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【摘 要】无线供电技术，是一种由美国麻省理工学院的科学家正在开发的新的供电技术，原理是使用非辐射性的无线能量传输方式来驱动电器。此项目开始于2007年6月。无线供电技术在家电上的应用在我国还处于发展起步阶段，我国海尔集团在无线供电技术方面的研究走在世界的前列。本文着重介绍无线供电技术的原理和发展特点，分析了无线供电技术在家用电器上的应用及未来发展情况，并且深入研究了无线供电技术在家用电器上的应用领域和前景。
【关键词】无线供电技术；家用电器；技术发展
在现代化不断高速发展的今天，家用电器对于人类生活的质量和品质起着至关重要的作用，依赖于传统家用电器的同时，人们更多的思考和改变家电的使用环境和核心技术，人们抱怨生活中的电子设备及线缆数量也变得越来越多，混乱如麻的电器电线给人们生活带来与日俱增的困扰，也正因此人们对电能的传输方式和传输质量有了新的要求。所以研究无线供电技术可以改变家用电器的使用方式，对人类生活具有非常深远的意义。无线供电技术令人们的生活更加方便，可以真正实现传输过程的无线。在近两年多的时里，我国海尔公司的无线输电技术得到进一步发展，产品的种类和样式更加丰富，并且纷纷列入上市计划。
1.无线供电技术简介
美国麻省理工学院的科学家正在开发一种新的供电方式，使用非放射性的无线能量传输方式来驱动电器，无论是手机，笔记本电脑还是数码相机，这就是所谓的无线供电技术。该项技术的原理其实非常简单，我们日常所接触到的电磁波都承载着能量。无线电广播在发射时，大部分的能量都四散在了空中，而这项技术就是要用一种非放射性的场来聚集这些能量。我们都知道，特定频率的电磁波会引起物体的震动，两个固有频率相同的物体就可以传递这种震动，从而传递能量。我们可以让一个诸如铜制天线的物体发射电磁波，而让接收器来接收，转化为能量。理论上说，所有现在使用电池的电器都可以换用这种方式供电[1]。当然，现阶段这种传递还仅限于几米的短距离范围。无线供电技术在各个领域都有发展空间，无线供电技术有着较大的发展空间。
2.家电无线供电技术的方法与原理
2.1电磁耦合技术
电磁耦合对于电器电源工程师来说，是非常熟悉的技术原理，变压器就是利用这个原理来传递能量。如果把变压器的两个绕组分开，就是某种意义上的无线供电。电动牙刷的充电就是个典型案例。但是用电磁耦合的方式有很大的缺点，没有高磁导率的磁芯作为介质，磁力线会严重发散到空气中，导致转递效率下降，特别在两个线圈远离的时候，下降的非常厉害。所以不适合大功率，远距离的无线供电。
2.2光电耦合技术
光电耦合技术是把电能转化为光能，比如说激光，通过光将能量传递到目的地再转化为电能。这种无线供电技术比较直观，而且光电转换技术也相对应用广泛。但是光的传递路径具有缺陷，就是传递路径中不能有障碍物。但是目前来看这种技术也存在着很大的应用缺陷。
2.3电磁共振技术
电磁共振这个名词对于我们来说有点陌生，但是其原理类似声波共振的原理，两种介质具有相同的共振频率，就可以用来传递能量。麻省理工学院（MIT）的灯泡无线供电技术就是采用了这种原理。他们称之为非辐射性电磁共振[2]。当然这可能并不是说该项技术没有辐射，但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。
3.国内外家电无线供电技术的发展现状对比
3.1国外家电无线供电技术发展情况
家电无线供电技术在国外的发展研究起步较早，早在20世纪90年代，新西兰奥克兰大学已开始对感应耦合功率传输技术进行研究。对电磁共振式无线输电系统的研究也取得不少成果，大部分都得到了实际应用，其效率、功率、距离等指标仍在不断提高，目前的工作效率可达到85%左右，传输距离达到数千米以上。该项技术目前广泛应用在电动汽车、起重机、手提充电器、运货行车以及水下和井下设备等。另外，国外最早成立了无线充电联盟，目的为了创造无线充电设备技术的国际化标准并促进市场广泛采用国际无线充电标准。根据有关机构的调查显示，全球无线充电潜在市场容量在2013年达到140亿美元；2014年，无线充电设备的出货量将达到2.5亿台。这一市场需求的持续增长，让Qi标准在更多领域上发挥着超便捷作用。
3.2国内家电无线供电技术发展情況
