手机无线充电:噱头,还是未来?
扫描二维码
随时随地手机看文章
手机无线充电技术,原理并不复杂,运用的是经典的电磁感应现象,但却在新近成为了各大手机厂商推崇的热点。而这一技术未来到底走向何方?是“风口上的猪”,还是手机充电的未来?
无线充电技术(Wireless charging technology;Wireless charge technology )源于无线电能传输技术,可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。而我们通常所说的手机无线充电技术,是小功率无线充电,常采用电磁感应式,如Qi方式。
无线充电技术主要有以下三大基本方式:电磁感应式、磁场共振式和无线电波式。下面分别就其原理进行说明。
【电磁感应式】
初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电解决方案就采用了电磁感应,事实上,电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感,中国本土的比亚迪公司,早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利,就使用了电磁感应技术。
【磁场共振式】
由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量,是目前正在研究的一种技术,由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡,并将其取名为WiTricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。
【无线电波式】
这是发展较为成熟的技术,类似于早期使用的矿石收音机,主要有微波发射装置和微波接收装置组成,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器,以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。
无线充电技术的优点显而易见。
一、没有线的缠绕,简洁美观,看起来舒服,不用经常插拔,即放即充,方便快捷的同时也让电池工作的寿命更长;
二、从理论来说,无线充电技术对人体安全无害处,无线充电使用的共振原理是磁场共振,只在以同一频率共振的线圈之间传输,而其他装置无法接受波段,另外,无线充电技术使用的磁场本身就是对人体无害的;
三、不存在充电接听电话触电的风险,完全规避了安全问题,可以随时接听电话。
而它的缺点主要集中在充电效率、发热和充电安全方面。
一、充电速度慢,而且发热严重
得益于电磁感应定律的无线手机充电技术也受限于电磁感应定律,在磁能到电能的能量转化过程中,不可避免的将亏损一部分能量,而其中转化为热能的将给手机散热带来巨大的压力。
二、充电安全的问题
上述充电发热的问题,直接导致人们对充电安全的顾虑,而考虑到充电安全的问题,很多手机的无线充电功率并不高。而从这一角度来说,低功率的无线充电速度又更加难以满足用户快充闪充的需要。在手机有线充电速度不断创下新纪录的情况下,充电速度比较慢的无线充电更是成为鸡肋。
为了克服上述缺点,各大手机厂商开始进行钻研,并试图从新材料、新技术上寻求革命性的突破。其中最具代表性的是石墨烯散热技术。这是厦门立琪电子有限公司推出的一款石墨烯外壳无线充电器,利用石墨烯复合材料的高导热性,可以有效解决无线充电器的散热问题,提高充电速度。它具备散热性好、充电速度快、性价比高、使用方便、专利保护等优势。
石墨烯散热技术已经被华为等厂商大规模应用在智能手机内部的散热系统中。
依赖于高散热性能的新材料和提高充电效率的新技术,在突破了“散热”和“效率”这两大瓶颈后,我们有理由相信:随着人们生活品质的提高,摆脱了手机充电线束缚的无线充电技术,将会成为用户更普遍的选择。