無線充電技術(shù)工作原理

目前幾種無線充電的實(shí)現(xiàn)方式

1)電磁感應(yīng)

最為常見的無線充電方式是利用 電磁感應(yīng)原理，通過初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。這一實(shí)現(xiàn)方式得到了無線充電聯(lián)盟 (Wireless?Power?Consortium;WPC)的大力推廣。

無線充電聯(lián)盟成立于2008年12月17日，旨在為創(chuàng)造 和促進(jìn)市場廣泛采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國際無線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi，其成員主要包括德州儀器(TI)、國家半導(dǎo)體(NS)、ST-Ericsson、 羅姆半導(dǎo)體(Rohm)、諾基亞(Nokia)、RIM(Research?In?Motion)、飛利浦(Philips)、三星電子 (Samsung)、三洋電機(jī)(SANYO)、奧林巴斯(Olympus)、勁量(Energizer)等國際著名廠商，大陸的桑菲電子和臺(tái)灣的力銘科技 也是該聯(lián)盟的成員。

2)無線電波

無線電波是另一種較為成熟的無線充電方式，其原理與早期使用的礦石收音機(jī)相類似，即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來的無線電波， 然后將之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電壓。這一領(lǐng)域的代表廠商為Powercast，該公司早在2007年便宣稱，可利用RF廣播在最多幾米以外的地方對(duì)小于蜂窩電 話的消費(fèi)電子設(shè)備進(jìn)行充電。WPC的重要成員Philips與之擁有合作關(guān)系。

3)電磁共振

還處于研發(fā)階段的電磁共振技術(shù)，也可實(shí)現(xiàn)無線充電功能。此項(xiàng)技術(shù)由美國麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin?Soljacic帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究，2008年，英特爾公司的工 程師們曾以該項(xiàng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，在距電源3英尺(約1米左右)的地方點(diǎn)讓一個(gè)60瓦的燈泡發(fā)光，并且保持了75%的高能量傳輸效率。英特爾表示，下一個(gè)目標(biāo) 將是利用無線方式對(duì)經(jīng)過改裝的筆記本電腦進(jìn)行充電。不過，要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，同時(shí)也必須解決好電磁場干擾電腦其它元器件正常工作的問題。

我們知道，在兩個(gè)共振頻率相同的物體之間能有效地傳輸能量，而不同頻率物體之間的相互作用較弱。歌唱家演唱能將裝有不同水量瓶子中的一個(gè)震碎，而不影響其他瓶子就是這個(gè)道理。這也好比我們蕩秋千時(shí)，只需坐在上面讓下垂的雙腿同步擺動(dòng)就能給秋千帶來動(dòng)力一樣。 無線充電器原理圖無線充電技術(shù)正是利用了這個(gè)原理。同樣，無線充電技術(shù)也應(yīng)用了電磁波感應(yīng)原理，及相關(guān)的交流感應(yīng)技術(shù)，在發(fā)送和接收端用相應(yīng)的線圈來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號(hào)來進(jìn)行充電的的一項(xiàng)技術(shù)， 用戶只需要將充電設(shè)備放在一個(gè)“平板”上即可進(jìn)行充電，這樣的充電方式過去曾經(jīng)出現(xiàn)在手表和剃須刀上，但是當(dāng)時(shí)無法針對(duì)大容量鋰離子電池進(jìn)行有效充電。

無線充電器技術(shù)原理構(gòu)圖如圖所示

最初由英國一家公司發(fā)明了一種新型無線充電器，它看上去就像一塊塑料鼠標(biāo)墊，這個(gè)“鼠標(biāo)墊”里裝有密集的小型線圈陣列，可產(chǎn)生磁場，將能量傳輸給裝有專用接收線圈的電子設(shè)備，進(jìn)行充電。接收線圈由磁性合金繞以電線制成，大小和形狀都與口香糖相似，可以很方便地貼在電子設(shè)備上。將手機(jī)等放在墊上就能充電，并能同時(shí)給多個(gè)設(shè)備充電。 無線充電器原理圖無線充電技術(shù)此前已經(jīng)出現(xiàn)，但這項(xiàng)新發(fā)明更為方便實(shí)用。手機(jī)等設(shè)備只要貼上接收線圈，放置在“鼠標(biāo)墊”上的任一位置都可充電，不像以前的一些技術(shù)那樣需要精確定位。幾個(gè)設(shè)備同時(shí)放在墊子上，可以同時(shí)進(jìn)行充電。充電器產(chǎn)生的磁場很弱，能夠給設(shè)備充電但不會(huì)影響附近的信用卡、錄像帶等利用磁性記錄數(shù)據(jù)的物品。

利用物理學(xué)的“共振”原理——兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體能高效傳輸能量。

1.輸電線中的電能傳入用銅制造的天線中。

2.天線以10兆赫的波長振動(dòng)，產(chǎn)生電磁波。

3.天線發(fā)出的能量傳播到2米(6.5英尺)外。

4.同樣以10兆赫的頻率震動(dòng)的膝上型電腦接收到電流，能量充入設(shè)備中。

5.沒有轉(zhuǎn)換成膝上型電腦的能量不會(huì)被天線重新吸收。不能產(chǎn)生10兆赫共振的人和其他物體不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生干擾。