传输效率达90%，无线充电技术新突破，可自动调整充电方向智东西编译|杨畅编辑|Panken智东

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智东西7月29日消息，据美国媒体TechXplore报道，近日，芬兰阿尔托大学（AaltoUniversity）研究人员设计了一种新型无线充电系统，可以同时给多个设备充电。
研究人员通过对无线充电系统中发射器的核心部分：天线线圈进行设计，来实现无线充电系统不需要先定位需充电设备，直接就能充电，还可以在设备移动时，自动调节充电方向。

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该研究论文题目为《使用双环形螺旋线圈的自调谐全向无线电力传输（Self-tuningOmnidirectionalWirelessPowerTransferusingDoubleToroidalHelixCoils）》，于7月21日发表在IEEETransactionsonIndustrialElectronics上。
【传输效率达90%，无线充电技术新突破，可自动调整充电方向】论文链接：
https://ieeexplore.ieee.org/document/9492820/authors#authors
一、原有无线充电先检测需充电设备及其位置
人们身处各地都能依靠手机和平板电脑保持联系，但是这些设备仍然需要通过插头、插座和充电板来充电。
世界各地的研究人员都在致力于研究自由位置（free-position）无线充电，可以让智能设备摆脱充电线的限制。目前最常见无线充电解决方案中都包含一些复杂的控制和检测功能。
比如充电系统的能量发射器，通常需要先检测到需要充电设备及其位置，才能确定向设备发送能量的方向，该功能一般是依靠摄像头或传感器来实现，这会增加发射器的体积和成本。
阿尔托大学研究人员新设计了一种基于特殊双螺旋线圈的全向无线能量传输系统（WPT），通过在各个方向上创建功率传输通道，来实现不再需要在发射器上装摄像头或传感器。当需要充电的设备在移动时，该无线充电系统自动调整充电通道。
像手机、笔记本电脑和其他新配备无线充电接收器的设备可以一边接收能量，一边为其电池充电或者直接为设备上应用供能，无需将设备和充电系统进行接触或者将设备放到特定位置。
二、特殊方式缠绕线圈产生2种磁场
阿尔托大学的博士后研究员PrasadJayathurathnage解释道：“这个发射器的不同之处在于它是自调谐的，这意味着你不需要复杂的电子设备，来连接嵌入设备中的接收器。因为它可以自我调节充电通道，你也可以在该无线充电系统可以达到的充电范围内自由移动那些需要充电的设备。 ”
该研究团队通过设计发射器中使用的线圈天线实现上述效果。线圈天线是缠绕在环面上的，其结构是双螺旋结构，它们会产生两个电磁场：一个是环形的，被限制在环面内；一个是极向的，分布在环面以外。
这两个电磁场的强度可以通过调节线圈的形状来增强。
无线充电系统通过电磁场传递能量。但是需要对接收器和发射器进行耦合配对。
电磁场耦合系数是研究人员确定的，无论接收器的位置和方向如何，都可以保证高效率，并且可以自动调谐。
这依靠于充电系统的拓扑结构，自调节实现需要使发射器和接收器之间耦合最小化，然后利用中继器实现充电方向的调整，这时需要保持发射器和中继器之间，接收器和中继器之间有较强的耦合。
该系统包含三对互相正交的发射器和中继器组合，保证实现全向充电。

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▲新型无线充电发射器设备及其组件
三、20cm内传输效率高达90%