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再见,电源线!

syxinl
 syxinl
发布于 2012/06/11 16:06
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   随着无线充电技术的成熟和迅速普及,很快你将从电源线的折磨中解脱出来。

   你还在为充电时找不到电源线或是电源线打结搅在一起而抓狂吗?无线充电技术的成熟很快就会解决你的这些烦恼。就在2011年6月,苹果公司刚刚申请了相关的技术专利,这项名为“本地计算环境中的无线电力应用”的专利技术,可利用近场磁共振技术(Near Field Magnetic Resonance)传输电能。简单的说,只要将无线鼠标、iPhone和iPad等设备放在Mac电脑附近1平方米的范围内,就可以不通过电源线,以无线的方式完成设备的充电。可以预见的是,通过这项技术,苹果公司能够在后乔布斯时代再一次将其简约的设计风格发挥到极致。而有苹果公司领风气之先,无线充电技术的前景也颇为外界看好。智能移动设备的续航能力一直让各大厂商和用户头疼不已,而解决之道无非有两种。首先,就是在电池上下功夫。不过,目前电池行业的发展正在遭遇瓶颈,据业内人士介绍,锂电池技术虽然仍在不断进步,但多年来始终未有质的突破,尽管在实验室中仍不断有新成果诞生,但对于整个产业的影响非常有限。既然,在电池上继续做文章的余地有限,那么另一条道路不言自明,即通过方便快捷地充电同样可以达到让设备续航能力延长的效果。这正是无线充电技术在最近两年迅速崛起的原因所在。根据无线充电国际联盟预测,到2016年,全球无线充电市场产值可能达到270亿美元,一门颇具“钱”景的大生意正在呼之欲出。

特斯拉的“遗产”

    无线输电的概念本身并不新鲜,早在19世纪90年代,鬼才发明家、交流电之父特斯拉就提出了这一设想,并着手研究不用电线就可以传输电力的方法。当时特斯拉的研究方向之一就是通过各种自然介质中的电磁波来传输能量。1891年,他成功点亮了一盏没有连接电线的灯泡,从而证明了无线的电力传输并非空想。

    按照特斯拉的构想,可以利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,从而实现电能的高效传输。

    1900年,特斯拉筹到15万美元在纽约长岛修建了“瓦登克莱菲”塔,希望跨越大西洋进行无线电能传输的实验,从而证明远程无线传输电力的可能性,但相关的研究最终因为资金缺乏等多种原因没能继续下去。此后,相关的技术研究一直进展缓慢。

    2007年6月,麻省理工的科学家使用两个直径60厘米的线圈,通过调整发射频率使其产生共振,每一次共振,感应器中都会有电压产生。经过产生多次共振,感应器表面集聚了足够的能量,从而成功点亮了距离电力发射端两米以外的一盏60W灯泡。而这背后的原理正是源于特斯拉当年的实验。

    实际上,基于特斯拉的理念,目前无线充电领域已经衍生出许多其他方向,麻省理工科学家所运用的只是其中一种。另外一种颇具代表性的方法是电磁感应,这种方式是在发送和接收端使用相应的线圈发送和接受产生感应的交流信号,从而完成充电,该技术可以在线圈内创造出一个强电磁场,用户只需将装载接收器的终端设备放在发射器周围即可。

    无论是何种方式,传输距离的局限以及能量传输过程中的损耗一直制约着无线充电技术的推广。不过,最近几年,一些公司和组织另辟蹊径,绕开了这些障碍。

    既然较远距离的无线充电有困难,那么就尽可能地让供电设备出现在人们的周围。具体来说就是在人们工作和生活中的重要节点设置充电设备,比如,2010年1月,无线充电行业的领先企业Powermat就与海尔共同开发出了植入无线供电系统的办公桌,只要将手机和笔记本电脑放在桌面上,便可实现充电。未来在机场、公司、咖啡店等公共场所均可设立这样的充电设备。在远距离的无线充电技术成熟之前,这无疑是一个不错的解决方案。

即将到来的产业革命

    无线充电技术所引发的产业革命正在来临,最近几年,整个产业频频有大的动作发生,只是得到的关注却并不多。

    2008年12月,无线充电联盟(Wireless Power Consortium)成立,这是全球首个推动无线充电技术的标准化组织。截至2011年年底,联盟的成员已经从建立之初的8家公司发展至超过100家,其中不乏三星、摩托罗拉、HTC以及诺基亚这些知名手机厂商。

    一项新技术想要在业界广泛推广,就必须建立一定的行业技术标准。2010年,无线充电联盟制定并发布了无线充电的全球标准——Qi。Qi是一项无线充电的全球标准,在充电时只需将支持Qi的移动设备放置在Qi充电表面上即可充电,简单高效,无需连接任何线缆,也不用做任何配对设置。正如蓝牙是短距离交换数据的标准、Wi-Fi是无线网络的标准,Qi正在成为无线充电的通行标准和代名词。这套标准已于2010年9月被引入国内,信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也已加入该组织。

    自发布以来,Qi已经演进到1.0.3版本,目前主要支持低功率设备,功率最高5W。早期支持Qi标准的设备,接收端主要以保护套的形式套在移动设备上,而从2011年4月开始,一些厂商已经将接收端集成到了手机当中。 2011年11月在日本举行的全球消费电子展上,无线充电国际联盟展示了其成员企业开发的60多款无线充电器,三星、HTC等主要手机厂商均推出带无线充电功能的手机。

    如今,Qi标准已经在美国和日本逐步推广开来。无线充电联盟推广委员会主席邓蕴美介绍,Qi主要的推动力来源于电信运营商,如Verizon要求手机厂商必须支持该种标准,从而确保用户可以随时随地地应用Verizon的网络;而在日本,电信运营商不仅希望手机支持Qi标准,同时还能将供电设备融入到基础建设里面。对于手机制造商而言,Qi标准给也他们提供了更多的机会,设备续航能力的增强一定会激发出更多新的应用出现。

    无线充电联盟目前是唯一为不足5W的低功率应用制定了规范的行业标准组织。邓蕴美还透露,无线充电联盟正在为中功率(125W)的无线充电技术制订标准,新标准将涉及到笔记本电脑等中型设备的充电。

    当然,除了支持手机和笔记本电脑这些功率相对较低的设备,无线充电技术也开始被运用到一些“大家伙”上面。

    2011年12月,高通公司在伦敦进行了首次电动汽车无线充电实验。此前,高通刚刚完成了对新西兰奥克兰大学HaloIPT部门的收购,HaloIPT是奥克兰大学为将其技术资产用于电动汽车非接触充电用途而专门设立的部门,拥有大量的无线供电技术专利。

   “现在我们看到路边废弃的电话亭会想真的会有人用那种东西吗,也许5年后,我们的孩子回过头去看我们现在的生活,也会很惊讶我们每天居然还需要用线缆为所有的电子设备充电。” 邓蕴美说。

随着无线充电技术的不断成熟,一个没有电线困扰的世界已经指日可待。

© 著作权归作者所有

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