無線電能傳輸是一種在沒有物理導(dǎo)線的情況下將電能從一個地方傳輸至另一個地方的技術(shù)。這種技術(shù)通常需要一個發(fā)射器來將電能轉(zhuǎn)換成電磁波信號,并使用一個接收器將這些信號轉(zhuǎn)換回電能。
1.無線電能傳輸原理
無線電能傳輸?shù)脑硎且揽侩姶艌鰝鞑ズ湍芰狂詈蠈崿F(xiàn)。當發(fā)射端的無線電源加入高頻振蕩電流時,會產(chǎn)生高頻電場和高頻磁場。當這些場穿過空氣或其他介質(zhì)時,它們會形成電磁波。這些電磁波可以在空間中自由傳播,直到被接收器捕獲并利用能量。
2.無線電能傳輸分類
根據(jù)傳輸距離和功率需求的不同,無線電能傳輸可以分為三種類別:
2.1 遠程無線電能傳輸
遠程無線電能傳輸(也稱遙控電源)旨在通過長距離傳輸較大功率,從而為遠程設(shè)備供電。典型應(yīng)用包括利用天線將能量傳輸至遠程傳感器和數(shù)據(jù)采集站,無需電池或人工替換。
2.2 中距離無線電能傳輸
中距離無線電能傳輸比較適合需要在相對短的距離內(nèi)傳輸中等功率水平的設(shè)備。這種技術(shù)可用于傳輸功率為數(shù)瓦至幾十瓦之間的能量,例如電視遙控器和手機充電站。
2.3 近距離無線電能傳輸
近距離無線電能傳輸是一種低功率且近距離的傳輸方式。這種技術(shù)通常以毫瓦甚至微瓦級別的功率工作,適用于諸如NFC標簽等“物聯(lián)網(wǎng)”(IoT)應(yīng)用以及智能手機功能。
3.無線電能傳輸發(fā)展歷史
最早與無線電能傳輸相關(guān)的研究可以追溯到19世紀末期,在無線電技術(shù)得到廣泛推廣之前。1901年,尼古拉·特斯拉首次實現(xiàn)了通過無線電能傳輸點燃一盞燈泡。1920年代,日本的霧峰紀念館正式建成,成為世界上第一個使用基于無線電技術(shù)的遠程供電系統(tǒng)的地方。如今,隨著物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備需要越來越小、靈活且節(jié)能,無線電能傳輸正逐漸成為重要的研究領(lǐng)域。