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       无线充电有很多优点,它可以给我们生活带来许多便利。第一,它可以改变电子产品需要匹配的充电器情况。第二,可以让一些需远程监控的传感器进行无线充电,可以对物联网中的传感器进行充电,解决了电池的更换问题。第三,随着电动汽车的普及,无线充电对此将有极大的应用。第四,可以对植入人体内的医疗器件进行无线充电。第五,还可以采用无线方式为轨道交通供电。第六,在潮湿环境中工作的设备,外露的充电接口很危险,容易引发触电。无线充电技术使设备变得更安全。

    2 非接触式感应充电技术的原理

    无线充电技术目前可通过四种方式实现:电磁感应方式(在发送端利用变化电流产生磁场,通过线圈传输到接收端实现近程无线供电)、磁共振方式、电场耦合方式(利用耦合共振效应实现近程无线供电)、无线电波方式(电力转换成电波以辐射方式传输供电)。

    2.1 电磁感应方式

        电磁感应的基本原理是电能的传输是通过磁场从发送端到接收端的耦合产生的。发送端变化的电场产生磁场,接收端接收到磁场并且转换成电池,并且为了提高效率设有屏蔽材料,减少离散磁场。无线充电只有需要充电时电能才会被传输,当电子设备充满电时,发送端处于等待状态不会被启动。传输的效率取决于两线圈之间的距离,线圈的圈数和感应系数。

        电磁感应式是使用最广的一种方式,电动牙刷由于经常接触到水所以采用了无线充电方式。目前许多公司都致力于研究此方面的技术。但电磁感应技术的缺陷在于传输距离非常有限。并且充电时需要将设备放在充电底座上,有时候还需要装磁性固定装置,充电时会加热内部的导电材料是的手机发热。

    2.2 磁共振方式

    由能量发送装置和能量接收装置组成,当两个装置达到同一个频率时形成共振,使得传输效率极大的提高。

    2012年高通、三星和金霸王公司发起了A4WP联盟(Alliance for Wireless Power)就是以研发“电磁共振”为基础,目标是制作无需接触充电板就能够进行充电的产品。磁共振于电磁感应不同的是它的电力是发出去的,可以保证充电区域更大的灵活性。也就是说他可以突破电磁感应的传输距离,实行一定距离的能量传输。例如,将无线充电器放在卧室桌子上,用户睡觉时把手机放在床上就可以实现无线充电。除此之外,他还可以为不同的电力需求的设备同时充电,用户只需要购买一块充电板就可以为多个设备甚至是不同类型的设备充电。不过他有个明显的缺点,充电效率低,所以目前还没有基于A4WP标准的商品,但随着技术的进步会逐渐改变这一现状。

    2.3 电场耦合方式

       电场耦合和电磁感应磁共振方式不同点在于,它传播能量是通过电场不是磁场。电场耦合有两大优点。第一,它比电磁感应的距离远,位置不需要那么精准,但远比不上磁共振方式。第二,电极可以做的很薄,并且对材料的要求也很低,并且温度也不会很高。

     2.4 无线电波方式

        从理论上说无线电波波长短,所以定向性好,能量损耗少,传输效率高。当今社会能量短缺严重,所以这种新能源的开发利用具有重要意义。 

        英特尔公司曾用这种方式传递能量。它采用微波传递能量,接收端接收到能量波后,再经过共振电路和整流电路将它变成设备所能用的直流电。这种方式类似于wifi的使用,只不过wifi传递的是信号而它传递的电能量。微波具有很大的能量,微波炉就是用微波来加热。

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