RFID技术与应用 子情境2：NFC手机设计与实现 1.NFC手机应用--无线充电技术概述.pptVIP

无线充电技术概述 一、 无线充电技术 感应“垫子”上市，无线充电不是梦想 二、 三、 无线充电工作原理 其实早在1890年，物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就已经做了无线输电试验（图1）。他提出并实现了交流发电。磁感应强度的国际单位制也是以他的名字命名的。特斯拉构想的无线输电方法，是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体，通过放大发射机以径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振，再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。但因财力不足，特斯拉的大胆构想并没有得到实现。后人虽然从理论上完全证实了这种方案的可行性，但世界还没有实现大同，想要在世界范围内进行能量广播和免费获取也是不可能的。因此，一个伟大的科学设想就这样胎死腹中。 无线充电技术 图1特斯拉进行无线电力传输实验 无线充电技术 无线充电技术离我们这些普通人也并非遥不可及。相信一定有人使用过某种品牌的电动牙刷（图2），只要将牙刷插入220V的充电座上即可实现不接触的无线充电，使用起来很方便。这种无线充电就是利用电磁感应原理，解决了潮湿环境下的用电安全问题。 无线充电技术 图2 无线电能传输有电磁感应、射频和微波三种基本方式，这三种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。但每种无线充电方式都有一些缺点，从而限制了它的发展。例如电磁感应方式传送能量较小、传送范围较小等，这也是为什么电动牙刷必须放在充电座上才能充电，而不能将牙刷任意摆放的原因。所以，现在各家公司的研究方向就是对这些技术进行改良和完善，从而最终实现商品化。 无线充电技术 感应“垫子”上市，无线充电不是梦想 香港城市大学的许树源教授早在几年前就曾经成功研制出一种“无线电池充电平台”，可将数个电子产品放在一个充电平台上，透过低频电磁场充电，充电时间与传统充电器无异，技术实现也不深奥。 感应“垫子”上市，无线充电不是梦想 这种无线电池充电平台利用的就是变压器原理-变化的磁场中闭合的金属线圈会产生电流。而英国SplashPower公司2005年初上市的无线充电器Splash pads（图3），就是变压器原理商业化的无线充电产品。 图3 Splash Pads看上去就像一块柔软的鼠标垫，它的塑胶薄膜里面装有产生磁场的小线圈阵列（变压器原边），以及由磁性合金绕以电线制成的口香糖大小的接收线圈（变压器副边，可以贴在电子设备上，图4）。 感应“垫子”上市，无线充电不是梦想 图4 在CES 2007上，WildCharge公司也推出了两款无线充电器产品WildCharger和WildCharger-Mini。WildCharge的无线充电器与SpashPower公司的产品外观非常相似，也是垫子模样的东西。WildCharger的功率较大，除了可以给手机和媒体播放器充电以外，还可以为笔记本电脑充电，而WildCharger-Mini毕竟个子小，只能给手机等小型设备充电。据称WildCharge公司将从最近开始在网上销售这类无线充电产品。 感应“垫子”上市，无线充电不是梦想 无线充电工作原理分类 1.电磁感应式 2.共振式 共振式无线电能传输的理论依据是，如果两个振荡电路具有相同的频率，在波长范围内，通过近场顺时波耦合，感应器产生的驻波在远远小于损耗时间内，允许能量高能地从一个物体传到另一个物体。 无线充电工作原理分类 无线充电工作原理分类 由于振动波长远远大于振动器尺寸，所以不受附近物理的影响，而且由于磁场和生物之间互相作用很弱，对生物体比较安全，适用于中距离传输，但是这种技术尚未达到实用化程度。 3.微波传输 基于微波辐射的无线电能传输技术（也称微波输电）将电能转化为微波能量；通过微波，自由空间中的定向福射将能量传送到目标位置；再经过整流，转化为直流电能。 这是未来电能传播的重大趋势。通过微波則，可将太阳能换成的电能进一步转换为微波集束能或激光能，并根据需要将束向控制在需要电能的地区，在当地再通过微波或激光接收装置将其进—步转换成电能，输入电网或直接满足不同用户的需要。 无线充电工作原理分类 以美国为首的发达国家对微波输电的研究已经开展了四十多年，而在国内，这项决定未来能源走向的关键工作才刚刚起步。微波辐射式无线电能传输