理解WiTricity的電能無線傳輸技術(shù)到底是什么其實并不難。理解它是怎么工作的可能會有一點復(fù)雜，但也并不一定需要太多工科背景。我們以電學(xué)及磁學(xué)的基礎(chǔ)知識開始，一起去探究一下WiTricity的電能無線傳輸技術(shù)的奧秘。

點擊圖片上方的“無線充電圈”，關(guān)注無線充電行業(yè)。

 

我們這里簡單介紹一下這些基本的技術(shù)知識。

 

電學(xué)：

電子流（電流）通過導(dǎo)體（像導(dǎo)線），或者給空氣充電（像閃電），這時能量從一個地方傳輸?shù)搅肆硗庖粋€地方。

 

磁學(xué)：

有一種磁力，它會讓某些物體相互吸引或相互排斥，像像冰箱的電機里和地球的磁場的永磁體它具有恒定的磁場會產(chǎn)生這種磁力。

交變的磁場是通過導(dǎo)線的交流電產(chǎn)生的，磁場的強度，方向和范圍主要通過磁力線來表示。

 

電磁學(xué)：

電磁學(xué)反映的是電場和磁場上的相互依賴關(guān)系。例如：交變的磁場產(chǎn)生電場，交變的電場產(chǎn)生磁場。

如果給一環(huán)形線圈（這里稱為初級線圈）加一交流電信號，在線圈的周圍將產(chǎn)生交變的磁場。當(dāng)另一線圈（這里為次級線圈）環(huán)形線圈靠近初級線圈，部分交變磁場將通過次級線圈，將在次級線圈產(chǎn)生或感應(yīng)出電流。次級線圈也就可以給其他設(shè)備供電。這種情況下電能從一個線圈傳輸?shù)搅硪痪€圈，也就是我們熟知的磁感應(yīng)。

一些我們熟悉的基于電磁感應(yīng)原理的應(yīng)用就是變壓器和發(fā)電機。

 

能量耦合：

能量耦合指的是能量通過從一個物體傳到另一個物體。舉個簡單的例子就像火車頭拉火車，在火車頭和火車之間的機械耦合克服了摩擦力和慣性拉動火車跑起來。

當(dāng)一個線圈產(chǎn)生的磁場作用于另一個線圈并感應(yīng)出電流，這就是磁場耦合。通過這個方式，電能也就從電源傳輸?shù)搅素撦d。相對于火車頭和火車的機械耦合不同的是，磁場的耦合在能量的發(fā)送和接收端之間并不需要物理連接。

 

共振：

共振的特性就是可以發(fā)生在多個系統(tǒng)之間?？梢哉J(rèn)為能量是可以被有效的添加到以固有頻率震蕩的系統(tǒng)中的。

操場上的秋千就是一個包括勢能和動能的震蕩系統(tǒng)的例子。孩子們的秋千來來回回的以一個頻率運動是由秋千的長度決定的。如果小孩根據(jù)秋千的運動調(diào)整好他的手和腿的運動情況就可以就可讓秋千蕩的更高。如果秋千以共振頻率震蕩，小孩的簡單運動的能量就能有效的傳遞到了整個秋千里了。

另外一個共振的例子，歌詞家以一個音唱一個調(diào)子可以把桌上的酒杯打碎。這個例子里，酒杯就是一個共振系統(tǒng)。聲波通過空氣傳遞給酒杯，聲音的能量杯轉(zhuǎn)換為酒杯的機械震動。當(dāng)歌唱家的聲調(diào)剛好與酒杯的共振頻率吻合，杯子就開始震動最后甚至破碎。酒杯的共振頻率與酒杯的尺寸、形狀、玻璃的厚度以及酒的多少等有關(guān)系。

 

磁共振耦合：

磁場的耦合是指兩個系統(tǒng)通過他們的交變磁場來傳遞能量。當(dāng)兩個系統(tǒng)的磁場耦合頻率與兩個系統(tǒng)的固有頻率非常接近的時候時就發(fā)生了共振耦合。

 

WiTricity的技術(shù)：

WiTricity技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)射和接收端是都是工作在磁共振頻率，通過磁近場技術(shù)可以高效的傳輸能量。在發(fā)射端和接收端的距離遠大于發(fā)射端和接收端尺寸的情況下，如果設(shè)計好特殊的電子控制系統(tǒng)就可以高效率的把能量從發(fā)射端傳遞到接收端。

英文原文：WiTricity官網(wǎng)     翻譯：無線充電圈

 

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