无线充电技术展望

据有关数据显示,全球的无线充电装置从2009年～2019年间年增长率将超过90%.最新消息显示,诺基亚选择正在设计融合NFC技术的新机型,甚至还考虑设计可无线充电的超级手机.

届时,不仅数据连接无需用连线,连充电器、电源线都可以一并取消.而依靠“i”系列产品疯狂掘金的苹果,也把无线充电作为未来的战略市场,于去年6月申请了相关的技术专利.这项名为“本地计算环境中的无线电力应用”的专利技术,可利用近场磁共振技术传输电能,基于这一技术,只要将无线鼠标、iPhone和iPad等设备放在Mac电脑附近1平方米的范围内,就可以不通过电源线,以无线的方式完成设备充电.有了苹果这些大鳄们的参与,无线充电技术的前景将变得更加光明.

把电能转化为光能,比如激光,通过光将能量传递到目的地再转化为电能.这种无线充电技术比较直观,而且光电转换技术也相对应用广泛.但是光的传递路径具有缺陷,就是传递路径中不能有障碍物.所以这种技术有很大的应用缺陷.

电磁耦合对电源工程师来说,再也熟悉不过了,变压器就是利用这个原理来传递能量的.如果把变压器的两个绕组分开,就是某种意义上的无线充电.电动牙刷的充电就是个典型案例,但是用电磁耦合的方式有很大的缺点,没有高磁导率的磁芯作为介质,磁力线会严重发散到空气中,导致转递效率下降,特别在两个线圈远离的时候,下降得非常厉害.所以不适合大功率、远距离的无线充电.

电磁共振这个名词有点陌生,据说其原理类似声波共振的原理,两种介质具有相同的共振频率,就可以用来传递能量.WiTricity的技术就是采用了这种原理.他们称之为非辐射性电磁共振.当然这可能并不是说该项技术没有辐射,但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同.

总体而言,无线充电可以用于我们诸多可以想象得到和想象不到的领域.目前已经可以实现的有：低功率低能耗的电子通信产品与办公产品,如手机、掌上电脑等,以及家具产品和低能耗的家电.目前正在努力拓展的应用领域有交通工具,如电动车、动车组等.未来的长期目标领域包括：空间站,卫星、军舰和航母等,甚至可以把云层的电离层能量收集并通过无线的方式传输给需要能量的场所,应用于完全环保节能的新一代国际军事领域.

《人民邮电报》