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,。可是即使發(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方案也不一樣。
電磁感應式充電
電磁感應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充電,,被廣泛用于無線連接感應充電。例如充電電筒,、電動剃須刀、無線連接感應壁燈等各種無線感應供電產(chǎn)品使用,,以及最近談論較多的電動牙刷也基本都是使用的這種感應式充電,,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,。
感應式無線充電技術與現(xiàn)有技術相比,,其結構簡單、體積輕巧,,將發(fā)射線圈設置在充電插頭內(nèi),,在其外包裹橡塑絕緣層,使感應充電器與外部需充電設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,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,接收端感應器中會有更多的電壓產(chǎn)生,。經(jīng)過產(chǎn)生多次共振,,感應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,,他們將此項技術命名為Witricity,,且該項目仍舊處在實驗室階段。當然,,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備,、功率也較小。
因此,,目前這四種無線充電方式中,,電磁感應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方案。就現(xiàn)在的技術水平來說,,電磁感應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,。