“像WiFi一样的“隔空充电”了解一下”

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向您介绍类似wifi的“隔离空充电”

最近，据媒体报道，与许多大零售商一样，美国沃尔玛百货公司计划通过用小型电子屏幕替换货架上的纸质标签，以快速、低价改变价格，进行促销。 但是，从纸张转移到屏幕面临着屏幕需要电力的问题。 目前，沃尔玛与奥西亚企业合作，采用“远距离充电”技术，也被称为“隔离空充电”( cota )。

隔着空充电，听起来很不可思议，其原理是什么？ 是如何实现的呢？

空可以通过“收集”电磁能量进行充电

“沃尔玛这个‘隔置空充电’的原理并不深奥，而是‘无线充电’技术的具体应用”近日，北京理工大学计算机互联网与对抗研究所所长闫怀志在接受科技日报记者采访时表示。

闫怀志说，无线充电是指用非物理接触方法实现的电能无线传输技术。

无线能源的构想由来已久，100多年前特斯拉就提出了通过大气电离层全球无线供电的构想。

能量守恒和转换的定律在自然界普遍适用，电磁空之间也不例外，但这些都可以用楞茨定律来解释。 楞名定律的本质是“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通变化。 线圈内的磁通增加后，感应产生电流的方向与产生它的磁场的方向相反，线圈内的磁通减少后，感应产生电流的方向与产生它的磁场的方向相同。 因为电磁感应现象也遵循能量守恒和转换的规律。 因为这些人可以通过电磁感应实现能量的转换和传递。

“具体来说，沃尔玛使用的这种隔离空充电方法是从一个输电器提供能量源，向特定方向发射一定频率的辐射频谱，从而产生三维电磁能空之间。 ”。 闪怀志表示，该射频信号覆盖的空之间的电子设备如果具备对应频谱的信号接收装置，则接收该信号，实现与发送侧的电磁感应，空从“收集”发送侧发送空

北京邮电大学新闻与通信工程学院副教授尉志青进一步解释说，沃尔玛的间隔空充电设备的工作原理与wifi、蓝牙相似，由一个发射机和多个接收机组成。 发射机内部集成了数百个微型天线，但接收机只有硬币的大小，安装在需要充电的设备上。 接收机会在功率较低时向发射机发送充电请求信号，发射机接收请求信号，以每秒100hz的频率对设备充电。 在控制充电的app中，可以指定充电设备和充电政策(例如，优先向电量低的设备充电)，最多可以向32台设备充电。

人们在意的这种隔离空充电技术所能达到的距离和充电时间，闫怀志说，首先取决于发射装置的无线电频谱发射功率和其无线电频谱的发射频率两个因素。

沃尔玛的这种隔开空充电装置的实验室原型系统是cotatile，发送功率为20瓦，1米外的设备接收功率约为6瓦，2米外的设备接收功率为2~3瓦，最远为10米

也可以看到这些无线充电技术

除了这种隔空充电的方法外，还有很多现在常用的无线充电方法。

闪怀志，首先是电磁感应技术的无线充电，也称为qi标准无线充电。 目前市面上的小米、华为、苹果最新机型适用的无线充电大多使用这种方式。 客户不用充电电缆就可以把手机放在充电站里充电。

尉志青表示，其工作原理是在无线充电站和手机上分别安装发送线圈和接收线圈，利用电磁感应现象，当两者接近时，向充电站内的发送线圈施加交流磁场，根据磁场的变化在接收线圈内产生电流，从发送侧向接收侧生成能量 这种方式的优点是充电效率高，高端智能手机充电效率可达80%，充电距离短，需要将手机紧贴充电站。

其次是电磁共振无线充电。 该充电方法使用谐振设备，使发送侧和接收侧的频率相同。 在相同的共振频率是能量移动的必要条件下，可以通过磁场共振进行电磁能量的交换。 与电磁感应相比，这种方式的优点是不需要“紧贴”，高端智能手机的充电距离可以达到10厘米，但充电效率略低，一般不到70%。

另外，还有以空之间的电场为能量传输介质，通过交流电磁场的作用产生交变电流，实现电能远距离无线传输的无线高频技术。 这种方式的优点是充电距离远，不足的是电磁波强，转换效率低。

“无线电”面对挑战也不小

“相对于有线充电，无线充电的特点非常独特，包括了采用的便利性、传输安全性、装置的紧凑性、环境融合性等，但在技术和非技术两个层面上都得到了具体的表现。 ”。 闫怀志说，从技术上看，无线充电涉及电信号的无线传输、高频转换、耦合线圈设计、系统协调控制、电磁屏蔽、电磁干扰等技术问题。 例如，从近距离的rfid设备、高端智能手机、平板电脑、智能手表、助听器等，到远距离的无人机，甚至太空的宇宙飞船，都可以用隔着空充电的方法进行充电。 但是，空由于充电利用的是电磁感应原理，破坏和减弱电磁频谱信号传输的主要因素如电磁屏蔽、电力不足、频率不稳定等会产生致命的影响。 在非技术层面上，存在着无线充电设备价格高、技术标准难以统一、公众对电磁辐射存在质疑等问题。

但他相信这些问题会随着技术的进一步迅速发展得到比较有效的处理。

尉志青补充说，无线充电最大的问题是充电效率低，通常只支持5w的充电功率，即便是稍快的充电也只支持7.5w的功率。 另外，关于公众对无线充电引起的电磁辐射的担忧，为了消除公众的担忧，公司和评价机构需要进行严格的试验、广泛的科学普及。 由于无线充电的充电范围很广，将来在物联网行业有广阔的应用前景。 (记者支付莉莉)

来源：人民视窗网