近年来,越来越多的智能手机开始配备无线充电功能,如iPhone Xs、三星S9、小米MIX 3等。所以有些小伙伴应该很熟悉这个功能。
然而,无线充电毕竟是一项新技术。相比传统的数据线充电,还是颠覆了我们的看法。大多数人的疑问是:没有数据线,手机和充电器怎么通过电流传输?
目前无线充电方式有电磁感应充电、磁共振充电、无线电波充电、电场耦合充电四种,各种充电方式的技术方案也各不相同。
电磁感应无线充电是利用供电方(无线充电板)上的感应磁铁与受电方(手机)之间产生的感应磁通量,将磁力转化为电能,然后传输出去。这种充电方式的优点是设备所需的电路结构比较简单,充电设备可以小型化,成本便宜,充电效率比较高。但是,也存在传输距离短,充电效果容易受放置位置偏差的影响。
磁共振无线充电略有不同。它利用供电方和受电方两端的谐振器产生磁共振,同时将磁力转化为电能进行输电。只要两个设备以相同的频率振荡,它们就可以交换能量。它的优点是适合远距离传输,缺点是效率低。目前还在研究中,还没有投放市场。
无线电波充电不同于上面提到的两种充电方式。它通过在电力供应器处配置无线电波发射设备和在电力接收器处配置接收设备,并输出和输入DC电压来传输电力。它的优点是传输间隔中等,传输速度快,缺点是稳定性和安全性低,需要一定的成本投入研发。
电场耦合无线充电的原理是通过两组非对称偶极子在垂直方向上耦合产生的感应电场来传输电能。适合短距离充电,转换效率高,位置可以不固定;但缺点是要求设备大,功耗低。
因此,在目前四种无线充电方式中,电磁感应无线充电方案最为成熟,在商业上应用最为广泛。比如我们手机需要使用的各种无线充电器就利用了这种技术方案。但如上所述,它也存在传输距离短、充电效率易受放置位置偏差影响的缺陷,因此也被指责为“伪无线”充电。
但无论如何,就目前的技术水平而言,电磁感应无线充电方案是最值得采用的,也为智能手机的充电方式提供了解决方案,还是利大于弊。而且在提高充电便利性的同时,也在一定程度上统一了各种充电器,减少了资源浪费。未来,无线充电将成为一种趋势。