手机无线充电有什么用?无线充电有什么好处?

手机无线充电有什么用?无线充电有什么好处?早在19世纪末,无线充电技术就已经出现了,当时电子学先驱尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)展示磁共振耦合技术,它在两个电路(也就是发射器与接收器)之间创造一个磁场,从空中传输电力 。

手机无线充电有什么用?无线充电有什么好处?


一文读懂无线充电:它是怎样工作的?有哪些技术标准?
然而在过去大约100年的时间里,这种技术并不怎么实用,只有少量电动牙刷使用 。
到了今天,使用的无线充电技术大约有5-6种,它们的目标是一样的:剔除线缆,让智能手机、笔记本、厨房电器、汽车都用无线技术充电 。
无线充电技术正在向医疗保健、汽车、制造业渗透,因为它能增强移动性,让小型物联网设备远程接收电力,与充电器相隔几英尺也能充电 。
看看目前最流行的无线充电技术,它依赖电磁场,也就是两个铜线圈之间的电磁场,这种技术有着严格的距离限制,设备与充电器之间的距离不能太远 。苹果在iPhone8和iPhone X手机上植入的无线充电技术与此类似 。
无线充电如何工作的
IHS Markit研究主管大卫·格林(DavidGreen)解释说,大体来讲,目前的无线充电技术有三种 。一种是充电垫,它用到了紧密耦合电磁感应技术或者短程充电技术 。一种是充电碗或者穿透表面的充电器,用到了松耦合电磁谐振充电技术,可以相隔几厘米传输电力 。还有一种是解耦合RF无线充电技术,充电距离比较远 。
一文读懂无线充电:它是怎样工作的?有哪些技术标准?
不论是紧密耦合电磁感应还是松耦合电磁谐振充电,二者遵循的物理原理是一样的:都有一个根据时间变化的磁场,感应电流在密闭的线圈内流动 。
它们是这样工作的:磁回路天线(铜线圈)创造一个振荡磁场,它在一根或者多根接收器天线上生成电流 。如果加入合适的电容,回路就可以用同样的频率共振,接收器中的感生电流也会增加 。谐振感应充电和磁谐振充电就是这样实现的,该技术有一个优点:发射器与接收器的电力传输距离可以拉长,提升效率 。线圈的尺寸也会影响电力传输的距离 。线圈越大,或者线圈数量越多,传输的距离越远 。
手机无线充电有什么用?无线充电有什么好处?


以智能手机无线充电垫为例,铜线圈的直径只有几英寸,电力高效传输的距离受到严重限制 。
当线圈增大,就可以用无线方式传输更多的电力 。WiTricity公司就是这样做的,它向众多行业(比如汽车、风力涡轮、机器人)授权松耦合谐振技术 。
2007年MIT物理学教授MarinSolja?i?证明他可以让电力传输2米远,当时如果按这样的距离传输,效率只有40%,也就是60%的电力会在传输过程中损失掉 。2007年年末,MarinSolja?i?成立了WiTricity公司,目标是将技术商用,自此之后电力传输效率持续提升 。
在WiTricity汽车充电系统中,大型铜线圈(接收器线圈直径约为25厘米)可以延长传输距离,让电力在最远25厘米的距离高效传输 。WiTricityCTO莫里斯·科斯勒(MorrisKesler)说,因为用到了谐振技术,传输的电力更多(高到11千瓦),效率也更高(端到端效率高于92%) 。WiTricity将电容器放进感应回路,这样就可以捕捉更多的电力,给电池充电 。
除了用在汽车上,技术还可以用在其它地方 。去年,日本机器人制造商DaihenCorp开始提供无线电力传输系统,它就是用WiTricity技术开发的,系统主要给无人引导车(automatic guidedvehicles)使用 。AGV安装Daihen D-Broad无线充电系统之后,我们只要将车辆拖到充电区就会充电,然后就可以在仓库工作了 。

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