詳解讓無線物聯更進一步的無線充電解決方案
發布時間:2014-12-21 責任編輯:sherryyu
【導讀】飛思卡爾宣布一個新的無線充電解決方案,該產品功率為15瓦,能提供手機充電解決方案三倍的電力,產品便於攜帶,並且可以布局到人們生活的方方麵麵。
美國的半導體生產廠商飛思卡爾(Freescale)xuanbuyigexindewuxianchongdianjiejuefangan,shiyonghujuliwuxianwulianwangweilaiyoujinleyibu。xingbakeyezaiguiguhebeijingjijibujuwuxianchongdian。zhexiejiangdaidongcixingcailiaoxiaofei,erxitu(泛亞有色金屬交易所上市品種)是生產磁材的重要原料。
據國外媒體12月9日報道,美國的半導體生產廠商飛思卡爾(Freescale)宣布一個新的無線充電解決方案,該產品功率為15瓦,能提供手機充電解決方案三倍的電力,產品便於攜帶,並且可以布局到人們生活的方方麵麵,比如飛機上的座位、咖啡店與餐廳的桌子等。該產品預計在2015年年初上市銷售。該解決方案為針對穿戴設備、平板電腦、大da屏ping幕mu智zhi能neng手shou機ji和he便bian攜xie式shi工gong業ye及ji醫yi療liao設she備bei等deng各ge種zhong大da型xing移yi動dong設she備bei的de超chao快kuai速su無wu線xian充chong電dian鋪pu平ping了le道dao路lu,這zhe使shi用yong戶hu距ju離li無wu線xian物wu聯lian網wang未wei來lai又you近jin了le一yi步bu。

飛思卡爾推出15瓦功率無線充電係統
2013年(nian),星(xing)巴(ba)克(ke)率(lv)先(xian)在(zai)矽(gui)穀(gu)的(de)兩(liang)家(jia)店(dian)中(zhong)為(wei)用(yong)戶(hu)帶(dai)來(lai)了(le)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)。用(yong)戶(hu)在(zai)喝(he)咖(ka)啡(fei)的(de)時(shi)候(hou),隻(zhi)要(yao)將(jiang)自(zi)己(ji)的(de)手(shou)機(ji)放(fang)在(zai)預(yu)置(zhi)好(hao)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)桌(zhuo)子(zi)上(shang)後(hou),便(bian)可(ke)以(yi)為(wei)自(zi)己(ji)支(zhi)持(chi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)的(de)手(shou)機(ji)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)。截(jie)止(zhi)到(dao)2013年年中,星巴克、麥當勞和 AT&T 等公司在美國大型機場、咖啡店、購物中心和體育場等地已經部署超過了 1500 個充電點。在歐洲, PowerKiss 已經在機場、酒店和咖啡店監督安裝了 1000 多個充電點。而星巴克更是近日在舊金山灣區的 200 個店麵設了無線充電站。在北京首都機場目前在 3 號航站樓 C 座及 D 座所有登機口附近均配備了無線充電樁,也將逐步普及到其他航站樓。
2015年,從第一代電感技術向第二代磁共振技術的發展將推動無線充電成為主流產品,咖啡館、機場、餐can廳ting和he電dian影ying院yuan等deng場chang所suo的de無wu線xian充chong電dian站zhan將jiang更geng加jia普pu及ji。隨sui著zhe完wan善shan的de生sheng態tai係xi統tong逐zhu漸jian建jian立li,將jiang進jin一yi步bu刺ci激ji消xiao費fei者zhe對dui無wu線xian充chong電dian的de需xu求qiu,並bing預yu計ji在zai明ming年nian將jiang會hui有you大da量liang無wu線xian充chong電dian產chan品pin正zheng式shi商shang用yong。
那na麼me磁ci共gong振zhen無wu線xian充chong電dian技ji術shu的de工gong作zuo原yuan理li是shi什shen麼me呢ne?據ju介jie紹shao,它ta是shi利li用yong核he磁ci感gan應ying原yuan理li進jin行xing充chong電dian的de設she備bei,類lei似si於yu變bian壓ya器qi,在zai發fa送song和he接jie收shou端duan各ge有you一yi個ge線圈,fasongduanxianquanlianjieyouxiandianyuanchanshengxinhao,jieshouduanxianquanganyingfasongduandediancixinhaocongerchanshengdianliugeiyongdianshebei。wuxianchongdianchanpinzhuyaoyousandaguanjianzujian,qizhongyoukongzhidianluban、感應線圈、磁性材料。在此過程中,磁性材料發揮著重要的作用。據TDK無wu線xian充chong電dian產chan品pin相xiang關guan技ji術shu負fu責ze人ren介jie紹shao,磁ci性xing材cai料liao本ben身shen和he工gong藝yi布bu局ju對dui於yu無wu線xian充chong電dian的de效xiao率lv有you著zhe非fei常chang重zhong要yao的de影ying響xiang。我wo國guo最zui大da的de磁ci性xing材cai料liao之zhi一yi的de橫heng店dian東dong磁ci(002056)今年7月發布消息稱,公司生產的部分磁性材料會用於無線充電。隨著無線充電快速發展,將帶動磁性材料消費。
