無(wú)線輸電技術(shù)

1、無(wú)線輸電技術(shù)無(wú)線輸電技術(shù) 報(bào)告人：f導(dǎo)師： 0 Main Content無(wú)線輸電簡(jiǎn)介無(wú)線輸電簡(jiǎn)介無(wú)線輸電原理無(wú)線輸電原理無(wú)線輸電應(yīng)用無(wú)線輸電應(yīng)用無(wú)線輸電展望無(wú)線輸電展望What is Wireless Electricity？v無(wú)線輸電無(wú)線輸電無(wú)線傳輸電力能量的技術(shù)無(wú)線輸電無(wú)線電通訊發(fā)射與接受技術(shù)無(wú)本質(zhì)區(qū)別傳輸能量能量上的信息v無(wú)線輸電無(wú)線輸電電能以電磁波形式發(fā)射距離短，傳輸效率低電能以微波或激光形式遠(yuǎn)程傳輸方向性強(qiáng)，能量集中電能以非輻射型諧振“磁耦合”中程傳輸輻射小，傳輸距離遠(yuǎn)、效率高Transmission form of Wireless Electricity目前比較新穎的無(wú)線傳輸技術(shù)

2、Need of Wireless Electricity :當(dāng)你在圖書館，筆記本電腦沒(méi)有電了，公共插座都被別人占用當(dāng)你站在家里看到亂成一團(tuán)的電線21世紀(jì)，手機(jī)、電腦已經(jīng)成為生活不可或缺的一部分如果有無(wú)線供電該多好！v 尼古拉尼古拉特斯拉特斯拉1891年提出無(wú)線傳電方法5060低頻高壓電流高頻電流空氣輸電省卻輸電線纜成本省卻輸電線纜成本免去電阻損耗免去電阻損耗沃登克里弗計(jì)劃 美國(guó)長(zhǎng)島(Long Island)建設(shè)一座足可輸出100萬(wàn)匹交流電流的特斯拉線圈1904年興建了特斯拉電塔失敗輻射模式進(jìn)行，能量浪費(fèi)太大，傳輸效率低Development of Wireless Electricityv美國(guó)

3、麻省理工學(xué)院物理學(xué)家馬林紹利亞契奇 v MIT WiTricity研究團(tuán)隊(duì)2006年11月發(fā)起一項(xiàng)代號(hào)為WiTricity的研究計(jì)劃 2008年成功地把一盞距發(fā)射器2.13米開外的60瓦電燈點(diǎn)亮 為什么墻里的電不能直接給我的手機(jī)充電呢？Development of Wireless Electricity2009年，全球科技、娛樂(lè)及設(shè)計(jì)（TED Global）大會(huì)上，美國(guó)無(wú)線電力現(xiàn)場(chǎng)為一部谷歌G1手機(jī)和iPhone隔空充電，并開啟了一臺(tái)沒(méi)有接電線的電視機(jī)v 美國(guó)無(wú)線電力美國(guó)無(wú)線電力Development of Wireless Electricityv 海爾海爾2010年1月，海爾在第四十三屆

4、國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)(CES展)上推出全球首臺(tái)“無(wú)尾電視”v 美國(guó)無(wú)線電力（美國(guó)無(wú)線電力（WiTricityWiTricity） 兩個(gè)磁線圈，第一個(gè)放置在家用電源的接線盒內(nèi)，嵌入墻壁或房頂，第二個(gè)安裝在電視機(jī)或電腦等裝置內(nèi)電磁波就會(huì)在兩個(gè)線圈之間傳遞能量，第一個(gè)線圈負(fù)責(zé)輻射能量，第二個(gè)線圈負(fù)責(zé)接收能量利用“磁耦合共振”原理實(shí)現(xiàn)無(wú)線供電Principle of Wireless Electricity v MITMIT無(wú)線輸電研究團(tuán)隊(duì)無(wú)線輸電研究團(tuán)隊(duì)兩個(gè)直徑60厘米的銅絲感應(yīng)線圈充當(dāng)共振器，一個(gè)與電源相連，作為傳導(dǎo)器；另一個(gè)與臺(tái)燈相連，充當(dāng)接收器v 海爾海爾借用MIT無(wú)線輸電原理v 共振現(xiàn)象

5、共振現(xiàn)象共振是自然界極為平常的現(xiàn)象，種類繁多能量交換只會(huì)發(fā)生在振動(dòng)頻率一樣振動(dòng)頻率一樣的兩個(gè)物體之間，而頻率不一致的兩個(gè)物體間則不傳遞能量 MIT、美國(guó)無(wú)線電力、海爾所運(yùn)用的方式都是電磁場(chǎng)共振電磁場(chǎng)共振 共振共通的特征：共振共通的特征：樂(lè)器的音響共振秋千的機(jī)械共振電磁場(chǎng)的共振核磁氣的共振Principle of Wireless Electricity 當(dāng)兩個(gè)物體擁有同樣的共振頻率同樣的共振頻率時(shí)，就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)行能量交換；而當(dāng)使用某個(gè)特定頻率時(shí)，共振頻率能源的效率會(huì)更高。 Principle of Wireless Electricity 物理學(xué)上的低頻電磁波共振原理物理學(xué)上的低頻電磁

