2022-07-19
现在,来自伦敦帝国理工学院的科学家们已经移除了现有微型无人机的电池,并通过电感耦合无线传输能量。他们认为,他们的演示首次表明,无线充电技术可以有效地应用于无人机等飞行物体,这证明了这项技术具有更广泛的应用。 具体方案及演示 为了展示他们的无线充电方案,研究人员使用了一架直径约为12厘米的现有四轴飞行器无人机,并改变了它的电子结构,移除了它的电池。他们设计了一个铜箔环,成为无人机外壳周围的接收天线。在地面上,由电路板制成的发射设备连接电子设备和电源,产生磁场。 无人机的电子元件在特定的电场频率下进行调谐或校准。当它飞入磁场时,在接收天线中会感应出一个交流电压,无人机的电子设备会将其转换成有效的DC电压进行供电。 无线充电方案的瓶颈、应用领域及未来展望 这种无线充电方案仍处于实验室阶段。目前,无人机只能在磁场发射源上方10厘米处飞行。该团队估计,他们离商业化产品只有一年的时间了。一旦商业化,他们认为这一突破可以在开发者使用无人机技术和其他设备方面具有一系列优势。 小型无人机的商业用途可能是监管,比如侦察任务、搜救任务等,会迅速增加。然而,无人机可以飞行的距离和停留在空中的时间受到电源可用性和充电需求的限制。据该团队称,无线充电方案可以解决这个问题。 伦敦帝国理工学院电气和电子工程系的研究员萨梅尔·阿尔德哈尔认为: ;用无线充电方案提升无人机技术有很多具体方案。一种选择是使用地面支持的车辆,无人机可以在上面悬停,不离开空中充电。; 无线充电方案还可以应用于其他领域,如传感器、医疗设备、远程操作和星际任务。 伦敦帝国理工学院电气和电子工程系的教授保罗·米切森解释说: ;例如,我们可以设想一种无线充电方案,使用无人驾驶飞行器来监控桥梁上的结构完整性传感器。无线充电方案,允许人类不用去这些地方就能给它们充电。; 另一个应用还可以包括从体外充电的可植入微型诊断医疗设备的无线充电方案。这将带来新的具有安全充电功能的医疗植入物,并减小电池尺寸,使这些植入物的侵入性更小。 未来,我们可以使用无人机的无线充电方案为火星上的科学设备充电,并增强这些数十亿美元任务的寿命。我们已经通过这项技术取得了有价值的进展,现在我们希望把它带到一个更高的水平。; 在下一阶段,该团队将扩大与工业合作伙伴的合作。