Morris Kesler博士、最高技術責任者Witricity Corporation、非常に共鳴するワイヤレスパワーテクノロジーについて説明します。
空中に電力を送信するというアイデアは1世紀以上にわたって存在しており、ニコラテスラのアイデアはおそらく最も有名な初期の試みである1。スロット マシン アプリ力伝達へのほとんどのアプローチは、電力を伝達するために何らかの周波数の電磁（EM）フィールドを使用します。
ただし、移動する送信機および/または受信機の間の適切なアライメントを維持するには、複雑なポインティングおよび追跡メカニズムが必要です。さらに、送信機と受信機の間に到達するオブジェクトは、ビームをブロックして、電力伝送を中断し、電力レベルに応じて害を引き起こす可能性があります。2しかし、安全性とシステムの複雑さについての同様の警告は、これらの放射アプローチに適用されます。
非放射フィールドを使用して電力を送信することもできます。例として、トランスの動作は、磁気誘導の原理を使用して、直接的な電気接続なしで一次コイルから二次コイルにエネルギーを伝達するため、スロット マシン アプリ力伝達の形式と見なすことができます。
しかし、互いにソースとデバイスを配置する際に、やや広い距離を越えたり、より多くの自由を持っているのはどうでしょうか？それがのグループが質問ですマサチューセッツ工科大学（MIT）自問した。彼らは、「ミッドレンジ」距離にわたって電力を送信するための多くの技術を調査し、共鳴を使用してスロット マシン アプリ伝達の効率を高める非放射アプローチに到達しました（詳細については、高度に共鳴する電力伝達の物理学を参照）。3,4,5,6
高品質の因子共振器は、より低いカップリング速度で、つまり、可能なよりも遠い距離および/またはより多くの位置の自由で効率的なエネルギー移動を可能にします。このため、このアプローチは、「非常に共鳴」スロット マシン アプリ力伝達（HR-WPT）と呼ばれることがあります。
システムの説明
ワット未満から複数のキロワットまでの電力レベルにまたがるアプリケーションスペース全体で、HR-WPTに基づくワイヤレススロット マシン アプリ転送システムには、一般的な一連の機能ブロックがあります。このようなシステムの一般的な図を図1に示します。
図の上部線で左から右に進むと、システムの入力電力は通常、AC/DC整流ブロックでDCに変換されるウォールパワー（ACメイン）を介して、またはDC電圧から直接バッテリーまたはその他のDC供給。
IMNは、デバイス共振器と出力負荷にカップリングによってロードされたソース共振器インピーダンスを、ソースアンプのそのようなインピーダンスに変換します。ソース共振器によって生成された磁場は、デバイス共振器にカップルを結合し、共振器を刺激し、スロット マシン アプリの蓄積を引き起こします。
MITで最も初期の作業では、インピーダンスマッチングは、ソース共振器への誘導的な結合とデバイス共振器からのアウトによって達成されました。3このアプローチは、入力カップリングを調整する方法を提供し、したがって、ソース入力カップリングコイルとソース共振器とのアライメントを調整することにより、入力インピーダンスを提供します。同様に、このアプローチは、出力カップリングを調整する方法も提供し、したがって、デバイス共振器への効果的な負荷を提供します。
結合値を適切に調整すると、最適な効率に近づく電力伝達効率を達成することができました（方程式6）。図2は、インピーダンスマッチングに対する誘導結合アプローチの概略図を示しています。gソース共振器の指定された負荷に目的の入力インピーダンスを提供するように調整されます。L、負荷への相互結合。カップリングインダクタの反応が発電機と負荷抵抗よりもはるかに少ない場合を除き、効率を改善するために、入力および出力カップリングコイルにシリーズコンデンサが必要になる場合があります。
発電機を直接接続して、それぞれの共振器にさまざまなIMNをロードすることもできます。これらは通常、「T」および/または「PI」構成に配置されたコンポーネント（コンデンサとインダクタ）で構成されています。
ワイヤレス充電の効率はしばしば疑問視されます。ワイヤレススロット マシン アプリ伝達システムのエンドツーエンドの効率は、ワイヤレス効率と電子機器（RFアンプ、整流器、および必要に応じてその他の電力変換段階）の効率の産物です。
人々は、磁気共鳴がEVの馴染みのあるプラグイン充電と同じくらい効率的であるとは考えていないことがよくあります。ただし、プラグイン充電器のブロック図は、ワイヤレス充電器のブロック図に似ています。
非常に共鳴するスロット マシン アプリ力伝達の物理
共鳴
一般に、共鳴には2つのモード間でスロット マシン アプリが振動するスロット マシン アプリが含まれます。共鳴しているシステムでは、システムに弱い励起しか持たずに、貯蔵されたスロット マシン アプリが大幅に蓄積することができます。
孤立した共振器の特性は、2つの基本パラメーターで説明できます。その共振周波数ω0そして、その固有の損失率、γ。0/（2γ）]スロット マシン アプリがどれだけうまく貯蔵されるかの尺度。電磁共振器の例は、図3に示す回路で、インダクタ、コンデンサ、抵抗器を含む。
この回路では、スロット マシン アプリはインダクタ（磁場に保存されているスロット マシン アプリ）とコンデンサ（電界に保存されたスロット マシン アプリ）の間の共振周波数で振動し、抵抗器に消散します。この共振器の共振周波数と品質係数は次のとおりです。
および
Qの式は、回路の損失を減少させる、つまり減少するを示しています。R、システムの品質係数を増やします。
非常に共鳴するスロット マシン アプリ力伝達システムでは、システム共振器はエネルギーを効率的に伝達するために高品質の要因を持たなければなりません。高Q電磁共振器は、通常、吸収性が低い（オーム、抵抗性、抵抗性などとも呼ばれることもある）導体と成分から作られており、低放射損失を示し、その結果、比較的狭い共振周波数幅があります。
カップレッド共振器
2つの共振器が互いに近接して配置されているため、それらの間に結合がある場合、共振器がスロット マシン アプリを交換できるようになります。スロット マシン アプリ交換の効率は、各共振器の特徴的なパラメーターとスロット マシン アプリ結合速度に依存します。κ、それらの間。 2次元システムのダイナミクスは、結合モード理論を使用して説明できます3または共振器の結合システムに相当する回路の分析から。
結合共振器の1つの等価回路は、図4に示すシリーズ共振回路です
ここで、ジェネレーターは振幅のある正弦波電圧源ですVg同等のジェネレーター抵抗を持つ周波数ωでRg。ソースとデバイスの共振器コイルは、インダクタで表されますLSそしてLD、これは相互のインダクタンスを介して結合されていますM、ここでM=k√（lS lD）。RSそしてRDそれぞれの共振器のコイルと共振コンデンサの寄生抵抗（オーム症および放射損失の両方を含む）です。RL.
