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索尼试制了不用电源线即可驱动电视机等电子产品的“无线供电系统”。这种技术通过磁场共振传输电力,可向距离50cm~80cm的电子产品传输60W的电力。供受电设备间的送电效率为80%,加上电源整流电路等,系统整体效率维持在了60%。笔者日前采访了参与系统开发的索尼核心元件开发总部 高频传输及影像系统开发部门 RF及信号处理开发部 统括部长、Distinguished Engineer藤卷健一。
——索尼试制无线供电系统的目的是什么?
藤卷:此次无线供电系统的试制,主要目的是进行技术挑战、巩固知识产权。最终定位技术研发。
致力于磁共振技术
2006年前后,美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)发布了无线供电的相关技术,从此便备受瞩目。此后,其他厂商也纷纷开始探讨。我们也曾对此深感兴趣,但我认为现在再使用电磁感应技术已经没有什么意思了。因此,把焦点放在了磁共振技术上。
作为无线供电的第三种方式,还有电波式无线供电,但我们认为对于数字家电产品来说,还是磁共振和电磁感应比较合适。
索尼有必要在磁共振式技术开发中有自己的独到之处。例如,此次发布的可延长供电距离的“Repeater Device”,就是本公司的创意。采用Repeater Device可将供电距离从50cm延长至80cm左右。Repeater Device的内部备有与发送和接收元件类似的共振机构。设置时随意摆放也能发挥作用。
——什么样的频带比较适合实现磁共振式无线供电?
藤卷:共振电路的Q值和尺寸会有影响。例如,如果频率较高,便可以减少共振电路的线圈圈数,但趋肤效应的影响会变大,从而降低效率。在开发过程中,我们觉得数MHz~数十MHz的范围是比较适合的频带。
例如此次试制系统采用的10MHz左右的频带,就可以说是比较适合的范围。由于还有FeliCa等其他应用,因此开发意义上的环境已经建立。
共振电路的Q值则取决于条件,向稍远之处高效传输时,则Q值需要达到数百。听说麻省理工学院的Q值约为1000。我们曾考虑过将线圈设在底板上以实现薄型化的方法,但那样将难以确保Q值。
——您认为无线供电技术何时可实际应用于电视机等电子产品?
藤卷:此次试制系统的目的是研究开发,产品化的时间尚不明确。
在日本总务省的电波政策恳谈会等会议提出了2015年以后可实现数十cm以下的电力传输,并实际配备在家电产品上的设想。我认为实际上可能会更早一些。
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