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无线充电新技术

•        韩国科学研究院正在研发一项新的无线充电技术，这种技术可将5米内的40部智能手机进行充电，并且很有可能告别手机充电须使用电线的时代!

  关于无线充电

  无线充电联盟于2008年12月17日由，ConvenientPower Limited、Fulton Innovation LLC、罗技公司、美国国家半导体公司、奥林巴斯株式会社、荷兰皇家飞利浦电子公司、三洋电机株式会社、深圳桑菲消费通信有限公司及德州仪器公司（依英文字母序）共9家公司创立，以制定所有电子设备都能相容的无线低功率充电国际标准为使命。

  迄2013年1月23日，该联盟成员已有 145 家公司，包括诺基亚、HTC、三星、劲量等等。

  在Qi标准下，低功率标准使用电感传输5W或以下的功率，发射用接收均使用偏平电感，以电感耦合方式传输能量，两电感(线圈)之间的距离可达5mm，也可视需要而增至40mm。

  输出电压能稳定在特定数值，方法是在输出端以数码通讯方式通知输入端增加或减小电量以达至稳定电压的效果。

  数码通讯是单向的(只由电力输出端发送讯号传至电力输入端)，以反向散射调制将资讯传送，也就是在输出端改变负载，使输出电感的电流改变，从而改变输入线圈的电流，根据输入端电感的电流改变加以解调就能得出所需控制讯号。

  如此，输入端根据控制讯号调控输入电量就能使输出端的电的压稳定。

  

  现在实际产品上市实做的主要是 1.0 版。

  1.0

  最初的版本。

  目前智慧型手机上所搭载的 Qi 多依据这个版本。

  1.1

  原先使用的只有电磁感应方式，本版加入了电磁谐振方式。

  双极线圈共振系统 - 简介

  韩国科学技术院正在研究一种新技术——无线充电技术。

  据称，韩国科学技术院的研究中心已经建立了一套新无线充电系统，一次可以同时对五米之内的40部智能手机充电，这种无线充电技术有可能会让传统的接线充电技术搁置一旁。

   

  这套系统名为“双极线圈共振系统”（DCRS），目前还只是一种原型。

  早在2007年，麻省理工学院曾采用一种耦合磁共振系统（CMRS），通过磁场把电能传输到2.1米远处。

  自那时起，远距离无线电能传输吸引了诸多科学家。

  要把无线电源如CMRS的传输距离扩展到商业应用程度，技术上还有许多局限，比如复杂的线圈结构（由输入、传输、接收、负载四种线圈组成）、庞大的共振线圈、传输与接收线圈的高频（10兆赫级）要求等，都会使传输效率低下，而且共振线圈对周围环境，如温度、湿度和人的接近等非常敏感。

   

  针对这些问题，韩国高等科技学院原子核与量子工程教授Chun T.Rim教授在他们的DCRS系统中提供了解决方案。

  他们优化了线圈结构，将其设计为两个磁极的双极线圈，主线圈产生感应磁场，副线圈接收电能。

  CMRS中用的是大而笨重的环形空心线圈，而DCRS用的是密压铁氧体磁心线圈，主线圈中的高频交流电产生磁场，然后耦合变化的磁通量会在副线圈产生感应电压。

  DCRS明显小于CMRS，只有3米长、10厘米宽、20厘米高，而且可升级，系统对环境变化的抵抗力也提高了20倍，能在低频100千赫下良好运行。

  双极线圈共振系统 - 充电原理

  此无线充电器使用双极长磁性线圈来对设备进行充电，主要通过感应充电方式进行。

  这种充电系统除了能给智能手机充电之外，还能够对大型电视机或通风机等其它设备进行充电。

  双极线圈共振系统 - 输出功率

  在多次实验中，研究小组得到的结果很有前景：比如在20千赫频率下操作，3米远处获得的最大输出功率为1403瓦，4米远处为471瓦，5米远处为209瓦；而传输100瓦电力，整个系统的功率效率在3米远处为36.9%，4米为18.7%，5米为9.2%。

  [4] 在目前的状态下， DCRS可以从5米远的地方驱动一台大型LED电视和三个40瓦的风机 。

  双极线圈共振系统 - 应用前景

  这种充电系统对普通消费者而言，仍然非常昂贵，不过此系统开发者预测，有朝一日，此系统将能够摆放到公共场所，供用户免费充电使用。

   

  国科学技术院的工程学教授Chun T. Rim对此称：“就像我们今天看到的Wi-Fi遍布各地一样，我们将最终能够在各地遍布无线充电技术，例如在餐馆和街道等区域，这样就可以方便用户对电子设备进行无线充电。

  ” 

  当然，这种无线充电技术最终进入用户的办公室或家庭，可能还需要一段时间。

  但可以肯定的是，随着研究工作的深入开展，无线充电技术也将继续得到进一步的改进，只是目前这种技术还存在一些缺陷。

  

  图为韩国研究小组开发的双极线圈共振系统样机，能给5米远处的LED电视供电

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