再谈无线充电技术(wireless charging technology)
by Yu Chenbo, Shen Hanzhang, Chou Bi Yu, Vicky Ang Xin En, Lim Ming Ian
21 Mar 2019
在去年的一期smartnation中,我们已经提过一次无线充电技术。这次,我们会再谈一谈无线充电技术,对上次的内容进行补充和更详细的解释。
简介
源于无线电能传输技术,可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。
发展历史
1890年,物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)就已经做了无线输电试验,实现了交流发电。特斯拉构想的无线输电方法,是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体,通过放大发射机以径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振,再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。但因财力不足,特斯拉的大胆构想并没有得到实现。2007年6月7日,麻省理工学院的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波,利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。
标准
主流的无线充电标准有五种:Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术。
优点
- 利用无线磁电感应充电的设备可做到隐形,设备磨损率低,应用范围广,公共充电区域面积相对的减小,但减小的占地面积份额不会太大。
- 技术含量高,操作方便,可实施相对来说的远距离无线电能的转换,但大功率无线充电的传输距离只限制在5米以内,不会太远。
- 操作方便。
缺点
- 虽然设备技术含量高,但设备的经济成本投入较高,维修费用大。
- 因实现远距离大功率无线磁电转换,所以设备的耗能较高。随着无线充电设备的距离和功率的增大,无用功的耗损也就会越大。
- 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(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。
写在最后
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