無線能量傳輸的新進展：從月球車到無線輸電
2020-12-15 10:57:30 EETOP
無線能量傳輸的基本概述。圖片由德州儀器（TI）提供
在過去的幾個月中，研究人員找到了在多發射器無線充電系統中最大化功率傳輸的方法。此外， 開發人員還拓展了無線充電的范圍，新西蘭的一家公司評估了遠程覆蓋范圍，一家航空初創公司則向月球發射了無線充電系統。
在本文中，我們將逐一了解這些發展，以了解該領域是如何發展的。
月球上的無線充電
總部位于匹茲堡的Astrobotic公司贏得了NASA價值570萬美元的Tipping Point合同，以領導開發用于月球應用的無線充電系統。
Astrobotic公司的充電器基于磁共振（MR）的無線功率傳輸工作，使其比標準的感應式無線充電器具有更好的通用性和范圍。基于磁共振的無線充電的一個主要優勢是運動和位置的靈活性。
與基于感應的無線充電，接收機需要直接放在發射機的頂部，而磁共振（MR）則不需要這種要求。
事實證明，無線充電以及這項技術在月球上非常有用，因為月塵往往會污染有線電連接并阻止其正常工作。使用基于MR的技術，發射器和接收器之間的任何碎屑都不會影響功率傳輸。
多個發射器方案的突破
在韓國仁川國立大學的研究人員發表在《 IEEE Transactions onPower Electronics》上的一項研究中，研究人員解釋了一種在多發射器無線充電系統中最大化功率傳輸的新穎方案。
多發射器系統的常規方法是使用位置傳感器定位接收器，然后打開最接近接收器的發射器。這樣做的效率很低，因為每次只使用多個發射器中的一個，而且發射器甚至可能沒有對準以達到最大傳輸效率。
a）多個發射機耦合的示意圖 b）RX位置與互感的關系
相反，這些研究人員開發了一種確定每個發射器耦合度的方法，因此可以根據感知到的阻抗實時測量接收器。然后，研究人員可以動態調整每個發射器線圈的輸出并有效地傳輸功率。
遠程無線電力傳輸
在新西蘭，該國最大的電力分銷商之一Powerco正在投資Emrod，這是一家致力于在電網層面實現無線遠距離傳輸的公司。
該技術通過使用發射天線，一系列繼電器和接收整流天線來工作，
后者是一種能夠將微波能量轉化為電能的整流天線。該系統使用射頻頻譜的非電離工業、科學和醫療波段。
Emrod無線充電發射機。圖片由Emrod和New Atlas提供
Emrod聲稱，使用其技術，一平方米的發射器可在約10米的距離內發送約10 kW的功率，而40平方米的發射器可提供約30公里的射程。顯然，無線傳輸的效率要低于傳統的電網傳輸。
Emrod明白這一點，相反，他聲稱自己并不是在試圖取代現有的基礎設施，而是在更有意義的特殊的地方對其進行擴展。
無線的未來
無線充電領域目前很熱門，盡管與有線充電相比，人們對充電的效率和實用性存在擔憂，但許多研究人員和公司都在努力解決這些問題。
正如尼古拉•特斯拉(Nikola Tesla)所夢想的那樣，無線的未來將為我們提供前所未有的通用性和連通性。隨著科技的不斷進步，這個未來似乎不再那么遙遠。
關鍵詞： 無線充電
