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无线充电技术的优势精选(五篇)

发布时间:2024-01-09 14:42:13

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇无线充电技术的优势,期待它们能激发您的灵感。

无线充电技术的优势

篇1

市场前景

充电设备与电源线说再见的日子也许不远了。无线充电技术走进消费者视线开始于2010年,2011年多家日本厂商率先展示其无线充电技术相关商用设备,并且在2011年下半年开始有一些消费电子厂商将其用于智能手机等便携设备的充电应用,逐渐开始走入大众的世界。根据市场研究机构Marketsand Markets的一份报告,全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长,到2017年将形成超过70亿美元的市场,而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元,年复合增长率预计为57.6%。

随着智能手机以及平板电脑等产品的不断普及,生活中需要对便携设备进行充电的场合也越来越多,市场对无线充电功能的需求也随之不断增加。预计在今后,我们将会迎来一个只需将自己的便携设备放在像一张大桌子似的充电台上的任意位置即可以进行充电的时代。为了实现这一愿望,有些公司已开始了电场耦合式无线充电模块的批量生产,为便携设备无线充电功能的普及做出了贡献。虽然手机充电是一个潜在的巨大市场,但无线充电的市场推广还没有被广泛接受。支持无线充电所带来的硬件成本问题,以及效率低于标准有线充电的问题都需要解决。有线充电的电气触点会产生问题的充电应用场景是无线充电能够真正发挥优势的地方。例如要求设备能够防水,或是在有液体或恶劣气候条件的环境中工作。无线充电使这些设备能够永久密封,并且能通过无线、非接触式的方式充电。

未来的无线充电技术将让所有的移动设备嵌入内置接收器和发射器,这些接收器和发送器被无处不在的部署在公共区域,如咖啡馆、宾馆、机场、快餐店等。消费电子设备是显而易见的目标市场,但医疗和工业便携设备也是能够从无线电源受益的应用细分市场,可实现防水外壳并减少充电端口,这些充电端口经常被使用,由于充电线的重复插入,可引起不必要的故障。

无线充电的整个系统其实并不复杂,基本上包含了两个部分,一个是连接电源的充电端发信器,另一个被充电电子产品上,跟硬币大小差不多的接收器,只要在一定的范围内(跟据不同的技术距离不同),电源能够瞬间自发信器传到对应的接受器,从而实现电能的传输。可以说,对无线充电而言,设备是简单的,充电距离与效率才是技术最核心的环节。

无线充电技术原理

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,也是后来的科学家尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla) 证实了无线传输电波的可能性,并申请了首个专利。目前短距离无线充电存在三种不同的商用技术,电磁感应技术、无线电波技术和电磁共振技术,几种技术各有特点。

近期电磁感应技术首先取得了突破,一些展会上展出的产品均是采用电磁感应原理取得的成功。电磁感应技术,通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输端转移到接收端,由于电磁感应技术具有技术简单、充电高效,并能够运用于如满布水、沙泥及灰尘的各种恶劣环境中,未来很有可能在几种技术的较量中最先取得成功。电磁感应技术的优点还包括传输的功率可以从几瓦到上百瓦,基本满足了现在大部分消费电子产品特别是智能手机等充电需求最大的市场要求。但是,电磁感应技术也有自己的问题,首先是传输距离很短,必须接触才能实现无线输电;另一方面,无论是线圈和电路之间的屏蔽问题需要对产品设计加以改进,还是充电端要进行智能识别以判断是被充目标还是其他金属以避免误充造成不必要的安全隐患,都是电磁感应技术快速普及面临的最大挑战。

IDT先进用户界面部战略营销总监Eric Itakura相信电磁感应技术背后有很多乐观因素,因为其背后有一个联盟机构(无线电源联盟),迄今为止加入的会员超过100人。代表制造商的会员横跨多个不同的细分市场,包括消费电子、电池、家具、汽车等。拥有广泛的支持和设备之间最重要的互操作性对保证用户体验和承诺可在任何地点充电至关重要。除了支持这种技术的公司众多,其他优势还包括高效率,低成本、工作在非电离kHz频率内,并把磁场控制在非常小的区域里、安全性高。但是其他技术和要求更长距离的应用还有发展空间。

无线电波技术也是发展较为成熟的技术,其基本原理类似于早期使用的矿石收音机。通过一个微型高效接收电路,可以捕捉到从某个指定位置传送过来的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。该技术的主要优点是传输距离长,并且可以对不同位置的设备进行同时传送电能。但缺点也很明显,一个是传送功率小,充电速度会比较慢;而且传输的效率也比较低。无线电波技术比较适合的一些小功率或相对较长时间不移动的设备充电,并且非常理想用于物联网的一些未来供电应用。

