隔空充电是真的要实现了!我替你们试验过了……
项目来啦
苹果马上就要开发布会发布新产品了,听说iPhone新机还有无线充电这个功能,难道用的就是下面这黑科技?
五月份的时候,王思聪对共享充电宝甩下了一句响当当的评论:“共享充电宝要是能成我吃翔,立帖为证。”
这画面很有可能看不到了。共享充电宝们忘了自己还有个对手。
对,我说的就是无线充电!
近日,记者采访了中国科学院深圳先进技术院数字所的无线充电创新团队,他们正研发一种高效率的无线充电“黑科技”,在未来几年,一边打电话一边无线充电很有可能实现!
这支团队目前已完成了磁场共振耦合关键技术和设备的研发,制作出无线充电系统原型。记者抢先体验了一把“隔空充电”,只需要把物品靠近磁共振线圈,奇迹就会发生!
充电就要freestyle,怎么都能充
记者在现场分别做了“点亮灯泡”和“为手机充电”的实验。灯泡下装置了接收线圈(接收端),当小记拿着灯泡靠近发射线圈时,灯泡就亮了。
就算隔着纸盒子,甚至把灯泡放到桌子底下,离发射线圈有一定距离,灯泡也能亮。
团队的赵毓斌博士介绍,灯泡的功率和手机是一样的。
接着,记者又尝试给手机充电。手机设备外接了一个接收线圈,当接收线圈靠近发射线圈时,屏幕亮了,屏幕上的绿色字显示手机正在充电,屏幕下方蓝色线波动。
△ 手机充上电的瞬间,下方蓝色线是能够看到波动的。
赵毓斌说,用磁共振技术实现无线充电,充电距离在半米以内都是有效的,充电效率非常高,在一个较近的距离,效率能达到90%以上,与有线充电的体验几乎一样。目前,他们做出的无线充电系统,实现了发射线圈10cm以内都是接收区。这意味着手机在此距离内可以随意“活动”,拿起、放下都没问题。用这种充电方式给手机充电和我们用充电线充电的功率相同。
无线充电的那些传说
目前为止,市面上常见的无线充电是接触式、感应式的充电方式。电动牙刷、Apple Watch以及三星S8系列的无线充电功能都采用了这种方式。
每次充电时,产品不需要通过电源线和电源相连。但“无线”也仅止于此,充电的底座需要插电,产品需要以小于5mm的距离准确贴合到充电板上的充电区域。基本上,你不可能带它出门,不能做到随时充电,毕竟带它还不如带上有线充电宝,充电效率还更高。而且现在提供无线充电设备的公共区域并不多。
△ 三星手机的立式无线充电器,采用的就是感应式充电。图片来源:京东商城。右边是我们平时用的电动牙刷内部结构图。
用磁共振技术实现的无线充电,优点不仅仅在于改善了接触式充电不够称心如意的用户体验,它还可以实现多设备同时充电,且不论手机还是其他设备外壳是金属还是玻璃材质,只要装备了接收线圈,都能充电。电路中6.78MHz的频率能避免干扰电子设备和人体辐射伤害。这种方式既能实现一定距离的无线充电,也有较高的充电效率,还不会浪费能量。
△ 多设备同时充电的模拟图
赵毓斌说:“我们可以控制线圈的电磁场,根据产品能量的需要,把磁共振供应到需要的位置上,可以通过程序控制电路,降低多余的能量的发射功率,这样就不会导致能量的浪费。”
未来,一张桌子上平铺着线圈,在有效距离内任意拿起或放下手机都可以充电。出门不用担心没带充电宝,也不用担心手机没电借不出充电宝,我们只需要走进一个商场,一家饮品店,又或是一家饭馆,在时间间隙中就可以完成充电。这种场景,到2020年很有可能实现。
除了满足基本的应用场景――为智能手环、智能手表、智能手机等充电,这项技术在细分领域也有许多应用场景,而且已有部分落到实处。团队与装饰公司合作,推出灯饰;和无人机公司合作,设计“工业级无人机的充电停机坪”解决方案,为轨道交通的巡检机器人设计充电解决方案。
△ 磁共振无线充电原理示意图
“现在无人机续航时间较短,工业级应用的巡航时间不会超过两个小时、如果它没电了,落在、悬在停机坪上充满电又能飞了。此外,消费级的机器人,比如家里的扫地机器人,给它设计好路线,完成指令后就到指定的地方去,就能充上电,可以继续工作了。”
赵毓斌介绍,接下来,他们将把发射线圈、电路集成芯片。未来的手机将会内置接收线圈和相应的芯片。此外, 团队致力实现大规模无线充电设备的互联互通,用以构建无线充电网络。
“在你手机快没电时,我们给你推送一些消息,帮你去寻找共享无线充电的位置在哪。根据充电产生的数据,后台做大数据分析,为公共管理提供实时信息,做一些广告的推送和附加的服务,产值可能高于无线充电自身。”
在“无线”这件事情上,一直以来都有许多大胆的构想。iPhone 8将配备无线充电功能的传闻让人们再次聚焦无线充电技术。一说美国专利和商标局通过了苹果申请的一项专利,该专利可以让用户借助Wi-Fi和蜂窝技术为iPhone无线充电,隔空充电;另一说则是iPhone 8将用到磁共振技术,实现无需直接接触充电底座的近距离无线充电。
△ 市场上曝光的苹果新品设计图中的圆形区域,可能是为无线充电所预留的空间。苹果究竟采用了什么样的无线充电,过几天我们就能知道了。
此外,微波无线充电以其可能实现远距离充电的特点,也被寄予厚望。但赵毓斌博士说,微波辐射衰减太大,充电效率很低,手机对于微波就是大功率器件,目前还不是理想的解决方案,离产业化距离太远。
通过上面的介绍,你可能已经意识到,现在市场普遍使用的接触式充电并不是无线充电最好的解决方案,但能实现远距离隔空充电还需要太多的技术突破。磁共振技术是近几年可以期待的解决方案。
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