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手機平板有望實現隔空充電
2020-04-06 08:54:53 來源: 文匯報
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  原標題:上海科學家實現2瓦電功率、2.6米無線能量傳輸

  手機平板有望實現隔空充電

  把能量發射器裝在吸頂燈上,整個房間隨處可以給手機、平板、手提、投影儀等設備隔空充電?最近,上海科學家將這種近乎科幻的能量傳輸方式的技術雛形,帶到了現實中。

  中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室與同濟大學電子與信息工程學院研究人員合作,開展了基于全固態激光器的諧振光束無線充電技術研究,實現了2瓦電功率、2.6米的無線能量傳輸,並研究了能量傳輸范圍內的能量傳輸效率。相關成果發表于日前出版的IEEE(美國電氣和電子工程師協會)物聯網期刊上。

  物聯網、航空航天、消費電子等技術的蓬勃發展對電子設備的高性能、可移動、易便攜等性能提出了越來越高的要求。需要隨身攜帶充電線並尋找充電插座,為電子設備的使用造成了很多不便,因此無線能量傳輸技術受到了廣泛關注。

  現有的無線能量傳輸技術主要有兩種,但都不盡如人意。一種是近場無線能量傳輸,現在常被用于電動牙刷、電動剃須刀、智能手機等電子設備。由于該技術的有效充電距離很短,因此電子設備必須緊貼在無線充電底座上,底座也還是需要連接插頭。

  另一種是遠場無線能量傳輸,技術主要有射頻、超聲波、激光等。由于輻射安全限制,該技術能安全傳輸的功率較低,或者只能在無安全要求的條件下使用。因此,現有的無線傳能技術均無法同時實現安全、遠距離、高功率的無線能量傳輸。

  在最新研究中,上海光機所與同濟大學研究團隊提出利用全固態激光的腔內光作為無線能量傳輸媒介的諧振光束充電技術,在輸出光功率為10.18瓦的條件下,實現了2瓦的電功率傳輸到最遠2.6米的距離。據研究人員介紹,諧振光束充電技術具有本徵安全性。一方面,傳輸通道內一旦有異物遮擋可以自動切斷能量的傳輸;另一方面,傳輸通道外的生物不會受到電磁波的輻射。此外,諧振光束充電係統還可實現自動對準和同時多路輸出。以手機充電為例,利用諧振光束充電技術,可將能量發射機布置在距離接收機數米的位置處,同時可將接收器集成到手機殼中。此時,只要將手機放置于發射機的有效覆蓋范圍內,即可實現能量傳輸,不再需要將手機放置在特定的充電器上,也不需要連接線纜。

  通過進一步提升接收機的可移動性,該技術有望應用于室內環境中手機、筆記本電腦、投影儀等設備的無線充電。未來在室外環境中,該技術還可為行駛中的無人機、汽車等設備無線充電,甚至在惡劣環境中為電子設備供電。(記者許琦敏)

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【糾錯】 責任編輯: 徐一嫣
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