篇2

关键词 无线充电技术 电动汽车

电动汽车的发展和推广应用受充电设施的建设、充电的安全与方便性等影响较大,目前电动汽车的充电方式主要包括接触式(插电式)和非接触式(无线)充电。目前已经投入规模化商业应用的电动汽车充电方式以插电式为主,无线充电起步较晚,尚处于研发和示范运行阶段。

一、无线充电应用前景

然而,电动汽车无线充电相比有线充电有着诸多优势。第一,安全可靠。无线充电能适应各种雨雪等恶劣天气,减少人员触电的事故,没有导线磨损老化等问题。第二,便捷性高。无线充电不用人工进行充电线插拔,可以减少人力成本,系统自动完成识别、定位、启动等操作,更加方便快捷,更加智能。第三,与电网的互动能力更强。由于不存在与电网的物理连接,无线充电方式更为灵活,能更好的互动控制。电动汽车无线充电的种种优势表明,一旦技术成熟,它有着更巨大的应用前景。

二、各国无线充电技术研究现状分析

电动汽车无线充电技术主要包括两种技术路线,磁耦合感应式技术和磁耦合谐振式技术。上世纪90年代新西兰奥克兰大学 Boys 教授及其团队就对感应式技术展开了研究,而2007年MIT团队提出谐振式技术之后,立刻引起了国内外高校和研究机构的广泛关注,无线充电技术迎来了研究热潮。针对无线充电系统的几个关键技术,如高频电源技术、能量耦合线圈优化设计、阻抗匹配技术、电磁场安全等多个方面,国内外研究学者取得了大量的研究成果,并有不少汽车生产商参与合作并进行了初步的产品化。关于无线充电技术的输出控制方法,各国学者提出了多种思路,然而也仍然存在一些技术问题。

无线电能传输的研究在国外开展得较早,理论研究较为深入、成熟,现已出现一些相对成熟的应用,部分示范工程已投入运行。目前在WPT领域处于领先地位的国家主要有美国、新西兰、韩国、日本等。

2007年,美国麻省理工学院Soljacic Marin教授所领导的研究团队在《Science》杂志上发表的文章,首次提出了基于磁耦合谐振原理实现较大距离上的无线电能传输技g。自谐振式技术提出以来,其技术一直处于领先地位,团队创立的Witricity商业公司已经成功将相关技术转化为商业产品,包括WiT-5000C3,WiT-5000,WiT-3300,WiCAD等。其中WIT-3300为汽车无线充电应用产品,输出功率3.3kW,系统整体效率达到90%,并且包含异物探测(FOD)和生物探测(LOD)系统,以保证系统安全可靠的运行。

国内在电动汽车无线充电方面的研究起步相对较晚,但是在利好政策的吸引下,电动汽车无线充电的研究团队相继涌出,诸多科研院校投入了大量的精力在一些关键技术上展开了研究,并取得了丰富的成果。

中国科学院电工研究所是国内最早展开无线能量传输研究的单位,对无接触式变压器结构建立了无线电能传输系统的数学模型,并研究了系统补偿拓扑、运行频率及负载参数对系统性能的影响。哈尔滨工业大学朱春波教授的团队在国内对谐振式无线电能传输研究起步较早,在2008年,该团队就利用集总参数电路模型对磁耦合谐振式WPT系统进行了建模,分析了传输功率和传输距离特性。天津工业大学杨庆新教授等人对磁耦合谐振式无线电能传输技术也做了较为系统的基础研究。东南大学黄学良教授的团队从磁耦合谐振式WPT系统的传输效率,频率特性,电路拓扑等多个角度也进行了深入的研究。

三、结语

无线充电技术的诞生,让电动车看到了突破瓶颈的希望。如今特斯拉、VOLVO、奥迪和宝马等传统汽车企业都已经开始研发或测试旗下电动车的无线充电系统。而全球通讯以及IT界的新贵们也发现了这个可以分食新能源车产业的机会,大张旗鼓地将触手伸向了为电动车进行无线充电的新领域。

参考文献:

[1] 刘卓然,陈健,林凯,等.国内外电动汽车发展现状与趋势[J].电力建设,2015.36(7).

