还在用线圈感应做无线充电?RF无线充电教你新“姿势”
无线充电技术的发展历史
丹麦物理学家Hans Christian在1820年发现电流可以产生磁场,20年后,英国科学家Michael Faraday发现一个通电线圈可以使得另一个不通电线圈内也产生电流...这大概可以算得上是人类历史上第一次无线充电体验了。然后出现的就是Niloka Tesla了,他在1890年展示了第一个无线电发射线圈。他使用高频交流电通过线圈使房间另一端的灯泡成功点亮,也就是谐振电感耦合技术。
前几年热门的近场无线充电技术,其实基本原理就来自上述几位科学家的发现,而后另一种RF无线充电技术也出现了,开启了无线充电技术的全新维度。
无线RF充电的工作原理是什么?
为了实现无线RF充电,就必须两个部分——发射和接收(transmitter&receiver)。发射器用来发射RF射频能量,就像是一个路由器;而接收器则是内嵌在受电设备内部。
下图是某个厂商的receiver的模组,可以看到已经做很小的尺寸,可以内嵌到可穿戴等设备中。
与前几年很火的近场无线充电的原理不同,RF无线充电是使用电子波传输能量来实现充电。基本原理很简单,可以类比路由器和你的手机电脑等的通讯场景。
RF无线充电对比近场感应充电
下图是近场感应充电的线圈和RF接收器模组的对比,近场感应必须要有一个类似的线圈组来产生感应电场;而RF无线充电只需要PCB天线即可实现电量的接收。
近场感应充电有着物理形态上的局限性,而RF无线充电则没有这种障碍。
另外从用户体验上来说,近场感应无线充电对有效充电的位置等有更高的要求,比如摆放位置等等...这对用户来说体验并不理想。而RF无线充电则在这方面的要求不是很高,很多射频技术都可以迁移到RF无线充电这种场景中来,诸如波束成形,多天线等技术。下图是一个RF无线充电巢,可见只需将受电设备随意扔在里面就可以。近场感应充电?那你可能就需要一个超大底座来进行仔细的摆放。
无线RF充电技术按照充电距离的不同可以分为近场中场和远场。目前技术成熟度最高的是近场的无线RF充电场景,不少厂家已经推出可行性极高的产品化方案。不过在远场方面,充电效率和功率仍然是很大的难点。
目前Fitness手环,Starkey助听器都已经使用了RF无线充电技术。
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