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更新时间:2018-03-30
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无线充电可能很快就会实现了。华盛顿大学(UW)的研究人员已经开发出一种使用激光来安全地给充电。也就是说,你不需要插入任何连接线,只需通过房间的激光发射器就可实现充电。研究团队希望这项技术可以广泛使用,未来无论是,电脑,或者相机,都可以实现无线充电。
这项新技术标志着实现激光对智能充电。用于给充电的不可见的窄光束可以向房间内的充电,研究人员说这可以像传统的USB端口一样快速充电。
研究小组的报告中写道:“为了实现充电目标,研究小组在智能后面安装了一个薄电池,然后使用激光进行充电。”“此外,该团队定制设计的安全功能,包括智能上的金属平板散热器,以消除激光器产生的多余热量,以及基于反射器的机制,在人员试图移动时关闭激光器充电梁的路径。“
研究作者Shyam Gollakota说,安全才是首要任务,而UW团队设计时考虑到了。Gollakota表示:“我们已经设计,构建并测试了这种基于激光的充电系统,并配有快速响应安全机制,确保激光发射器在人进入激光通道之前终止充电光束。”
作者Arka Majumdar说,该团队在研究中实施的安全机制适用家庭、办公等各种环境。电荷由一根2W功率的薄电子束传输–从高达大约14英尺远的地方–到15平方英寸的区域。
但范围可以调整。该报告称:“可以对发射器进行修改,将充电光束的半径从近40英尺的距离扩大到100平方厘米。”“这个扩展意味着发射器可以瞄准一个更宽的充电表面,比如一个计数器或一个桌面,放在这个表面的任何地方都可以充电。”
同时,研究团队解释,智能会发出高频的“唧唧”信号声,但是,我们充电时不会受到干扰。“我们的耳朵听不到这些声音,但对于激光发射器上的小型麦克风来说,对这点声音很敏感。”
Vikram Iyer解释说:“这种声音定位系统确保了发射器能够检测到用户在充电表面设置了智能,不管你是放在桌子上还是其他地方。”
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“快的刀”、“准的尺”、“亮的光”。原子受激辐射的光,故名“激光”。
光是原子中的电子吸收能量后,从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级,回落的时候释放的能量以光子的形式放出。而激光,就是被引诱(激发)出来的光子队列,这光子队列中的光子们,光学特性一样,步调极其一致。打个比方就是,普通光源,比如电灯泡发出来的光子各不同,而且会各个方向乱跑,很不团结,但是激光中的光子们则是心往一处想,劲往一处使,这导致它们所向披靡,威力很大。
激光应用很广泛,主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。
激光有很多特性:首先,激光是单色的,或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。
无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器,采用了的无线充电技术,通过使用线圈之间产生的磁场,神奇的传输电能,电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。
无线充电技术在 2007 年获得了 20 项,多种设备可以使用一台充电基站,、MP3 播放器、电动工具和其他的电源适配器的有线充电情况将不会存在了。
无线充电系统主要采用电磁感应原理,通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图所示,系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电,或用24V直流电端直接为系统供电。
经过电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个电感线圈耦合能量,次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
变化的磁场会产生变化的电场,变化的电场会产生变化的磁场,其大小均与它们的变化率有关系,而正弦函数的变化率是另外一个正弦函数,所以电磁波能够传播出去,而感应电压的产生与磁通量的变化相关,所以线圈内部变化的磁场产生感应电压,从而完成充电过程。
无线充是比较新颖的充电方式,其原理其实很简单,就是将普通的变压器主次级分开来达到无线的目的。当然,无线充的工作频率比较高,甚至可以抛弃铁心直接线圈之间就可以达到能量传递的作用。