无线电源产业发展与未来电气化
无线电力产业预计将呈指数级增长。无线电源对几乎所有领域都有重大影响,因为它可以使物联网更快地实现和发展。
发布日期:2023年3月24日
什么是无线电力传输技术?
无线电能传输又称非接触电能传输,是指将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能量、激光、微波、机械波等)。
无线电力传输是将电能(电)从供电设备直接传输到电气设备上,无需电线或导体。它可以用来给电池充电,用于电力存储或直接操作。无线传输通常可以利用电磁场的耦合效应,包括感应耦合和谐振耦合。广义上讲,所有无线电波的传播都是一种能量的传输。不同之处在于无线传输的效率和功率更高。
无线发射器可以安全地为嵌入在几乎任何设备中的接收器供电,类似于Wi-Fi发送数据的方式。物联网传感器、临时跟踪器、智能手机、游戏控制器、智能手表等设备可以配备接收器,并向发射器发送信号,发射器可以在远处安全接收电力。
无线电源的传输原理是什么?
- 接触充电技术:
利用电磁感应原理,这种非接触式充电技术越来越广泛地应用于许多便携式终端中。在这种类型中,两个线圈放置在相邻的位置,当电流流过一个线圈时,产生的磁通量成为一种介质,导致电动势也在另一个线圈中产生。 - 微波能量传输技术:
微波能量传输利用的是电磁波能通过天线发送和接收的原理。微波能量传输是将微波聚焦并按控制方向发射。在接收端,接收到的微波能量通过整流天线(整流天线)转换成直流电源。 - 共振技术:
利用电磁场的共振法在电子领域得到了广泛的应用。但是,电源技术不使用电磁波或电流,只使用电场或磁场。
影响无线电力未来的发展趋势包括行业监管方面的进展。因此,许多无线电源应用已经在提高效率、安全性和便利性。
无线电源技术可以在无视觉的情况下通过空气远距离传输电力,扫清了关键的监管障碍,为广泛的消费和工业应用铺平了道路。在美国,FCC已经为一项可以安全有效地提供无线电力的专利技术颁发了多项认证。基于射频技术的非视距无线电力远距离传输技术可以不受限制地传输电力。
无线电源的应用
- 无线电力将如何改变物流?
随着监管部门的批准,无线电源行业已经开始为企业提供新的选择。例如,卡车拖车的跟踪系统使用无线供电技术,有效地帮助全球最大的零售商节省资金,提高繁忙配送中心的安全性。
运输和物流、零售以及几乎任何企业或消费者用例都有无穷无尽的应用程序。无需人工干预就能远距离跟踪托盘或集装箱位置的传感器将给全球供应链带来变化。传感器不仅可以跟踪位置,还可以提供有关条件(如温度和湿度)和处理(如物品是否掉落)的信息。这可能会极大地改变易腐和/或易碎物品的分布。当情况发生变化,物品需要移动时,传感器可以在没有有线传感器所需的电气基础设施的情况下提醒仓库或零售人员。 - 无线电力将如何改变医疗保健?
无线电源还可以改变医疗保健,将患者从目前需要为许多设备供电的电线中解放出来,这些设备收集关键的健康数据,并在生命体征发生变化时提醒护理人员。使用无线供电设备可以消除笨重的电池,使患者可以在任何地方佩戴设备,从而提高患者的依从性。
在医疗保健应用中,支持实时数据传输的无线电源可以让护理团队和/或医院系统立即分析信息,还可以建立报警系统。当患者的生命体征发生变化并需要立即采取行动时,系统会自动将消息发送给患者、员工、家属和急救人员。 - 无线电力将如何改变消费领域?
无线电源有可能减轻许多消费者的担忧。在手机的情况下,电池可以封装,所以不需要电线充电。在未来,消费者还将能够通过无线传输电力为他们的智能家居和个人设备供电。室内无线摄像头、空气质量和温度显示设备、家里的智能跟踪器都可以自动充电。智能手表可以戴在身上,不需要取下来充电,使人们能够收集诸如睡眠习惯和健身活动等数据。
另一个潜在用途是游戏行业。无需电线和笨重电池供电的游戏控制器可以让游戏开发者专注于增强体验和适应玩家的动作。目前世界上有近30亿游戏玩家,这个数字还在增长,所以这是一个巨大的市场,可以接受无线电源来推动创新。
无人机(UAV)技术也是得益于无线电力的一种商品。无论是对于希望在飞行过程中保持无人机供电的家庭爱好者,还是在商业环境(如仓库)中使用无人机,消除笨重的电池将使无人机小型化,并延长它们的飞行距离。无线电源技术的发展有望解决许多功能性问题。
无线电源技术展望
无线能源在短时间内取得了巨大的进步,行业将以前所未有的方式发展。全球无线充电相关应用技术的发展大多局限于消费电子和智能手机等低功耗应用市场,因为传输效率仍然很低。新发展的大功率无线功率传输技术可应用于无人机、无人船、无人车、无人制导车等非接触式充电应用。超高的转换效率将具有巨大的商业价值。展望未来的无线电源,以释放物联网的全部潜力,并激发企业、医疗保健和消费产品开发领域的创新。
2023年3月24日出版