首页>>世界之窗>>世界科技

日本研发出无线供电oled灯

无线充电技术在手机上得到了一定的运用,已经越来越成为一种流行趋势。而手机之外的其它厂商,也似乎从无线充电技术上,找到了一个潜在的发展机会。

近日,日本东芝公司在东京照明技术展会上公布了一款采用无线供电的oled灯,将无线供电技术运用到更广泛的领域。

东芝推出的无线供电oled灯共有两种款式,不过其原理大体相同,均由无线供电基座和若干个oled灯单元组成。每个oled灯单元可从基座上拆卸,而安装在基座上的单元则可发出亮光。由于没有了线材的束缚,这款灯的每一个oled单元可随意组合摆出各种图案,因而更具多样性。

不仅如此,据东芝公司介绍,他们的oled灯单元在不工作状态时,能够实现接近透明化,有利于白天光线的穿透,不会在地板上形成阴影。

此外,东芝公司还使用了特殊工艺,实现在没有挡板的基础上oled光线能大部分聚集在一个方向,提高中心位置的光线亮度。即便很低的功率,光线亮度看起来也相当足够。

然而,目前东芝公司尚未公布这款透明无线供电oled灯具的价格和上市时间。

无线供电技术的原理

美国麻省理工学院的科学家开发出一种新的供电方式,使用非辅射性的无线能量传输方式来驱动电器,无论是手机,笔记本电脑还是数码相机,如果这项研究获得成功,它们的充电器都可以退休了。

这项研究始于2007年6月,当时麻省理工学院物理系的副教授marin soljacic的手机电池报销了,于是他便下决心联合了其他几位教师和研究生,准备给这些日常的便携电器研发一种更简单的供电方式。

该项技术的原理其实非常简单,我们日常所接触到的电磁波都承载着能量。无线电广播在发射时,大部分的能量都四散在了空中,而这项技术就是要用一种非放射性的场来聚集这些能量。

我们都知道,特定频率的电磁波会引起物体的震动,两个固有频率相同的物体就可以传递这种震动,从而传递能量。我们可以让一个诸如铜制天线的物体发射电磁波,而让接收器来接收,转化为能量。

理论上说,所有现在使用电池的电器都可以换用这种方式供电。当然,现阶段这种传递还仅限于几米的短距离范围。

关于由此产生的电磁辐射对人体的影响问题,研究者们正在进行试验,以最终满足fcc的标准要求。开发人员称,现在的辐射水平大概和核磁共振仪类似,应该是在安全范围之内。

如果试验进行顺利,这种无线供电技术将会有非常巨大的发展空间,比如可以在地下铺设线路,随时为我们手中的电话,甚至行进中的汽车充电。但研究者指出,该技术仍处在起步阶段,这些展望都还存在在设想当中。

无线供电技术的三种方法

无线供电技术其实早在很多年前就有概念,并且有不少专家希望在此有些突破,基本上无线供电技术可以采用以下方法:

电磁耦合

电磁耦合对电源工程师来说,再也熟悉不过了,变压器就是利用这个原理来传递能量。如果把变压器的两个绕组分开,就是某种意义上的无线供电。

电动牙刷的充电就是个典型案例,但是用电磁耦合的方式有很大的缺点,没有高磁导率的磁芯作为介质,磁力线会严重发散到空气中,导致转递效率下降,特别在两个线圈远离的时候,下降的非常厉害。所以不适合大功率,远距离的无线供电。

光电耦合

把电能转化为光能,比如激光,通过光将能量传递到目的地再转化为电能。这种无线供电技术比较直观,而且光电转换技术也相对应用广泛。但是光的传递路径具有缺陷,就是传递路径中不能有障碍物。所以这种技术,也是有很大的应用缺陷。

电磁共振

电磁共振这个名词有点陌生,据说其原理类似声波共振的原理,两种介质具有相同的共振频率,就可以用来传递能量。witricity的技术就是采用了这种原理。

他们称之为非辐射性电磁共振。当然这可能并不是说该项技术没有辐射,但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。