篇3

关键词:无线电传输技术;技术方法研究;应用;综述

引言

无线电技术在近几年不断的发展和改善过程中已成为未来十大尖端的技术之一。其应用领域十分广泛,当前主要的几种无线电能传输技术包括:电磁感应技术、电磁共振技术以及微波电能传输等。为了无线电传输技术能够更好的发展,在实际的供电应用过程中发挥最大的优势,提高设备供电系统可靠性及安全性,对当前的技术原理及方法进行详细的了解并掌握,同时,关注其应用领域及发展前景是十分必要的。只有明确其发展方向,才能不断对这一技术进行改进和完善,下文就对此作一定的阐述。

1无线电能传输技术及发展

当前,我国的无线电能传输技术还处于不断的发展过程中。传统电力传输技术必须依靠有线传输来进行,通常采用电缆线来最为传输的载体,但在电力传输过程中由于电线的长度无法避免传输过程中电能损耗的产生,不仅如此,采用有线传输的方式,还会有线路老化或是尖端放电等导致电火花的安全隐患,设备供电的可靠性以及安全性都得不到有效的保障。另一方面,在一些特殊的供电场合,采用有线传输的供电方式无法保证正常的供电,容易导致极大的事故造成损失,例如:海底、矿场等。同时,当前的人类生活离不开电,用电设备多种多样,不计其数,若采用电线传输,则必须使用多种多样的电源线,给人们的生活带来了不便,同时也埋下了用电安全的安全隐患。可见,采用无线电能传输方式是社会发展的必然趋势,随着科研技术的发展,无线电传输技术经历了激光、电磁感耦合以及磁场谐振等方式的转变,不断提高了电能的传输功率,对比有线传输,无线电能传输方式在对电磁环境有较高的要求且对功率的要求较低的场合能够发挥出其优势。总之,随着无线电能传输技术的研究和发展,已经能够实现大功率的电能传输,能够适应远、近距离等不同场合、不同功率需求的电能传输。

2几类无线电能传输技术

2.1电磁感应无线电传输

电磁感应无线电能传输技术是基于电磁感应原理的传输系统,以磁场作为媒介,利用变压耦合器来进行无线电能的传输。这一系统通常包括四个组成部分:交流电源、一次侧变换器以及可分离变压器及二次侧变换器。但基于电磁感应的电能传输系统其耦合系统是较为疏松的,传输能力也一般,因此,通常需要利用高频变换器来作为电磁感应无线电传输系统的一次测变换器。另外,这一系统中的可分离变压器是最重要的构成部分,保证和决定了整个电能传输系统的稳定剂效率。

2.2射频电能传输

射频电能传输方式主要是通过功率放大器来发射所需的射频信号,再进行检波、高频整梳等步骤得到直流电来供给负载使用。便携式终端在待机过程中依然会有功率的损耗,因此,将射频电能发射器安装在室内电灯等电器中,能够向这些便携式终端随时充电而不需要通过充电器的连接。这一电能传输技术的优势是该技术进行无线电能传输的距离较远,能够达到10m,但功率较小,最高的功率也只能达到百毫瓦的级别。

2.3电磁共振技术

电磁共振是通过对发射装置以及接收装置其参数的合理调节,让发射线圈以及接受线圈之间产生合理的电磁共振而进行电能传输的过程,在这一共振频率电源的驱动下,系统能够达到电谐振的状态,实现能量从发射端到接收端之间的高效传递,这一技术就被称为电磁谐振型电能传输技术。

2.4微波电能传输技术

微波电能传输技术是指通过微波来传输电能,这一技术的原理是先将电能转化为微波,将其发射并辐射到周围的空间中,负载再通过整流的方式,将微波再转化为直流电来使用。通常微波电能传输技术的传输距离较短,且传输过程的功率较小,因此,微波电能传输技术所具有的应用范围较窄,只适用于距离较短且供电较小的电器来使用。

2.5激光电能传输技术

激光电能传输技术是通过辐射放大原理来将电能转化为激光,再将激光发射,接收装置接收激光后进行光电转换,接收装置通常是光伏电池。由于激光发射后的方向性较好,且传播距离远、传播过程中能量集中,具有较高的传输效率,能够在较小的范围内集中采集较多的光能,因此,激光电能传输技术具有传输距离较远的有点,且接收装置小、效率高,通常被应用于微型飞机、航天器等设备中来进行远程的电力传输,具有极大的应用价值。对于微型飞行器等的续航具有重要意义。

