泡供电。
    图②：无线充电示意图。
    (作者单位：济南军区某部)
    超链接
    无线充电联盟
    无线充电联盟（Wireless Power Consortium，简称WPC）是全球首个推动无线充电技术标准化的组织。它成立于2008年12月17日，主要目的是制定和促进市场广泛采用与所有可再充电的电子设备兼容的国际无线充电标准Qi。Qi是目前全球首个无线充电标准，可广泛应用于手机、MP3、照相机等手持低功率设备中。无线充电联盟称，未来还将研发应用于笔记本电脑、上网本的中等功率无线充电标准。（赵 静）







http://www.cetc.com.cn/NewsInfo.aspx?NId=7219无线充电：能量传输的革命
时间：2012-12-7  来源：国防部网站    ①②
    无线充电，顾名思义，就是不借助金属导线，以空气为介质实现电能传输的技术。如今，无线充电已从智能手机、MP3等一些低功率低耗电量的电子产品开始，逐步向大功率用电设备发展。在民用领域，富尔顿、劲量、苹果、诺基亚、三星等国际知名厂商都投入大量资金研发无线充电技术。国际无线充电联盟的成员企业由最初的十几家增加到现在的一百多家。有专家预计，到2015年，全球支持无线充电功能的设备将增至1亿部以上。可以预见，一个无线充电的时代即将来临。
    在军事领域，以美国为首的各军事强国也在争先恐后地研发无线充电技术。据称，美国防部高级研究计划局已投入五六百万美元，用于研发无线充电技术，初步设定无线充电距离为50英尺（约15米）。可以想象，随着技术的成熟和距离的延长，战场上的武器装备将摆脱电线的束缚和距离的限制，机动能力和持续作战能力将大大提升。战士们外出执勤或作战，再也不用携带一堆的充电器和数据线，更不用担心GPS设备、电台等因为没有电能而无法工作。他们只需随身携带无线充电电池，不管在基地或战场的任何角落都可以随时充电。
    新奇技术已有百年历史
    直到今天，我们当中的许多人在第一次听说无线充电技术时，都认为这是一项新奇的技术，甚至感到有点匪夷所思。其实，早在一百多年前，就已经出现了无线充电技术。19世纪末20世纪初的科学天才尼古拉·特斯拉，曾制作了一个后来被称为传奇的“特斯拉线圈”。这个由黄铜线圈缠绕的电流传输器，可产生超高电压、低电流和高频率的电力，在一定区域内实现电能的无线传输。虽然这项原本可能改变世界的伟大发明，最终因传输效率太低、危险系数过高等原因而胎死腹中，但却为世人打开了梦想的大门。
    无线充电四“马”并行
    随着科技进步，科学家们最终验证了无线充电的可行性，并在技术上取得重大突破。目前，相对成熟的无线充电技术主要有4种：电磁感应、无线电波、电磁共振和光电转换。
    电磁感应技术：电磁感应技术是目前最为常见的无线电力传输方式。它通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流，从而将能量从发射端转移到接收端。但由于磁场向四面八方辐射导致能量大量散失，因此传输效率较低，通常只适合相互“贴着”的小功率电子产品，例如电动牙刷、智能手机、相机等。
    无线电波技术：传统观点认为，无线电波只适合传送信息，不适合传送能量。实际上，无线电波作为一种电磁波，其本身也能够传递能量，同时还可以穿透空气。无线电波技术主要是利用电源发送器发送搭载有能量的无线电波，通过微型高效接收器捕捉空中的无线电波，将无线电波能量转化成直流电并为不同电子装置的电池充电。
    电磁共振技术：主要是利用物理学的“共振”原理，即两个振动频率相同的物体能高效传输能量。它通常利用铜制线圈作为电磁共振器，当充电器送出某特定频率的电磁波后，电能发送方的线圈和接收方感应器线圈之间就会形成磁场共振，实现电能的高效传输。这也就是当一位歌手用与杯子相同频率的声音歌唱时，杯子会破裂的原因。2007年，麻省理工学院的研究小组就曾利用电磁共振技术成功“抓住”了电磁波，实现了为一个两米外的60瓦灯泡供电。
