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iPhone 8的發布帶火的無線充電技術到底是怎樣的?
隨著 iPhone 8的 發布,關於無線充電技術的討論也是眾說紛紜,那麼下麵我們看看到底什麼是無線充電技術?無線充電技術源於無線電能傳輸技術,可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。
小功率無線充電常采用電磁感應式,如對手機充電的Qi方式,但中興的電動汽車無線充電方式采用的感應式。大功率無線充電常采用諧振式(大部分電動汽車充電采用此方式)由供電設備(充電器)將能量傳送至用電的裝置,該裝置使用接收到的能量對電池充電,並同時供其本身運作之用。由於充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量,兩者之間不用電線連接,因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。
我們通常認為電和磁是相關聯的,所以在論及無線充電的原理問題上,大多還是基於電磁感應現象或者由此而衍生出來的。目前,實現無線電力傳輸主要有以下四種方式:
磁場感應
給初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應在次級線圈中產生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉移到接收端。此原理與電力係統中常用的變壓器原理類似,在變壓器的原邊(初級線圈)通入交變電流,副邊(次級線圈)會由於電磁感應原理感應出電動勢,若副邊電路連通,即可出現感應電流,這樣就可以實現電能從發射線圈到接收線圈的無線傳輸。目前應用此種方式傳遞電能的方式已廣泛應用於小功率、短距離的無線充電市場,如電動牙刷、手機、相機等小型便攜式電子設備,一般由充電底座對其進行無線充電。電能發射線圈安裝在充電底座內,接收線圈則安裝在電子設備中。
諧振
這種無線輸電方式與無線通信原理類似,其發送端諧振回路的電磁波全方位開放式彌漫於整個空間,在接收端回路諧振在該特定的頻率上,從而實現能量的傳遞。這種輸電方式在接收端輸出功率比較小時可以得到較高的傳輸效率。但其存在電磁輻射,傳輸功率越大,距離越遠,效率越低,輻射就越嚴重。
磁耦合共振
這種方式可以看作是諧振式的加強版,它需要發射和接收兩個共振係統,可分別由感應線圈製成。通過調整發射頻率使發射端以某一頻率振動,其產生的不是彌漫於各處的普通電磁波,而是一種非輻射磁場,即把電能轉換成磁場,在兩個線圈間形成一種能量通道。接收端的固有頻率與發射端頻率相同,因而發生了共振。隨著每一次共振,接收端感應器中會有更多的電壓產生。經過產生多次共振,感應器表麵就會集聚足夠的能量,這樣接收端在此非輻射磁場中接收能量,從而完成了磁能到電能的轉換,實現了電能的無線傳輸。MIT的一個實驗室在2008年展示了一個實驗,在兩米範圍內隔空點亮了一個60W的燈泡,他們將此項技術命名為Witricity,且該項目仍舊處在實驗室階段。當然,這種非輻射電磁場的範圍比較有限,不適用於長距離,要求發射端與接收端在感應線圈半徑的8倍的距離之內。
無線電波
我們都知道電磁波可以用來傳遞信息,那麼理論上,隻要頻率夠高,也可以傳輸能量。這種無線充電方式或許才是最接近人們想象中無線充電的樣子,在電源處安置一個電磁波發生器,再通過發射天線將能量傳輸至接收天線,再將電磁波信號重新轉成電能供設備使用。可這種電力傳輸方式也有著明顯的弱點,比如電磁波受幹擾大、傳輸效能低、對人體有輻射等。
雖然, iPhone 8采用了無線充電技術,但從實質上看還是比較雞肋,可是我們還是期待著科學家和工程師們可以有更大的突破,在未來給我們帶來更多的驚喜,讓我們的生活變的更加豐富多彩!
最後更新:2017-10-08 14:08:31