《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無線充電技術(shù)很方便?目前還差得遠

2019-03-01
關(guān)鍵詞: 無線 三星 電磁感應(yīng)

我對無線充電的興趣來的有些晚,之前看了一部韓劇,男女主約在餐廳見面,女主很自然地把手機放在餐桌上,手機屏幕提示手機正在進行無線充電。驚訝于無線充電感興趣可以如此切入生活的我,在之后毅然決然地選擇了三星Galaxy手機。

當然,在當時我并不清楚這只是廣告,三星手機做了贊助,后面明白是贊助的時候,也不會有上當、后悔、遺憾的感覺。使用下來的體驗,就是手機的手機必須放在充電座上,以及充電速度實在是太慢了。

首部支持無線充電的手機——Palm Pre

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加入無線充電技術(shù)的手機越來越多,從三星一直以來對無線充電的堅持,再到蘋果醬無線充電加入到產(chǎn)品后,兩大巨頭的不謀而合讓這項技術(shù)開始成為主流向市場擴散開來。其實早在2009年,Palm手機就推出了一款支持無線充電技術(shù)的產(chǎn)品Palm Pre。

作為先行者,Palm Pre的無線充電底座十分小巧,這款09年的產(chǎn)品與時下通用的無線充電座相比還小了不少,并且美觀精致??v觀時下主流的無線充電技術(shù),主要有三種方法:電磁感應(yīng)、共振、超聲波。手機使用的無線充電都是通過電磁感應(yīng)來實現(xiàn)的。目前市面上手機用的都是通過Qi標準認證的無線充電協(xié)議,所以只要支持Qi,就可以在不同品牌的手機和充電器之間實現(xiàn)充電。

電磁感應(yīng)如何實現(xiàn)無線充電?

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我們中學(xué)時期就學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)原理,電磁感應(yīng)是法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的,指的是放在變化磁通量中的導(dǎo)體,會產(chǎn)生電動勢,電動勢使電子流動形成感應(yīng)電流,也就是電磁感應(yīng)。那么無線充電是如何實現(xiàn)的呢?

我們看上面這張圖,簡單做一個比喻。圖下方的線圈是充電底座,上方電力接收線圈在手機中。整個的充電過程從頭至尾是:充電頭將民用交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電,通過無線充電底座中內(nèi)置的逆變器轉(zhuǎn)換成交流電,交流電通過充電底座中閉合的線圈產(chǎn)生變化的磁通量,變化的磁通量通過手機中的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流通過整流電路變?yōu)橹绷麟姵淙胧謾C電池內(nèi),從而完成了手機無線充電的過程。

以電磁感應(yīng)實現(xiàn)無線充電帶來的弊端

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電磁感應(yīng)應(yīng)不是萬能,通過這種方式實現(xiàn)的無線充電有一個致命缺陷——距離問題。手機只能放在無線充上才能實現(xiàn)能量傳遞,距離稍微拉遠一些例如手機放歪了,就沒有辦法充電了。因此,無線充電本身所帶來的便捷性是沒有明顯體現(xiàn)的。

我們想象中的是,只是拿著手機,不用連充電線和充電器就可以隨時隨地充電,這是最理想化的結(jié)果。實際上,和傳統(tǒng)的充電方式相比,目前的無線充電技術(shù)反而多了一個“小家伙”,加在一起就是“充電頭”、“充電線”和“底座”,倒不如只有“充電頭”和“充電線”的傳統(tǒng)充電方式方便。當然,無線充電技術(shù)幫我們省去了每次都要用線找準手機接口的麻煩,只要裝好一次無線充電底座,就能夠直接放置手機了。

無線充電的未來發(fā)展

從未來產(chǎn)生的價值上來說,目前的無線充電確實是一個進步。以上討論的第二個問題,其實只要換一種方式就可以得到滿意解決。在純理想的情況下,如果將無線充電底座發(fā)散,小的發(fā)散成為一張桌子,用若干個小線圈拼接,那手機放在桌子的任意一個角落就可以充電。當然,這只是理想的情況。先不說電磁波產(chǎn)生的輻射會帶來的安全問題,光是成本就是非常高昂的,并且這種方式依然沒有解決距離的問題。

針對距離問題,幾年前微軟研究院就已經(jīng)提出了一個用光充電的無線充電技術(shù)——AutoCharge。

在天花板上安裝一個充電裝置,有兩個模塊。一個是監(jiān)測模塊,有點類似我們教室中安裝的監(jiān)控,它使用微軟的Kinect攝像頭來掃描被充電的對象;一個是充電模塊,采用UltraFire CREE XM-L T6來聚焦LED光線。當攝像頭檢測到有類似手機形狀的物體時,就會啟動第二個模塊為手進行充電。而這套充電裝置高昂的成本顯然難以被接受。

三星近年來也提出了一個設(shè)想,將能量集中在房間內(nèi)的某一個電源設(shè)備上,在這個范圍內(nèi)的設(shè)備都可以充電,也就避免了距離問題。

總結(jié)

無線充電技術(shù)仍然不夠成熟,發(fā)展的空間很廣闊。如果像文章開頭韓劇中在桌面中嵌入一塊面板用以放置手機進行充電,人們就會擔心普及性了,或許有的人會說,不會有哪家店愿意為了客人的手機進行成本上的升級改造。如果無線充電成為每個人的剛需呢?或許未來而某一天,我們再也見不到任何數(shù)據(jù)線,那么升級設(shè)備就是商家不得不去適應(yīng)的了。在還沒有流行手機支付的年代,哪個商家愿意去花錢專門為支付寶和微信準備收錢碼呢?為了推廣,支付寶的收錢碼一直都是免成本并免費寄送的,目的就是為了得到普及。在手機支付成為剛需后,那些從前覺得沒有現(xiàn)金怎么交易的觀點也逐漸消失?;蛟S無線充電技術(shù)也可以是如此,當它真正成為剛需后,一切問題也就迎刃而解了。期待未來的無線充電是真正意義以上的“無線充電”吧。


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