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无线电力传输：当能源无处不在时

公司正在开发无线功率传输 (WPT) 系统，以实现绿色能源和无缝连接。

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量子运行远见
2022 年 12 月 7 日

洞察总结

无线充电长期以来一直是智能手机和其他设备的一项受欢迎的功能。然而，科学家们正在寻找将该技术转移到更复杂的机器上的方法，例如机器人和电动汽车。通过最新的研究，该技术可能最终准备好为下一代自主设备提供动力。

无线功率传输环境

无线功率传输 (WPT) 系统可用于多种用途，包括家用电器和传感器应用。 WPT 技术允许在不使用直接物理链路的情况下进行远距离能量传输。此功能对于为使用电缆既危险又不方便的设备供电非常方便。特别是，磁共振耦合无线电力传输（MRCWPT）系统由于其长距离传输效率高而受到关注。 MRCWPT技术在充电方面非常有前景，已应用于医疗植入物、电动汽车、传感器网络和消费电子产品。

2020 年，斯坦福大学研究人员成功演示了 WPT 如何应用于机器人、电动汽车和无人机。虽然手机无线充电板已经上市，但它们只有在手机静止时才能工作。然而，这种做法对于电动汽车来说并不方便，因为这意味着每天要在充电站充电一两个小时。

两名斯坦福大学工程师在《自然》科学杂志上发表了他们的发现，他们在其中描述了一种可以在未来扩大规模为移动电动汽车提供动力的技术。新的实验室原型可以在最远 10 米的距离内无线传输 1 瓦的电力。工程师们表示，通过一些调整，该系统可以为需要数十或数百千瓦的电动汽车提供电力。

破坏性影响

一些公司和组织已经在 WPT 技术方面遇到了阻力。初创公司 WiBotic 的首席执行官表示，该公司的两个无线机器人充电系统已于 2021 年在欧洲获得安全证书，他称这是向前迈出的一大步。充电器和发射器现已获得CE标志认证，这意味着它们满足欧盟（EU）健康和环保要求。

此外，这些系统符合欧盟国际电工委员会和加拿大CSA（加拿大标准协会）集团的协议。 WiBotic 于 2015 年在华盛顿大学创建，设计的电池充电系统可以自动为陆地或海上的无人机和机器人供电。名为 Commander 的电源管理软件可以通过与硬件配合来优化整个车队的电池使用。该公司计划创建一个电力系统，为未来月球上的机器人充电。

与此同时，2022 年，印第安纳州交通部 (INDOT) 与普渡大学合作开发了世界上第一条无线充电混凝土高速公路。该项目将使用由德国初创公司 Magment GmbH 开发的尖端可磁化混凝土，允许电动汽车在行驶时充电。该项目的前两个阶段涉及由普渡大学西拉斐特校区联合交通研究计划 (JTRP) 进行的路面测试、分析和优化研究。在第三阶段，INDOT 将建造一个四分之一英里的试验台，以测试混凝土在高瓦数（200 千瓦及以上）重型卡车上的动力能力。如果所有三个阶段均成功完成，印度交通部计划使用该技术为印第安纳州部分州际高速公路实现电气化。