科学と技術の発展とともに 様々な電子製品が生まれました 携帯電話,時計,PSP,MP3,iPod...ワイヤレス通信は私たちの生活に便利になり 余暇の時間を豊かにしますしかし,この種の充電器は,頭痛を与えます!様々な電子製品の充電器モデルは,異なるので,良好な互換性を達成することは困難です.しかし,ワイヤレス充電技術の発展により,携帯電子機器の充電に最適なソリューションが提供されています.ワイヤレス充電装置がある限り,あらゆる電子製品がいつでも充電できるようになり,私たちの負担を大幅に軽減します
ワイヤレス充電理論は新しい技術ではありません. 何百年もの間,この技術の研究を行う多くの研究室があります. ワイヤレス充電の低効率性のために,極めて短い距離この技術が普及するのを妨げています.ある種の新しい材料の出現と技術の進歩によって,上記の欠陥はある程度克服されました.小型の家電とハンドヘルド端末の普及により,低電力ワイヤレス充電の市場化に広い空間が提供されています.現代生活の要求に応え,生活の質を向上させる新しいエネルギー産業の発展は,この技術の革新をさらに促進しました.
1ワイヤレス充電技術の開発
1830年代にファラデイは磁場の変化によって 電流が生成できると発見し その後 エジソンの助手の一人 テスラも 無線電源伝送のアイデアを提案しました
香港市立大学電子工学科の 徐書友教授は "ワイヤレスバッテリー充電プラットフォーム"を製品が充電器と接触することを要求する主に近場電磁カプリングの原理を使っています
2007年 マリン・ソルジャシク と 米国 マサチューセッツ工科大学 の 研究者 は ワイヤレス 電力 伝送 に つい て 新しい 進歩 を 遂げ まし た.2 メートル 離れた 電力 源 を 用い て 60 ワット の 電球 を "遠隔 で"点灯 する. .
2010年9月1日,ワイヤレス充電技術を推進する世界初の標準化機関であるワイヤレスパワーコンソーシアム (WPC) が中国で最初に導入されるQiワイヤレス充電国際規格になると北京で発表しましたWPC規格は,低電力ワイヤレスデバイスで使用される誘導結合 (コイル構造) と通信プロトコルの種類を定義しています.
ワイヤレス充電同盟の副会長であるブレット・ルイスは,エネルギーメーカー,LGエレクトロニクス,ノキア等を含む約60の同盟メンバーがいます.
北京時間11月9日 報道によるとイギリスの会社Haloiptは最近,最新のインダクティブパワートランスミッション技術を使用して,ロンドンで電気自動車のワイヤレス充電を成功裏に導入しました.
この時点で無線充電技術は 統一された産業標準を採用しています 今後数年間で 携帯電話,MP3プレーヤー,デジタルカメラ,ノートPCなど同じワイヤレス充電器を使いますこの分野では,初期に特定の業界標準が形成されたと言える.現在市場にある無線充電器は,イギリスの会社によって発明されました.小さなコイルの密集した配列で装備されています磁場を生成し,電荷の受信コイルを備えた電子機器にエネルギーを送ることができる. この受信装置は,チューニングガムなどの電子機器に簡単に接続できます. しかし,これまで,ワイヤレス充電技術は,まだ高電力デバイスにうまく実装されていません.
2ワイヤレス充電技術の原則
現在,ワイヤレス充電には電磁誘導,電波,電磁共振の 3 つの主な方法があります.
3ワイヤレス充電製品の業界状況
ケーブルに囲まれた世界に住んでいると 多くの人が考えます ケーブルは厄介で醜くて 環境に優しいものです だからワイヤレス充電という考えが生まれました今までのところ国内外の様々な研究機関が達成したようです 進歩はありましたが,常に低電力,短距離充電モードにとどまりました高電力・長距離充電の方向に発展している.20年後にはもっと大きな進歩が 達成されるかもしれない 成功だが 将来の発展は誰にも予測できない
科学者や技術者は 長い間 電気エネルギーを伝送するために ワイヤが常に 物理的に接触している必要はありません電気モーターやトランスフォーマーのコイルなど科学者はまた,無線波が電磁放射線を含んでいることを発見しました.しかし,従来の電磁放射線を通して,一点からもう一点へエネルギーを転送する効率は非常に低い.電気磁波が空気中に広がり エネルギーの大半が失われます このアプローチは危険です特に電磁放射線の量は 人間の体が耐えられる範囲を超えると.
