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淺談什麽是無線充電器以及工作原理

作者:索源科技來源:http://www.razafin.com 日期:2019-08-09

隨著用電設備對供電質量、安全性、可靠性、方便性、即時性、特殊場合、特殊地理環境等要求的不斷提高,使得接觸式電能傳輸方式越來越不能滿足實際需要。
無線充電器是利用電磁感應原理進行充電的設備,其原理和變壓器相似,通過在發送和接收端各安置一個線圈,發送端線圈在電力的作用下向外界發出電磁信號,接收端線圈收到電磁信號並且將電磁信號轉變爲電流,從而達到無線充電的目的。無線充電技術是一種特殊的供電方式,它不需要電源線,依靠電磁波傳播,然後將電磁波能量轉化爲電能,最終實現無線充電。

無線充電器

新型的電子産品尤其是便攜式電子産品如數碼相機、手機、平板電腦等在人們的工作和生活中得到越來越多的使用,與之相配套的充電器也沿用傳統的有線充電器。而有線充電器的兼容性、通用性比較差,使用者攜帶、充電均不方便。同時,廢棄後處理增加了對環境的汙染。故爲用戶提供更加可靠、便捷、方便、及時的充電設備迫在眉睫。無線技術的發展,使得無線電功率的傳輸成爲可能,無線充電器的研究與開發也將實現用戶的要求。
未來的電池充電將會有三種主要形式:可視充電、智能充電和無線充電

研究現狀

無線充電打破了電能傳輸只能依靠導線直接接觸式傳輸的方式,屬于非接觸式傳輸,能夠避免接觸式電能傳輸可能帶來的接觸火花、滑動磨損、爆炸電擊等問題。無線電能傳輸方式主要分三種:電磁感應式、電磁諧振式和電磁輻射式。電磁感應式是目前最常用的無線電能傳輸方式,其技術已經量産,在生産成本上低于其他技術,並且通過安全與商場驗證。目前,有三大主流聯盟致力于無線充電技術的開發及標准制定,這三大聯盟是Alliance for Wireless Power(A4WP),Power Matters Alliance(PAM)及Wireless Power Consortium(WPC)。Qi標准爲WPC推出的“無線充電”標准,采用了目前最主流的電磁感應式充電技術。Qi標准主要針對便攜式電子産品如照相機、視頻和音樂播放器、玩具、個人護理及手機等。目前,小功率無線充電器的研究設計主要針對手機端無線充電,采用的都是基于TI公司的BQ500211專用芯片,在一些小功率終端也都采用的是專用集成芯片,使用專用集成芯片在初期開發上能節省開發時間,但從長遠上考慮不利于成本的降低及後期的擴展升級。
無線充電技術雖然得到了一定的發展,但在發展過程中仍舊存在一些棘手的技術問題。第一,充電效能不高。一旦距離稍微遠了一點充電的效率就會急劇降低,需要浪費大量的時間和資源才能完成充電,故而使用意義不大。第二,充電過程中的安全問題。大功率的無線充電設備會産生大量的電磁輻射,對身體健康造成一定的不良影響,同時也會對飛機、通信等産生幹擾影響。第三,實用性方面。目前的無線充電技術還是只能需要固定在某個定點的位置才能實現,這並不方便故而實用性不高。第四,價格昂貴,由于無線充電技術目前還只是處于初步研發應用階段,研究的成本較高,所以其研發的産品價格也相對高昂。 

工作方式

電磁感應
這是最常見的無線充電器的工作方式,它利用電磁感應的原理,通過初級和次級線圈之間的電磁感應來産生電流,從而實現能量在空間範圍內的傳遞;這種無線充電器的實現方式得到了無線充電聯盟的推廣。
無線電波
無線電波是現階段無線充電器發展比較成熟的一種無線充電方式,它的工作原理是利用微型高效接收的電路來捕捉空間中的無線電波,然後將電磁能轉化爲穩定的電能。目前已經有公司宣稱可以實現對幾米以外小于蜂窩電話的電子設備進行無線充電。

電磁共振
這是一種還處于研發階段的無線充電技術,此項技術主要由美國麻省理工學院物理教授所帶領的團隊進行研究,英特爾公司的工程師以該項技術作爲基礎,實現了在距離電源約1米左右的地方點亮了一個60瓦的燈泡,而且具有75%的傳輸效率。英特爾的工程師表示下一個目標將是利用這種無線充電技術,對經過改裝的筆記本電腦進行充電。不過要想實現這一目標,還需要解決好電磁場對電腦中其它元件的幹擾和影響。

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該資訊的關鍵詞爲:無線充電  無線充電器 

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