基于无辐射收集供电研究

张译心 岳俊华 王平

【摘要】现如今，虽然我国的科技越来越发达，万事都朝着方便快捷发展，但是考虑到我国的无线鼠标还停留在用干电池供电这种既不方便又污染环境的问题，本文基于无线鼠标电磁感应与辐射收集供电，提供了更加优质的供电方式，减少了干电池因无法自然降解造成的环境污染和资源浪费问题，在高速发展的时代环境下，解决掉这些细枝末节的问题显得尤为重要。

【关键词】无线供电  电磁感应  电源

引言：在这个发展迅速的时代，能够为工作带来更加方便快捷的创新非常重要，细节决定成败，现在最重要的找到能为日常生活带来方便的创新点，现在，更多的人选择用笔记本电脑完成自己的工作，但是这時候就体现出一个问题，那就是鼠标，传统的有线鼠标日常带着很不方便，那么就想到了更加便捷的无线鼠标，可是无线鼠标的供电问题给人们的生活带来了一些不方便，本次研究针对无线鼠标的供电方式，运用了电磁感应定律原理，利用非辐射磁场实现电能高效传输的无线供电方式，给鼠标提供工作电源。这样可以实现在鼠标供电方式上的可持续发展。

一、研究系统的必要性

（一）传统鼠标干电池供电的弊端

通过我们对实验数据的分析可知，每节干电池在平均每天使用6个小时的情况下，可使用16天，这样就会带来很大的电池使用量，所以这个时候有很多人就会选择直接抛弃掉电压不足的电池，这就产生了严重的环境污染问题。废电池中含有汞、镉、铅、锌等一系列重金属的有毒物质。废电池在填埋处理一个月内，其金属外壳就会被腐蚀穿孔，废电池中的有害物质就会进入土壤、水体之中，这会对环境造成污染。

人们大量地使用干电池，并且无法合理利用，这样就自然而然的缩短了电池的使用时间，同样也增加了购买电池的数量。一些使用过的电池内还有残余电量无法被利用，不仅仅在污染环境的同时，也给用户增加了一定的经济负担。

（二）研究解决的问题

本次研究的无线鼠标电磁感应与辐射收集供电，具有无线鼠标的操作体验，而且解决了传统无线鼠标的电池更换，以及一些更换电池带来的污染和资源浪费问题，体现了我国的绿色和谐，环保发展的新时代主题。

若能将此研究成果运用带生活中，将会有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。而且能带来以往没有的各类分析报告，大大提高工作质量。我国尚处于无线鼠标市场扩充阶段，针对干电池供电带来的环境污染问题，我们考虑到，若解决这个问题，将大大减少废弃电池的数量，有益于保护环境，符合我国绿色和谐，环保发展的新时代主题，更能够贴合我国可持续发展的目标。

二、系统运行方式

（1）本项目提出了基于电磁感应定律的原理，利用非辐射磁场实现电能高效传输的无线供电方式，来给鼠标提供工作电源。其基本实施方式是在电脑的USB端口加装发射电路，通过振动电路中发射线圈形成一个交变磁场，置于鼠标本体中的接收线圈将会产生一系列的感应电动势，达到为鼠标供电目的。

（2）该方案针对现有的无线鼠标机械结构进行研究，使本项目在不对鼠标的机械结构进行改变的前提下，外加本供电装置，方案设计简单，改动补位少，使其适用于我国绝大多数无线鼠标。

（3）作品拟增添辐射能量收集电路，该电路可利用天线收集空气中特定频段的电磁辐射，并通过转换电路将产生的电能用以驱动无线鼠标工作。

三、拟解决的关键问题

（1）供电装置建立在电磁感应定律的基础上，其难点在于如何使传输效率达到最大最强。传输效率的提高途径包含了两点：一个是开关管的开断频率的高低;另一个是发射与接收线圈的耦合系数的高低。

（2）辐射能量收集装置中天线接收空气中特定频段的电磁辐射后所产生的高频交流信号极弱，要对该电流信号进行处理需要性能较好的芯片以及处理电路。

四、结语

在这个时代中，所有的东西的改革换代都十分地快，所以很多生活上的细节就成为了现在创新的出发点，小小的鼠标就很可能决定了一个人的工作的效率，而我们研究的崭新的供电方式正是符合了这个新时代的发展趋势方向，将污染环境的干电池供电方式变成简单、安全、环保、有效的应用方式途径，并且造价还很低廉的电磁感应与辐射收集供电，迎合了我国的发展方向，符合我国可持续发展的目标。

参考文献：

[1]徐润芳，王玉勤，谢节高，罗韬，杨帆.一种自发电蓝牙无线鼠标的设计方案[J].信息与电脑（理论版），2019，31（21）：93-94.

[2]张裕，刘源炜.自充电技术在无线鼠标供电中的研究与应用[J].技术与市场，2018，25（06）：111+113.

[3]葛彦军，许坤，周盼盼，刘青松.基于电能谐振磁耦合无线供电的无线鼠标的设计与实施[J].价值工程，2015，34（26）：103-104.

基金项目：吉林建筑大学大学生创新创业训练计划项目;项目编号：2019

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