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详述无线充电技术的新旧创意大盘点(二)

发布时间:2019-06-28 责任编辑:lina

【导读】在上一篇文章“详述无线充电技术的新旧创意大盘点(一)”中,我们介绍了有关感应充电的内容。本文,我们将对谐振无线充电和远场充电进行详细讲解。
 
在上一篇文章“详述无线充电技术的新旧创意大盘点(一)”中,我们介绍了有关感应充电的内容。本文,我们将对谐振无线充电和远场充电进行详细讲解。
 
详述无线充电技术的新旧创意大盘点(二)
 
新技术已经到来:谐振无线充电
 
近场感应充电依然是当今的主流技术,但是另外两种技术也即将进入大众视线,它们能够提供更远距离的无线充电。
 
谐振充电是另一种近场WPT技术,它比感应充电的效率要低一些,但是支持更长的充电距离,对于线圈的不对齐问题也没那么敏感。谐振充电系统不依赖线圈的紧密耦合,相反其两个线圈是松散耦合的,但是都调到一个共同的振动频率。谐振无线充电的优势包括可以同时对多个接收器充电,而且两个线圈的尺寸也可以不同。
 
谐振无线充电技术对汽车领域的应用来说颇具吸引力,其中一个原因是它相比感应充电在位置上更灵活一些。将电动汽车停在装有充电桩的停车位上,通常情况下很难精确对齐,而对于感应式无线充电来说,发射线圈与接收线圈错开几毫米都不行。
 
电动汽车需要更高的充电功率,但幸运的是电动车比燃油车有更多的空间可以安装线圈。SAE是汽车行业的标准制定组织,它正在制定SAE J2954标准规范,这是一种面向汽车的谐振充电标准。J2954标准曾计划在2018年正式发布,它一共定义了三种级别的充电规范,适用于轻型和重型行业应用:WPT1(住宅:3.7KW)、WPT2(私人/公共停车?。?.7KW)和WPT3(快速充电:11KW)。
 
为支持消费级应用,WPC还在Qi标准中增加了谐振充电规范,充电范围最远达到45mm,而且充电器可以安装在台子或桌子下面。当然AirFuel联盟也制定了谐振充电规范。
 
相对于感应充电方式,谐振充电方式的商用发展明显有些滞后,目前市场上很少有相关商用产品。
 
即将到来:远场充电
 
无线充电的最终目标是完全消除距离限制,无论你在哪里,你的智能手机或平板电脑都能够持续不断的充电,但是都会多一堆充电账单!
 
这就要用到远场无线电力传输,这种技术借助无线电波(辐射耦合)而不是近场磁感应来传输电力。
 
目前真正无处不在的充电是不存在的,但是我们首先要做的就是将充电距离从几厘米扩展到几米,支持更多的用户充电,比如让一个咖啡店里的所有顾客都能享受无线充电。在众多研究远场射频充电解决方案的公司中有一家公司Ossia在2017年国际消费电子展(CES 2017)上展示了其更新版本的Cota系统。这个系统采用256根天线组成的网络发射2.4GHz频率信号,通过波束成形将能量聚焦到接收器来响应接收器反馈的全向“低功率”警报信号。发射器网络通过分析接收信号的路径确定接收器的位置,然后通过相同的路径返回能量。当接收器移动时,发射器会每隔10ms重新验证接收器的位置。这个系统声称能够同时对多个接收器充电,最大有效范围是30英尺。
 
另一个研究对象是超声波。与电磁(EM)能量不同,超声波不会干扰通信,不会造成电磁干扰(EMI)和有害的电离效应。2011年位于美国加州圣莫尼卡的uBeam公司宣布开发了一个频率在45-75KHz之间的无线充电系统,这个频率超过了人类、宠物和野生动物的听觉范围。超声波发射器与移动接收器建立视距连接,接收器嵌入在智能手机中接收能量和数据,直到连接断开。尽管在2017年2月进行了成功的概念验证,但是商用产品真正面市可能还需要几年时间。
(贸泽电子 作者:Paul Pickering)
 
 
 
 
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