無線充電器
無線充電器定義:
無線充電器是指利用電磁波感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備,原理類似于變壓器。在發(fā)送和接收端各有一個線圈,發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號,接收端線圈感應(yīng)發(fā)送端的電磁信號從而產(chǎn)生電流給電池充電。
無線充電技術(shù)在 2007 年獲得了 20 項(xiàng)專利,多種設(shè)備可以使用一臺充電基站、手機(jī)、MP3 播放器,電動工具和其他的電源適配器,剪不斷理還亂的情況將不會存在了。通過使用線圈之間產(chǎn)生的磁場,神奇的傳輸電能,電感耦合技術(shù)將會成為連接充電基站和設(shè)備的橋梁。當(dāng)前的大部分充電器,例如iPod 和iPhone ,都通過金屬電線直接接觸的方式,給設(shè)備內(nèi)置電池充電。無線充電技術(shù)的優(yōu)勢在于便捷性和通用性。缺點(diǎn)就是效率低和只能提供電能。而Apple 的Dock 連接器不僅僅提供電能,同時還能把音頻和視頻文件通過USB 接口同步到設(shè)備上。從技術(shù)上看,同時通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字文件和充電還不現(xiàn)實(shí)。在對一些產(chǎn)品的實(shí)際測試中,通過 802.11b/g 無線傳輸協(xié)議的理想速度在3MB/秒左右,而USB電纜的傳輸速度要快十倍以上,達(dá)到20MB/秒以上。無線數(shù)據(jù)傳輸對于移動設(shè)備來說是非常費(fèi)電的。因此把充電緩慢的無線充電技術(shù)和無線數(shù)據(jù)傳輸一起使用,還是不現(xiàn)實(shí)的,所以完全無線的理想生活還得等幾年。不過,無線充電技術(shù)還是會給 WiFi 和電池技術(shù)帶來進(jìn)步的。對于不需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備來說,這一新技術(shù)將會大大減少用戶所需各種充電器的數(shù)量。另外,通過采用無線充電技術(shù),公共移動設(shè)備充電站將會有可能成為現(xiàn)實(shí)。

相關(guān)報道
英國一家公司發(fā)明了一種新型無線充電器,它看上去就像一塊塑料鼠標(biāo)墊,將手機(jī)等放在墊上就能充電,并能同時給多個設(shè)備充電。
據(jù)22日出版的英國《新科學(xué)家》雜志報道,這個“鼠標(biāo)墊”里裝有密集的小型線圈陣列,可產(chǎn)生磁場,將能量傳輸給裝有專用接收線圈的電子設(shè)備,進(jìn)行充電。接收線圈由磁性合金繞以電線制成,大小和形狀都與口香糖相似,可以很方便地貼在電子設(shè)備上。
無線充電技術(shù)此前已經(jīng)出現(xiàn),但這項(xiàng)新發(fā)明更為方便實(shí)用。手機(jī)等設(shè)備只要貼上接收線圈,放置在“鼠標(biāo)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。幾個設(shè)備同時放在墊子上,可以同時進(jìn)行充電。充電器產(chǎn)生的磁場很弱,能夠給設(shè)備充電但不會影響附近的信用卡、錄像帶等利用磁性記錄數(shù)據(jù)的物品。
發(fā)展歷史
早在19世紀(jì)30年代,邁克爾?法拉第就發(fā)現(xiàn),周圍磁場的變化將在電線中產(chǎn)生電流。19世紀(jì)90年代,愛迪生光譜輻射能研究項(xiàng)目的一名助手尼古拉?特斯拉就申請了最初的一個專利。
但遺憾的是,這方面的研究延遲了一個世紀(jì)。最大的障礙是傳輸效率太低又存在危險。電磁輻射只適合傳送信息,并不適合傳送能量。因?yàn)檩椛錈o定向性可言,能量將會浪費(fèi)在無用的空間中。有人設(shè)想使用定向電磁輻射,比如激光,但其可操作性不強(qiáng)且極具危險性。
香港城市大學(xué)電子工程學(xué)系許樹源教授在早幾年曾成功研制出“無線電池充電平臺”,可將數(shù)個電子產(chǎn)品放在一個充電平臺上,不需外接電線,透過低頻電磁場自動充電,充電時間與傳統(tǒng)充電器無異。但這一技術(shù)仍需要產(chǎn)品與充電器接觸,它主要利用的是近場電磁耦合原理。
美國麻省理工學(xué)院的研究人員最近在無線傳輸電力方面取得了新進(jìn)展,他們用兩米外的一個電源,“隔地”點(diǎn)亮了一盞60瓦的燈泡
索利亞契奇的設(shè)計,非輻射無線能量傳輸有距離的限制,接收器越小則這個距離越短。他計算出筆記本電腦大小的物體可以在幾米的范圍內(nèi)接受無線能量傳輸,“這樣在每個房間安裝一個發(fā)射源,就可以給整個住宅的筆記本電腦供電了?!?
