无线输电技术.ppt

1、,无线输电技术,报告人：f 导师： 0,Main Content,What is Wireless Electricity？,无线输电,无线传输电力能量的技术,无本质区别,传输能量,能量上的信息,无线输电,Transmission form of Wireless Electricity,目前比较新颖的无线传输技术,Need of Wireless Electricity :,当你在图书馆，笔记本电脑没有电了，公共插座都被别人占用,当你站在家里看到乱成一团的电线,21世纪，手机、电脑已经成为生活不可或缺的一部分,如果有无线供电该多好！,尼古拉特斯拉,1891年提出无线传电方法,5060低频高压

2、电流,高频电流,空气,输电,省却输电线缆成本 免去电阻损耗,沃登克里弗计划,美国长岛(Long Island)建设一座足 可输出100万匹交流电流的,特斯拉线圈,1904年兴建了特斯拉电塔,失败,辐射模式进行，能量 浪费太大，传输效率低,Development of Wireless Electricity,美国麻省理工学院物理学家马林绍利亚契奇,MIT WiTricity研究团队,2006年11月发起一项代号 为WiTricity的研究计划,2008年成功地把一盏距发射器2.13米开外的60瓦电灯点亮,为什么墙里的电不能直接给我的手机充电呢？,Development of Wireless

3、Electricity,2009年，全球科技、娱乐及设计（TED Global）大会上，美国无线电力,现场为一部谷歌G1手机和iPhone隔空充电，并开启了一台没有接电线的电视机,美国无线电力,Development of Wireless Electricity,海尔,2010年1月，海尔在第四十三届国际消费类电子产品展览会(CES展)上推出全球首台“无尾电视”,美国无线电力（WiTricity）,两个磁线圈，第一个放置在家用电源的接线盒内， 嵌入墙壁或房顶，第二个安装在电视机或电脑等装置内,电磁波就会在两个线圈之间传递能量，第一个线圈负责辐射能量，第二个线圈负责接收能量,利用“磁耦合共振”

4、原理实现无线供电,Principle of Wireless Electricity,MIT无线输电研究团队,两个直径60厘米的铜丝感应线圈充当共振器，一个与电源相连，作为传导器；另一个与台灯相连，充当接收器,海尔,借用MIT无线输电原理,共振现象,共振是自然界极为平常的现象，种类繁多,能量交换只会发生在振动频率一样的两个物体之间， 而频率不一致的两个物体间则不传递能量,MIT、美国无线电力、海尔所运用的 方式都是电磁场共振,共振共通的特征：,乐器的音响共振,秋千的机械共振,电磁场的共振,核磁气的共振,Principle of Wireless Electricity,当两个物体拥有同样的共振

5、频率时，就会同时产生振动，进行能量交换；而当使用某个特定频率时，共振频率能源的效率会更高。,Principle of Wireless Electricity,物理学上的低频电磁波共振原理：,当一位歌唱演员唱歌时的音调，与我们敲击玻璃杯的音调振幅相同时，玻璃会有效吸收歌手音调的能量而破碎一样,Magnetism,Electromagnetic induction,Electromagnetism,Energy/Power Coupling:,Resonance,Resonant Magnetic Coupling,Bacics of Wireless Electricity,Electrici

6、ty,通过电导体或空气传输电能,Magnetism,通过运动的带电体或磁体本身得到,Electricity,Magnetism,Electromagnetic induction,随着时间改变的电场和磁场相互作用的结果,Bacics of Wireless Electricity,使带电体之间相互产生作用,Electromagnetism,Energy/Power Coupling,能量从一个物体传输到另一物体时发生耦合,RESONANCE,物体在共振频率处趋向大幅度的振荡，即使 周期驱动力很小的情况下,Resonant Magnetic Coupling,两种物体在交换能量时发生磁场耦合，当

7、它们的振动频率一致时，产生谐振耦合,Bacics of Wireless Electricity,1)输电线中的电能传入用铜制造的天线中 2)天线以10兆赫的波长振动，产生电磁波 3)天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外 4)同样以10兆赫的频率震动的膝上型电脑接收到电流，能量充入设备中 5)没有转换成膝上型电脑的能量不会被天线重新吸收。不能产生10兆赫共振的人和其他物体不会对它产生干扰,Principle of Wireless Electricity,系统运作方式,第一个线圈放置在家用电源的接线盒内， 而后嵌入墙壁或房顶,第二个线圈安装在电视机或电脑等装置内,辐射能量,接收能量,能 量

8、 传 递,Principle of Wireless Electricity,只要让电磁能发射器同接收设备 在相同频率上产生共振， 它们之间就可以进行能量互换,为移动电子设备充电：手机、笔记本电脑（不影响使用，随时随地的充电） 为固定电子设备提供电能（不需要繁杂的线路）,消费电子产品,APPLICATIONS,为现有的电动车辆充电：高尔夫球车、工业车辆 为将来的混合动力或全电动汽车充电（在任何地方，家中、停车场） 取代有线，直接进行无线能量传输,APPLICATIONS,交通工具,APPLICATIONS,偏远或危险地区的电能输送 太阳能电站、风力电站的电能输出 从太空向地面传输能量,大功率能量传输,为植入的医疗设备充电，如心脏起搏器 为军用设备充电，如可回收探测器、机器人、飞行器 智能卡的无线充电 机器人等设备的无线充电,APPLICATIONS,其它应用,无需繁杂的连线 无需电源线和电源 不会对无线电信号产生干扰,能量损失小 对人体健康的影响小 比电磁感应更高效 成本低,ADVANTAGES,DISADVANTAGES,传输距离短 能量效率较低，目前仅为40% 能量传输和接受端的电磁共振频率必须精确相同 容易受