無線充電的解決方案有哪些?
近幾年來,無線充電技術(shù)(Wireless charging technology / Wireless charge technology)成為了手機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題,各大廠商在新款手機(jī)發(fā)布的時(shí)候,也會(huì)以此做為賣點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)介紹。雖然廠商都有意做進(jìn)一步推廣,不過在實(shí)際生活中,手機(jī)在充電的時(shí)候選擇無線充電方式的用戶還是少數(shù)。無線充電技術(shù)并不是什么新技術(shù),其源于無線電能傳輸技術(shù),從十九世紀(jì)末塞爾維亞裔美國著名物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉-特斯拉(NikolaTesla)提出相關(guān)構(gòu)想,到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年的歷史了。在過去數(shù)十年中,人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里通過各種實(shí)驗(yàn)操作,已經(jīng)驗(yàn)證了其可行性。要實(shí)現(xiàn)無線充電效果有幾種技術(shù)方式,而現(xiàn)在手機(jī)上普遍使用的無線充電標(biāo)準(zhǔn)是 Qi 標(biāo)準(zhǔn),主要采用的是電磁感應(yīng)的方式。
如今,隨著各大手機(jī)品牌推出帶無線充電功能的手機(jī),大家對(duì)無線充電技術(shù)已不再陌生。充電時(shí),只需將手機(jī)往無線充電器上一放即可,不需要在凌亂的包里翻出充電器。在無線充電器技術(shù)的研發(fā)和探索中,各大手機(jī)廠商樂此不疲。其中蘋果專門開發(fā)了用于線圈精準(zhǔn)對(duì)位的MagSafe無線充電技術(shù),“咔噠”一聲即可充上電,極大提升了用戶使用體驗(yàn)。安卓手機(jī)廠商更為大膽創(chuàng)新,一波接著一波進(jìn)軍大功率無線充電市場(chǎng),同樣取得了不錯(cuò)的成效。
目前無線充電主要有以下三種形式:1.電磁感應(yīng)式無線充電2.磁場(chǎng)共振式無線充電3.無線電波式無線充電。
1、電磁感應(yīng)式充電
電磁感應(yīng)無線充電常用于小功率無線充電,也可以稱之為非接觸式感應(yīng)充電,被廣泛用于無線連接感應(yīng)充電。例如充電電筒、電動(dòng)剃須刀、無線連接感應(yīng)壁燈等各種無線感應(yīng)供電產(chǎn)品使用,以及近談?wù)撦^多的電動(dòng)牙刷也基本都是使用的這種感應(yīng)式充電,方便做到產(chǎn)品的防水功能,充電效率在百分之八十到九十五左右,無高頻輻射,符合各國安規(guī),且價(jià)格低廉。
感應(yīng)式無線充電技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積輕巧,將發(fā)射線圈設(shè)置在充電插頭內(nèi),在其外包裹橡塑絕緣層,使感應(yīng)充電器與外部需充電設(shè)備之間不是直接的線接觸,不會(huì)存在電安全問題,使用更加安全可靠,在某些日常的設(shè)備或產(chǎn)品上使用可以輕松實(shí)現(xiàn)防水。
2、磁場(chǎng)共振式充電
磁場(chǎng)共振技術(shù)的崛起源于2008年MIT的一場(chǎng)實(shí)驗(yàn),研究員隔空點(diǎn)亮了一個(gè)60W的電燈泡,次讓世界認(rèn)識(shí)到無線充電還能這么玩。磁場(chǎng)共振的優(yōu)勢(shì)在于能在更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效的能量傳遞,實(shí)現(xiàn)更高的空間自由度。因此其可靠性更高,而且支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)充電。發(fā)送端遇到共振頻率相同的接收端,由共振效應(yīng)進(jìn)行電能傳輸。這種充電方式傳輸距離較遠(yuǎn),同時(shí)傳輸?shù)墓β瘦^大適合遠(yuǎn)距離大功率充電。但這種充電方式效率較低,傳輸過程中有較大的損耗,距離越遠(yuǎn),傳輸功率越大,損耗也就越大。更重要的是必須對(duì)使用的頻段進(jìn)行保護(hù)免受外界因素干擾。
3、無線電波式充電
無線電波式充電是一種發(fā)展較為成熟的無線充電技術(shù),利用無線電波充電的無線充電器由微波發(fā)射裝置和微波接受裝置組成,可以捕捉到由墻壁彈回的無線電波能量,在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。這種無線充電方式較為方便,只需在墻身插頭處安裝一個(gè)發(fā)送器,在低電壓產(chǎn)品上安裝一個(gè)接收器即可。
其優(yōu)點(diǎn)是傳輸間隔中等傳輸速度較快,但缺點(diǎn)是安穩(wěn)性、安全性都比較低,而且需要一定的成本投入研發(fā)。
目前這三種無線充電方式中,電磁感應(yīng)式無線充電的方案為成熟,也是被商用廣泛的,比如我們手機(jī)需要用得到的各種無線充電器,就是利用了這種技術(shù)方案。就現(xiàn)在的技術(shù)水平來說,電磁感應(yīng)式無線充電方案是值得采用的,它也給智能手機(jī)的充電方式提供了一個(gè)解決方案,依然是利大于弊。