我国的无线供电技术研究发展起步比较晚，近些年来我国在家电无线供电领域的发展取得了不错的成绩，海尔集团的崛起证明了这一点，海尔集团通过近几年的不断努力，先后整合了先进的科技资源，海尔集团作为我国唯一一个进入国际无线充电联盟组织的成员，积极与国外技术领先国家沟通学习，并且在国内也与多所高等院校成立了无线电能传输产业技术创新战略大联盟，该联盟的业务主管部门为国家科学技术部，并由国家工业信息部进行技术指导，总部在海尔集团技术研发中心，2010年8月以来，海尔集团和重庆大学研发团队合作，利用“电磁感应耦合”的原理，开发出了适用于厨房家电如搅拌机和电饭煲等的感应耦合电能传输供电装置，打破了我国传统家电在安全性、便利性与时尚性等方面的限制，在全球家电领域开启了新的篇章。无线供电技术的广泛应用将可能成为未来厨房家电行业的发展趋势。
4.家电无线供电技术的应用及发展前景
目前我们已经可以看到不少应用无线供电技术的产品推出，这类产品种类繁多，实用性强，已在手机、移动电源、冰箱模块、厨房小家电和家用机器人等生活产品中广泛试用。经过多年来的讨论和研究，很多公司都拥有着各自的专利技术。这些技术各有不同，但都有一个专门的供电发送端，内部有许多线圈，内部在通电后产生磁场，同样的在接收端内部内置一个接收线圈，其内部磁场产生电能，在供电发送端附近时可以接收到，并将电能传输给待充电设备的内部电池。我国的海尔集团也将这种无线供电技术应用于自己的产品中，有些产品已经进行了小批量试产。此外，无线供电技术在很多特殊家电领域有着广阔的应用前景。例如，以给一些远距离控制的家用电器实行远距离速度型供电[3]。随着无线供电技术的不断发展和成熟，无线供电技术将使手机，未来个人笔记本电脑等众多移动产品的空中充电也将变成现实。随着无线技术在未来家电领域的不断发展，对未来实行远距离无线功率传输有着巨大的作用，未来的无线供电技术更有着巨大的潜力和广阔的应用前景。
5.结语
当真正实现所有家用电器的无线充电时，插座可能会彻底从我们的世界中消失，未来的家电更会变的更加安全、快速、无噪声、易维护等。但从长远角度看，虽然无线供电技术具有潜在的广泛应用前景，但每一种无线传输方式都有一系列关键问题需要解决，如何解决电磁波对人类健康的危害，如何进行频率管理等等。无线供电技术在未来还有很长的一段路要走，无线充电技术应用需要我们所有的家电产品具备可以进行无线供电的条件，这就要要确保所有家电安装能够接受电磁波的装置，这些改变都需要一定的时间去实现，相信随着科学技术的不断发展和进步，发展家电无线供电技术是必然趋势，相信未来的无线供电技术能更加完善先进，科技能最大程度地惠及人类！ [科]
【参考文献】
[1]洋成英，陈勇.中程距离无线输电的实现[Q].科技信息，2010（3）：410-411.
[2]赵相涛.无线输电技术研究现状及应用前景[Q].科技信息，2011（10）.
[3]戴欣，孙跃，苏玉刚，等.非接触电能双向推送模式研究[J].中国电机工程学报，2010，30（18）：55-61.
【关键词】无线供电技术；家用电器；技术发展
在现代化不断高速发展的今天，家用电器对于人类生活的质量和品质起着至关重要的作用，依赖于传统家用电器的同时，人们更多的思考和改变家电的使用环境和核心技术，人们抱怨生活中的电子设备及线缆数量也变得越来越多，混乱如麻的电器电线给人们生活带来与日俱增的困扰，也正因此人们对电能的传输方式和传输质量有了新的要求。所以研究无线供电技术可以改变家用电器的使用方式，对人类生活具有非常深远的意义。无线供电技术令人们的生活更加方便，可以真正实现传输过程的无线。在近两年多的时里，我国海尔公司的无线输电技术得到进一步发展，产品的种类和样式更加丰富，并且纷纷列入上市计划。
1.无线供电技术简介
美国麻省理工学院的科学家正在开发一种新的供电方式，使用非放射性的无线能量传输方式来驱动电器，无论是手机，笔记本电脑还是数码相机，这就是所谓的无线供电技术。该项技术的原理其实非常简单，我们日常所接触到的电磁波都承载着能量。无线电广播在发射时，大部分的能量都四散在了空中，而这项技术就是要用一种非放射性的场来聚集这些能量。我们都知道，特定频率的电磁波会引起物体的震动，两个固有频率相同的物体就可以传递这种震动，从而传递能量。我们可以让一个诸如铜制天线的物体发射电磁波，而让接收器来接收，转化为能量。理论上说，所有现在使用电池的电器都可以换用这种方式供电[1]。当然，现阶段这种传递还仅限于几米的短距离范围。无线供电技术在各个领域都有发展空间，无线供电技术有着较大的发展空间。
2.家电无线供电技术的方法与原理
2.1电磁耦合技术
电磁耦合对于电器电源工程师来说，是非常熟悉的技术原理，变压器就是利用这个原理来传递能量。如果把变压器的两个绕组分开，就是某种意义上的无线供电。电动牙刷的充电就是个典型案例。但是用电磁耦合的方式有很大的缺点，没有高磁导率的磁芯作为介质，磁力线会严重发散到空气中，导致转递效率下降，特别在两个线圈远离的时候，下降的非常厉害。所以不适合大功率，远距离的无线供电。
2.2光电耦合技术
