夏鋮
摘 要:未來的前景:每個人的手機上,只需要有個充電的APP,就可以實現(xiàn)充電像連WiFi超聲波無線充電,網(wǎng)上付費。隨時隨地,不受環(huán)境限制。本文主要根據(jù)充電像連WiFi的超聲波無線充電技術的研究進行歸納出手機充電像連WiFi超聲波無線充電技術原理與手機充電像連WiFi超聲波無線充電技術的標準等相關的內(nèi)容。
關鍵詞:無線像連WiFi;超聲波;無線充電;技術
引言
2017年年初三星Galaxy S8發(fā)布,其亮點功能之一便是充電像連WiFi超聲波無線充電。三星Galaxy S8搭配了折疊式充電像連WiFi超聲波無線充電器,利用充電像連WiFi超聲波無線充電,三星Galaxy S8的電量能被很快充滿。但一個尷尬的事實是,充電像連WiFi超聲波無線充電仍然只是少數(shù)廠商的堅持。不過在三星堅持的同時,蘋果也暴露了布局充電像連WiFi超聲波無線充電的野心,兩大巨頭的不謀而合,很可能在這個尚未被重視的領域再次開戰(zhàn)。
就目前手機行業(yè)現(xiàn)狀來說,充電像連WiFi超聲波無線充電尚未大面積流行,沒火的原因并不是因為充電像連WiFi超聲波無線充電沒有搭載的必要,而是現(xiàn)階段該技術還存在諸多短板。三星的充電像連WiFi超聲波無線充電方案已經(jīng)達到了手機充電像連WiFi超聲波無線充電領域最為前端的水準,但仍需要在技術方面得到質(zhì)的飛躍。
1手機充電像連WiFi超聲波無線充電技術原理
充電像連WiFi超聲波無線充電的原理就是利用電磁波感應,其過程類似于變壓器通電,在發(fā)送和接收端各有一個線圈,發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號,接收端線圈感應發(fā)送端的電磁信號從而產(chǎn)生電流給電池充電。充電像連WiFi超聲波無線充電技術的原理研究可以追溯到19世紀30年代,科學家邁克爾·法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應原理,即周圍磁場的變化將使電線中產(chǎn)生電流。到了 19世紀 90年代,愛迪生光譜輻射能研究項目的一名助手,偉大的科學家 尼古拉·特斯拉證實了無線傳輸電波的可能性[1]。
現(xiàn)階段充電像連WiFi超聲波無線充電存在四種不同的商用技術:電磁感應技術、無線電波技術、電磁共振技術、電場耦合技術,主要用在手機充電像連WiFi超聲波無線充電的技術是電磁感應技術和電磁共振技術。當然無線供電在以后的家電,以及發(fā)展勢頭正猛的電動汽車上也有比較廣闊的前景。一旦充電像連WiFi超聲波無線充電突破技術壁壘,在保證轉(zhuǎn)化率、安全性、易用性的同時,高效快速的充電就會像科幻小說《三體》里描述的那樣,給人類帶來生產(chǎn)力的進一步發(fā)展。在這里,我們單說一下關乎手機充電的電磁感應、電磁共振。
1.1電磁感應式充電
初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的手機充電像連WiFi超聲波無線充電解決方案就采用了電磁感應,手機充電像連WiFi超聲波無線充電使用的充電座和終端分別內(nèi)置了線圈,二者靠近便開始從充電座向終端供電。為提高供電效率,需要使線圈之間的位置對齊,不產(chǎn)生偏移。
現(xiàn)階段電磁感應充電像連WiFi超聲波無線充電相對于磁場共振充電能夠擁有更高的轉(zhuǎn)化率,充電轉(zhuǎn)化率可達80%左右,目前該技術被廣泛的運用到了手機充電像連WiFi超聲波無線充電領域。但這種方式的充電像連WiFi超聲波無線充電技術也存在比較明顯的弊端——傳輸距離短、位置要求嚴格?,F(xiàn)階段上市的充電像連WiFi超聲波無線充電手機,都需要手機與充電板接觸才能進行充電像連WiFi超聲波無線充電,而且對放置位置有著極為苛刻的要求。
1.2磁場共振充電