稀土(泛亞有色金屬交易所上市品種)是生產磁材的重要原料,以釹鐵硼永磁體為例,需要用到鐠、釹、鏑。鋱等材稀土材料。鏑目前在許多高技術領域起著越來越重要的作用,主要產品有氧化鏑、鏑鐵合金、金屬鏑等。氧化鏑常被用作製取金屬鏑的原料、玻璃、釹鐵硼永磁體的添加劑;鏑鐵合金主要用作釹鐵硼永磁合金原料及冶煉添加劑,國內生產的鏑鐵主要用於出口;金屬鏑主要用於稀土永磁材料、磁致伸縮材料、磁光存儲材料和發光材料。我國鏑儲量僅為6萬噸左右,消費每年都在持續增長,可供使用年限僅不到40年。10月31ri,yanghuadizaifanyayousejinshujiaoyisuojiaoyipingtaishangshijiaoyi,yijingshangshijishoudaotouzizhederepeng,jiageyechengxianzongtishangyangtaishi,tongshiduixianhuoshichangyanghuadijiageyeqidaodaidongzuoyong。
每次要幫手機、diannao,huozheqitagezhongdianqichongdianshi,zongshiyaojieyitiaochongdianxian,chongdianxianyiduo,haichangchangjiecuo,shizaifeichangmafan。xinghao,xianzaiyulaiyuduodedianzichanpin,kaishishiyong「無線充電」的技術了!隻要優雅的將手機放在一個小小的、像杯墊一樣的東西上麵,不必接線就能輕鬆充電,這麼厲害的科技背後有什麼原理呢?讓我們一起來探究其中奧妙。
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電與磁的交互作用
一般見到的無線充電,運用的是「電流磁效應」和「電磁感應」的塬理。1819 年nian,丹dan麥mai科ke學xue家jia厄e斯si特te觀guan察cha到dao一yi段duan導dao線xian上shang如ru果guo通tong有you電dian流liu,四si周zhou將jiang會hui產chan生sheng磁ci場chang,可ke以yi讓rang指zhi北bei針zhen偏pian轉zhuan。後hou人ren則ze進jin一yi步bu發fa現xian,將jiang導dao線xian圍wei成cheng環huan狀zhuang,甚shen至zhi繞rao成cheng線xian圈quan,產chan生sheng的de磁ci場chang將jiang會hui更geng強qiang、更集中,這稱為「電流磁效應」。
至於電磁感應,則是在 1831 年由法拉第發現的。讓一塊磁鐵或其他的磁場來源靠近一段沒有電流的線圈,線圈上就會產生「感應電流」,稱為「電磁感應」。值得注意的是,電磁感應的成立要件是磁場要有「變化」,例如磁鐵愈來愈靠近 (愈來愈遠離其實也可以)。外加磁場若是一直保持不變,是不會有感應電流的。
總而言之,電流磁效應就是電流的流動在四周產生磁場,電磁感應則是不斷變化的外加磁場使線圈產生感應電流。

利用電磁感應來充電
這兩種物理現象同時運用,就可以進行無線充電。目前的無線充電設備,都包含一個「充電座」,裏li麵mian其qi實shi正zheng是shi線xian圈quan。將jiang充chong電dian座zuo接jie到dao家jia用yong插cha頭tou後hou,線xian圈quan周zhou圍wei會hui因yin為wei電dian流liu磁ci效xiao應ying而er產chan生sheng磁ci場chang。要yao充chong電dian的de電dian子zi產chan品pin,裏li麵mian也ye都dou有you一yi個ge線xian圈quan,當dang它ta靠kao近jin充chong電dian座zuo時shi,充chong電dian座zuo的de磁ci場chang將jiang透tou過guo電dian磁ci感gan應ying,在zai電dian子zi產chan品pin的de線xian圈quan上shang產chan生sheng感gan應ying電dian流liu。感gan應ying電dian流liu導dao引yin到dao電dian池chi,就jiu完wan成cheng了le充chong電dian座zuo和he電dian子zi產chan品pin間jian的de無wu線xian充chong電dian。