さらに 電気を伝達するために電磁波を使用する 無線充電システムには 2つの大きな問題があります充電装置に充電する装置がないときも送信機がまだエネルギーを放出している2つ目は,金属の異物体がトランスミッターに置かれると,電磁波がそれを熱します.装置に必ず損傷を与える燃やしたりします
2つ目は,いくつかの無線充電製品が 完璧な性能を保ちながらも 批量で市場に投入できていない理由です.電子部品 は 工場 から 出る 前 に プロフェッショナル に よっ て 精密 な デバッグ と カリブレーション を 受け なけれ ば なり ませ ん.同様に,無線充電製品が電源伝送を達成するために良い電磁共鳴効果を達成したい場合は,正確な調整を受けなければなりません.このような状況で このような状況で大量生産が非常に困難になります
最後に,現在開発されている無線充電器のコストは,普通の充電器の価格より何倍も高いのです. どんなに先進的な製品であっても,結局のところ,それは単なる充電装置です.宣伝したいなら費用を削減するために一生懸命働かなければなりません
4ワイヤレス充電の新たな方向性を探求する
まず,ワイヤレス充電システムの効率を向上させるために,送受信コイル間の磁気エネルギー損失を最小限に抑える必要があります.高周波と高電流の機器が送信コイルに追加され,送信信号を増加させることができます高磁気電磁場が発信できる. 磁気電磁場は,電磁波の電磁波の電磁波の電磁波の磁気ポテンシャルが高いため磁気漏れを最小限に抑え,受信部に特定の磁気場自動検索装置を設置して,システムを可能な限り効率的に動作させることができます.そして,特定の磁場遮断装置が 設置され,電磁波が人体に与える害を減らすことができます.接着装置に受け入れられない磁気エネルギーを回収するために,特定のコイルを遮蔽装置に包み込み,それによって機器の効率を向上させることができます.
2つ目の問題を解決するには 接着端に磁石を設置し 送受信端が磁力を感知したときに エネルギーを送るだけですこの方法は簡単で実行可能です発信機に磁石を入れないから 装置に燃え尽きる
大量生産の問題を解決するために ワイヤレス充電システムの設計は まず共鳴部分に焦点を当て 装置が自己調整できるようにする必要がありますこの方法によってのみ 大量生産の問題が解決できるそしてコストを削減したいなら できるだけコストを削減できるように チップの形でしなければなりません
さらに,現在,ワイヤレス充電の研究の大半が高電力と長距離充電に焦点を当てているという業界現実を考慮すると,ワイヤレス充電技術が可能な限り洗練されるべきですなぜ低電力と中距離に発展しないのか? 実際,この目標は達成できるなら,将来の電子市場での応用は依然として非常に有望です.
既存の電池を改造するために この技術を活用できます 現在使い捨て電池が使われている様々な分野で二次電池とワイヤレス充電が使い捨て電池の使用を減らすために使用できます電池の中に入れるコイルを設置できます 電気は電池の内側にある電池内の金属が渦巻き電流を生成させる同時に,逆磁場が発生し,伝送コイルの生成を抵消します.磁場 の 強さ に よっ て,受信 巻き に 接する 電圧 が 低下 する電池内の渦巻電流を減らすために,電池と受信コイルの間には磁場を遮断する材料を置く必要があります.この材料はしばしば"磁気遮蔽材料"と呼ばれていますしかし,この材料に関する現在の研究は主に50Hzの強い磁場を持つ環境に焦点を当てています.ワイヤレス充電に使用される100KHz周辺の強い磁場に関する研究はほとんどありません将来の発展の方向となるかもしれません.