該系統(tǒng)由能量發(fā)送裝置和能量接收裝置組成,當兩個裝置調(diào)整到相同頻率,或者說在一個特定的頻率上共振,它們就可以交換彼此的能量。例如將兩個銅線圈作為共振器,發(fā)射端以10MHz頻率振動,周圍會發(fā)散出電磁場,而接受端需要同樣以10MHz頻率振動,才能接收到這個傳遞過來的能量。
2手機充電像連WiFi超聲波無線充電技術的標準
2.1Qi充電像連WiFi超聲波無線充電標準
采用電磁感應技術,所以這種充電像連WiFi超聲波無線充電標準最大的問題就是剛才提到的那些,其技術實現(xiàn)需要用戶將終端對準充電像連WiFi超聲波無線充電的基座,發(fā)射端與接收端精確對準才能進行充電,而且傳輸距離限制較為嚴苛。
PMA充電像連WiFi超聲波無線充電標準是由Duracell Powermat公司發(fā)起的,而該公司則是由寶潔與充電像連WiFi超聲波無線充電技術公司Powermat合資經(jīng)營,擁有比較出色的綜合實力。推動PMA普及的是拉動戰(zhàn)略,即通過企業(yè)支持制造消費者需求,星巴克在連鎖店支持這種充電技術就是一個范例。
2.2PMA充電像連WiFi超聲波無線充電標準
同樣也采用了電磁感應技術,與Qi標準在技術方面的區(qū)別在于Qi使用的電磁波頻率是100-205kHz,而PMA則使用頻率為277-357kHz的電磁波。所以兼容PMA和Qi兩種充電像連WiFi超聲波無線充電協(xié)議在原理上并不存在沖突。
2.3A4WP充電像連WiFi超聲波無線充電標準
由美國高通公司、韓國三星公司以及Powermat公司共同創(chuàng)建的充電像連WiFi超聲波無線充電聯(lián)盟創(chuàng)建。目標是為包括便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車等在內(nèi)的電子產(chǎn)品充電像連WiFi超聲波無線充電設備設立技術標準和行業(yè)對話機制。A4WP充電像連WiFi超聲波無線充電標準采用磁場共振充原理,所以采用此標準的充電像連WiFi超聲波無線充電裝置可以擁有較為寬松的距離限制,并且可以實現(xiàn)一對多充電。
2.4AirFuel Alliance則是PMA與A4WP融合后的產(chǎn)物
美國媒體稱,A4WP和PMA兩大陣營宣布,將相互兼容對方的充電像連WiFi超聲波無線充電技術標準,并且基于兩大標準的充電像連WiFi超聲波無線充電設備,均可兼容對方標準的手機。
WPC也并沒有止步不前,WPC與PowerbyProxi、德州儀器簽訂了協(xié)議,預備建立屬于自己的磁共振充電解決方案,同時也吸引了包括Verizon Wireless、高通這樣的企業(yè)加入。對于普通消費者的我們來說,充電像連WiFi超聲波無線充電的標準當然是越統(tǒng)一越好,這樣市面上的充電像連WiFi超聲波無線充電設備才能大規(guī)模的相互通用,帶來的便利也更加顯而易見[3]。
結語
近幾年快速充電技術發(fā)展的推動力之一。顯然,隨著技術壁壘不斷突破,手機充電像連WiFi超聲波無線充電功能將是手機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的絕佳爆點之一。同時,由于現(xiàn)階段存在諸如傳輸距離短、相對位置要求嚴苛的短板,手機充電像連WiFi超聲波無線充電仍有較為廣闊的發(fā)展前景??梢姡坏┏潆娤襁BWiFi超聲波無線充電技術得以完備,手機充電像連WiFi超聲波無線充電功能就會大面積普及。
參考文獻:
[1]試論無線傳感器網(wǎng)絡中分布式定位算法的研究與實現(xiàn)[J].楊慧.科技創(chuàng)新與應用.2017(13).
[2]基于蜂窩結構的混合無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[J].張清國,李世順,趙甫哲,崔建群.小型微型計算機系統(tǒng). 2016(12).
[3]無線充電與超聲波原理分析[J]. 蔣文賢,繆海星,王田,賴永炫,王國軍,賈維嘉.小型微型計算機系統(tǒng).2017(03).