この回路の分析では、ソースとデバイスの両方がωで共鳴する場合、ソースから利用可能な最大電力で除算された負荷抵抗器に配信される電力を与えます。
ここで
最高のシステムパフォーマンスを提供するジェネレーターと負荷抵抗を選択できます（または、インピーダンス変換ネットワークを使用して他の抵抗値に合わせます）。選択した場合
その後、上記で定義されている送電の効率は最大化され、によって与えられます
および図5に示す。U。上記のインピーダンスマッチングは、デバイスから抽出された作業を示す結合モード理論処理と同等であり、追加の用語を寄与する効果を持つ回路抵抗としてモデル化できることに注意してください。w、アンロードされたデバイスオブジェクトのスロット マシン アプリ損失率γへD、全体的なスロット マシン アプリ損失率がによって与えられるように
そして、電力伝送の効率が最大化される
ワイヤレス送電システムの可能な限り最良の効率は、システムの数字にのみ依存することに注意してください。これは、共振器間の磁気結合係数の観点からも記述できます。k、および無負荷の共振器の品質要因、QSそしてQD.
共振器の品質要因と特定のアプリケーションの間の磁気結合の範囲を知って、方程式6と9を使用して、システムに可能な最適な効率を決定できます。
上記の分析は、磁気共鳴を使用したワイヤレスパワーテクノロジーのカップリングと共振器の品質係数の重要性を示しています。磁気結合係数は、ソースとデバイス共振器の間に結合された磁束の割合を表す無次元パラメーターであり、ゼロ（カップリングなし）と1つ（すべてのフラックスが結合されている）の間の大きさを持っています。
人間の安全上の考慮事項
磁気共鳴システムを使用したスロット マシン アプリ力技術の安全性が疑問視されることがよくあります。おそらく、これらのシステムが中距離距離でエネルギーを効率的に交換できるため、人々はこれらのシステムを使用するときに、彼らが大きくて潜在的に危険な電磁界にさらされていると仮定するかもしれません。
もちろん、Witricityのスロット マシン アプリ力技術は「電気」ではなく、振動する磁場を使用してワイヤレスエネルギー交換を媒介する技術です。適切な設計により、野外電界と磁場は、携帯電話、ワイヤレスルーター、ワイヤレスルーター、Bluetoothヘッドフォン、無線送信機など、すべての電磁消費者デバイスを制御する、確立された長年の人間の安全限界を下回ることができます。
スロット マシン アプリ力転送の未来
成熟したテクノロジーベースと幅広いアプリケーションスペースにより、今後数年間でスロット マシン アプリ力伝達が多くの生活の分野で一般的になります。今世紀初頭のMITでのオリジナルのデモンストレーション以来、磁気共鳴技術は科学的実験から生産ラインに移行し、現在、大量生産された自律工場ロボット工学やその他の産業用デバイス、ドローン、および電子能力デバイスに組み込まれています。
いくつかの高度な自動車技術は、人間の介入なしで充電する能力から大幅に恩恵を受けるでしょう。ワイヤレス充電は、有線充電器を接続する（または燃料を追加する）ために周りに誰もいない場合がある自動運転車を展開するためにほとんど不可欠です。
もちろん、今日想像できないスロット マシン アプリ力のアプリケーションがおそらくあるでしょう。テクノロジーの革新のペースにより、ここで言及されている分野だけでなく、さらに多くのアプリケーションでスロット マシン アプリ力テクノロジーが展開されることを期待してください。
参照
1。ニコラ・テスラ、「ワイヤのない電気スロット マシン アプリの送信」、電気世界とエンジニア、1905年3月。http：//www.tfcbooks.com/tesla/1904-03-05.htm、（acc。dec。08）
および
共鳴
スロット マシン アプリ
スロット マシン アプリ
スロット マシン アプリ
注意してください、この記事は私たちの第8版にも掲載されます四半期公開.