光电耦合技术是把电能转化为光能，比如说激光，通过光将能量传递到目的地再转化为电能。这种无线供电技术比较直观，而且光电转换技术也相对应用广泛。但是光的传递路径具有缺陷，就是传递路径中不能有障碍物。但是目前来看这种技术也存在着很大的应用缺陷。
2.3电磁共振技术
电磁共振这个名词对于我们来说有点陌生，但是其原理类似声波共振的原理，两种介质具有相同的共振频率，就可以用来传递能量。麻省理工学院（MIT）的灯泡无线供电技术就是采用了这种原理。他们称之为非辐射性电磁共振[2]。当然这可能并不是说该项技术没有辐射，但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。
3.国内外家电无线供电技术的发展现状对比
3.1国外家电无线供电技术发展情况
家电无线供电技术在国外的发展研究起步较早，早在20世纪90年代，新西兰奥克兰大学已开始对感应耦合功率传输技术进行研究。对电磁共振式无线输电系统的研究也取得不少成果，大部分都得到了实际应用，其效率、功率、距离等指标仍在不断提高，目前的工作效率可达到85%左右，传输距离达到数千米以上。该项技术目前广泛应用在电动汽车、起重机、手提充电器、运货行车以及水下和井下设备等。另外，国外最早成立了无线充电联盟，目的为了创造无线充电设备技术的国际化标准并促进市场广泛采用国际无线充电标准。根据有关机构的调查显示，全球无线充电潜在市场容量在2013年达到140亿美元；2014年，无线充电设备的出货量将达到2.5亿台。这一市场需求的持续增长，让Qi标准在更多领域上发挥着超便捷作用。
3.2国内家电无线供电技术发展情況
我国的无线供电技术研究发展起步比较晚，近些年来我国在家电无线供电领域的发展取得了不错的成绩，海尔集团的崛起证明了这一点，海尔集团通过近几年的不断努力，先后整合了先进的科技资源，海尔集团作为我国唯一一个进入国际无线充电联盟组织的成员，积极与国外技术领先国家沟通学习，并且在国内也与多所高等院校成立了无线电能传输产业技术创新战略大联盟，该联盟的业务主管部门为国家科学技术部，并由国家工业信息部进行技术指导，总部在海尔集团技术研发中心，2010年8月以来，海尔集团和重庆大学研发团队合作，利用“电磁感应耦合”的原理，开发出了适用于厨房家电如搅拌机和电饭煲等的感应耦合电能传输供电装置，打破了我国传统家电在安全性、便利性与时尚性等方面的限制，在全球家电领域开启了新的篇章。无线供电技术的广泛应用将可能成为未来厨房家电行业的发展趋势。
4.家电无线供电技术的应用及发展前景
目前我们已经可以看到不少应用无线供电技术的产品推出，这类产品种类繁多，实用性强，已在手机、移动电源、冰箱模块、厨房小家电和家用机器人等生活产品中广泛试用。经过多年来的讨论和研究，很多公司都拥有着各自的专利技术。这些技术各有不同，但都有一个专门的供电发送端，内部有许多线圈，内部在通电后产生磁场，同样的在接收端内部内置一个接收线圈，其内部磁场产生电能，在供电发送端附近时可以接收到，并将电能传输给待充电设备的内部电池。我国的海尔集团也将这种无线供电技术应用于自己的产品中，有些产品已经进行了小批量试产。此外，无线供电技术在很多特殊家电领域有着广阔的应用前景。例如，以给一些远距离控制的家用电器实行远距离速度型供电[3]。随着无线供电技术的不断发展和成熟，无线供电技术将使手机，未来个人笔记本电脑等众多移动产品的空中充电也将变成现实。随着无线技术在未来家电领域的不断发展，对未来实行远距离无线功率传输有着巨大的作用，未来的无线供电技术更有着巨大的潜力和广阔的应用前景。
5.结语
当真正实现所有家用电器的无线充电时，插座可能会彻底从我们的世界中消失，未来的家电更会变的更加安全、快速、无噪声、易维护等。但从长远角度看，虽然无线供电技术具有潜在的广泛应用前景，但每一种无线传输方式都有一系列关键问题需要解决，如何解决电磁波对人类健康的危害，如何进行频率管理等等。无线供电技术在未来还有很长的一段路要走，无线充电技术应用需要我们所有的家电产品具备可以进行无线供电的条件，这就要要确保所有家电安装能够接受电磁波的装置，这些改变都需要一定的时间去实现，相信随着科学技术的不断发展和进步，发展家电无线供电技术是必然趋势，相信未来的无线供电技术能更加完善先进，科技能最大程度地惠及人类！ [科]
【参考文献】
[1]洋成英，陈勇.中程距离无线输电的实现[Q].科技信息，2010（3）：410-411.
[2]赵相涛.无线输电技术研究现状及应用前景[Q].科技信息，2011（10）.
[3]戴欣，孙跃，苏玉刚，等.非接触电能双向推送模式研究[J].中国电机工程学报，2010，30（18）：55-61.