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跨越空间的无线输电技术简介

无线输电技术
我们知道,随着科技的飞速发展,传统的污染严重的,利用率低,成本高的不可再生能源已经在逐渐的退出我们的生活,与此同时,许许多多的科学家也在不断地寻找着新的高效节能的能源来取代传统的能源,而在众多的能源中,电能在现在占据着重要的地位,那么,则就有必要对电能的开发利用进行深层次的探讨,在上课时注意到老师讲的无线输电技术,感觉挺有意思,于是作业就以无线输电技术为题。

以下先提到电动汽车,然后引到无线输电技术。

纯电动汽车是现在最有可能大规模推广应用的,电动汽车主要采用电力驱动的汽车。

利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。

纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱。

其动力系统很简单:电池组—电动机—车辆传动系。

我国在纯电动汽车研发中,本土汽车厂商已经掌握了一定相关技术实力。

我国纯电动汽车的研发与国外基本处于同一起跑线上,技术水平与产业化差距较小。

由于电动汽车具有无污染,噪音低,易于操控,维修等优点,所以,对电动汽车的研究的主要问题就在于电池的开发与利用保护,而现如今的特斯拉公司则是行业的翘楚,最然现在电动汽车还未收到普及,但我相信,在不久的将来,一定会可以实现。

而如果电动汽车得到了普及,那么随之而来的又会出现新的问题,即电动汽车的充电放电的系统的管理,现如今已经有研究人员提出了无线输电的想法,通过电磁波进行电力的无线传输,以此来改变传统上通过笨重且成本高占地大不美观的电线传输电能的方法,假如在将来的某一天实现了电能的无线传输,那么就可以像现在的国家电网系统,建立一个电动汽车的充放电系统,每个用户在购买汽车的同时,便加入到电动汽车电动电力管理系统,在平时的使用过程中,用户将汽车的电量使用情况通过互联网反馈到电力管理系统中,再由电力管理系统通过无线传输给用户进行充电,然后用户进行网络的支付等后续的付款业务,这样,就实现了电动汽车的电力和管理的问题,可以节省许多的时间,提高效率。

同时,如果这一构想可行的,通过电网给电动汽车进行供电,还可以保证电力的储存,当电力系统出现故障而无法供电,可以通过这一无线电力传输系统,将没有正在使用的电动汽车的电力经行“暂时借用”,进而缓解电力系统的压力,减少不必要的损失。

但是,任何事情都是具有着双面性,在实施电动汽车管理系统的同事,也面临着一些巨大的问题。

例如,如果将电动汽车接入电力管理系统,在互联网的影响下,如果有一些黑客利用这一系统,通过攻击,进而破坏系统,控制汽车,那么整个交通系统将会完全瘫痪,甚至他会控制汽车对人类本身发动攻击等恶意
有害的行为,那么这样所造成的灾难也是我们无法承受的,所以,对于这个问题,我们也需要很慎重的对待。

以上是对电力系统的优缺点的一个宏观描述,由于知识水平所限,不能深层次的进行探讨。

以下是来自网络上电力现如今的发展状况以及出现的问题,其中也包含着
报道称,日本三菱重工业今年2月24日实施了这一实验。

实验将10千瓦的电力转换成微波,通过天线传输给500米外的面板状接收装置,然后再将接收到的微波还原成电力,最终用电力成功点亮发光二极管。

500米的传输距离是当前日本同类实验中的最长距离。

但是,传输距离的增加,会导致效率的减小,“俄罗斯圣彼得堡大学的研究人员推出一种新的无线电力传输(WPT)系统,可以在距离20厘米内保持80%的电力传输效率,且期间传输效率随着距离增加衰减极小。

该研究成果刊登在最新一期的《应用物理快报》上,可用于需要隔空进行无线充电的领域”。

由以上的新闻可知,电力传输但现在还面着传输效率的问题,传输效率的低下会造成能量的大量丢失,会使成本增加,限制无线电力传输技术的发展,因此设想在传输的过程中能够通过电磁场形成一个场,这个场对外界有一个屏蔽的作用,来保证能量不会损失,我们都知道,光也是一种能量,在光缆中利用光的全反射而实现了信息的不丢失,那么我们是否也可以像光缆一样通过这个场来发挥类似光缆的作用,形成一个虚拟的“光缆”,进而来保证能量的传输过程中,不会发生丢失,进而提高能量传输的效率,或者也有其他的专家猜想来用一种类似于激光的传输方式,利用其高强度的特性,来减少能量的损耗
报道称,宇宙空间不受天气影响,因此太阳能发电效率要比地球表面高10倍。

