变频器可以将电力转换为无线电,而反之亦然。电力和无线电最主要的区别是频率的问题。像广播和无线通信一样,从多个发射天线到多个接收天线传输无线电力也是可能的。非常低功率的无线电力传输系统甚至不需要电池存储,这个系统能够从周围环境的无线电频率和微波辐射中获得能量来维持系统的正常运行。此外,当无线电力传输被广泛应用时,电池容量可以降低,这是因为电池可以被无线充电,因此电池容量的短缺就不再是一个需要费心的问题。
这样的场景将很快成为现实。事实上,使用无线电波的无线电力传输是一种很有价值而且很方便的技术,这种技术可以用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车的充电,也可用于发光二极管、集成电路和其他设备的电池充电。在不久的将来,利用无线电力传输技术,可以从太空中使用太阳能发电卫星获得稳定的无二氧化碳排放的电力。太阳能发电卫星对于对于人类的未来发展具有十分重大的意义。
为了维持人类的福利和目前的生活水平,甚至避免世纪灾难,能源、食物和环境的问题应该被重视起来。目前,使用化石燃料产生电力的电力需求和对洁净环境的需要的冲突正在增加。迄今为止,有多种方法可以产生电力,例如:水力发电、火力发电和核电。然而,这些方法引起了全球范围内的环境和污染问题。在这种情况下,在太空中建设发电站来传输电力的可行性研究已经开始进行,这些电力产生于太空中,通过无线电波传向地球。有人认为通过无线电力传输技术来供能的这一构想具有光明的未来。
《无线电力传输》介绍了多种无线电力传输技术,如基于半导体和微波管的微波发生器、天线、相控阵、波束效率以及整流器(整流天线),这些技术均和耦合无线电力传输技术进行了比较。本书还介绍了无线电力传输技术的应用场景,如能量捕获、传感器网络、点到点无线电力传输、面向移动目标的无线电力传输(飞机、汽车等)和太阳能电力卫星。本书适于无线电力传输和射频技术领域的从业人员使用。
作者介绍:
筱原直树(Naoki Shinohara)是日本京都大学可持续人类资源研究所教授。他的研究领域包括无线电力传输、微波电力传输和太阳能电力卫星等。
