浅谈无线输电的四种方式

　　1、电磁感应原理
　　
　　此原理与电力系统中常用的变压器原理类似。在变压器的原边通入交变电流，副边会由于电磁感应原理感应出电动势，若副边电路连通，即可出现感应电流。电力系统中的电压、电流互感器也是采用了类似的原理。
　　
　　相对于无线输电而言，变压器的原边相当于电能发射线圈，副边相当于电能接收线圈，这样就可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。
　　
　　虽然电磁感应原理在电力系统中应用的初衷并不侧重于电能的传输，而是利用能量的转化改变电压、电流的数量级，但其对无线输电确实产生了一定的启发作用——尤其是电能的小功率、短距离传送。
　　
　　目前使用电磁感应传递电能的主要有电动牙刷，以及手机、相机、MP3等小型便携式电子设备，由充电底座对其进行无线充电。电能发射线圈安装在充电底座内，接收线圈则安装在电子设备中。这种原理的无线输电方式市场上已经存在。
　　
　　2、谐振式无线输电
　　
　　这种无线输电方式与无线通信原理类似，其发送端谐振回路的电磁波开放式弥漫于整个空间，在接收端回路谐振在该特定的频率上，从而实现能量的传递。这种输电方式在接收端输出功率比较小时可以得到较高的传输效率。但其存在电磁辐射，传输功率越大，距离越远，效率越低，辐射就越严重。因此这种方式也是只适用于小功率、短距离的场合。
　　
　　3、磁耦合共振原理
　　
　　这种方式需要发射和接收两个共振系统，可分别由感应线圈制成。通过调整发射频率使发射端以某一频率振动，其产生的不是弥漫于各处的普通电磁波，而是一种非辐射磁场，即把电能转换成磁场，在两个线圈间形成一种能量通道。接收端的固有频率与发射端频率相同，因而发生了共振。随着每一次共振，接收端感应器中会有更多的电压产生。经过产生多次共振，感应器表面就会集聚足够的能量，这样接收端在此非辐射磁场中接收能量，从而完成了磁能到电能的转换，实现了电能的无线传输。未被接收的能量被发射端重新吸收。这种非辐射电磁场的范围比较有限，不适用于长距离，要求发射端与接收端在感应线圈半径的8倍的距离之内。
　　
　　2007年，以美国麻省理工学院物理学家MarinSoljacic为首的研究小组利用此原理，以两个直径1500px的铜线感应线圈作为共振器，一个与电源相连，作为发射器，另一个与台灯相连，作为接收器。他们成功把一盏距发射器2.13m开外的60瓦灯泡点亮。从而在实验上说明了此原理的可行性。
　　
　　4、微波无线输电
　　
　　前几种无线输电方式适用的距离、传输的功率都比较小，要想实现长距离、大功率的电能无线传输，则可采用微波或激光的传输方式。由于微波或激光的波长比较短，故其定向性好，弥散小，可用于实现电能的远程传输。这种传输系统由电源、电磁波发生器、发射天线、接收天线、高频电磁波整流器、变电设备和有线电网组成，其大致流程如下。
　　
　　电源→电磁波发生器→发射天线→接收天线→整流器→变电→电网
　　
　　之前小编也说过无线输电的应用前景，如果无线输电得以实现(zui可能的是在小功率短距离情况下)，那么在房间里的各种电气设备便可接收无线电能。杂乱如麻的电线和插板将不复存在，而且一次性电池的使用量也会大为减少，对节约资源和保护环境都非常有利。各大公共场所都会安装无线充电设备，就不会出现没带充电器而不知所措的问题。电车也不必到充电站进行充电，而且也会减少因蓄电池没电而停止运行的情况。病人不需要做手术就可以给体内的电子设备充电。