無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)實(shí)現方式及工作原理 電磁感應原理

目前幾種無(wú)線(xiàn)充電的實(shí)現方式

1)電磁感應

最為常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)充電方式是利用 電磁感應原理，通過(guò)初級和次級線(xiàn)圈感應產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。這一實(shí)現方式得到了無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟 (Wireless?Power?Consortium;WPC)的大力推廣。

無(wú)線(xiàn)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(chǎng)廣泛采用與所有可再充電電子設備兼容的國際無(wú)線(xiàn)充電標準Qi，其成員主要包括德州儀器(TI)、國家半導體(NS)、ST-Ericsson、 羅姆半導體(Rohm)、諾基亞(Nokia)、RIM(Research?In?Motion)、飛利浦(Philips)、三星電子 (Samsung)、三洋電機(SANYO)、奧林巴斯(Olympus)、勁量(Energizer)等國際著(zhù)名廠(chǎng)商，大陸的桑菲電子和臺灣的力銘科技 也是該聯(lián)盟的成員。

2)無(wú)線(xiàn)電波

無(wú)線(xiàn)電波是另一種較為成熟的無(wú)線(xiàn)充電方式，其原理與早期使用的礦石收音機相類(lèi)似，即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波， 然后將之轉化為穩定的直流電壓。這一領(lǐng)域的代表廠(chǎng)商為Powercast，該公司早在2007年便宣稱(chēng)，可利用RF廣播在最多幾米以外的地方對小于蜂窩電 話(huà)的消費電子設備進(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)現無(wú)線(xiàn)充電功能。此項技術(shù)由美國麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin?Soljacic帶領(lǐng)的團隊進(jìn)行研究，2008年，英特爾公司的工 程師們曾以該項技術(shù)作為基礎，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 將是利用無(wú)線(xiàn)方式對經(jīng)過(guò)改裝的筆記本電腦進(jìn)行充電。不過(guò)，要想實(shí)現這一目標，同時(shí)也必須解決好電磁場(chǎng)干擾電腦其它元器件正常工作的問(wèn)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(lái)動(dòng)力一樣。 無(wú)線(xiàn)充電器原理圖無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)正是利用了這個(gè)原理。同樣，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)也應用了電磁波感應原理，及相關(guān)的交流感應技術(shù)，在發(fā)送和接收端用相應的線(xiàn)圈來(lái)發(fā)送和接收產(chǎn)生感應的交流信號來(lái)進(jìn)行充電的的一項技術(shù)， 用戶(hù)只需要將充電設備放在一個(gè)“平板”上即可進(jìn)行充電，這樣的充電方式過(guò)去曾經(jīng)出現在手表和剃須刀上，但是當時(shí)無(wú)法針對大容量鋰離子電池進(jìn)行有效充電。無(wú)線(xiàn)充電器技術(shù)原理構圖如圖所示

最初由英國一家公司發(fā)明了一種新型無(wú)線(xiàn)充電器，它看上去就像一塊塑料鼠標墊，這個(gè)“鼠標墊”里裝有密集的小型線(xiàn)圈陣列，可產(chǎn)生磁場(chǎng)，將能量傳輸給裝有專(zhuān)用接收線(xiàn)圈的電子設備，進(jìn)行充電。接收線(xiàn)圈由磁性合金繞以電線(xiàn)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備上。將手機等放在墊上就能充電，并能同時(shí)給多個(gè)設備充電。 無(wú)線(xiàn)充電器原理圖無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)此前已經(jīng)出現，但這項新發(fā)明更為方便實(shí)用。手機等設備只要貼上接收線(xiàn)圈，放置在“鼠標墊”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(chǎng)很弱，能夠給設備充電但不會(huì )影響附近的信用卡、錄像帶等利用磁性記錄數據的物品。

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(xiàn)中的電能傳入用銅制造的天線(xiàn)中。

2.天線(xiàn)以10兆赫的波長(cháng)振動(dòng)，產(chǎn)生電磁波。

3.天線(xiàn)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，能量充入設備中。

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