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无线充电启航:摆脱线缆束缚成公众需求

作者:时间:2010-09-13来源:cnBeta

  联盟(WPC)主席曼诺•特里夫斯与一众嘉宾按动手中的激光笔,当激光束打在绿色按钮上,一个大大的“Qi”字标志被点亮。在8月31日于北京举办的技术国际标准“Qi”首发仪式上,这个模仿过程的动作,让人联想到美国麻省理工学院的著名实 验:2007年6月,马林•索尔贾希克领导的麻省理工学院研究团队给一个直径60厘米的线圈通电,点亮了2米之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/112589.htm

  该实验在美国《科学》杂志上发表后,引起巨大反响,使得电磁感应发电这项诞生于100多年前的技术,再度进入大众视线,点燃了市场对无线充电技术的热情。

  Powercast、WildCharge和Powerbeam等多家专门从事无线充电产品开发的公司相继浮出水面,马林•索尔贾希克也成立了一家名为WiTricity的公司,继续推进无线充电技术的改进和商业化。

  2008年12月17日,WPC应时而生。不过,与麻省理工学院的实验方向不同,WPC认为远距离无线充电没有效率,倡导近距离电磁感应技术。

  作为飞利浦公司标准化部门主管,WPC主席曼诺•特里夫斯希望将已经在飞利浦电动牙刷上实现商用的无线充电技术,应用在更为普遍的设备和领域中。

  技术比拼

  “充电牙刷主要是应用电磁感应技术,而麻省理工大学的实验来自电磁谐振原理。”中国科学院电工研究所前沿探索部顾问童建忠告诉《财经国家周刊》 记者,“一直应用于传递信息的无线电波,也是无线能量传输的一种方式。利用天线实现发射和接收无线电波方式可实现80%以上的传输效率。此外,还可以靠激 光束传输,但应用难点在于激光束需要有固定通道。”

  不过,在目前无线充电主要的几种方式中,最为常见的还是电磁感应技术。“类似于传统的变压器,通过初级和次级线圈的互感作用产生电流。”童建忠介绍说,当两个线圈距离很近时,其中一个产生的磁场分布,将在空气中与另一个线圈勾连起来,感应出电动势,实现功率的传递。

  而当线圈间距逐渐增大时,磁场能量会随距离的增加而衰减,传输随之受到影响,直到不再发生感应。而利用电磁谐振原理,可在稍远的距离上实现磁耦合,使得两个振动频率相同的物体之间高效地传输能量。

  在实际的实验中,马林•索尔贾希克小组还使用了谐振天线。当发射端通电时,并不会直接向外发射电磁波,而是在周围形成一个非辐射的磁场,用来与 接收端联络并激发谐振。一旦发射端与接收端频率相同,就会形成一个谐振系统,能量可以在系统内部传输,而不会对外面的物体产生影响。这同时解决了传输能量 时的损耗问题。

  2007年的公开演示中,利用电磁谐振原理实现的无线充电效率只能达到40%。

  2008年8月,在英特尔开发者论坛(IDF)上,约书亚•史密斯领导的研究小组向麻省挑战,将基于电磁谐振技术的无线充电传输效率提升到75%。而马林•索尔贾希克也随即宣称已将传输效率提高到了90%,下一步研发目标将转向缩小线圈体积,同时增加传输距离。

  随着无线充电成为技术比拼的擂台,各种无线充电产品也成为各种消费电子展上的常客。从戴尔Latitude Z笔记本的无线感应充电基座,到微软uPad无线充电板装置;从Palm Pre手机无线充电底座,到海尔“无尾”概念电视。各大消费电子厂商都在尝试引入无线充电功能。

  而无论电磁感应还是谐振技术,得以实现的基石,都来自于迈克尔•法拉第在1831年发现的电磁感应理论,以及1890年尼古拉•特斯拉确立的无线输电构想。


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