现有多个研究小组正在设法利用无线电波为低能耗微型设备提供能源。借助该技术,美国杜克大学已研发出一款带有鸣音提醒功能的安全帽。

电力传输将进入无线时代

2013年2月份,韩国先进科技研究所(kaist)和韩国铁道研究院(krri)联合改进了一种电力无线传输技术,使其可为铁路等大规模运输系统提供稳定的60khz、180kw的无线电力输送。

据介绍,这项技术名为无线电力机车系统(olev)。加载olev的机车无需进入专门的充电站或更换电池,无论是在行进还是停驻过程中都可以随时随地接收无线电力,因此,其电池的大小只有传统电力机车的五分之一。同时,olev符合国际电磁领域的标准。

2011年,加载olev的原型机一辆公交车和一辆有轨运煤车由kaist独立研制成功,当时该系统能以85的效率为两辆车输送20khz、10kw的电力。

而此次两家机构进行的改进则证明olev可被用于更大规模的运输系统。kaist无线电力传输技术与开发中心主任dong-ho cho教授介绍了改进之处:“我们将系统的电力传输密度提高了3倍多;减小、减轻了电力接收模块的尺寸和重量;削减了olev主要部件如供电和接收系统等的成本,使其更容易商业化。”

据悉, kaist和krri还将继续对这项技术进行改进,并将于2013年5月开展有轨运煤车试验,2013年7月开展城市道路行驶试验以及开展高速铁路试验。

如果该技术最终得以广泛应用,一些传统铁路设施,如电缆、电极、集电弓等将被取消,进而使铁路建设成本大大降低。

同时,由于无需上述设备,铁路所需空间也将变小,这将降低隧道修建成本。此外,该技术还将解决高铁运行噪音、集电弓连接等难题。

无线电力传输推动电动汽车产业突破

和便捷性的特点相比,无线充电技术的节能环保特点被更广泛地看好。尤其是在方兴未艾的电动汽车领域,无线充电技术的发展更是被视为该行业取得市场突破的关键。

众所周知,电动汽车的市场推广最大难题在充电便利性上,即使是汽车厂商目前已经在充电技术上突破了反复充电、家用插座充电两大技术难关,但专业汽车充电站的建设发展仍然远远落后于实际需要。

对此,东南大学电气工程学院院长黄学良认为,纯电动汽车实现无线充电已是大势所趋,而新的无线充电技术则是未来纯电动车无线充电的关键。

黄学良表示,未来无线充电技术还将在与智能电网的结合中得到长足的发展。如果能在道路上实现无线供电,会进一步降低对纯电动汽车动力电池能量密度的要求,更有力地推动纯电动汽车的大规模应用。

同时,纯电动汽车与智能电网建设相结合还可以监控所有纯电动车辆的电池状态,采集高峰、低谷用电负荷及电价等方面的相关信息,从而引导电动汽车车主合理充放电,不再需要大量工作人员的参与,可降低人力管理及维护的成本。

不仅如此,据相关专家介绍,如果无线充电技术取得突破,那么纯电动汽车续航里程短的问题将成“浮云”。届时,公路上行驶的纯电动汽车可通过相关设施进行充电,从而可大幅度提高纯电动汽车的续航里程。

由此对动力电池能量密度要求的降低将会大幅度降低纯电动汽车的制造成本及售价,更有利于纯电动汽车的推广及应用。同时,驾驶员可通过使用相关识别卡结算无线充电费用,可让纯电动汽车节约充换电的大量时间。

如果这项技术得到突破,被视为纯电动汽车“禁区”的重型卡车也可因无线充电而采用大功率电机,让汽车真正进入“纯电动时代”。

特别声明:本文仅代表作者个人观点。其原创性以及文中表达的观点和判断不代表本网站。本网站对文中内容的真实性和完整性不作任何保证或承诺,仅供读者参考交流。【世界商贸网】