近年來手機發(fā)展的速度疾如旋踵,,除非你用的王者iPhone,,否則剛買兩個月的愛機就能隨隨便便過了時,就今年國內(nèi)各廠商發(fā)布的手機,你的十只手都數(shù)不過來,??墒羌词拱l(fā)展迅速,,卻也似乎到了瓶頸期,,往往給人新壺裝老酒的感覺,人們除了一昧追求屏占比以外,,還有一項功能也成了眾多旗艦手機追求的“標(biāo)配”之一:無線充電,。
這幾年越來越多的智能手機開始配備無線充電功能,比如iPhone Xs,、三星S9,、小米MIX 3、華為MATE20等等,,眾多小伙伴們對這個功能已經(jīng)不陌生了,。目前無線充電方式主要有四種:電磁感應(yīng)式充電、磁場共振式充電,、無線電波式充電,、電場耦合式。各種充電方式的技術(shù)方案也不一樣,。
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,,以及最近談?wù)撦^多的電動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)認證,且價格低廉,。
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現(xiàn)防水,。
磁場共振式充電
磁場共振技術(shù)的崛起源于2008年MIT的一場實驗,,研究員隔空點亮了一個60W的電燈泡,第一次讓世界認識到無線充電還能這么玩,。
磁場共振的優(yōu)勢在于能在更大的范圍內(nèi)實現(xiàn)有效的能量傳遞,,實現(xiàn)更高的空間自由度。因此其可靠性更高,,而且支持多個設(shè)備同時充電,。發(fā)送端遇到共振頻率相同的接收端,由共振效應(yīng)進行電能傳輸,。這種充電方式傳輸距離較遠,,同時傳輸?shù)墓β瘦^大適合遠距離大功率充電。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,傳輸功率越大,,損耗也就越大,。更重要的是必須對使用的頻段進行保護免受外界因素干擾。
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,在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(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發(fā)送器,,在低電壓產(chǎn)品上安裝一個接收器即可。
其優(yōu)點是傳輸間隔中等傳輸速度較快,,但缺點是安穩(wěn)性,、安全性都比較低,而且需要一定的成本投入研發(fā),。
電場耦合充電
這種方式可以看作是諧振式的加強版,,它需要發(fā)射和接收兩個共振系統(tǒng),可分別由感應(yīng)線圈制成,。通過調(diào)整發(fā)射頻率使發(fā)射端以某一頻率振動,,其產(chǎn)生的不是彌漫于各處的普通電磁波,而是一種非輻射磁場,,即把電能轉(zhuǎn)換成磁場,,在兩個線圈間形成一種能量通道。接收端的固有頻率與發(fā)射端頻率相同,,因而發(fā)生了共振,。隨著每一次共振,接收端感應(yīng)器中會有更多的電壓產(chǎn)生,。經(jīng)過產(chǎn)生多次共振,,感應(yīng)器表面就會集聚足夠的能量,這樣接收端在此非輻射磁場中接收能量,,從而完成了磁能到電能的轉(zhuǎn)換,,實現(xiàn)了電能的無線傳輸。
MIT的一個實驗室在2008年展示了一個實驗,,在兩米范圍內(nèi)隔空點亮了一個60W的燈泡,,他們將此項技術(shù)命名為Witricity,且該項目仍舊處在實驗室階段,。當(dāng)然,,這種非輻射電磁場的范圍比較有限,不適用于長距離,,要求發(fā)射端與接收端在感應(yīng)線圈半徑的8倍的距離之內(nèi),。
電場耦合充電適合短距離充電,轉(zhuǎn)換效率也高,,位置可以不固定,,不過缺點是需要大體積的設(shè)備、功率也較小,。
因此,,目前這四種無線充電方式中,電磁感應(yīng)式無線充電的方案最為成熟,也是被商用最廣泛的,,比如我們手機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)式無線充電方案是最值得采用的,,它也給智能手機的充電方式提供了一個解決方案,依然是利大于弊,。而且提高充電便捷化的同時,,也在某種程度上統(tǒng)一了各類充電器,,減少了資源浪費,。在未來,無線充電將成為一種趨勢,。