索利亞契奇希望通過使用不同材料和改進(jìn)技術(shù),把效率提高到70%至80%。他們相信,改進(jìn)后的設(shè)備將在3到5年內(nèi)為筆記本電腦、移動電話以及其他設(shè)備進(jìn)行無線充電。

無線充電器原理圖
編輯本段工作原理
物理學(xué)家早就知道,在兩個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震碎,而不影響其他瓶子就是這個道理。這也好比我們蕩秋千時,只需坐在上面讓下垂的雙腿同步擺動就能給秋千帶來動力一樣。

無線充電器原理圖
無線充電技術(shù)正是利用了這個原理。同樣,無線充電技術(shù)也應(yīng)用了電磁波感應(yīng)原理,及相關(guān)的交流感應(yīng)技術(shù),在發(fā)送和接收端用相應(yīng)的線圈來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號來進(jìn)行充電的的一項(xiàng)技術(shù), 用戶只需要將充電設(shè)備放在一個“平板”上即可進(jìn)行充電,這樣的充電方式過去曾經(jīng)出現(xiàn)在手表和剃須刀上,但是當(dāng)時無法針對大容量鋰離子電池進(jìn)行有效充電。無線充電器技術(shù)原理構(gòu)圖如圖所示
最初由英國一家公司發(fā)明了一種新型無線充電器,它看上去就像一塊塑料鼠標(biāo)墊,這個“鼠標(biāo)墊”里裝有密集的小型線圈陣列,可產(chǎn)生磁場,將能量傳輸給裝有專用接收線圈的電子設(shè)備,進(jìn)行充電。接收線圈由磁性合金繞以電線制成,大小和形狀都與口香糖相似,可以很方便地貼在電子設(shè)備上。將手機(jī)等放在墊上就能充電,并能同時給多個設(shè)備充電。

無線充電器原理圖
無線充電技術(shù)此前已經(jīng)出現(xiàn),但這項(xiàng)新發(fā)明更為方便實(shí)用。手機(jī)等設(shè)備只要貼上接收線圈,放置在“鼠標(biāo)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。幾個設(shè)備同時放在墊子上,可以同時進(jìn)行充電。充電器產(chǎn)生的磁場很弱,能夠給設(shè)備充電但不會影響附近的信用卡、錄像帶等利用磁性記錄數(shù)據(jù)的物品。
編輯本段輻射
麻省理工學(xué)院的研究人員表示,身體對電場的反應(yīng)很強(qiáng),但身體對磁場的反應(yīng)則幾乎沒有,因此這一系統(tǒng)不會影響人體健康。不過,這還只是一種推測,有研究人員對此觀點(diǎn)表示擔(dān)心,在真正應(yīng)用于生活前,還需要進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)。
做為電子類充電產(chǎn)品,充電器本身避免不了輻射,所以無線充電器有輻射是必然的。但是目前無線充電器的功率很小,充電時間較長,所產(chǎn)生的輻射也小,應(yīng)該不會對人產(chǎn)生較大的傷害。
編輯本段充電器端口統(tǒng)一化
為避免不必要的浪費(fèi)和產(chǎn)生更多的電子垃圾,中國正在執(zhí)行手機(jī)充電器端口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。但對于無線充電技術(shù)來說,這一點(diǎn)將會得到最大程度的普及:不但手機(jī)可以使用,數(shù)碼相機(jī)、iPone和iPad、筆記本也都可以一同分享這種充電設(shè)備。日本富士通甚至準(zhǔn)備推出一個更為高級的技術(shù),將這種成功從便攜式電子產(chǎn)品擴(kuò)大到電動汽車充電中。富士通公司此舉最終目的是在街頭設(shè)置公用“充電點(diǎn)”,可以為便攜數(shù)碼設(shè)備以及電動汽車用戶實(shí)現(xiàn)更方便地24小時全天候充電服務(wù)。除此之外無線充電器更聰明可節(jié)省耗能。雖然無線充電設(shè)備的效能接收在70%左右,和有線充電設(shè)備相等,但是它具備電滿自動關(guān)閉功能,避免了不必要的能耗。而且這個效能接收率在不斷提高,很快將能達(dá)到98%。