    光电转换技术：主要是以激光等为载体，将能量传递到目的地再转化为电能，进而实现能量的远距无线传输。近日，美国洛克希德·马丁公司与激光动力公司联合研发的一种新型激光充电系统就是利用了这一原理。据称，这项技术已对美特种部队使用的一款名为“阔步者”的小型无人机进行了风洞飞行测试。测试显示，该无人机的电池蓄电量得到有效提高，飞行时间可达48小时以上，飞行续航能力提高24倍，大大增加其执行任务的时间。
    四大诱惑无法抵挡
    与传统有线充电技术相比，无线充电具有4大优势：一是方便。可以想象，电线、插线板、充电器等都可以消失了，你再也不必为寻找适配的电源线而四处问人，也不必为各种手机线、PC线、Pad线、音箱线绞缠一起而焦头烂额。所有的用电设备都可无拘无束地随意移动，外出活动或出差再也不必随身携带充电器和电源线。二是可进行一对多充电。将来，人们只需要一个发射设备就可以给覆盖范围内的所有用电设备进行充电，无论在家、办公室还是街道上，你随时都可以进行无线充电，只不过这些设备采用的标准和协议必须是一致的。三是智能。无线充电设备比普通充电器“聪明”很多，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。它还能自动识别不同的设备和能量需求进行“个性化工作”，有效保证了能量供应的源源不断，提高设备使用的连续性。四是安全。没有了外露的连接器，漏电、跑电等安全隐患都彻底避免了。
    四大障碍难以克服
    既然无线充电技术早已有之，那为什么直到今天还没有广泛应用到日常生活中？因为在当前科学技术条件下，还有许多难题需要解决。
    一是充电距离短。无线充电的发送装置和接收装置相隔不能太远，在1～2米的距离内还能起到较为满意的效果，但一旦距离拉长，能量的衰减将十分严重。二是电能转换功率低。无线充电能量的损耗较大，传输效率不高，极易造成电能的浪费。无线充电器的转化率目前最高只能达到85%，而且随着距离的增大，损耗将更大。三是易遭干扰。平时我们都有这样的经历，手机放在电视旁边时，如果有短信或者电话进来，电视屏幕就会受到干扰。传输电能的无线电波同样易遭干扰。电磁共振技术也容易出现干扰和互扰，不仅寄生电容和外部磁场，甚至连接受设备都能干扰到充电磁场，从而影响充电效率。四是有辐射。虽然有关专家认为电磁辐射对健康不构成威胁。但是电磁波对人体的影响很复杂，需要长期的数据积累，这个过程就好比人们花了几十年时间才确认二手烟会致癌一样。此外，无线充电由于技术含量高，经济成本投入较大，造价远高于目前广泛使用的有线充电和万能充电器，所以，无线充电技术要想“飞入寻常百姓家”还需要很长的路要走。
    远景畅想风光无限
    将来，无线充电技术一旦广泛应用，那我们的四周不仅有传递信息的电磁波，还有传输电能的电磁波。它如同蓝牙、WIFI一样，弥漫在空气中，无论你身处何方都感受不到它的存在，但却能手到擒来。我们所谓的“电磁环境”的涵义也将被拓展，变得更加复杂和神秘莫测。战场上决定胜负的较量已不再是火力对抗，而是搭载信息和电能的电磁对抗。
    畅想未来，随着越来越多的飞机、卫星、军舰都将通过无线传输的方式实现能量的补充，整个陆、海、空、天装备的电源接口将自动对应，电能传输将跨越时间和距离的限制。可以说，只要武器装备没有故障，它就能永久地战斗下去，真正实现智能化持续作战。未来，谁能实现对整个战场电能的补充和控制，那胜利的天平必然会倾向哪一方。到那时，一场新的军事变革必然到来。
    题图：两部手机正在利用无线充电板进行充电。
    图①：利用电磁共振技术成功实现为灯泡供电。
    图②：无线充电示意图。
    (作者单位：济南军区某部)
    超链接
    无线充电联盟
    无线充电联盟（Wireless Power Consortium，简称WPC）是全球首个推动无线充电技术标准化的组织。它成立于2008年12月17日，主要目的是制定和促进市场广泛采用与所有可再充电的电子设备兼容的国际无线充电标准Qi。Qi是目前全球首个无线充电标准，可广泛应用于手机、MP3、照相机等手持低功率设备中。无线充电联盟称，未来还将研发应用于笔记本电脑、上网本的中等功率无线充电标准。（赵 静）







