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时间:2017-12-24
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1、浅谈无线充电技术涂经纬摘要:无线充电技术(Wirelesschargingtechnology;Wirelesschargetechnology)。无线充电技术引,源于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。无线充电技术是完全不借助电线,利用磁铁为设备充电的技术。关键词:无线充电磁共振充电技术无线能源似乎是一个听起来很棒的新奇概念,但是我们可以把它理解为一个小型的线圈式变压器,就是两个靠近的线圈,其中一个通入交流电时另一个也会产
2、生感应电流,然后把感应电流进行整流稳压后给手机等设备充电。无线充电的方便性使其充满了前景。1.无线充电的方便性无线充电,顾名思义,就能知道这是一种不需要经过电线的充电方式,而没有了电线的羁绊,就能够避免一些问题的发生,比如说,再也不用担心手机的USB插口接触不良,不用担心一不小心就把手机绊到地上,等等。2.工作原理:实现无线充电技术主要通过三种方式:电磁感应式、磁场共振式、无线电波式。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
3、解决方案就采用了电磁感应,事实上,电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感,中国本土的比亚迪公司,早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利,就已经使用了电磁感应技术。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Marin Soljacic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,并将其取名为WiTricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法
4、实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。无线电波式充电:这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。3.发展前景:随着iPhone、iPad、等对电量充满“饥渴”的智能手机、平板电脑的迅速兴起,研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。富士通在一份声明中说:“这项技术将为手机集合紧凑型无线充电
5、功能以及同时为多个便携式设备充电铺平道路。对多个设备充电时,设备相对于充电器的位置没有任何限制。在手机、笔记本电脑、小家电等领域可以使用无线充电技术,但是市场份额最大的还是手机领域。4.暂时性的不足:(1)虽然技术含量高,但是经济成本也随之投入较大,所以费用上将会明显的高于有线充电设备。(2)因实现远距离大功率无线磁电转换,所以设备的耗能较高。无线传输的距离越远,无用功的耗损也就会越大。也就是说,在相同耗能的情况下,无线充电的作用将会小于有线充电。(3)《无线充电技术》设备本身实现的是二次能源转换,也就是将网电降压(
6、或直接)变为直流电后在进行一次较高频率的开关控制交流变换输出。由于大功率的交直交电流转换是进行电能的二次性无线传输原因,所以电磁的空间磁损率太大。(1)因为采取无线传输,磁能的无用功耗损会随着《无线充电设备》的功率增高而上升。(2)与一般的无线设备一样,无线充电设备也有辐射,只不过可能相对于其他而言较少而已。如今,《无线充电技术》在小功率的范围内还是可以显示出它的优越性的。比如小型直流用电设备中的通讯仪器仪表、民用无线通讯手机、微型计算机、小型便携式家用电器等。但实施大功率的无线传输来说,就比较困难了。根据磁能无线传
7、输理论来说,传输的距离越远,磁能的消耗就会越大,而在终端设备中所获得的电能量也就越小。从电动汽车所需的能量补充电功率来说不是很小,一般小型的家用电子设备的充电电流在0.5安培至2安培之间。而一部几十马力的电动汽车所需的电能补充电流大多在5安培至20安培左右。电动汽车的功率越大,所需补充电能的电流量也就越大。而且我们在制造《无线充电设备》时,其输出功率会大于500瓦特以上或甚至更高。如果多部机车的联动充电,那么所需的总电源功率输出就会直线上升。对市电的供电系统来说无疑是雪上加霜,从而带给整座城市的是电网改造和巨额的经济
8、投入,真是得不偿失。无线充电技术此前多应用在专业领域,需要保证产品密闭性的地方,如水下设备、体内 医疗装置等。但面对庞大的消费级设备市场,这项处于起步阶段的技术,能否说服人们“摆脱最后一根线缆”,还是未知数。但无线充电技术依然被外媒评价为21世纪最值得期待的高 科技之一, 它的创意为人类的生活的确带来了便捷, 我们相信技术的进步将令无线充电日益
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