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时间:2020-02-03
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1、无线充电技术童帆为神马要提出无线充电技术生活中人们难免被各种“理不清”的电源线、数据线所困扰!!!你能设想以后摆脱线缆的无线生活嘛???无线充电技术的发展历史1、19世纪30年,法拉第就发现周围磁场的变化将在电线中产生电流。2、19世纪90年代,尼古拉•特斯拉就曾提出无线电力传输的构想。3、2005年,香港城市大学许树源教授成功研制出“无线电池充电平台”,可将数个电子产品放在一充电平台上,不需外接电线,透过低频道电磁场自动充电,充电时间与传统充电器无异。4、2007年,美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克(Mari
2、nSoljacic)等人在无线传输电力方面取得了新进展,他们用两米外的一个电源,“隔地”点亮了一盏60瓦的灯泡。无线充电的技术原理无线充电磁场共振电磁感应无线电波无线充电的技术原理电磁感应方式充电: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无线充电的技术原理无线电波方式充电:利用电波,将能量打到远方,再藉由特定电路将能量收回使用,典型应用为矿石收音机。充电系统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
3、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。无线充电的技术原理磁场共振方式充电:通常情况下,电磁辐射具有发散性,相隔较远的接收器只能接收到发射能量的极小一部分。而当接收天线的固有频率与发射端的电磁场频率一致时,就会产生共振,此时磁场耦合强度明显增强,无线电力的传输效率大幅度提高无线充电的技术原理短距离无线充电技术传输功率传输距离缺点及技术挑战电磁感应几瓦到几百瓦<=1cm被充电产品必须置于充电器附近;终端产品中的次级线圈和电路之间必须进行屏蔽;充电器必须具备
4、对被充电器产品进行辨识的能力。无线电波最高100毫瓦最高10米传输功率小,无法在1~2小时内完成对手机等电子产品的充电;功效低,发射器发送的大量功率以无线电波的方式被浪费掉。磁场共振几千瓦3~4米必须对所需频率进行保护,在几米范围内进行传输需要几何尺寸巨大的接收器无线充电技术的节能比较研究案例:单负载有线充电器与多负载无线充电器功耗比较实验器材:有线电源适配器、无线充电器基本实验数据:有线电源适配器待机功率(瓦特)0.14无线充电器待机功率(瓦特)0.14有线电源适配器的充电时间(小时/天)1有线电源适配器的待机
5、时间(小时/天)23无线充电器的充电时间(小时/天)X无线充电器的待机时间(小时/天)24-X有线电源适配器负载时的效率(百分比)72%无线充电器的传输效率(百分比)70%负载时的平均功率(瓦特)2(数据来源:香港城市大学电力电子研究中心)无线充电技术的节能比较以无线充电器代替的外接充电器的数量n123456有线电源适配器处于待机模式下的总能耗(瓦时每天)3.226.449.6612.8816.1019.32当X=n时,无线充电器处于待机模式下的总能耗(瓦时每天)3.223.082.942.802.662.52单
6、次充电的总供电量(瓦时每天)2.004.006.008.0010.0012.00有线电源适配器负载能耗(瓦时每天)2.785.568.3311.1113.8916.67无线充电器负载能耗(瓦市每天)3.977.9411.9015.8719.8423.81表1无线与有线充电器在充电及待机模式下的能耗对比无线充电技术的节能比较有线电源适配器总能耗(千瓦时每年)2.194.386.578.7610.9513.14无线充电器总能耗最大值(千瓦时每年)2.624.075.526.978.429.87无线充电器总能耗最小值(
7、千瓦时每年)2.624.025.426.828.219.61无线充电器最低节能量(千瓦时每年)-0.430.311.051.792.533.27无线充电器最高节能量(千瓦时每年)-0.430.361.151.942.733.52从研究案例的结果可以明白看到,与使用单个一对一的有线电源适配器相比,使用一个具备多负荷充电功能的无线充电系统有着显著的优势。当无线充电器可替代两个或以上的有线电源适配器时,这个优势尤为明显和重要。有线电源适配器总能耗(瓦时每天)6.0012.0017.9923.9929.9935.99无线
8、充电器总能耗最大值(瓦时每天)7.1911.1615.1219.0923.0627.03无线充电器总能耗最小值(瓦时每天)7.1911.0214.8418.6722.5026.33无线充电器最低节能量(瓦时每天)-1.190.842.874.906.938.96无线充电器最高节能量(瓦市每天)-1.190.983.155.327.499.66每天节能比较:每年节能比较:无
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