而如何将距离地面3.6万公里远的宇宙空间的太阳能电力传回地面,是实现宇宙太阳能发电的关键之一。

三菱公司计划在未来数年内,将目前的传输技术运用到山区电力输送工程中去,以尽早实现实用化。

(以上两段来自百度)
由此可知,无线电力传输技术通过电磁波进行传输,在地面实现了近距离传输,而最终的目标是实现太阳能发电,并将其通过这技术传输到地球,来实现能源的利用,即解决了污染问题,又不用担心能源短缺问题,可谓是一举两得。

而且,如果这一设想能够实现,那么,也不用担心偏远地区的供电问题,可以实现地球电力的全覆盖。

但是,既然电力室通过无线电波来进行输送的,那么会不会存在辐射问题,我们知道,辐射问题在如今的社会还是很严重的问题,谈到辐射,每个人都是满脸的恐惧,而无线电力传输是依靠电磁波辐射--感应原理,所以说这个辐射理论上应该是存在的。

因此,在辐射这个问题上也需要所有人的共同努力,去解决突破它。

除此之外,由于要接收从太阳传来的能量,所以一定要建立一个特别大的接收器来实现这一功能,而在地球上建立这个显然不太现实,一是占地面积的问题,而是大气层的阻挡问题,所以可以考虑在地面以外或者通过卫星来接受或者在月球建立这个庞大的接收器,
随着无线电力传输技术的不断发展与成熟,不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚,享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力,而且可用于一些特殊场合,如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源(电动)汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。

在世界经济迅速发展的今天,节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。

太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。

除核能、地热能和潮汐能之外,地球上的所有能源都来自太阳,建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。

要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面,无线输电技术将发挥至关重要的作用。

从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。

但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。

不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。

无线输电的优点
环保性在陆地上无线输电的好处是发射器和接收器与大自然融为一体而不
破坏环境高压线输电或太阳光电板则会破坏环境。

低成本无线输电的成本比地下电缆输电的成本要低得多甚至比用柴油发
电机组发电的成本还要低。

高效率无线输电能避免电能在输电介质上的损耗当然能提高效率了。


其是微波输电它能定向的传播电能本身的辐射损耗和向各方向的发散损耗也会降低很多。

简洁美观因为无线输电不需要冗杂的电线、电缆故可以达到简洁美观的
效果。

易于修复如果输电出现问题只需要检查收发设备即可用不着沿着输电
电缆一点儿一点儿地寻找事故点了。

还有两个最大的优点一是可以由于电力系统来简化电路实现设备的微型化。

二是可以为能量的传送找到一种好方法。

这项无线输电技术有着广阔的应用前景
一、可以用于远距离输电降低输电损耗节约能源。

二、可以在近距离给电器充电而且可以是一个电源给多个电器充电。

三、就是无线电路了。

可能会所有人担心这样可以准确的制成电路吗其实
将无线技术应用于电力系统中可以大大降低设备体积实现设备的微型化。

由于不同的发电设备发出的是不同的频率波接收设备也只接受一定的频率故不会
出现相互的干扰。

四、太空电站。

把在太空中接收到的太阳能转换成电能在发送到地面上。

这是一种新型的利用太阳能的方式可以高效地利用太阳能。

因为在大气层
之外可以高效地接收太阳能再把接收到的太阳能以电磁波的形式发送回地球,这样就可以尽可能地利用太阳这个不竭的能源了
随着无线电力传输技术的不断发展与成熟,不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚,享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力,而且可用于一些特殊场合,如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源(电动)汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。

在世界经济迅速发展的今天,节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。

太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。

除核能、地热能和潮汐能之外,地球上的所有能源都来自太阳,建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。

要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面,无线输电技术将发挥至关重要的作用。

从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。

但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。

不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。

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