6、波共振原理：當(dāng)一位歌唱演員唱歌時(shí)的當(dāng)一位歌唱演員唱歌時(shí)的音調(diào)，與我們敲擊玻璃杯音調(diào)，與我們敲擊玻璃杯的音調(diào)振幅相同時(shí)，玻璃的音調(diào)振幅相同時(shí)，玻璃會(huì)有效吸收歌手音調(diào)的能會(huì)有效吸收歌手音調(diào)的能量而破碎一樣量而破碎一樣 Magnetism Electromagnetic inductionElectromagnetismEnergy/Power Coupling: ResonanceResonant Magnetic CouplingBacics of Wireless Electricity Electricity 通過(guò)電導(dǎo)體或空氣傳輸電能Magnetism通過(guò)運(yùn)動(dòng)的帶電體或磁體本身得到Elect

7、ricityElectricityMagnetismMagnetismElectromagnetic induction Electromagnetic induction 隨著時(shí)間改變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果Bacics of Wireless Electricity 使帶電體之間相互產(chǎn)生作用ElectromagnetismElectromagnetismEnergy/PowerEnergy/Power CouplingCoupling能量從一個(gè)物體傳輸?shù)搅硪晃矬w時(shí)發(fā)生耦合RESONANCERESONANCE物體在共振頻率處趨向大幅度的振蕩，即使周期驅(qū)動(dòng)力很小的情況下Resonant Ma

8、gnetic CouplingResonant Magnetic Coupling兩種物體在交換能量時(shí)發(fā)生磁場(chǎng)耦合，當(dāng)它們的振動(dòng)頻率一致時(shí)，產(chǎn)生諧振耦合Bacics of Wireless Electricity 1)輸電線中的電能傳入用銅制造的天線中輸電線中的電能傳入用銅制造的天線中2)天線以天線以1010兆赫的波長(zhǎng)振動(dòng)，產(chǎn)生電磁波兆赫的波長(zhǎng)振動(dòng)，產(chǎn)生電磁波3)天線發(fā)出的能量傳播到天線發(fā)出的能量傳播到2 2米米(6.5(6.5英尺英尺) )外外4)同樣以同樣以1010兆赫的頻率震動(dòng)的膝上型電腦接收到電流，能量充入設(shè)備中兆赫的頻率震動(dòng)的膝上型電腦接收到電流，能量充入設(shè)備中5)沒(méi)有轉(zhuǎn)換成膝上型電

9、腦的能量不會(huì)被天線重新吸收。不能產(chǎn)生沒(méi)有轉(zhuǎn)換成膝上型電腦的能量不會(huì)被天線重新吸收。不能產(chǎn)生1010兆赫兆赫共振的人和其他物體不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生干擾共振的人和其他物體不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生干擾Principle of Wireless Electricity 系統(tǒng)運(yùn)作方式第一個(gè)線圈放置在家用電源的接線盒內(nèi)，而后嵌入墻壁或房頂?shù)诙€(gè)線圈安裝在電視機(jī)或電腦等裝置內(nèi)輻射能量接收能量能能量量傳傳遞遞Principle of Wireless Electricity 只要讓電磁能發(fā)射器同接收設(shè)備在相同頻率上產(chǎn)生共振，它們之間就可以進(jìn)行能量互換 為移動(dòng)電子設(shè)備充電：手機(jī)、筆記本電腦（不影響使用，隨時(shí)隨地的充電）為固定電子設(shè)

10、備提供電能（不需要繁雜的線路）消費(fèi)電子產(chǎn)品消費(fèi)電子產(chǎn)品APPLICATIONS為現(xiàn)有的電動(dòng)車輛充電：高爾夫球車、工業(yè)車輛為將來(lái)的混合動(dòng)力或全電動(dòng)汽車充電（在任何地方，家中、停車場(chǎng)）取代有線，直接進(jìn)行無(wú)線能量傳輸APPLICATIONSAPPLICATIONS 偏遠(yuǎn)或危險(xiǎn)地區(qū)的電能輸偏遠(yuǎn)或危險(xiǎn)地區(qū)的電能輸送送 太陽(yáng)能電站、風(fēng)力電站的太陽(yáng)能電站、風(fēng)力電站的電能輸出電能輸出 從太空向地面?zhèn)鬏斈芰繌奶障虻孛鎮(zhèn)鬏斈芰繛橹踩氲尼t(yī)療設(shè)備充電，如心臟起搏器為軍用設(shè)備充電，如可回收探測(cè)器、機(jī)器人、飛行器智能卡的無(wú)線充電機(jī)器人等設(shè)備的無(wú)線充電APPLICATIONS其它應(yīng)用其它應(yīng)用無(wú)需繁雜的連線無(wú)需電源線和電源不會(huì)對(duì)無(wú)線電信號(hào)產(chǎn)生干擾能量損失小對(duì)人體健康的影響小比電磁感應(yīng)更高效成本低ADVANTAGESDISADVANTAGESu傳輸距離短u能量效率較低，目