无线充电技术及其特殊应用前景

  作者:王国辉 时间:2014-06-26来源:电子产品世界

编者按:摘要:对无线充电技术及发展历程作了阐述,并对电磁感应式、磁共振式、无线电波式和电场耦合式等技术原理进行了分析。在目前无线充电技术面临的挑战和机遇状况下,展望了无线充电技术的应用前景,将在医用植入设备、无线传感网和防水密封电子设备等特殊领域将会有更广阔的应用。

  电场耦合式利用通过沿垂直方向耦合的两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电能,其基本原理是通过电场将电能从发送端转移到接收端。这种方式主要是村田制作所采用,具有抗水平错位能力较强的特点[7]

  各种无线充电方式都有各自的特点,具体比较如表1所示。

  4 无线充电标准

  目前无线充电标准有Qi标准、PMA(Power Matters Alliance)标准和A4WP(Alliance for Wireless Power)标准三种,标准尚未统一,各标准比较如表2。其中Qi标准应用最为广泛,是无线充电联盟(Wireless Power Consortium, WPC)推出的国际标准;采用近距离电磁感应技术作为低功耗便携式电子设备充电,为所有电子厂商提供统一的通用标准。PMA标准及联盟由Powermat公司发起,致力于为符合IEEE协会标准的手机和电子设备进行无线供电。A4WP标准由美国高通公司、韩国三星公司以及Powermat公司共同创建的无线充电联盟推出,采用磁共振式无线充电,目标是为便携式电子产品和电动汽车等提供无线充电。

  5 无线充电的应用前景

  5.1 机遇与挑战

  无线充电技术发展至今,应用场景广泛。可为电动牙刷、电动剃须刀和无绳电话等小家电无线充电,并已实用化;可为便携式消费类电子,如手机、PDA和笔记本电脑等充电;也可为电动汽车无线充电。

  无线充电是一种有关生活方式的科技成就,将影响整个日常生活。然而,目前无线充电还存在着各种各样的缺点、问题,面临着很多挑战。首先是效率问题:充电效率不高,长时间下能源浪费严重,远距离大功率无线设备的耗能会更高,浪费更大;其次是安全性问题:大功率无线充电设备的电磁辐射会对环境和生物(如鸟类、居民等)造成很多不利的影响,可能会干扰日常通信,可能对飞机等交通工具产生不良影响;第三是方便性和实用性问题:充电时不能随意动,位置还必须固定,从使用角度来看,并不比有线充电方便太多;最后是成本较高,价格不菲。

  总的说来,无线充电产品在消费电子市场并不是非常有吸引力的功能,未能成为消费者关注的重点,并没有带来实质性的革命;还没有大规模的使用,并未真正在市场上形成气候,无线充电只是一个小噱头,还未被广泛接受,叫好不叫座,只是一场曲高和寡的技术游戏。

  无线充电技术虽然面临着很多挑战,目前也富有很多机遇,个人认为前景巨大,在一些特殊的领域具有特殊的用途,具有很重要的应用,如医用植入设备,无线传感网,防水密封电子产品等等。

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关键词: 无线充电 电磁感应 无线传感网 GPS 传感器 201407

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