什么是“穩(wěn)定的無線充電”?
斷崖式無線充電
在我們測試的幾款市面上在售的無線充電器為iPhone 8充電過程中,開始充電10-20分鐘后,充電功率都會出現(xiàn)一個斷崖式的下滑。
如下面的充電記錄圖所示,號稱5W的充電功率,10分鐘后都會變?yōu)椴蛔?W的充電功率,且一直持續(xù)到手機充滿電。因此,充電所需的時間,要比正常慢了一倍以上。
據(jù)麥極客研發(fā)人員測試分析,因為市面大部分產(chǎn)品方案不成熟,對于無線充電的散熱功能無法實現(xiàn),所以在充電一小段時間后,充電接口就會發(fā)生溫度過熱的現(xiàn)象,從而導致充電功率發(fā)生“斷崖式下滑”,結果就是導致充電功率嚴重不足。
在使用體驗上,主要有兩個缺點:1 手機充電溫度高,對手機運行環(huán)境帶來不穩(wěn)定因素。2 充電速度慢,比平常所用的線充充電速度要慢2-3倍以上。
穩(wěn)定的無線充電
在此,提出了“穩(wěn)定無線充電”的概念。在為即將發(fā)售的麥極客新版能量盤測試中,我們的工程師對充電過程中的溫控、功率、連續(xù)性等都進行了最大程度的調(diào)試,力求把無線充電體驗做到最佳。
如無線充電過程圖所示,麥極客能量盤為iPhone 8充電過程中,充電功率達到長時間穩(wěn)定7.5W,這主要得益于最新的溫控保護設計,手機與充電器溫度都恒定在最佳范圍內(nèi),由此達到無線充電快、功率高、產(chǎn)品使用安全的要求。
無線充電技術會給我們的生活帶來什么樣的變化?
整整130年前,尼古拉·特斯拉首次提出了無線充電的設想,但卻并沒有成功。如今,他的這個夢想,終于被后人實現(xiàn)了。
無線充電技術已經(jīng)越來越多地出現(xiàn)在了我們的視野里,很多人已經(jīng)用上了無線充電手機,享受了無線充電的方便。
不過,就在我們剛剛給手機充電的時候,科學家們已經(jīng)開始研究怎么給汽車甚至是飛機充電了。
想一想,如果你的電動車從此以后可以一邊駕駛一邊充電,再也不用擔心開到半路電量耗盡的尷尬;工廠里的機器人可以持續(xù)工作,不需要排隊等待充電樁;無人機可以一直在天上飛,甚至飛到報廢才落地……
你可能以為這是科幻電影里的情節(jié),或者覺得人類還需要很久才能實現(xiàn)這個想法。但事實是,這個功能正在一點點走出實驗室,也許用不了多少年,就會走進民用領域。
(圖片說明:范汕洄)
"這是我們向更實用、更高效的無線充電系統(tǒng)踏出的重要一步,即使汽車和機器人正在高速移動,我們也能實現(xiàn)無線充電。"斯坦福大學電氣工程師范汕洄(中國科學技術大學少年班學院8800校友)說。早在2017年的時候,他就提出了這一設想,并且將自己的科研成果發(fā)表在《自然》期刊上。3年過去了,這項技術真的得到了長足的發(fā)展,上面的那些畫面很快將不再是夢想。
范汕洄介紹:“想要給汽車充電,我們就需要更高的功率。不過,我認為這不是問題,在給機器人充電方面,我們已經(jīng)完全達到了現(xiàn)實中使用的范圍?!?
給汽車或者機器人充電,表面上看起來和給手機充電差不多,只不過需要的功率更高。但實際上,其中難度也有著巨大的差別。
要了解這一點,就要先明白無線充電的原理。和普通的發(fā)電原理一樣,無線充電利用的也是以磁生電為基礎,并且加入了磁共振耦合原理。只不過因為沒有導線的傳遞,需要通過磁場的振蕩來實現(xiàn)。但是,如果充電的對象移動起來,這個頻率就有可能被打亂。所以,如果你給你的手機充電,它就得安安穩(wěn)穩(wěn)地放在那里??上攵?,如果汽車甚至是無人機開動起來,對于充電的干擾將會更加巨大。
2017年的時候,斯坦福大學的科學家們就提出了解決方案:利用放大器和反饋電阻器,實現(xiàn)充電器跟隨充電設備位置改變而自動調(diào)節(jié)的目的。這就相當于你跑步的時候,口袋里的手機和鑰匙會讓你感覺很墜,但是如果你用手拿著,就沒有這個感覺了。不過,在當時,該系統(tǒng)的傳輸功率僅有10%,所以效果很不理想。
(圖片說明:高速公路上的無線充電專用道)
不過,經(jīng)過3年的努力,他們大幅提高了這個數(shù)字,無線傳輸效率達到了92%。這個數(shù)字已經(jīng)相當可觀,雖然還沒有達到100%,但基本上已經(jīng)可用了。
那么,這一次的突破究竟來自于哪里呢?
原來,他們在這3年的時間里開發(fā)了一種叫做“開關模式”的解決方案,利用復雜的電磁學原理,更精確地實現(xiàn)了無線傳輸技術。通過這個技術,人們可以在65厘米的范圍內(nèi)實現(xiàn)10W的傳輸功率。雖然這個數(shù)字還沒有達到理想狀態(tài),但是研究人員表示,沒有理由懷疑他們會繼續(xù)在短時間內(nèi)取得更大的突破。
那么,如果這項技術未來真的成熟了,人們該如何為自己飛馳的汽車充電呢?
