學術報導-無線充電


學術報導-無線充電

國立東華大學光電系 白益豪教授
     
近年來隨著3C、家電等生活產品的技術發展與普及化過程中,使用者更講求方便、快速的時代裡,電源線或插座使用上瑣碎與收納等繁雜因素下,發展無線電力傳輸系統是可實行的重要方向。美國麻省理工學院研究團隊於200611月發起一項代號為WiTricity (Wireless Electricity)的研究計畫,試圖發展可以在遠距離系統間(數公尺)以無線方式傳送電力的技術。日前MIT團隊已完成此計畫同時對外公開其研究成果,其指出目前已能達成透過無線傳輸電的方式可以點亮兩公尺外的60瓦燈泡,其傳遞效率約為40%
20109日本MITSUBISHI電子研究實驗室所報導的一篇學術期刊中曾透過實驗模擬提出運用超材(Metamaterial)來改善非輻射磁耦合特性,於應用端將有機會可以使能量傳輸效率再進一步提升。國立東華大學-光電元件暨能源技術實驗室現階段研究成果也發現利用實驗式開發中的撓曲式超材薄膜試片已可有效改善無線電力傳輸系統在近距離(0.5cm)範圍,傳輸效率可達72%的目標。目前無線傳輸系統尚在起步階段,其所牽動的產業更是極其廣大,未來有待專家學者之共同努力。

[1]   Kurs, A. Karalis, R. Moffatt, J. D. Joannopoulos, P. Fisher, and M. Soljacic, Science 317 (2007) 83.
[2]   R. Sato Turtelli et al., Physica B 384 (2006) 303.
[3]   T. Taubner, D. Korobkin, Y. Urzhumov, G. Shvets, and R. Hillenbrand, Science 313 (2006) 1595.
[4]   R. E. Hamam, A. Karalis, J. D. Joannopoulos, and M. Soljacic, Ann. Phys. 324, (2009) 1783.
 
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實驗級無線電力傳輸系統實體圖與撓曲式Metamaterial薄膜試片
 
 
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無線電力傳輸系統傳輸效率與距離關係圖(插圖:超材薄膜之明視野影像與繞射影像圖)