3无线电能传输技术的应用

3.1电动汽车中的应用

无线电能传输可以应用到电动汽车供电系统中的无线充放电中,有效解决了各类充电桩在电动汽车中的建设问题,同时也将电动汽车的充电分散开,在一定程度上也缓解了大量电动汽车进行规模化的充放电对于传输电网造成的冲击。当前,将无线电能传输技术应用到电动汽车中成为国内各汽车生产商以及科研机构的热点研究项目,也取得了一定的成果。将无线电能传输技术应用到电动汽车中对于智能电网来说,具有积极作用。主要表现为以下几点:首先,能够有效一直可再生能源输出及波动,电动车采用无线电充放电技术,与电网能够产生更强的互动,通过智能互动系统的连接来自动控制电动汽车合理的进行充放电,提高可再生能源消纳能力。其次,能够有效减少电动车充放电对电网带来的冲击影响,与有线的充电方式相比较,无线充电方式将充电地点分散开来,有利于提高电动汽车充电的聚集度,由于电动汽车充放电与电网之间并无物理连接,充电过程也变得更具灵活性、安全性,分散连续充电也降低了快速充电,有效减轻电动汽车的充放电对电网带来的冲击。另外,能够有效的降低对于电池容量需求,电动汽车行驶距离越长,则电池就越容易失效,用户必须及时更换新的电池。采用无线充电形式,能够减少电池容量,降低更换电池所需的成本。

3.2智能家居中的应用

随着智能化技术的研究和发展,智能家居称为近几年的热门话题,而对于智能家居中的家用电器来说,采用无线电能传输技术具有较为明显的优势,能够摆脱传统的充电线缆对电器互联的限制,体现出了更大的便捷化、人性化,人们更加趋向于“无尾”家电的应用。

3.3医疗设备中的应用

在医疗设备中,无线电能传输技术同样能体现出较大的优势,主要是应用与集中植入式的医疗设备中进行无线供电,例如:心脏起搏器、全人工心脏等等。植入式的医疗设备通常所需的供电功率较小,适宜采用植入式电池的无线充电等方式来进行供电。在人体植入式设备中进行非接触式的无线电能传输是当前研究的主要热点,无线电能传输在医疗设备中的应用主要具有以下几点优势:第一,避免导线与人体皮肤直接接触,防止由于感染而出现并发症;第二,避免植入式电池的电能耗尽之后需要进行手术来更换的问题,降低了由于手术而带来的二次伤害;避免人体皮肤直接进行电气连接,消除了意外点击的安全隐患,消除了物理层面的磨损以及电气腐蚀,具有较高的安全性、可靠性。

3.4工业中的应用

将无线电能传输技术应用到工业中,具有广阔的发展前景。在工业中的特殊场合中,例如设备监测装置、水下机器人等,在以往的供电过程中,即使这些特殊的场合也通常采用换电池或是电缆传输的方式来进行供电,造成设备无法正常使用及维护。而采用无线电能传输技术能够有效的克服这些缺点。

4结束语

综上所述,无线电能传输技术经过较长时间的发展,当前能够被应用到许多领域中,为人们的生产生活带来较大的方便,具有较高的安全性以及可靠性。但在其发展过程中,同样存在较多的问题需要解决,例如,理论不够完善等。因此,在今后的发展过程中,应当积极探索,不断创新,在技术上取得突破,将无线电能传输技术进一步完善,提高其供电效率和传输距离,为人们的生活带来更多的便捷。

参考文献

[1]黄学良,谭林林,陈中,等,无线电能传输技术研究与应用综述[J].电工技术学报,2013,10(26):69-70.

[2]范兴明,莫小勇,张鑫.无线电能传输技术的研究现状与应用[J].中国电机工程学报,2015,5(20):94-95.

篇4

2.4GHz无线技术,操控更加自由

所谓的2.4GHz无线技术,其实指的是Digital RadioFrequency(数字射频技术,简称Digital RF)。由于该技术采用的电磁信号的频率为2.4GHz,故而被称为2.4GHz无线技术。和传统的采用高速射频技术(即FastRadio Frequency)的无线键鼠产品相比,Digital RF技术的有效范围更广,并且拥有更快的响应速度,从根本上解决了无线键鼠产品延迟的问题。此外,该技术的抗干扰能力更强,而功耗也很低,比以往的无线键鼠产品在电池的续航时间更具优势。

键盘:多媒体功能强大

飙速无线2.4GHz版键鼠套装中的键盘型号为DL-K7016,键盘长465mm、宽185mm、高35mm,采用银灰色与黑色的搭配方案,强烈的色调对比,看上去十分时尚和大气。键盘整体采用圆滑的流线式设计,边角的过渡十分自然,触感很好。

