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【技术】无线输电技术的发展趋势与应用领域

2015-10-20 09:22来源:电工技术学报关键词:无线输电输电方式电气设备收藏点赞

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另外,作为电网关键的构成之一,电动汽车规模化以后亦可以储存电网的电能。采用无线充电,不仅能够极大增强电动汽车与电网间的互联,同时对智能电网的也具有显著的促进作用。

(2)医疗器械

随着WPT技术的进步,医疗领域的电能供应模式发生了极大的改变,目前主要有ICPT和RFPT(Radio Frequency Power Transmission)等方式进行体外电能供应。

RFPT是医疗领域采用最多的供能方式,在体外有一个线圈,体内亦有一个小线圈,利用两者之间的感应耦合输送电能,电能的主要传输方式其一是经表面皮肤输送能量,另外一种是直接输送电能。医疗系统中的消耗会随着植入装置的复杂化而增加,就采用电池而言,较短时间的植入式装置电能供应一般是满足要求的,但对于长时间式的植入装置常难以满足。

采用无线输电和光电能量供应方式可有效解决这个问题。电磁感应方式中若采用基于E类放大器供电后效率可达约70%,同时能够进行数据传输,但因电子设备的影响,RFPT技术易产生一些电磁兼容问题。对于不同的供电方式,我们可以考虑将它们结合起来使用。

对于植入式医疗装置而言,其对功率的要求非常小,小至几十微瓦,功率较大的也仅几十瓦左右,经表面皮肤的直接电能供应以及植入式电池无线输电等是经常采用的几种方式。人体植入装置是无线输电的重点研究方向之一,采用无线能量传输方式后具有以下优势:

1)能量供应中消除了物理连接,有效解决了导线与皮肤直接接触的问题,进而可以在一定程度上防止因感染导致的炎症。

2)植入式电池消耗完后,以前必须手术进行电池的更换,现在采用无线充电可以有效解决这个问题,极大提高了患者的生活质量。

3)和人体皮肤之间没有直接的电气关系,无裸露的导线和接触机构,极大降低了触电的概率,有效解决了装置的安全问题。

4)无直接的摩擦,有效解决了机械上的损耗和电气销蚀问题,提高了供能的可靠性并减少了对设备的维护。

5)对于非接触变压器一次侧和二次侧来说,两者是松耦合的,因而两者在一定方位上错开时亦然可以正常运行,从而实现灵活供电,同时可以提升患者生活的舒适程度。

(3)便携通信

最近几年,便携通信对WPT的呼声也日渐高涨,并且不少高科技公司已经向该领域进军。结合匹兹堡大学研发的无源型RFID技术,Power Cast公司研发出了一种电波接收型能量存储设备,它采用了射频发射装置进行能量的传输。Splash Power公司则深入研究了ICPT技术,并取得了重大突破,研制出来了用于给手机电能供应的平台。在进一步的研究之下,香港城市大学的许树源教授开发出了多种便携式通信装置的电能供应平台,并且对成果进行了转化。

原标题:【技术】无线输电:发展趋势与应用领域
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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