#减轻好奇心#
近年来,无线充电技术甚至出现在手机上。 可以说,无线电力传输技术已经开始渗透到我们生活的方方面面。 那么无线电力传输技术有哪些好处呢? 中国的发展现状如何?
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无线电力传输是由塞尔维亚裔美国工程师尼古拉·特斯拉于1889年提出的。 他一生的发明创造很多,总共有700多项发明。 有人说是1000左右。 历史上排名第一。 排名第二、第一的是爱迪生,拥有约 2000 项发明。
特斯拉的发明涉及很多领域,但大部分都涉及电力。 比如著名的“特斯拉线圈”就是他发明的; 而无线电力传输已经被提出了一百多年了,而且确实在过去也发挥了非常大的作用。 比如无线通信技术就是在此基础上发展起来的,确实给人们的生活带来了巨大的改变。
说到无线电力传输,很多人都会想到闪电。 这是一种自然现象,而且由于它出现时通常会伴随着非常响亮的雷声,所以给人们留下了非常深刻的印象。 然而,闪电是一种自然现象,是由云层中的高压电离气体引起的。 无线电力传输根本不是以这种方式实现的。
无线电力传输技术的原理大致可以分为三种:
第一种是电磁感应法。 这个原理其实在中学课本上就已经学过了。 它需要两个线圈,一个作为发射线圈,另一个作为接收线圈。 然后将发射线圈通上交流电,就会产生变化的磁场。 只要接收线圈处于这个变化磁场的影响范围内,就会产生感应电流,达到无线电力传输的效果。
这种电力传输方式比其他无线电力传输效率更高,但传输距离相对较短,而且对充电目标的对准也有一定要求。 例如手机中使用的无线充电技术就是基于这个原理。 一般在给手机充电时,如果人们突然想使用手机,可以省去插拔充电头的麻烦。
但这方面带来的更大好处并不一定是显而易见的。 毕竟这种充电方式还是需要使用底座,连接到电源,充当发射线圈的作用。 一些汽车也开始使用清洁能源,其中很大一部分是用电。 因此,能够及时给此类汽车充电,可以使其电池寿命更长。 这种充电方式也可能用在汽车上。 ,不断改变我们的生活。
第二种方法是磁共振。 磁共振无线充电仪器也需要两套发射和接收装置,但它们被设计成固定频率,然后发生共振。 接收方会从发送方获取能量,电力也是这样产生的。
磁共振无线电力传输可以通过增加发射器和接收器中线圈的尺寸和数量来达到长距离。 传输距离也可以达到公里,但其传输效率比较低,一般只有40%。 ~50%,即传输过程中损失了大量的能量。 而且,由于需要长距离传输能量,功率一般会变得很大,这显然会影响人们的健康。 因此,这种方法想要更广泛地推广将是非常困难的。
第三种方法是无线电波。 这个原理其实和无线电通信是一样的,只是传输的对象不同。 无线通信一般是传输信息,而无线电力传输则需要传输能量,将电磁波转化为电流。
无线电波传输的传输距离为10米,但其能量损耗也会变得极大。 通常传输效率低于磁共振传输,一般低于40%。 相对而言,这种方法对人体健康的影响并不是那么明显。 毫无疑问,无线电波的波长变得更长,更有利于增加电力传输的距离。 因为波长变长,更有利于绕过障碍物,但传输效率也会变低。 其实这是一个矛盾。 。
三种传输方式各有优势,但对于改变我们的生活方式还是非常有意义的。 比如,在一些比较偏远的山区、岛屿或者峡谷,人口比较稀疏,或者护林员想要在那些偏远地区建设电力基础设施的时候,因为使用的人很少,而且有些地形比较复杂。 ,这也将导致建设成本更高。
然而,如果采用无线电力传输技术,传输效率并不是特别理想。 至少可以为他们提供力量,方便这些人的生活。
无线电力传输技术不仅是为这些人设计的,而且已经应用于我们生活的很多方面。 前面提到的电动汽车和无线充电手机就是常见的例子,一些企业也将其应用到电动牙刷、冰箱、电饭锅等家用电器上。
目前,我国科学家已实现10米无线微波输电,这是国内首次实现20米距离、功率高达千瓦的无线输电。 虽然整体传输效率仅为25.5%,但已处于世界先进水平。 。 毫无疑问,这样的距离在房子里是可以使用的,但是在更远的距离使用就变得非常困难了。
即使距离如此短,它也有很多应用。 随着工业自动化的发展,一些工厂的很多工作都是由机器人完成的。 如果机器人固定在某个位置还好,但如果它们需要不断移动,仍然要使用很长的传输线来为它们提供动力源,就会造成很大的麻烦。
如果您使用电池,电池最终会耗尽电量。 这时候就需要花时间更换电池,或者需要拿电池去充电,这样就会影响工作效率。 如果他们采用无线电力传输技术,效果会好很多。 机器人基本上可以连续工作,一切都会变得更加智能和高效。
无线电力传输也将在航空航天领域得到应用。 例如,在一些无人机或高空作业平台上,其电力传输会受到特殊条件的限制。 他们的功耗问题可以通过无限深度得到很好的解决。 如果未来能够在太空中建造发电站,向航天器进行专用电力传输,极有可能使得航天器上的太阳能电池板变得不必要,这对简化航天器也应该起到一定的作用。
中国科学家不会满足于20米的无线传输距离。 他们将继续进行研究和开发。 未来,他们将继续从传输距离、传输效率和电磁环境安全特性三个方面提高微波功率传输的性能,并逐步实现100米。 届时,微波级甚至公里级无线电力传输技术将得到更广泛的应用。
综上所述,无线电力传输技术的原理一般可分为电磁感应、磁共振和无线电波三种。 由于动力传输方式不同,动力传输的效率以及对人体的影响程度也会有所不同。 非常不同,所以它们都有自己的优点。
无线电力传输技术的应用范围很广,只要有电的地方就可以应用。 然而,由于无线电力传输技术在传输效率和传输距离方面的限制,目前的应用一般仅限于受到特殊条件限制的场所。 即便如此,给人类带来的便利也是非常大的。
从无线电力传输技术的原理来看,要想得到广泛应用,最好采用无线电波电力传输。 我国在这方面的研究已经达到了20米的距离和千瓦的功率,并且未来还将继续发展。 ,又会给人们带来怎样的惊喜呢? 你怎么认为?
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