无线充电技术的三种方式解析

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上传日期: 2017-10-30

上 传 者: 易水寒他上传的所有资料

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标签:无线充电(881)

  一个世纪之后,无线充电的研究迎来了新的源动力,应用范围也非常广泛——小到电动牙刷、遥控器、智能手机,大到电动汽车、石油钻塔。从初创公司如WiTricity、ProxybyPower到行业巨头丰田、日产、沃尔沃、英特尔和三星等,都纷纷加入到了研发行列。

 原理与实现方式

  先科普一下无线充电技术的原理和实现方式。

  说到无线充电技术的原理,已经不是多神秘的东西了,在一些智能手机上已经被实现并商业化了。无线充电的原理也很简单,在发射端将电能转换成电磁波并发射出去,接收端接受到电磁波之后,再将其转换成电能,就可以进行充电了。目前共有三种不同的实现方式:电磁感应式、无线电波式以及磁场共振式,三种方式也是各有优劣。

  电磁感应式,即是使用两个互感线圈进行无线充电。当输入端线圈中的电流发生变化时,输出端线圈的磁场即会随之发生改变,从而产生感应电流,将能量从输入端转换到输出端。使用电磁感应的原因进行无线充电要求两个设备的距离必须很近,并且只能一对一进行充电,充电时必须对准线圈。不过,能量转换率高,传输功率范围较大,能从几瓦到几百瓦。

  无线电波式,即是通过接收无线电波进行无线充电,原理与矿石收音机类似。不过这种方式的传输功率非常小,最高仅为100毫瓦,且功效很低,大部分的能量会以无线电波的形式被浪费掉。在传输距离上稍有优势,最远距离为10米。

  磁场共振式,即是通过电磁共振的方式进行无线充电,原理与声波共振类似,只要两个介质具有相同的共振频率,就能够传递能量。这种方式的充电距离在电磁感应式与无线电波式之间,优点是传输功率较大,能够达到几千瓦,可以同时对多个设备进行充电,不要求两个设备之间线圈对应;缺点就是损耗很高,距离越远,传输功率越大,损耗也就越大,最麻烦的是必须对使用的频段进行保护。

  从以上三种方式的优劣中,不难发现,仅有电磁感应式和磁场共振式在电动汽车的无线充电上有实现的可能。不过,孰优孰劣,就要靠市场和消费者自己来进行抉择了。

  说了这么多理论知识,下面来看几个在无线充电上取得了阶段性成果的实例吧。

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