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无线充电技术的三大充电方式以及由来
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无线充电技术的三大充电方式以及由来

2020-09-01 13:41:13 来源:科普中国-科学原理一点通 点击:1318

【大比特导读】本文主要介绍了无线充电技术,无线充电技术的工作原理在无线充电底座上暗转发射线圈,然后在手机背面安装接受线圈。无线充电技术有三种方式分别是:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式。

日常生活中一提及充电,各位小伙伴们第一反应是不是充电器和充电线。最近几年来几款“无线充电器”发售,能够保证真正做到“隔空”充电,这其中究竟采用了怎么样的原理和技术呢?下面就跟小编一起来了解吧!

早在1899年,科学家尼古拉·特斯拉就已经开始对无线输电的探寻。他在美国纽约修建了无线电能发射塔,并设想出了无线输电方式:把地球作为内电导体、地球电离层作为外电导体,根据变大发射机以轴向电磁波振荡方式,在地球与电离层之间创建起8Hz左右的低频共振,再开始利用环绕地球的表层无线电波来传送能量。

无线充电

尽管这一设想在那时候没有完成,但却是百年前科学家对无线充电的一次胆大探寻。目前,大家在这个基础上持续科学研究和实验,终于成功研发出了无线充电技术,最开始的科学研究设想在逐渐落地实现。

无线充电技术是一种选用非物理触碰方法来完成电能传送的技术。现阶段普遍的电能无线数据传输技术有三种,分别是电磁感应式、电磁共振式和无线电波式。其中电磁感应式是现阶段运用比较普遍的一种方法,不但充电效率高,而且成本费也低,是性价比最高的一种无线充电技术。

电磁感应式无线充电技术的工作原理是:在无线充电底座上安裝发送线圈,在智能手机的背面安裝接收线圈,当智能手机上接近无线充电座充电时,发送线圈因为连接了交流电,会造成交替变化磁场。磁场的转变会让接收线圈内造成感应电流,进而将动能从发射端迁移到接收端,并最后实现充电的过程。

电磁感应式无线充电方法的充电效率可以达到80%,主要缺点便是只能进行短距离充电,充电机器设备需紧贴在一起。为了能够更好地处理这一难题,科学家们又开始了新的试验。2007年,美国的一个科学研究工作小组成功利用电磁共振技术照亮了一个距离开关电源两米左右的60瓦灯泡,电能传送效率达到了40%,正式开启了电磁共振式无线充电技术的研发风潮。电磁共振式无线充电技术的原理与声音的共振原理同样:将一个动能发射设备和一个动能接收设备调节到一个同样的频率上,在发生共振时能够相互交换的动能,这样的话一个设备中的线圈就可以长距离向另一个设备中的线圈传送电能,从而完成充电。电磁共振式无线充电技术摆脱了传统充电电磁感应式近距离传送的限定,将充电间距最大增加了3到4米,而且充电时还解决了接收机器设备需要使用金属材料的限定。

为了能够更好地进一步提升电能无线数据传输的间距,科学家们又开发设计了无线电波式充电技术。其原理是:由一个微波发射设备和一个微波接收设备进行无线电传送,微波发射设备能够安裝在墙面的电源插头内,接收设备能够安裝在一切低压商品上。微波发射设备发送射频信号后,接收设备能够捕获从墙面弹回的无线电波能量,然后根据检波、高频整流后可以获得平稳的直流电,供负载使用。

与传统式充电方法对比,无线充电技术在一定水平上摆脱了时间和空间的限定,为我们的日常生活带来了众多的便捷,坚信伴随着无线充电技术和无线充电器的进一步发展,将来会出现更为宽阔的应用前景。

 

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