行进不到300公里就得充电，一次充电至少得6个小时，小区还需设备专门的固定充电桩……这些约束要素都让顾客对电动车难以动心。
如果在不久的将来，当您驾驭着电动轿车在公路上奔驰，无论是直道仍是弯道，无论是地道仍是桥梁，电动车一边行进就能一边快速给电池弥补电能。之前的顾忌还会存在吗？这不是天方夜谭，来自清华大学轿车工程系的本科生戴亚奇和同学们研制出的“自在”技能就能完成上述情形。这项技能取得了清华大学第32届“挑战杯”科技比赛特等奖。
研讨未来轿车发现瓶颈
2011年，戴亚奇进入清华大学轿车工程系就读。2013年10月，他找到了一群情投意合的人，加入了“未来轿车”爱好团队。
这是一个奇特的团队，团队里的成员来自清华各院系。他们斗胆幻想，对轿车的各个相关范畴进行深化探求。有人在研讨能够滚动的轿车底盘，有人在研讨更具流线型的车身外观，戴亚奇则找到了自己的爱好地点——无线充电技能。
他告知记者，无线充电源于无线电力传输技能，最根底的原理便是19世纪被发现的电磁感应规律，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切开磁感应线运动，导体中就会发生电流，“也便是说电磁场其实能够传递电量。”2006年，美国麻省理工学院的学生发明晰磁谐振式远距无线充电。现在，诺基亚、三星、英特尔等知名企业现已纷繁推出了自己的无线充电产品及研制方案。
在研讨中戴亚奇发现，由于磁场方向难以确定，现在无线充电技能的使用都有一个通病，便是充电线圈在接纳能量时有必要一直放在发射线圈正上方并固定视点使二者相对。一旦线圈方位或视点违背，则充电的功率和功率都急剧下降。这个被迫承受能量的“瓶颈”使得无线充电在未来的开展与使用都将遭到很大的影响，“我找遍了专利、学术材料，都没有发现能够霸占这一难题的技能。”
戴亚奇决计霸占这一难题。
“三线圈笔直丈量接纳法”
当年年末，他和其他几名同学开端了“自在视点无线充电”的技能研讨。他们首要想到的办法是找到能够测沟通电磁场方向的设备，找出其间的参数，再找到破解之法。成果却发现，根本就找不到这样的设备。研讨一度陷入困境。
“后来咱们决议爽性自己着手‘自食其力’，规划一个能对准磁场方向并接纳能量的设备。”戴亚奇说。所以整个四人团队开端进入攻坚阶段。只需没有课，他们就泡在归纳服务楼内的一间约10平方米的试验室里，“有时做试验晚了，就在那里过夜。”当年寒假，团队成员“晚走早回”，只歇息了半个月。
在一次团体脑筋风暴中，戴亚奇创意爆发，他想到了能否使用三个电磁线圈彼此笔直进行丈量和接纳的办法。和同学进行沟通后，他们很快在试验室搭起了台架，进行测验。成果真的成功了。 “其时的那种振奋肯定要超越考试拿100分。”戴亚奇说，为了维护辛苦得来的科研成果，他们当即着手为这一磁场方向丈量办法和设备申请了发明专利。
半米间隔“点亮”二极管
不久前，记者在清华大学见到这个“自在视点无线充电”的设备。设备的核心部件好像两个圆环笔直穿插的陀螺仪，巨细好像成年人的手掌。这两个圆环又一同和一个方形结构笔直，“两个圆环三个电磁线圈，这便是三线圈笔直丈量接纳设备。”介绍，9米的传输间隔，意味着能掩盖18米宽的路面。沿着公路建起无线充电体系，道，这三个线圈中两个用于丈量电磁场，一个用于接纳电磁场传递的能量。
把设备置于试验台架上的恣意方位，周围便是磁场。启动设备后，记者发现前方约半米处的一根本来平息的二极管很快发亮，“这说明设备现已精确地将对准了磁场方向，电磁线现已将能量传递到了二极管。”戴亚奇说，体系中接纳线圈可自在视点滚动，能够丈量出发射线圈发生的沟通电磁场方向并主动校准接纳线圈。使用该设备可使充电一直对准地点方位的沟通电磁场方向，主动地捕捉磁场能量，然后完成在发射线圈邻近恣意方位的有用充电。辅以一套现在现已老练的电量注入技能，就能够对电池进行充电了。
当记者提出，用这种无线办法充电是否会影响人体健康时。他表明，这种充电技能中的磁场频率跟手机差不多，且大部分能量都会被专门规划的接纳设备吸收，对人体健康并无大碍。至于如何为这种充电办法进行计费，戴亚齐笑道：“这很简单，跟无线互联网wifi相同，把电量像流量相同计费就能够了。”
远景展望：从手机到宇宙飞船皆可使用
现在国外揭露的有视点无线充电技能，充电间隔能到达9米。而戴亚奇他们所做的研讨现在半米的无线充电间隔主要是受到了高频电流的约束，“咱们用的是1M赫兹的频率，国外的无线充电技能，电流频率能到达2000赫兹以上。”他说，自己还会和同学一同坚持研讨下去，尽快把这项技能转化为实践的生产力。
戴亚奇介绍，9米的传输间隔，意味着能掩盖18米宽的路面。沿着公路建起无线充电体系，将充电线圈置于高速公路隔离带，就能够构成一条“充电公路”，在这里，电动轿车能够边行进边充电，到达继续行进的功用。
戴亚奇信任，这种自在视点无线充电技能在未来有着十分广泛的使用。当人们还在重视着这项新技能能给电动轿车的推行带来多大动力时，他们的眼光现已放得愈加久远。“还有一项巨大的潜在功用便是能够使用在咱们的手机上，充电器和移动电源将完全成为前史。”他说，只需设备了充电线圈的环境都能够完成对手机进行充电，由于是“自在视点”，所以不论手机是“躺”在桌面上，仍是被人握在手里，只需主人乐意，它们能够随时弥补电量。
而在更远的未来，戴亚奇说这项技能乃至能够使用在航天飞行器上。他说，现在的飞船在外太空作业时需求耗费很多电能，这些电能有两个来历，一是自带太阳能电池板发电，二是经过与空间站对接，从那里取得能量，“电池板体积巨大，对接技能难度很高且需求时刻较长，而经过自在视点从空间站无线充电，上述问题就能方便的解决。”