你ni可ke能neng會hui問wen,磁ci場chang不bu是shi要yao改gai變bian才cai能neng有you電dian磁ci感gan應ying嗎ma?可ke是shi充chong電dian座zuo與yu充chong電dian的de對dui象xiang距ju離li卻que始shi終zhong保bao持chi不bu變bian,這zhe樣yang為wei何he會hui有you電dian磁ci感gan應ying呢ne?塬yuan來lai,家jia用yong插cha座zuo中zhong流liu出chu的de電dian是shi「交流電」,也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)電(dian)流(liu)的(de)方(fang)向(xiang)不(bu)斷(duan)的(de)交(jiao)替(ti)變(bian)化(hua),一(yi)會(hui)兒(er)順(shun)著(zhe)流(liu),一(yi)會(hui)兒(er)反(fan)著(zhe)流(liu)。正(zheng)因(yin)為(wei)如(ru)此(ci),充(chong)電(dian)座(zuo)線(xian)圈(quan)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)隨(sui)之(zhi)不(bu)斷(duan)在(zai)變(bian)換(huan)方(fang)向(xiang),並(bing)非(fei)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian),符(fu)合(he)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)的(de)要(yao)件(jian)。
近來愈來愈多智慧型手機、平ping板ban電dian腦nao開kai始shi提ti供gong無wu線xian充chong電dian的de功gong能neng,但dan是shi不bu幸xing的de是shi,它ta們men充chong電dian的de時shi候hou,隻zhi要yao離li充chong電dian座zuo的de距ju離li稍shao遠yuan一yi些xie,充chong電dian效xiao率lv就jiu會hui明ming顯xian下xia降jiang。即ji便bian是shi最zui新xin的de技ji術shu,充chong電dian距ju離li也ye不bu能neng超chao過guo 5 公(gong)分(fen),事(shi)實(shi)上(shang),目(mu)前(qian)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)的(de)行(xing)動(dong)裝(zhuang)置(zhi),都(dou)是(shi)要(yao)完(wan)全(quan)平(ping)放(fang)在(zai)充(chong)電(dian)座(zuo)上(shang)才(cai)能(neng)進(jin)行(xing),和(he)想(xiang)像(xiang)中(zhong)隨(sui)走(zou)隨(sui)充(chong)的(de)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)仍(reng)有(you)點(dian)差(cha)別(bie)。
利用共振拉長充電距離
為了增加無線充電的距離與充電效率,科學家正在設法利用「磁共振」的塬理進行無線充電。在電路中加入一些電容、電感等特殊的元件,適當連接後,會形成「諧振電路」。這就好像樂器行一定會有的調音工具──音叉一樣。輕敲音叉一次,它可以持續振動一段時間,同樣的,對諧振電路短暫通電,電路中也會產生維持一段時間的訊號。
音叉具有「共振」zhezhongyouqudewulixingzhi。meizhiyinchadouyouzijidefashengpinlv,dangyizhiyinchazhendongfashengshi,ruofujinyoulingyizhifashengpinlvxiangtongdeyincha,jishitameiyouzhijieshoudaoqiaoji,yehuigenzhezhendong。yinchadegongzhenkeyishuodachenglenengliangdechuandi。xiezhendianluyekeyigongzhen,lianggezhendongpinlvxiangtongdexiezhendianlufangzaiyiqi,qizhongyigekaishiyinweitongdianerzhendangshi,lingyigedianluyehuigenzhezhendangqilai,「自動」產生電流,電能就這樣被隔空傳送了。這樣的現象稱為「磁共振」,yonglaijinxingwuxianchongdian,keyirangchongdianjulidadaoshugongchi,xiaolvyeyousuotisheng。weiyidekunnanjiushi,yaojianglianggedianlutiaozhengdaoyimoyiyangdepinlv,bingqieweichiyiduanshijian,bingbushirongyideshi。
除了磁共振之外,也有科學家嚐試借由雷射光的光能來充電,甚至是將電能透過和家用的 Wifi 網路相近的電波頻段來傳送。希望這些技術的突破,能讓我們未來在充電時更加方便!

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