无线输电的前世今生
尽管无线输电技术在今天看来属于前沿新兴科技,但早在一百多年前,“无线输电之父”尼古拉·特斯拉就对无线输电展开了探索。
19 世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的尼古拉·特斯拉,曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性。早在 1899 年,特斯拉在纽约长岛建造了无线电能发射塔(沃登克里弗塔),设想利用地球本身和大气电离层为导体来实现大功率长距离的无线电能传输,可惜由于资金缺乏,这个塔最终并未建成。
2007年6月,美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克的研究小组宣布,利用电磁共振技术成功点亮了一个距离电源约2 米远的60瓦电灯泡,电能传输效率达到了40%。该项技术的发布引起了世界范围内磁谐振无线输电装置的研发热潮,德国、日本、新西兰等国家很快跟进了这方面的研究。
麻省理工学院的研究成果陆续发表之后,国内还鲜有人知道磁谐振无线输电技术,因为索尔贾希克的文章是从物理学角度阐述的,这对于国内电工学研究者来说并不容易理解。
2008年,张波和他的学生对磁谐振无线输电用电工学的方法做了原理性的解析,并做出实验进行验证,文章发表在《中国电机工程学报》上,成为后来国内无线输电技术研究者的必读文章。
彼时,朱春波正在哈工大开展无线传感器网络应用方面的研究,他发现无线传感器网络发展的瓶颈技术之一就是供电技术。比如埋在路面或建筑物里的无线传感器,电池电量耗尽就宣告了无线传感器的“寿终正寝”。受到索尔贾希克的启发,朱春波带领学生闯进了无线供电这一陌生领域,成为国内研究无线输电的一支重要力量。2010年圣诞节前,他的学生运用磁谐振技术把1.5米高的圣诞树上的二极管彩灯点亮,还申请了专利。
朱春波告诉本报记者,时至今日,尽管对无线输电领域的研究仍处于起步阶段,但人们已经表现出了越来越多的兴趣,对未来摆脱充电插头充满期待。
“一直以来,人们总是在不断寻求无线输电的实用技术方案,并着力推进无线输电技术的实用化发展。”孙跃说,就目前技术成熟情况来看,无线输电技术主要还是解决移动电气设备的电能非接触接入问题,为人们更加便利和安全地使用移动电气设备提供有效的解决方案。