无线充电的解决方案有哪些?

科技笔记(传感) 20230408

  • 无线充电
  • Qi标准
近几年来,无线充电技术(Wireless charging technology / Wireless charge technology)成为了手机领域的一个热门话题,各大厂商在新款手机发布的时候,也会以此做为卖点进行技术介绍。虽然厂商都有意做进一步推广,不过在实际生活中,手机在充电的时候选择无线充电方式的用户还是少数。无线充电技术并不是什么新技术,其源于无线电能传输技术,从十九世纪末塞尔维亚裔美国著名物理学家兼电气工程师尼古拉-特斯拉(NikolaTesla)提出相关构想,到现在已经有一百多年的历史了。在过去数十年中,人们在实验室里通过各种实验操作,已经验证了其可行性。要实现无线充电效果有几种技术方式,而现在手机上普遍使用的无线充电标准是 Qi 标准,主要采用的是电磁感应的方式。

近几年来,无线充电技术(Wireless charging technology / Wireless charge technology)成为了手机领域的一个热门话题,各大厂商在新款手机发布的时候,也会以此做为卖点进行技术介绍。虽然厂商都有意做进一步推广,不过在实际生活中,手机在充电的时候选择无线充电方式的用户还是少数。无线充电技术并不是什么新技术,其源于无线电能传输技术,从十九世纪末塞尔维亚裔美国著名物理学家兼电气工程师尼古拉-特斯拉(NikolaTesla)提出相关构想,到现在已经有一百多年的历史了。在过去数十年中,人们在实验室里通过各种实验操作,已经验证了其可行性。要实现无线充电效果有几种技术方式,而现在手机上普遍使用的无线充电标准是 Qi 标准,主要采用的是电磁感应的方式。

如今,随着各大手机品牌推出带无线充电功能的手机,大家对无线充电技术已不再陌生。充电时,只需将手机往无线充电器上一放即可,不需要在凌乱的包里翻出充电器。在无线充电器技术的研发和探索中,各大手机厂商乐此不疲。其中苹果专门开发了用于线圈精准对位的MagSafe无线充电技术,“咔哒”一声即可充上电,极大提升了用户使用体验。安卓手机厂商更为大胆创新,一波接着一波进军大功率无线充电市场,同样取得了不错的成效。

目前无线充电主要有以下三种形式:1.电磁感应式无线充电2.磁场共振式无线充电3.无线电波式无线充电。

1、电磁感应式充电

电磁感应无线充电常用于小功率无线充电,也可以称之为非接触式感应充电,被广泛用于无线连接感应充电。例如充电电筒、电动剃须刀、无线连接感应壁灯等各种无线感应供电产品使用,以及近谈论较多的电动牙刷也基本都是使用的这种感应式充电,方便做到产品的防水功能,充电效率在百分之八十到九十五左右,无高频辐射,符合各国安规,且价格低廉。

感应式无线充电技术与现有技术相比,其结构简单、体积轻巧,将发射线圈设置在充电插头内,在其外包裹橡塑绝缘层,使感应充电器与外部需充电设备之间不是直接的线接触,不会存在电安全问题,使用更加安全可靠,在某些日常的设备或产品上使用可以轻松实现防水。

2、磁场共振式充电

磁场共振技术的崛起源于2008年MIT的一场实验,研究员隔空点亮了一个60W的电灯泡,次让世界认识到无线充电还能这么玩。磁场共振的优势在于能在更大的范围内实现有效的能量传递,实现更高的空间自由度。因此其可靠性更高,而且支持多个设备同时充电。发送端遇到共振频率相同的接收端,由共振效应进行电能传输。这种充电方式传输距离较远,同时传输的功率较大适合远距离大功率充电。但这种充电方式效率较低,传输过程中有较大的损耗,距离越远,传输功率越大,损耗也就越大。更重要的是必须对使用的频段进行保护免受外界因素干扰。

3、无线电波式充电

无线电波式充电是一种发展较为成熟的无线充电技术,利用无线电波充电的无线充电器由微波发射装置和微波接受装置组成,可以捕捉到由墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。这种无线充电方式较为方便,只需在墙身插头处安装一个发送器,在低电压产品上安装一个接收器即可。

其优点是传输间隔中等传输速度较快,但缺点是安稳性、安全性都比较低,而且需要一定的成本投入研发。

目前这三种无线充电方式中,电磁感应式无线充电的方案为成熟,也是被商用广泛的,比如我们手机需要用得到的各种无线充电器,就是利用了这种技术方案。就现在的技术水平来说,电磁感应式无线充电方案是值得采用的,它也给智能手机的充电方式提供了一个解决方案,依然是利大于弊。

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