文档介绍：手机无线充电技术详解
未来的愿景:每个人的手机上,只需要有个充电的APP,就可以实现无线充电,网上付费。随时随地,不受环境限制。
不久前三星Galaxy S8发布,其亮点功能之一便是无线充电。三星Galaxy S8搭配了折叠式无线充电器,利用无线充电,三星Galaxy S8的电量能被很快充满。但一个尴尬的事实是,无线充电仍然只是少数厂商的坚持。不过在三星坚持的同时,苹果也暴露了布局无线充电的野心,两大巨头的不谋而合,很可能在这个尚未被重视的领域再次开战。
就目前手机行业现状来说,无线充电尚未大面积流行,没火的原因并不是因为无线充电没有搭载的必要,而是现阶段该技术还存在诸多短板。三星的无线充电方案已经达到了手机无线充电领域最为前端的水准,但仍需要在技术方面得到质的飞跃。
有消息称,三星Galaxy S8无线充电支持Qi和PMA两种协议,这两种协议仍有两大短板尚未解决——传输距离短,摆放位置要求严格,这也是阻碍无线充电流行起来的技术门槛。为何技术难点迟迟难以攻克,我们先要从无线充电的原理讲起。
手机无线充电原理
无线充电的原理就是利用电磁波感应,其过程类似于变压器通电,在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。无线充电技术的原理研究可以追溯到19世纪30年代,科学家迈克尔?法拉第首先发现
了电磁感应原理,即周围磁场的变化将使电线中产生电流。到了 19世纪 90年代,爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手,伟大的科学家尼古拉?特斯拉证实了无线传输电波的可能性。现阶段无线充电存在四种不同的商用技术:电磁感应技术、无线电波技术、电磁共振技术、电场耦合技术,主要用在手机无线充电的技术是电磁感应技术和电磁共振技术。当然无线供电在以后的家电,以及发展势头正猛的电动汽车上也有比较广阔的前景。一旦无线充电突破技术壁垒,在保证转化率、安全性、易用性的同时,高效快速的充电就会像科幻小说《三体》里描述的那样,给人类带来生产力的进一步发展。在这里,我们单说一下关乎手机充电的电磁感应、电磁共振。①电磁感应式充电
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。目前最为常见的手机无线充电解决方案就采用了电磁感应,手机无线充电使用的充电座和终端分别内置了线圈,二者靠近便开始从充电座向终端供电。为提高供电效率,需要使线圈之间的位置对齐,不产生偏移。
现阶段电磁感应无线充电相对于磁场共振充电能够拥有更高的转化率,充电转化率可达80%左右,目前该技术被广泛的运用到了手机无线充电领域。但这种方式的无线充电技术也存在比较明显的弊端——传输距离短、位置要求严格。现阶段上市的无线充电手机,都需要手机与充电板接触才能进行无线充电,而且对放置位置有着极为苛刻的要求。
采用这种方式的无线充电传输距离难以改进,所以厂商针对其放置位置要求严苛的情况进行了改良。2011年8月从事智能手机外设业务的日本
Oar公司推出了名为“无线充电板”的充电座。内置有磁铁,可以将终端吸引到指定位置;松下于2011年6月推出的“无接点充电板”内部的线圈带有驱动装置,可在平面中移动。通过自动检测终端放置位置,并移动至该位置,使线圈的位置相一致,从而实现终端放在充电板上的