无线充电技术工作原理

1万 · 2013-11-21 23:12

目前几种无线充电的实现方式
1)电磁感应
最为常见的无线充电方式是利用电磁感应原理，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端。这一实现方式得到了无线充电联盟 (Wireless?Power?Consortium;WPC)的大力推广。
无线充电联盟成立于2008年12月17日，旨在为创造和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi，其成员主要包括德州仪器(TI)、国家半导体(NS)、ST-Ericsson、罗姆半导体(Rohm)、诺基亚(Nokia)、RIM(Research?In?Motion)、飞利浦(Philips)、三星电子 (Samsung)、三洋电机(SANYO)、奥林巴斯(Olympus)、劲量(Energizer)等国际着名厂商，大陆的桑菲电子和台湾的力铭科技也是该联盟的成员。
2)无线电波
无线电波是另一种较为成熟的无线充电方式，其原理与早期使用的矿石收音机相类似，即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波，然后将之转化为稳定的直流电压。这一领域的代表厂商为Powercast，该公司早在2007年便宣称，可利用RF广播在最多几米以外的地方对小于蜂窝电话的消费电子设备进行充电。WPC的重要成员Philips与之拥有合作关系。
3)电磁共振
还处于研发阶段的电磁共振技术，也可实现无线充电功能。此项技术由美国麻省理工学院(MIT)物理教授Marin?Soljacic带领的团队进行研究，2008年，英特尔公司的工程师们曾以该项技术作为基础，在距电源3英尺(约1米左右)的地方点让一个60瓦的灯泡发光，并且保持了75%的高能量传输效率。英特尔表示，下一个目标将是利用无线方式对经过改装的笔记本电脑进行充电。不过，要想实现这一目标，同时也必须解决好电磁场干扰电脑其它元器件正常工作的问题。
我们知道，在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量，而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎，而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时，只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样。无线充电器原理图无线充电技术正是利用了这个原理。同样，无线充电技术也应用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术，用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。
无线充电器技术原理构图如图所示

最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。无线充电器原理图无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用*、录像带等利用磁性记录数据的物品。利用物理学的“共振”原理——两个振动频率相同的物体能高效传输能量。
1.输电线中的电能传入用铜制造的天线中。
2.天线以10兆赫的波长振动，产生电磁波。
3.天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外。
4.同样以10兆赫的频率震动的膝上型电脑接收到电流，能量充入设备中。
5.没有转换成膝上型电脑的能量不会被天线重新吸收。不能产生10兆赫共振的人和其他物体不会对它产生干扰。