http://www.cetc.com.cn/NewsInfo.aspx?NId=7219
HOHO，手机放电视跟前来电时有干扰这事，只能说jizhe那个啥的。GSM手机发射状态载波不连续造成的，嫑脑补成辐射大~~~
这个 那电器多了 不乱套了
看到这个标题我第一个想到是智能手机。。。。   lumia920有木有？
先让美国人用几十年，当然，这些都是我们造的。你妈还无线充电，说的再漂亮就是她妈电磁感应，电磁波得多大功率？不怕得癌症的可以先用！
大能量高度定向传输，这个似乎很难
世纪帝国 发表于 2012-12-9 22:01
先让美国人用几十年，当然，这些都是我们造的。你妈还无线充电，说的再漂亮就是她妈电磁感应，电磁波得多大 ...
这东西早就有成熟产品了。

低档的见各种非接触门禁卡，里面就是由线圈感应供电
高级点的去搜索“点金石”，palm hp手机早就有应用
电磁波定向传输很困难，大多数情况下都存在泄漏的情况，因为你身边不可能没有一丁点儿金属的东西
就好比WIFI理论上传输能到300M，实际测试超过200M就顶天了，大多数情况下都只有100多M，这还是2X2MIMO的高级路由器，那些低端的单天线理论150M的能过一半就算撞大运了。干扰太多了。
家里电动牙刷现在就是无线充电中。
无线充电，如果可以提高功率，将来会应用在动力装甲上。士兵坐装甲车、坦克等重装甲载具接近战场，然后以装甲车或充电车等特种车辆为临时小队基地，穿上动力装甲，配基本电池，展开活动，如果距离不远，就同时无线充电，一旦能量下降到无线充电不足的时候，就适当回退充电。形成全系列装甲化。这应该是未来军队发展方向。
话说电磁波的威力，俺师祖近距离被雷达照射，结果看什么东西都是绿颜色的
现在科技发达了啊，要提高姿势水平
很无线插座一样
这个技术早在一百年前就有特斯拉发明了，只是当时远距离传输能量损失太大，没有什么市场而已。
现在的低功耗电子产品用这个确实不错，只要距离不是太远，能做到定向传输，市场还是很大的。
smokinglog 发表于 2012-12-9 22:32
大能量高度定向传输，这个似乎很难
星球大战计划。
想天天被功率高的可怕的电磁辐射照射？？？

住在高压线旁边都怕的要死，还弄这个东西…………这东西的电磁辐射比高压线高了不少哟
整个手机还怕电磁辐射呢，整这个就不怕啦？
这东西也就是手持和便携设备可以不用插充电器而已，谈不上什么革命。
无论是重要性还是耗电量，手持和便携设备都不是人类使用工具的大头。
常温超导输电才能说是能量传输的革命
jj都无线啦


用个手机都担心辐射；楼旁有个通信基站，百姓都要联名驱逐；充电发射台，得有多大辐射？
记得有次乘公交，看手机时，一个老婆婆示意我不要操作手机----她怀孕的女儿坐在她旁边。

用个手机都担心辐射；楼旁有个通信基站，百姓都要联名驱逐；充电发射台，得有多大辐射？
记得有次乘公交，看手机时，一个老婆婆示意我不要操作手机----她怀孕的女儿坐在她旁边。
不可行啊！起码在无线充电电表发明以前不会发展起来！！这不是偷电吗？？！！
距离是把杀猪刀！实用远着呢。。。。。。。。
这个东西，只有笔记成本的军方可以知难而上！
好像特斯拉也使用的共振来做，只是这东西太难了。
为毛我想起nokia lumia 920！
这不就是微波定向武器嘛。微波炉开着门用，微波炉外面弄一杯水，上面安个汽轮机+小发电机，也是无线能量传输。不怕死的就试试看吧。
可能激光能量传输还要靠谱些。你搬个太阳能电池到太阳下面，这也是无线能量传输，从太阳传输到你这里呢。这个可远。
手机无线充电都产业化了吧？
xsx 发表于 2012-12-10 15:29
就好比WIFI理论上传输能到300M，实际测试超过200M就顶天了，大多数情况下都只有100多M，这还是2X2MIMO的高级 ...
没遮挡的开豁地两三百米还是可以的
重點是得充很久...我那隻小小philips電動牙刷得充10小時,
手機要充飽得多久?
很多都说手机啊，无线电设备啊电磁辐射这些无线设备的能量功耗都是毫瓦级别的。还不如你夏天在太阳底下晒的能量高！
霏菲飞 发表于 2012-12-12 01:25
没遮挡的开豁地两三百米还是可以的
这只是存在理论中。谁家的WIFI路由器是放开阔地里的？
霏菲飞 发表于 2012-12-12 01:25
没遮挡的开豁地两三百米还是可以的
我说的是速度
xsx 发表于 2012-12-12 09:49
这只是存在理论中。谁家的WIFI路由器是放开阔地里的？
很多人住农村，或者各种原因需要，两边用定向天线，中间无遮挡，超过1公里也不是没有
我的电动牙刷就是无线充电的
尼玛，家里电磁炉都不敢用，看楼上还真有人上了这种东西

没啥什么的，就是把传统变压器的初级次级拉远了而已。极不环保的技术，用于特定场合还差不多。
njufoolfish 发表于 2012-12-10 14:35
这东西早就有成熟产品了。

低档的见各种非接触门禁卡，里面就是由线圈感应供电
当年还想买Palm pre3呢，结果机器还没出就被HP抛弃了。我日。
脉动高达
大刘的三体2里就有嘛，但是得等聚变发电成熟以后。
无线充电：能量传输的革命 无线充电在军事上的价值 充电汽车的新革命:加液站 无线电能传输，海尔不一般的震憾 未来无线充电技术能否解决电池的局限性？ 无线电力传输开启无线时代 没人谈谈无线充电技术？ 无线充电概念望脱颖而出 都搞聚变发电去了，为什么没人搞特斯拉的无线传输电力技 ... 人工电，为何不能实现无线传输？？？ 可否用无线充电技术解决电动车在城市的运行问题 谈谈能量输送方式与航天器的革命