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无线充电渐近:利大于弊还是弊大于利?

发布时间: 2015-04-09 10:01:34    来源: 材料人网
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[摘要]经过200多年的发展,无线充电已经可以支持10米以内的如助听器、手表、娱乐设施等小功率设备的运行;然而无线充电技术的实施也会带来一定的危害,虽然它可以在高危环境或非电接触环境中进行安全充电,但其产生的辐射也会诱发健康问题。

 

  无线充电最早通过电磁感应现象证实了无线广播和电力传输的可能,经过200多年的发展,无线充电已经可以支持10米以内的如助听器、手表、娱乐设施等小功率设备的运行;然而无线充电技术的实施也会带来一定的危害,虽然它可以在高危环境或非电接触环境中进行安全充电,但其产生的辐射也会诱发健康问题。

  在未来的某一天,无线充电可能会取代现在的插头及电线成为一种新的充电方式,就像蓝牙和无线网让我们的通信更加现代化一样。无线充电的工作原理是电感耦合,即利用电磁场将能量从发送方传送到接收方实现充电。

  无线电能传送并不是一个新概念,早在1831年,Michael Faraday就从空间中发送电磁力的相关试验中发现了电磁感应现象。19世纪末20世纪初,Nicola Tesla 论证了无线广播和电力传输的可行性。1899年在Colorado Springs做的试验促进了纽约Wardenclyffe塔的建成。Tesla想要证明电能可以进行无线传输,但由于缺乏资金,这个项目不得不被暂停。

  直到20世纪20年代公共广播才开始出现。欧洲建设了许多大型发射器,其发射的能量可以覆盖许多国家。瑞士Beromünster的发射器本可以以600千瓦的功率发射,但由于受到了电磁波方面的法律限制及当地污染情况的制约,最终只能以180千瓦的功率发射。从那以后,这些大型的国际发射器被较小的调频电台所取代。

  在利用电磁场发射能量这一点上,无线充电与无线电是类似的。无线充电一般在近场条件下操作,该条件下,原线圈产生的电磁场被距离更近的二次线圈所捕获。另一方面,无线电发射机是通过电磁波在空间传播来实现远场操作的。无线充电的接收线圈要捕获到原线圈所产生的大部分能量才能工作,而无线电的接收天线仅需几微伏电能就能还原放大时变得智能的信号。

  无线充电的分类

  无线充电可分为感应充电,无线电充电以及共振充电。现如今大多数的无线充电器采用的都是感应充电,这种充电器配有紧邻的发射线圈和接收线圈。电动牙刷是第一批采用这种方式充电的设备之一,而手机由于其使用方便可能会成为无线充电发展最好的一个方向。

  无线电充电可以支持发射器到充电电池相距半径10米以内的小公率设备运行,例如医用机械植入器,助听器,手表,娱乐设施以及无线射频识别芯片等。发射器发送一个小功率的无线电波,接收器将此信号转变为能量。无线电充电器就像一个无线电发射器,配备有高度灵活但功率很小的接收器,让使用者处于电磁波环境中。

  无线充电的概念

  待机状态下,充电器座将发射信号,这些信号能在电容或共振频率改变时检测到物体的形态。一旦检测到物体,充电器就会发射出一个脉冲信号,该信号能将足够的能量转移至待充电设备进行充电。当我们提供了一个有助于接收器的定位及增强充电器座和接收器间磁力偶合作用的识别信号和信号强度信号以后,这个脉冲信号才会被唤醒开始响应。

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