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無線充電漸近:利大于弊還是弊大于利?

發布時間: 2015-04-09 10:01:34    來源: 材料人網
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[摘要]經過200多年的發展,無線充電已經可以支持10米以內的如助聽器、手表、娛樂設施等小功率設備的運行;然而無線充電技術的實施也會帶來一定的危害,雖然它可以在高危環境或非電接觸環境中進行安全充電,但其產生的輻射也會誘發健康問題。

 

  無線充電最早通過電磁感應現象證實了無線廣播和電力傳輸的可能,經過200多年的發展,無線充電已經可以支持10米以內的如助聽器、手表、娛樂設施等小功率設備的運行;然而無線充電技術的實施也會帶來一定的危害,雖然它可以在高危環境或非電接觸環境中進行安全充電,但其產生的輻射也會誘發健康問題。

  在未來的某一天,無線充電可能會取代現在的插頭及電線成為一種新的充電方式,就像藍牙和無線網讓我們的通信更加現代化一樣。無線充電的工作原理是電感耦合,即利用電磁場將能量從發送方傳送到接收方實現充電。

  無線電能傳送并不是一個新概念,早在1831年,Michael Faraday就從空間中發送電磁力的相關試驗中發現了電磁感應現象。19世紀末20世紀初,Nicola Tesla 論證了無線廣播和電力傳輸的可行性。1899年在Colorado Springs做的試驗促進了紐約Wardenclyffe塔的建成。Tesla想要證明電能可以進行無線傳輸,但由于缺乏資金,這個項目不得不被暫停。

  直到20世紀20年代公共廣播才開始出現。歐洲建設了許多大型發射器,其發射的能量可以覆蓋許多國家。瑞士Beromünster的發射器本可以以600千瓦的功率發射,但由于受到了電磁波方面的法律限制及當地污染情況的制約,最終只能以180千瓦的功率發射。從那以后,這些大型的國際發射器被較小的調頻電臺所取代。

  在利用電磁場發射能量這一點上,無線充電與無線電是類似的。無線充電一般在近場條件下操作,該條件下,原線圈產生的電磁場被距離更近的二次線圈所捕獲。另一方面,無線電發射機是通過電磁波在空間傳播來實現遠場操作的。無線充電的接收線圈要捕獲到原線圈所產生的大部分能量才能工作,而無線電的接收天線僅需幾微伏電能就能還原放大時變得智能的信號。

  無線充電的分類

  無線充電可分為感應充電,無線電充電以及共振充電?,F如今大多數的無線充電器采用的都是感應充電,這種充電器配有緊鄰的發射線圈和接收線圈。電動牙刷是第一批采用這種方式充電的設備之一,而手機由于其使用方便可能會成為無線充電發展最好的一個方向。

  無線電充電可以支持發射器到充電電池相距半徑10米以內的小公率設備運行,例如醫用機械植入器,助聽器,手表,娛樂設施以及無線射頻識別芯片等。發射器發送一個小功率的無線電波,接收器將此信號轉變為能量。無線電充電器就像一個無線電發射器,配備有高度靈活但功率很小的接收器,讓使用者處于電磁波環境中。

  無線充電的概念

  待機狀態下,充電器座將發射信號,這些信號能在電容或共振頻率改變時檢測到物體的形態。一旦檢測到物體,充電器就會發射出一個脈沖信號,該信號能將足夠的能量轉移至待充電設備進行充電。當我們提供了一個有助于接收器的定位及增強充電器座和接收器間磁力偶合作用的識別信號和信號強度信號以后,這個脈沖信號才會被喚醒開始響應。

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