该键盘采用的是标准的104键布局,大Enter键设计,并在一些特殊的按键上蚀刻了提示性文字,设计比较细致。它的最大特色在于强大的多媒体功能键设计,键盘上方提供了多达21个常用功能快捷键设定,其中包括媒体播放器、播放/暂停、停止、快速进/退、音量控制、我的电脑、邮什、站点/丰页、休眠、关机等功能按键,给用户带来了更多的便利,同时在媒体娱乐上也带来了更多的享受。

此外,该键盘的另一个亮点在于出色的防水设计:键盘内部有专门设计的排水结构,如有液体溅到键盘上,可以通过键盘背部的疏导孔快速排出;键盘内部采用的是有防水能力的薄膜电路,即使不小心有液体浸入键盘也不会损伤电路而导敛键盘损坏。

鼠标:优秀的人体工学设计

该键鼠套装中所搭配的鼠标型号为M500GB,采用左高右低的非对称造型设计,整体体积较大,更加适合丁手性较大的右于习惯的用户使用。这款鼠标最大的亮点存于优秀的人体工学设计:鼠标左右两侧内凹,正好与紧握鼠标时手型相符,而凸起的顶部正好与掌心贴紧,长期使用不容易疲劳。不过,唯一的不足在于鼠标背部凸起的品牌LOGO,虽然非常显眼,但纹理较厚,从而影响使用的手感。

该鼠标采用五键设计,其中鼠标左侧提供了两个功能按键(可以通过软件自行定义),按键操控比较独特,使用时不是用拇指向下按压,而是用拇指向上轻推,比较人性化。该鼠标左右按键的键程适中,弹性很好;滚轮采用防滑纹设计,操控相当自如。

接收器及附件

篇5

(讯)无线充电技术安全快捷,是新能源汽车充电技术发展趋势之一。无线充电技术作为一种新兴的充电技术,相比于传统充电技术,具备安全可靠、便捷适用的特性,能够显着改善车主的充电体验,降低充电站的维护成本,同时提升空间利用率,保障安全性和可靠性。从技术成熟度来看,目前技术已经相对成熟,具备大规模推广的基础。新能源汽车的不断普及,将推动无线充电技术的迅速发展,深刻的改变目前电动汽车充电设备的格局,尤其是大规模充电桩布局方面存在快速普及机会。

众多车厂正在布局,特斯拉率先采用将持续点燃市场热情。无线充电技术分为磁感应式、磁谐振式、微波式、电场耦合式等,考虑到充电效率与充电功率,目前应用在新能源汽车上以磁感应与磁谐振技术为主。国内外众多厂家正在布局无线充电,等待市场发酵。近期新闻称电动汽车公司特斯拉有望采用美国Evatran公司的无线充电方案,引起市场的高度关注。中兴通讯也在公共交通领域结合无线充电技术推出了无人值守的全套解决方案。这标志着无线充电技术已经得到了市场端的充分认识,发展即将进入快车道。

新能源汽车无线充电市场尚为一片亟待开发的蓝海,掌握核心客户和大项目资源将获取先发优势。我国新能源汽车发展迅速,计划到2020年累计产销达到500万台。迅速发展的应用市场带来巨大的市场空间,初步估算我国无线充电市场规模可达数百亿元。从技术成熟程度上来看,无线充电效率可达90%,已经满足商用化的基础;从应用市场的角度来看,下游新能源汽车的飞速增长为无线充电的普及提供了温床,而无线充电能够一定程度上缓解充电站建设难与建设慢的窘境,尤其省去了频繁插拔高压电的环节,安全便捷。目前,无线充电技术在国内的市场认知度并不高,是一片亟待挖掘的蓝海,布局无线充电正当其时。

无线充电标的,我们首推万安科技。万安科技参股美国Evatran,获取电动汽车大功率无线充电核心技术,后续有望在国内进行产业布局,凭借特斯拉的示范效应有望进入国内外一线厂商供应链,分享下游新能源汽车市场飞速增长的红利。我们认为,万安科技持续推进传统业务电子化升级,积极引入无线充电、ADAS、车联网等先进核心技术完成智能汽车与新能源汽车战略圈地,有望成长为汽车电子新龙头!强烈推荐!

风险提示:无线充电市场开拓不如预期。(来源:东北证券文/王建伟 邹兰兰 陶金 编选:中国电子商务研究中心)