研究人員表示:這種充電設備可以鋪設在路面上,這樣就可以提供數(shù)百千瓦的功率,也就是電動車充電所需的功率,這也就是所謂的超級公路。路面充電器的能量來源可以是發(fā)電廠,當然未來也有可能是來自于太陽能。所以,關鍵問題在于汽車可以以多快的速度接收電能。
另外,這項技術也可以利用在機器人領域。比如你家的掃地機器人,一邊掃地一邊充電。當然了,更重要的應用還是傳統(tǒng)意義上的機器人。同樣的,通過地面鋪設的充電系統(tǒng),機器人可以自動充電,從此擁有無限的續(xù)航能力。
更先進一點的,那就是無人機技術了。這就不能是地面了,而是屋頂。當無人機飛在空中,電量不足的時候,它可以來一個俯沖,掠過某些具有充電設備的屋頂,就能實現(xiàn)迅速充電,延長續(xù)航時間。
當然,對于現(xiàn)在的人類來說,這個技術可能還有點遙遠。但是,遠和近是一個問題,有和無是另一個問題。雖然難度比較大,但是我們目前已經(jīng)找到了一條路、一個方法,接下來的問題就是把一些困難解決掉。另外,除了技術上的難度之外,成本也是一個不得不考慮的問題,如此大面積的鋪設,需要耗費大量的成本,如何降低這筆費用,也是研究人員們下一步需要考慮的。
而涉及電子設備,很多人就會首先擔心電磁輻射的問題。不過,范汕洄表示:這些技術目前來看不會對人體健康造成任何傷害,因為它們的頻率都在安全范圍內(nèi),所以大家完全不必擔心。
實際上,無線充電的技術,早在一百多年前就提出了,提出者正是著名的電氣工程師尼古拉·特斯拉。特斯拉的想法雖然具有可行性,但是財力和社會現(xiàn)狀都不允許,所以并沒有成功。2007年6月7日,《科學》雜志上發(fā)表了麻省理工學院一支科研團隊的成果,他們成功實現(xiàn)了無線充電。2017年,無線充電手機開始出售,具體品牌你們懂得。
到如今,無線充電技術所能提供的功率越來越高,充電范圍也越來越遠,難度也越來越大。如今這項新技術不僅僅會應用在汽車、無人機、機器人等領域,也可以給我們的移動設備提供便利。所有的科技,最終都是為人服務,而且是為每一個人服務。
不知道大家如何,我本人還是很慶幸自己生在這樣一個年代的,既不是現(xiàn)代科學建立以前人類對自然束手無策的時代,也不是科技太過發(fā)達而錯過它逐漸發(fā)展的美好時期。我們見證著人類科技的發(fā)展,享受著科技更新迭代帶來的生活劇變,沒有錯過科技發(fā)展路上的每一處風景,又可以大膽地設想更美好的未來。
無線充電技術是誰發(fā)明的
無線充電技術是
尼古拉·特斯拉
發(fā)明的。
1890年,物理學家兼
電氣工程師
尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)就已經(jīng)做了無線輸電試驗。
磁感應強度
的國際單位制也是以他的名字命名的。
特斯拉構想的無線輸電方法,是把地球作為內(nèi)導體、地球
電離層
作為外導體,通過放大發(fā)射機以徑向
電磁波
振蕩模式,在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振,再利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量。
擴展資料:
無線充電功能早在六七年前已經(jīng)出現(xiàn)在手機設備上。不過,當時僅在一兩款手機上加載。而從2015年三星推出的S6、2017年蘋果的
iPhone 8
、iPhone X正式支持無線充電功能以后,國產(chǎn)品牌機型便陸續(xù)開始支持這項功能。
2018年,小米、OPPO、vivo以及華為都發(fā)布了支持無線充電的手機,且主要集中在中高檔機型上;而去年推出市場的三款iPhone也同樣支持無線充電。
目前,支持無線充電的智能手機大部分是采用Qi無線充電標準技術。該技術是利用電磁感應技術,把電流轉(zhuǎn)化為電磁,手機通過內(nèi)置線圈把電磁轉(zhuǎn)化為電流進行充電。
業(yè)界認為,這是當前較成熟、安全、便捷的技術。不過,這個技術存在的缺點是會讓設備
發(fā)熱
,因此用戶在選購
無線充電器
時,要留意不能選擇太便宜和劣質(zhì)的產(chǎn)品。
使用過無線充電的用戶都會發(fā)現(xiàn),相比傳統(tǒng)的有線插頭充電,前者的充電時間會慢。這也是目前無線充電的不足之一,如果你需要充滿一臺手機,就要給點耐性了。
現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了一些支持快速無線充電的設備,簡單而言,就是功率較大,達到7.5萬功率,但價格會較高。而普通價位的無線充電板功率一般是5瓦。
不過,對比起有線充電,無線充電的速度著實有點慢,因為現(xiàn)在許多國產(chǎn)機型都支持快充,如剛推出市場的iQOO,就是采用44瓦快速充電,據(jù)廠商官方數(shù)據(jù)顯示,大概46分鐘能完成100%充電。若是用無線充電器,即便7.5瓦功率的,充電時間暫時仍有較大差距。
再者,Qi無線充電對距離有要求,最大充電距離僅10毫米。這對于喜歡用手機殼的中國手機用戶有點“添堵”,盡管是無需取下手機殼,其對手機殼的厚度有要求,有的充電板標注,保護殼厚度不要超過3毫米。
參考資料來源:
百度百科——無線充電技術