斯坦福大学研发无线充电技术 或可让电动汽车边行驶边充电

尽管智能手机已经可以用上无线充电垫，但也只有在手机保持静止不动的情况下才能工作。对于汽车而言，此种充电方式与在充电站充一两个小时的电一样，很不方便。三年前，斯坦福大学电气工程师Shanhui Fan和其实验室研究生Sid Assawaworrarit打造了首个能够为运动中的物体无线充电的系统。不过，此种技术效率太低，无法用于实验室以外的应用。

（图片来源：斯坦福大学）

据外媒报道，近日，Shanhui Fan和Sid Assawaworrarit展示了一项新技术，未来可推广，为公路上行驶的汽车提供动力。从近期来看，该系统很快可以为在仓库和工厂车间中移动的机器人无线充电，从而让机器人无需停工，一天24小时都在工作。

无线充电器通过产生一个磁场来传输电力，而且该磁场会以一定的频率振荡，在接收设备的线圈中产生共振振动。问题是，如果电源和接收设备之间距离发生变化，即使变化很小，共振频率就会改变。

三年前，研究人员取得了首个突破，研发了一种无线充电器，即使与接收设备的距离改变，也能传输电力。研究人员通过集成放大器和反馈电阻器以实现该功能，当充电器和移动物体之间的距离改变时，放大器和反馈电阻器能够让系统自动调整工作频率。但是，初始系统效率不足，不具实用性。该放大器本身就需要利用很多电力来实现放大效果，导致该系统只能传输10%的电力。

但是在新研究中，研究人员展示如何将系统的无线传输效率提高至92%。Assawaworrarit解释表示，关键是利用更高效的“开关模式”放大器取代原来的放大器。此种放大器并不是新事物，但是使用条件非常苛刻，只有在非常精确的条件下才能产生高效率的放大效果。经过多年的修补以及额外的理论工作，研究人员才设计出有效的电路结构。

新型实验室原型系统可以在2至3英尺的距离内无线传输10瓦的电力。Fan表示，将该系统扩展用于传输一辆汽车所需的数十或数百千瓦的电力，也没有任何根本障碍。他表示，该系统的速度足以为一辆超速的汽车提供电力。该种无线传输电力技术只需几毫秒就可完成电力传输，与时速为70英里/时的车辆穿过4英尺长充电区所需的时间相比，根本就不足挂齿。不过，研究人员表示，唯一的限制因素是，汽车电池能够以多快的速度吸收所有电力。

Assawaworrarit表示，无线充电器不会构成健康风险，因为即使是功率极大的汽车无线充电器所产生的磁场，也在现有的安全准则范围内。虽然磁场确实能够在人们毫无察觉的情况下，将电传输给他们。

尽管可能还需很多年才能在高速公路上嵌入无线充电器，不过，机器人，甚至无人机可能会先实现该技术。与长长的高速公路相比，在地面或屋顶安装充电器的成本要低得多。Fan表示，想象一下无人机，可以偶尔俯冲下来，在屋顶上盘旋，快速充好电，就能飞一整天。