电力依然十足!全网最详的隔空充电发展介绍

T-Vermouth-T T-Vermouth-T 2022-08-17 17:38

没想到那篇“电力十足!大概是全网最详细的无线充电介绍了”挺受大家欢迎的^_^,看了评论的内容,不少人关注点是“隔空充电”和无线充电发热的问题~那么本篇内容就分享下这部分有关的内容。标题吗···得有点噱头吸引眼球啊 哈哈!!

电力依然十足!全网最详的隔空充电发展介绍_新浪众测

 

根据我之前的一篇内容,其实有两种方式:①电场耦合,利用线圈之间的耦合,实现电能传输(发射端和接收端绕组制作成磁共振体系,当发射电路绕组产生的磁场振动频率与接收电路固有频率相同时,磁场耦合产生共振,在一定距离下进行电能和磁能的能量传输)

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②微波电能,传输方式距离远但传输效率低,通常控制在 2.45 GHz频段输出功率,可以收集从障碍物反弹的微波能量且能够保持稳定的电压,同时微波能够穿透玻璃、瓷器和塑料,也会被食物、水等吸收(有一丢丢的辐射)

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根据这两种能量传递的形式,最早在2017年的时候就有相关的研究人员,先对肉眼可见的灯泡下手了!在相隔2米多一点的距离,采用无线供电的形式把灯泡给点亮了!这里就是利用的上面提到的电场耦合

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当时这位大佬是MIT的Marin Soljačić (马林·索尔亚契奇)教授,~当时的这项实验尽管转移能量的实际效率只有40%,要不怎么说知识就是金钱呢,人家先提出了WiTricity这个概念(有点类似于我先发现了星星,我命名的意思~不过这个并非官方认定的),接着就用这名字开了个公司,专注于无线充电方向,然后提供技术给汽车厂家、笔记本和手机厂家。

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2014年,WiTricity公司人随大流吃得香,加入了A4WP!2019年收购了高通骁龙“Inductive charging”(感应充电)部门,然后申请了数千项专利技术;所以现在手机端没有成熟的隔空充电方案和技术,知道为啥了吧!

 

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戴尔公司发布过一款可拆卸的2合1笔记本——Latitude 7285!这款电脑就使用了WiTricity家的无线充电技术,这功能即便截止到现在的笔记本里也不常用~虽然对于此设备来说也是个无足轻重的功能。

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另外在小日子过的一般的国家有一家工业机器人公司DAIHEN,也是和WiTricity公司合作,推出了一项AGV(automatic guided vehicles)自动牵引车辆技术。

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让搬运货物的小车,最远40mm可以隔空充电,其他方向位置偏差大约10mm也能传输电力!这样其实避免了和金属接口进行摩擦,在一定程度上消除了起火的安全隐患。

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同样在2007年,苹果公司收购了一家叫PowerbyProxi的公司,好巧不巧的是这家公司也有类似的技术展现。

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通过把充电电池放入充电仓内,然后远程对充电仓进行供电!后面根据WPC官方给出的数据来看,这种隔空充电对双A电池的充电效率只有10%左右,箭头指的的地方是亮灯····

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三星则是通过形似的方式来展现隔空充电——太阳能!三星Eco TV,准确的说是遥控器·····额····好吧,你什么都喜欢抢,你觉得是就是吧! 充电距离在实验室环境下是80-100CM,当时可传输的功率为5w-10w,苹果看了都得说一声真菜~

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在2020年摩托罗拉发布的Moto G Sylus手机,这款手机配置一般,但是和远程无线充电技术供应商Guru Wireless合作,使用了隔空充电的技术!最远支持2m的距离。

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早在19世纪90年代,特斯拉就已经提出了在空气中进行电力的传输,不过一直到现在,大多数的中远距离电力传输都是通过有线电缆的方式,甚至手机也是在这几年才流行了无线充电。而隔空充电现在反而慢慢的在实验当中。

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近几年也有学者实现了全屋隔空充电的实验,还是小日子过的不咋地的国家做的实验!因为早期的想法是文章内提到的微波供电,可以在一定的距离内实现传输,但是需要的天线数量和复杂的跟踪算法、机制;更重要的是微波和生物组织在超过一定的数值范围会引发安全问题。

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那么磁共振耦合就是比较理想的方式了,为了避免因为传输距离过长而造成的功耗损失过大,于是实验者就想到了一个点子!因为传统的磁共振耦合是发射、接收器两个联系的二维表面,如果改成三维的呢?在二者之间加入一个集成的总电容器!而这个技术叫M-QSCR

 

 

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实验的框架间是3m*3m*2m,谐振结构呈八角形,但充电体积是矩形的,所以模拟居住的房间也是矩形,房间是铝框架建造框架,总电容器由C1220T铜合金管 和C1100铜合金板组成,还有一些其他的材料,总之就是让房间内尽量少吸收传递过程中的能量

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然后如图:手机无线充电、无线电风扇、无线灯泡都顺利工作~实测结果就是能以输出功率的52%左右充电,如果要保持最大的传输比,需要磁场和接收线圈在垂直状态,这样对使用要求环境太高了!

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所以小米推出的这个隔空充电技术,应该是一个半成品的项目,在极限实验室的环境下,考虑到各种传递过程中的损失,能有20%的原有充电功率都谢天谢地了,更不用说还有距离的要求了!

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《三体》书里描写了一个类似无限能源,随便隔空充电的家庭使用环境,作者确厉害!一个不是专门搞科研的人,却能早早就设想到一个不断成熟发展的技术~不过根据目前发展的进度,想要达到这样的使用条件,任重道远啊!

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