自此以后,无线电能传输的研究开始向两个方向发展:
近场,或者叫做非辐射域。一般认为小于一个波长的距离。
远场,或者叫做辐射域。一般认为大于一个波长的距离。
近场方面,无线电能传输的主要实现方式有:磁感应耦合,电容耦合,动磁耦合。远场方面,无线电能传输的主要实现方式有:微波,激光。下面就说一下比较代有表性的磁感应耦合和微波。
磁感应耦合,又分为一般磁感应耦合和共振磁感应耦合。后者较之前者工作在一次侧和二次共同谐振频率上,由于耦合线圈具有很高的Q值,所以在谐振状态下可以实现高效率的感应耦合。此外,二者在工作频率和传输距离上也有一些区别。前者一般工作在Hz~MHz,适用于近距离传输;后者一般工作在MHz~GHz,适用于近距离和中距离传输。对于共振磁感应耦合,最著名的应该是MIT的研究者在2007年这篇paper里所述的工作,他们成功利用共振磁感应耦合的方式点亮了一个8倍于线圈半径的,2米之外的60W灯泡。基于磁感应耦合的无线充电是目前研究最多,应用最广泛的方式,从我们生活中熟悉的电动牙刷,手机,到电动汽车,再到植入人体的医疗设备,无线充电以可以接受的的充电效率和其他众多优势(安全,多设备同时充电,酷炫等等)已经被应用到众多产品中。图3~5分别是磁感应耦合式无线充电实际应用。
图3.Lumia无线充电座
图4.电动汽车无线充电装置