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【中国智能制造网 技术前沿】不能仅指望着靠充电技术来解决续航问题，厂家们也该在电池容量、节电技术等方面多下下功夫，几种因素相辅相成才是行业真正需要的。
续航一直是掣肘无人机应用的重要因素，由于电力供应往往和电池重量成正比，机身轻巧和超长续航，似乎已经成为一对矛盾的话题。
近日，帝国理工学院的SamerAldhaher博士为无人机发明的无线充电技术，使无人机无需电池，也能飞行。
在SamerAldhaher的演示中，一台没有电池的轻型无人机在低空盘旋，由其下方放置的无线能量发送装置提供能量。发送装置由PCB(印刷电路板)线圈构成，机身上缠绕着铜带，且配有D类整流器(classDrectifier)和DC/DC变换器(DC/DCconverter)。为了得到更好的无线传输效果，整套装置还有一个13.56MHz逆变器。
这种方式既保证了无人机的机身轻便，且理论上可以实现无人机的运行。不过在该演示中，无人机距离无线能量发送装置的高度仅有5英寸(12.7厘米)，且横向运动幅度也十分有限。
虽说实验结果差强人意，SamerAldhaher的尝试对于无人机领域来说依然是个好消息。
近两年，无线充电技术快速发展，现已成为炙手可热的技术之一。手机、平板、甚至电动汽车行业都有可能因此发生颠覆性变革。SamerAldhaher的尝试可以说是对无人机无线充电的初步探索。那么，作为饱受续航困扰的产品，无人机究竟能否从无线充电技术中收益？
无线充电在手机和汽车领域前景看好
无线充电技术发展好的应用领域是手机。三星、诺基亚、索尼等厂商均推出过支持无线充电功能的系列产品。
例如，GalaxyS6、GalaxyS6Edge、GalaxyS6Active几款三星旗舰机型均支持Qi标准和PMA标准，可以适应市面上多种无线充电插座。这种创新功能的实现，让对三星手机电池续航不满的消费者感到一丝安慰。
根据专业解释，无线充电技术是利用交变电磁场的电磁感应原理，实现能量的无线传输。无线充电有两种较为常见的技术途径：分别是电磁感应式和磁场共振式。
百度词条上介绍称：电磁感应式指的是，初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端；磁场共振式则由能量发送装置和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。
目前，一些磁感应解决方案已经进入大规模生产阶段，磁共振技术也于2014年底投入量产。比较而言，磁感应需要紧密耦合，在X/Y方向的位置偏差达到小时可实现率水平；而磁共振允许更大的空间自由度，但它无法实现基于磁感应技术的高峰值效率。
手机充电的Qi方式即为电磁感应式，不同品牌的产品，只要有Qi的标识，就可以用Qi无线充电器充电，比如刚才提到的三星系列机型和lumia920就支持Qi协议。比亚迪公司在2005年12月申请的非接触感应式充电器，使用的也是电磁感应技术。
磁共振无线充电技术引起关注的时间可以追溯到2008年，当时在麻省理工的一个实验室，研究人员隔空点亮了一个60W的灯泡，系统的效率约为15%。磁共振式理论上传输距离可以很大，不过目前新闻报道中较长的无线充电距离也不过几米，且实际效果还有待考证。
2015年年初，媒体报道称，美国无线电力公司WiTricity以磁场共振的方式来实现无线供电，远距离达到了2.4米，可以同时为多个设备远距离充电。
无论是仍需要接触的无线充电，还是远距离无线充电，其发展前景均不容小觑。据IHSTechnology分析师在《2014年无线充电报告》中的预测，无线充电发射器和接收器的出货量销售额将从2013年的2.16亿美元上升到2018年的85亿美元，增长近40倍。
无线充电能否在无人机行业普及？
无线快充的优势：
1、空间利用率高。无线充电设备贴近地面安装，甚至可以埋入地下，在相同建设面积情况下，可植入的充电设备数量更多，增加了充电站空间利用率；
2、适应性强、可靠性高。无线充电可以采取密封安装与无接触使用，可在雨雪天气下进行使用并提高了可靠性；
3、安全性高。无线充电设备无外露导电点，且使用时无人机与人都无需接触充电设备，理论上可杜绝由于漏电产生的安全问题，保障人身安全；
4、支持无人化管理。简化了充电流程，配合网络进行无人化管理，无需专业人员值守，在方便了用户的同时也降低了充电站的运营成本。
诚然，无线充电为用户带来了很多方便，不过基于以下几点原因，笔者认为，无线充电很难在短时间内在无人机领域普及应用：
1、损耗大。尤其是远距离充电，大功率无线磁电转换，设备的耗能较高。随着无线充电设备的距离和功率的增大，无用功的耗损也就会越大。
有网友曾这样评论：“共振本来就需要线圈，那个线圈就是导线，有共振的闲情还不如捋直了线圈直接充电吧。大力宣传无线充电的应该都是为了搞点概念出来做点产品赚钱吧了。”
2、成本高。以汽车行业为例，美国Evatran公司开发的Plugless无线充电系统售价约为有线充电的5到6倍。加上铺设无线充电设置，成本可能还会进一步提升。
3、缺少行业标准。无线充电在手机和一些便携式电子产品领域发展较好，诸如Qi标准、PowerMattersAlliance标准等已经落地。不过其他领域，无线充电的标准尚未发展成熟，将该技术应用于无人机更是遥不可及，毕竟无人机自身还有很多标准没统一。
4、民众对于辐射的恐慌。早前就有传言“无线充电器辐射比手机还大”，虽然后来有专业人士进行了辟谣，不过依然无法消除广大群众对于辐射的担忧。手机尚且如此，其他的大型充电站恐怕更令人难以接受。
此外，对于无人机来说，还涉及实用性的问题。由于公交车的行车路线相对固定，而电动汽车更多行驶在高速路上或在城市内部通勤，均可计算出充电频次相对高的地点，在此处建立充电站或充电桩可以充分提高充电桩的利用效率。但无人机的使用地点却很难说是固定的，真正需要用到无线充电技术的，应该是高频次、地点相对固定的工业级无人机。
后想说的是，不能仅指望着靠充电技术来解决续航问题，厂家们也该在电池容量、节电技术等方面多下下功夫，几种因素相辅相成才是行业真正需要的。
(原标题：无线充电能否解决无人机续航之痛？)
浙公网安备 33010602000006号
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