无线充电如何工作?

无线(Wireless)充电让您无需插入USB 数据线(USB cable)即可为您的小工具充电。它非常简洁,但它实际上是如何工作的?为什么还要打扰?有什么缺点? 

我们将在这里解决您需要了解的有关无线充电工作原理的所有信息。很快(Soon)你就会忘记那些杂乱的电线是什么样子的!

感应(Induction)问题,我亲爱的瓦特(My Dear Watt)(儿子)

通常,无线充电器使用称为“感应”充电的磁和电特性。基本上(Basically),电流被转换成磁场。然后,该场会在您要充电的设备中感应出电流。

这有点过于简单化了,但它本质上就是无线充电过程中发生的事情。每个设备中有两个线圈,用于将能量从一种形式转换为另一种形式。

这是您可能在智能手机或智能手表等个人小工具中找到的最常见的无线充电形式。感应(Induction)充电仅适用于非常短的距离。通常为 10 毫米或更小。因此,尽管电源是“无线”的,但您通常需要将设备放在某种充电板上,以便电源流动。诸如此类的感应充电器使用低频信号将电源从充电器传输到设备。(Induction)

共振替代品

走进一个房间让你所有的设备都通电不是很酷吗?这就是共振充电的承诺。使用高频无线电波以无线方式向设备供电。 

这种方法的一大优点是相对高频的波可以传播得比感应充电器可以管理的更远。我们说的是多英尺。因此,只要您停留在线圈的范围内,您的设备就会启动。 

这是一个未来主义的想法,但电气先驱尼古拉特斯拉在(Nikola Tesla)一个多世纪前就(more than a century ago)已经这样做了。如果(Had)历史朝着稍微不同的方向发展,那么无线电力可能已经成为当今做事的标准方式。

两马赛跑

无线充电的工作方式有不同的方法,每种方法都有自己的优缺点。不同的公司对于我们都希望如何在日常生活中使用无线电源有不同的看法。这导致了无线充电的多种标准,正如您可能已经猜到的那样,这些标准不能互操作。

Qi 无线充电器(Qi wireless chargers)使用短距离感应方法,这是您在大多数无线充电的个人设备中都能找到的方法。

AirFuel标准使用远程(AirFuel)共振方法,您不太可能发现它已内置到您的小工具中。但是,您可以为智能手机购买特殊的充电盒(special charging cases),为其添加AirFuel功能。

快点!快点!

无论标准如何,您可能会注意到关于无线充电的一件事是它们不提供那么多功率。使用电缆时,快速充电几乎已成为标准。现代USB-C智能手机和笔记本电脑通常可以接受 40 到 60 瓦之间的任何功率。使用USB-C Power Delivery,您实际上可以通过USB-C电缆传输 100W 的功率,但目前手机中的锂离子电池无法接受这一点。

Qi 或AirFuel充电器的功率几乎没有,但两种标准都在不断发展。在撰写本文时,40W 无线快充已经开始进入市场,AirFuel希望在未来的某个时候达到 100W。我们还可以期待电池技术得到改进,从而更容易更快地为设备充电。 

然而,就目前而言,无线充电的一个主要缺点是它比使用直接有线连接要慢,并且它不能主动为需要中等电量才能工作的设备供电。

一个充电器来统治他们

无线充电的一大优势是它消除了所有不同的电缆标准。(Well)。这是假设您的所有设备都使用相同的标准,但 Qi 充电在智能手机等设备上变得非常普遍。

因此,任何拥有 Qi 设备的人都可以简单地将其放在您的平板电脑上并充电。这很酷,但真正的杀手级功能是能够同时在同一个充电板上为多个设备充电。您需要为每个要充电的设备配备一个带有一个线圈的充电器。 

例如,“三重充电器(triple chargers)”具有三个线圈,因此具有三个充电点。您可以将三个设备并排放置并让它们同时充电。这可能是一个非常优雅的解决方案。例如,如果您将三重充电器放在客厅的边桌上,那么它就是人们可以放置设备的中心位置。

仅无线充电的设备

大多数无线充电设备(例如智能手机)也为您提供有线充电选项。但是,有些设备只能让您无线充电。智能手表就是这方面的一个例子,(Smartwatches are one example of this)当你考虑它时,它是有道理的。 

如果您想创建一个真正防尘和防水的设备,拥有一堆端口可能会很痛苦。更不用说无线耳机或智能手表等小型设备通常没有空间容纳标准连接器。 

无线充电如何在更大的设备上工作?虽然目前还没有我们所知道的具有独家无线充电功能的手机、平板电脑或笔记本电脑,但不要认为它永远不会发生。在加固和设计方面,仅使用无线通信和充电的完全密封设备将为您打开新的大门。

(Phones)提供无线充电的(Power Banks That Provide Wireless Charging)手机和移动电源

无线充电器本身已经无线化,因为您现在可以获得移动电源,甚至可以使用 Qi 标准为设备无线充电的智能手机。 

Note 10+等智能手机具有称为“无线共享电源”的功能,它非常适合为无线耳塞或智能手表等设备充电。无线移动电源(Wireless power banks)当然也适用于该用例,但它也带来了一种有趣的可能性,即将手机连接到移动电源并暂时将其用作一个无线大块。

无线未来

短距离 Qi 感应充电肯定会继续存在,但我们已经看到了一些令人印象深刻的使用共振方法进行长距离充电的演示。为液晶(LCD)电视安装接收器线圈,只需将其置于安装在墙壁内的另一个线圈的范围内即可打开它。 

由于可以无线传输电力和数据,产品设计人员可以采用新的途径。我们可能会走向一个有趣的未来,即始终有电、无需打开并且在某些情况下可能不再需要电池来运行的设备。

当然,远距离无线电力成为常态还需要一段时间。您当然也可以期待相当多的阻力。对于电磁辐射技术(例如 5G)会导致健康问题或环境问题,已经存在很多(通常是没有根据的)担忧。我们预计,当远程无线电力传输变得更加普遍时,也会出现同样的抱怨。 

然而,就目前而言,似乎没有人对非常短距离的感应充电存在问题。您有多少(How)设备可以无线充电?您多久(How)使用一次该功能?我们很乐意在评论中听到它。

 



About the author

我是一名技术人员,多年来一直在音频和用户帐户领域工作。我有使用 Windows 和 Mac 电脑以及苹果产品的经验。自 2007 年以来,我还一直在教授 Apple 产品的使用。我的主要专业领域是用户帐户和家庭安全。除此之外,我还使用过各种软件程序,包括 Windows 7 Home Premium、8.1 Pro、10 Pro 和 12.9 Mojave。



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