手機(jī)將內(nèi)置充電接受器,并統(tǒng)一無線充電標(biāo)準(zhǔn)
要實(shí)現(xiàn)手機(jī)等產(chǎn)品的無線充電,目前必須有兩個部分:發(fā)射器,與電源連接,負(fù)責(zé)向廣闊空間發(fā)射電能;接收器,一般安裝在電子產(chǎn)品上,用以接受電能。目前無線充電技術(shù)已經(jīng)開始在手機(jī)產(chǎn)品中運(yùn)用了,以iPhone手機(jī)為例,現(xiàn)在無線充電生產(chǎn)商為使其可具備無線充電功能,則對其進(jìn)行了改裝,安裝了一種類似“蘋果皮”的“衣服”。作為無線充電接收器,目前它是以增加手機(jī)充電外殼的形式出現(xiàn),但相關(guān)改造產(chǎn)品今年中國或?qū)⒖梢酝瞥?。目前這個外殼被稱為“Qi門”,它支持iPhone與黑莓手機(jī),用戶不需更換手機(jī)可搶先體驗(yàn)這一功能。在今年年末或明年年初,無線充電接收器會充分“瘦身”,成為手機(jī)產(chǎn)品中內(nèi)置的無線充電接收芯片,只有指甲蓋那么大。目前,諾基亞、飛利浦、LG、三星、索尼愛立信以及RIM等眾多國際知名手機(jī)廠商都很支持這一技術(shù),無線充電器也有可能會與手機(jī)一起捆綁進(jìn)行銷售。
手機(jī)無線充電關(guān)鍵在于兼容性,Qi標(biāo)準(zhǔn)可確保品牌兼容
無線充電技術(shù)主要利用電磁技術(shù),在發(fā)射器將電流轉(zhuǎn)化為電磁,手機(jī)通過內(nèi)置芯片接收器將電磁轉(zhuǎn)化為電流為手機(jī)充電。無線充電技術(shù)推廣的關(guān)鍵在于確保各廠家無線充電器能夠兼容,Qi標(biāo)準(zhǔn)的制定使無線充電有了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范,確保同一充電器對多品牌和多產(chǎn)品的兼容性。無線充電聯(lián)盟主席Menno Treffers對外表示,Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)采用的是電磁感應(yīng)技術(shù),相比于其他技術(shù),效率和安全性都更高。Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)包括接口、性能以及法規(guī)三方面,這將對無線充電技術(shù)的普及是相當(dāng)大的挑戰(zhàn),所以通過Qi標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)將可通過任何通過Qi認(rèn)證的充電基站、底座或是其它可充電裝置進(jìn)行無線充電。Qi對于裝置的第一項(xiàng)先期要求就是不得高于5瓦特,這對于一些希望筆記本電腦也能同樣通過無線充電技術(shù)的廠商可能是一大限制。
已有廠商推出Qi標(biāo)準(zhǔn)無線充電產(chǎn)品,市場廣泛
全球最大的電池和便攜式照明設(shè)備商Energizer(勁量)近日表示將會很快推出支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器產(chǎn)品,并首先為蘋果iPhone 3GS和黑莓Blackberry Curve 8900用戶帶來無線充電的全新體驗(yàn)。同時市場調(diào)研公司iSuppli提供的數(shù)據(jù)顯示,無線充電設(shè)備市場在2013年將達(dá)到140億美元的規(guī)模。飛利浦已經(jīng)開始生產(chǎn)含有無線充電設(shè)置新型手機(jī)了。飛利浦X723手機(jī)已經(jīng)現(xiàn)身,其采是3.2英寸240X400屏幕,帶GPS和300萬像素攝像頭??上驳氖?,該機(jī)將標(biāo)配無線充電器Xenium Q1(Qi無線充電聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)),但具體上市時間和價格目前尚未透露。