作者:英格丽德·法德利
（同organic）有机 研究人员用来构建系统的设备
信用:Assawaworrarit & amp风扇
当前通过无线技术给电子设备充电的方法仅在整个系统参数被设置为匹配特定的传输距离时才起作用
因此，这些方法仅限于固定的电能传输应用，这意味着接收电能的设备需要与提供电能的电源保持特定的距离，以便电能传输成功
斯坦福大学的研究人员最近开发了一种新技术，无论设备和电源之间的距离如何，这种技术都可以实现更有效的无线电能传输
他们发表在《自然电子》杂志上的论文有助于克服现有电子设备无线充电工具的局限性
“我们研究的主要目的是克服动态无线充电的障碍，”进行这项研究的研究人员之一锡德·阿萨瓦沃拉里特告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“我们的想法是基于奇偶时间对称性(PT对称性)，它涉及到增益和损耗平衡的系统
" 在他们以前的一项研究中，阿萨瓦沃拉里特和他的同事范善辉介绍了一种非线性的铂对称电路装置，可以提供强大的无线功率传输，即使设备在给定的空间内快速移动，也能保持这种能力
虽然他们的系统取得了令人鼓舞的结果，但其总体效率远远不能令人满意
在他们的新研究中，研究人员引入了一种设计策略，使他们以前开发的系统更加健壮和高效
阿萨瓦沃拉里特解释说:“我们系统的鲁棒性是通过在我们提出的无线功率传输系统的源端加入一个放大器作为增益元件实现的。”
“该增益允许振荡在系统中随着时间的推移而积累，其中振荡频率增长最快
这类似于振荡器中发生的情况，只是电源和负载在空间上是分开的
" 系统本征频率是系统运行良好的频率，有助于向设备有效传输功率
在研究人员设计的系统中，该振荡频率自适应于变化的条件，该条件可以是在亚毫秒时间尺度内接收功率的设备的移动，因此即使设备处于快速移动中，也能保持有效的转移点
研究人员开发的无线电力传输系统的概念图
信用:Assawaworrarit & amp风扇
阿萨瓦沃拉里特说:“我们系统的高效率是通过精心设计增益元件实现的。”
“在我们早期的工作中使用的一种现成的放大器，通过切割出其DC电源的一部分来产生输入信号的放大版本，该部分不会在输出端作为振荡输出，因此效率通常在50%或更低
" 使用开关模式放大器，阿萨瓦沃拉里特和范能够防止效率损失，阻碍了他们在以前的研究中开发的电路设置的整体性能
他们使用的放大器通过操作晶体管作为受控开关来防止这种效率损失，当系统打开或关闭时，晶体管都不消耗功率
阿萨瓦沃拉里特说:“然而，开关模式放大器通常是为窄工作频带设计的，因为需要满足有效的开关条件和输出功率，而输出功率通常对频率很敏感。”
“通过正确的电路设计，传输距离中的耦合和本征频率变化的影响将被抵消，因此，可以在很宽的传输距离范围内保持有效的开关条件
" 研究人员设计的新无线充电系统的主要优势是它的鲁棒性，不管设备离电源有多远
该系统可以在亚毫秒的时间范围内快速适应，这意味着它可以实现远程无线充电，即使当设备以非常高的速度移动时，例如，如果该设备是在高速公路上超速行驶的汽车
“这项研究在理论和实践上都有很大的贡献，”参与研究的另一位研究员范告诉《体育》杂志
（同organic）有机
“就理论贡献而言，我们的工作指出了非线性对PT对称系统动力学的重要性
在实践方面，我们的工作代表了向动态无线电力传输迈出的重要一步，表明这种传输可以稳健有效地完成
" 在一系列初步测试中，新系统取得了显著的效果，因为它能够通过无线技术将大约10W的功率有效地传输到距离电源0到65°c m的移动设备上，总效率几乎保持在92%
将来，该系统可以进一步改进，以便能够从更大范围的距离传输更多的能量
阿萨瓦沃拉里特说:“在我们接下来的研究中，有一些途径值得探索。”
“对于某些应用，例如给行驶中的汽车充电，在路面下嵌入一系列源线圈是有益的
在这种情况下，研究它们的最佳位置和相互作用应该是有用的
进一步增加传递的功率量也很重要，尤其是对于车辆应用
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
