電源線妨礙了我們進(jìn)入無線時(shí)代
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種便攜式電子產(chǎn)品越來越多,現(xiàn)代的無線技術(shù)使它們變得越來越輕便,越來越容易聯(lián)網(wǎng),似乎把數(shù)字時(shí)代迅速地發(fā)展到了無線時(shí)代,然而電源線妨礙了我們進(jìn)入這個(gè)無線時(shí)代。
在現(xiàn)實(shí)生活中,每個(gè)電子產(chǎn)品都有一個(gè)與之匹配的充電器,每年全球設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、制造、運(yùn)輸乃至回收數(shù)以十億計(jì)算的12V電源適配器引發(fā)了一系列的問題,既增加產(chǎn)品的成本,又浪費(fèi)資源、不利于環(huán)保,給使用者帶來了相當(dāng)大的困惑。具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的無線電源技術(shù)能夠方便地解決這一系列的問題。
1、無線電源技術(shù)現(xiàn)狀
無線電源技術(shù)是一種利用無線電技術(shù)傳輸電力能量的新技術(shù),電能可以無接觸地傳輸給負(fù)載。早在20世紀(jì)70年代美國就有相當(dāng)多的人在研究這個(gè)問題了,但國內(nèi)研究的人極少。2008年12月17日,由Convenient Power Limited、Fulton Innovation LLC、Logitech SA、國家半導(dǎo)體、奧林巴斯、飛利浦、三洋、桑菲電子和德州儀器等公司成立了全球首個(gè)推動(dòng)無線充電技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的無線電源聯(lián)盟(Wireless PowerConsortium,簡稱WPC),之后三星和諾基亞也加入到這個(gè)聯(lián)盟。2009年1月,全球無線電源聯(lián)盟首次會(huì)議在香港科學(xué)園召開,并啟動(dòng)了提高電子產(chǎn)品充電便利性的最新全球計(jì)劃。2010年7月23日,該聯(lián)盟制定了標(biāo)準(zhǔn),確定了低功率(不超過5W)技術(shù)規(guī)范,定義了界面規(guī) 范、測試程序以及最低性能,2010年8月14日認(rèn)證了第一批產(chǎn)品。2010年8月31日,WPC 將Qi標(biāo)準(zhǔn)正式引入中國,并開始了在國內(nèi)的推廣,之后WPC陸續(xù)在香港和歐美多個(gè)城市,舉辦了標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布活動(dòng)。目前Qi標(biāo)準(zhǔn)已被WPC的126 家行業(yè)領(lǐng)先成員公司支持并采用,其中有30%是 中國公司,包括海爾、華為和桑菲通信等。
2、無線電源技術(shù)原理
無線電源技術(shù)是一種利用無線電傳輸電力能量的技術(shù),它要求傳輸效率盡可能高,傳輸功率盡可能大,這樣才能滿足對(duì)電力的需求。其研究應(yīng)用領(lǐng)域涉及廣泛,傳輸功率相差較大,小到用于生物移植的幾十毫瓦、小型設(shè)備幾十瓦功率,大到電動(dòng)汽車或運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的上千瓦功率以及磁懸浮列車應(yīng)用的上兆瓦功率。目前存在三種解決技術(shù):電磁感應(yīng)技術(shù)、無線電波技術(shù)和電磁共振技術(shù)。
2.1、電磁感應(yīng)技術(shù)
此技術(shù)類似電力系統(tǒng)中常用的變壓器技術(shù)。在變壓器的原邊通入交變電流,副邊由于電磁感應(yīng)原理會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,若副邊電路連通,即可出現(xiàn)感應(yīng)電流,其方向遵 從楞次定律,大小可由麥克斯韋電磁理論解出。相對(duì)于無線電源而言,變壓器的原邊相當(dāng)于電源發(fā)射線圈,副邊相當(dāng)于電源接收線圈,這樣就可以實(shí)現(xiàn)電能從發(fā)射線 圈到接收線圈的無線傳輸。這種非接觸式無線電力傳輸方式制造成本較低、結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)可靠、傳輸功率可從幾瓦到幾百瓦。
但是傳送距離小于1cm,被充電產(chǎn)品必須置于充電器附近,充電器必須具備對(duì)被充電產(chǎn)品進(jìn)行辨識(shí)的能力,否則會(huì)向附近任意金屬傳輸能量,導(dǎo)致其發(fā)熱并產(chǎn)生危險(xiǎn)。
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