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车辆可边跑边充电 美国大学新发明

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  现代科技产品大量仰赖电力,举凡手机到特斯拉都是如此,而且我们也希望尽量多利用,因为电动交通工具零碳排也低污染。不过我们也都觉得充电很花时间,也限制了电动车的应用范围。如今美国丹佛大学研究团队似乎找到解方,他们开发出一种无线充电的方式。


  "物理学"网(phys.org)介绍,史丹佛大学电机工程教授方尚惠(音译:Shanhui Fan)表示,目前感应起电的范围到1公尺,教授与他的助理席德.阿桑瓦渥拉里特(Sid Assawaworrarit)在实验室里向媒体示范这个装置,确实可以点亮送电站附近的白光LED。虽然目前只能传输1毫瓦的电荷,而电动汽车通常需要几十千瓦才能效动,但是原理是一致的。因此团队正在持续研究,希望能够大幅增加可隔空传电的电量,并且有更长的传电距离。目前团队已经把这项研究结果,发表在6月15日的《自然》杂志(Nature)。

  这项研究的基础是来自2007年在麻州理工学院的"谐振感应耦合"(Resonant inductive coupling)。要是两个线圈如果具有同样的电磁频率,就会产生同步的电子振荡,电力就能够达到隔空传送,如果两个线圈调整到相同的电磁共振频率,并且保持在正确的角度,那么转移效率可以进一步提高,但是两个线圈必须在静止状态下才能维持稳定的传电品质。



  目前这个原理己经被应用在无线手机充电器上,有些电动车也采用这种感应充电技术,但是充电效能都不如电线来的好,而且距离都很短。如今方尚惠教授的团队利用市售的电压放大器和反馈电阻,并且自动计算不同距离的正确传电频率,因而达成1公尺距离的感应充电,确实是一大进步。


  最早提出无导线电力传输概念的,是着名的电学奇才尼古拉.特斯拉(Nikola Tesla),据说他曾经以"特斯拉线圈"点亮1英哩外的灯泡,他还曾设想电力免费化的城市蓝图。不过后来发现,"特斯拉线圈"顶多能点亮30公分内的灯泡,坊间的传说可能过于夸大。但是特斯拉确实是个杰出的人物,他的许多电学概念是走在时代之前的,史丹佛大学发明的无线输电技术,也可以说是"特斯拉线圈"的徒子徒孙。

  团队认为,假如传电的功率能够有效放大,那么未来的捷运与电车就不需要高压电的集电线路,而是一组又一组的充电发射站,安全性可以更大幅增加。
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