2023-11-21
无线电力传输使用电磁场作为能量的传递媒介,解放了我们对物理连接的依赖。然而,其中的科学和工程挑战相当复杂。系统的设计、发射机的正确位置、效率最大化以及系统验证行为的需求都需要精密的工程技能,辅之以高端工具例如数值模拟来预测和改善WPT系统的表现。
当前,最普遍的WPT技术包括电感耦合方式和磁共振。电感耦合是最常用的方法,它通常被用于消费电子设备,例如手机无线充电器。然而,这种方法效率较高的前提是两个天线——发射端和接收端——必须非常接近。因此,对于需要在较远距离依然能够接收能量的机器人或无人机而言,电感耦合并不理想。
磁共振技术,在定位的灵活性上提供了一线希望。与电感耦合相比,磁共振可以在更大的范围内实现能量的传输,使设备即使在不完全对齐的情况下也能够充电。然而,磁共振充电系统同样存在局限性——它们通常具有一个特殊的“甜蜜区域”,在这个区域内效率最大化。当机器人或其他设备暂时停留或者离开这个区域时,其充电效率便会下降,从而延长充电所需的时间。