无线充电技术

苦恼NO.1凌乱的数码生活制作人员：王启凡材料收集：薛萌余甜微刘佳昕仲文超看着桌上的接线板还有各种电源线和数据线……上面插满了大大小小各式各样的插头，而且旁边还散落着一些懒得去查看用途的插头……真是应接不暇啊……大家应该为自己接线板而发愁过，因为有的插头块头儿就是那么大，大块头之间还不能插在一起，因为会相互挤兑啊，你还得考虑插头之间怎么排列组合……凌乱的数码生活，无线使你不再苦恼无线充电技术的提出无线充电技术的原理无线充电技术的应用无线充电技术的发展1890年，物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）就已经做了无线输电试验，实现了交流发电。磁感应强度的国际单位制也是以他的名字命名的。特斯拉构想的无线输电方法，是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体，通过放大发射机以径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振，再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。但因财力不足，特斯拉的大胆构想并没有得到实现。后人虽然从理论上完全证实了这种方案的可行性，但世界还没有实现大同，想要在世界范围内进行能量广播和免费获取也是不可能的。因此，一个伟大的科学设想就这样胎死腹中。2007年6月7日，麻省理工学院的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波，利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验，已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米，但研究者相信，电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源，就可以为整个屋里的电器供电。2014年2月，电脑厂商戴尔加盟了A4WP阵营，当时，阵营相关高层就表示，会对技术进行升级，支持戴尔等电脑厂商的超极本进行无线充电。市面上的传统笔记本电脑，大部分电源功率超过了50瓦，不过超极本使用了英特尔的低功耗处理器，将成为第一批用上无线充电的笔记本电脑。在此之前，无线充电技术，一直只和智能手机、小尺寸平板等“小”移动设备有关。不过，无线充电三大阵营之一的A4WP（“无线充电联盟”）日前宣布，其技术标准已经升级，所支持的充电功率增加到50瓦，意味着笔记本电脑、平板等大功率设备，也可以实现无线充电。无线充电技术的原理电磁感应式充电磁场共振充电无线电波式充电电场耦合式充电电磁感应式充电初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应。磁场共振充电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，是目前正在研究的一种技术，由麻省理工学院(MIT)物理教授MarinSoljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡该。实验中使用的线圈直径达到50cm，还无法实现商用化，如果要缩小线圈尺寸，接收功率自然也会下降。相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式，无需使线圈间的位置完全吻合。无线电波式充电是发展较为成熟的技术，类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从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。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。电场耦合式充电充电模块是由2个非对称偶极子按垂直方向排列而成的，这组偶极子各由供电部分和接收部分的活性炭电极和接地电极组成。无线供电模块就是通过这2个非对称偶极子的电场耦合而产生的感应电场来供电的。电场耦合方式的特点大致有三：①充电时可实现位置自由，②电极薄，③电极部的温度不会上升。因此不仅能够提供便利性，而且还可降低系统成本。目前已试制完成为平板终端及电子书等便携终端进行无线供电的供电台。无线充电技术的应用小型电器汽车日前，美国能源署网站公布一项新型无线充电技术，可实现20KW充电功率，是目前充电桩的3倍左右，有望替代传统充电桩成为电动汽车的基础充电设施，而车主需要做的只是将汽车停在上面。据悉，美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)近日在田纳西州与丰田、思科系统、Evatran及克莱姆森大学国际汽车研究中心合作展示新型无线汽车充电技术，测试车型为丰田RAV4(10KW小时电池)，充满80%电量仅为18分钟，100%电量则为30分钟。而据ORNL表示，目前已开始50KW系统的研发，如果成功，一般电动汽车的快速充电操作仅需7分钟。相比于汽车无线充电，手机、电脑等中小型电子产品的无线充电技术则起步较早，目前也有不小进步。时至今日，手机电池续航时间太短，这是当今智能手机所面临的最大问题，无线充电设备比普通充电器“聪明”很多，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。它还能自动识别不同的设备和能量需求，进行‘个性化工作’。无线充电技术的发展未来几年将出现电子产品配备无线充电功能的浪潮，包括手机、PC、数字相机等电子产品，将彻底摆脱供电连线的束缚，全线开启该技术的应用普及。在设想中，未来的无线充电有点像Wi-Fi，当手机进入到充电区域(安装无线电力传输设备的空间)，嵌入式接收器就会接收信号，便开始自动充电。不仅是小功率电器，常见的家用电器设备、医疗设备、电动工具、办公室电器、厨房电器等都可以实现无线充电了。其实准确的说，应该叫“无线供电”，也就是一边传输一边使用电能，不需要任何类似于电池的电量存储设备，更不需要提前充电了。未来家电无线供电的设想目前汽车上给小型电器充电谢谢观看