一般的に,ワイヤレス充電は,想像可能なおよび想像できない多くの分野で使用できます.現在達成できるものは以下です.低電力・低エネルギー消費の電子通信製品とオフィス製品携帯電話,PDAなど,家具製品,低エネルギー家電など.現在拡大している応用分野には,輸送,電気自動車など将来の長期目標分野には:宇宙ステーション,衛星,戦艦,航空母艦などがあります.雲から電離圏エネルギーを集め ワイヤレス通信で 必要な場所へ送りますさらに,製品の特定のプロモーションにおいて, 製品が,もう一つの課題は,業界基準の制定です.現在,WPC以外の業界標準は存在しない.したがって,最終的な普遍性を達成するために,すべての研究方向は最終的にある程度の"大統一"を達成し,比較的成熟し完全な基準とプロトコルを持つべきです.ユーザーにとってより便利で 顧客にワイヤレス・コンビニティをもたらしますワイヤレス充電器の数を大幅に削減し,電子廃棄物の環境への重圧を減らすことができます清潔さこそ私たちの生活の本当の便利さです
5結論
ワイヤレス充電技術の発展は ワイヤレス充電の便利さを 私たちの生活にもたらすでしょう 恐らく将来,あらゆる種類の携帯電話,タブレット,レーザー,カメラ,おもちゃなど私たちの周りには様々な充電器に別れを告げます電子機器をタブレットサイズのボードに置いて 充電するだけで済むでしょう既存の技術の急速な発展を背景にワイヤレス充電技術は今後数年でさらに進歩するはずです
科学と技術の発展とともに 様々な電子製品が生まれました 携帯電話,時計,PSP,MP3,iPod...ワイヤレス通信は私たちの生活に便利になり 余暇の時間を豊かにしますしかし,この種の充電器は,頭痛を与えます!様々な電子製品の充電器モデルは,異なるので,良好な互換性を達成することは困難です.しかし,ワイヤレス充電技術の発展により,携帯電子機器の充電に最適なソリューションが提供されています.ワイヤレス充電装置がある限り,あらゆる電子製品がいつでも充電できるようになり,私たちの負担を大幅に軽減します
ワイヤレス充電理論は新しい技術ではありません. 何百年もの間,この技術の研究を行う多くの研究室があります. ワイヤレス充電の低効率性のために,極めて短い距離この技術が普及するのを妨げています.ある種の新しい材料の出現と技術の進歩によって,上記の欠陥はある程度克服されました.小型の家電とハンドヘルド端末の普及により,低電力ワイヤレス充電の市場化に広い空間が提供されています.現代生活の要求に応え,生活の質を向上させる新しいエネルギー産業の発展は,この技術の革新をさらに促進しました.
1ワイヤレス充電技術の開発
1830年代にファラデイは磁場の変化によって 電流が生成できると発見し その後 エジソンの助手の一人 テスラも 無線電源伝送のアイデアを提案しました
香港市立大学電子工学科の 徐書友教授は "ワイヤレスバッテリー充電プラットフォーム"を製品が充電器と接触することを要求する主に近場電磁カプリングの原理を使っています
2007年 マリン・ソルジャシク と 米国 マサチューセッツ工科大学 の 研究者 は ワイヤレス 電力 伝送 に つい て 新しい 進歩 を 遂げ まし た.2 メートル 離れた 電力 源 を 用い て 60 ワット の 電球 を "遠隔 で"点灯 する. .
2010年9月1日,ワイヤレス充電技術を推進する世界初の標準化機関であるワイヤレスパワーコンソーシアム (WPC) が中国で最初に導入されるQiワイヤレス充電国際規格になると北京で発表しましたWPC規格は,低電力ワイヤレスデバイスで使用される誘導結合 (コイル構造) と通信プロトコルの種類を定義しています.
ワイヤレス充電同盟の副会長であるブレット・ルイスは,エネルギーメーカー,LGエレクトロニクス,ノキア等を含む約60の同盟メンバーがいます.
北京時間11月9日 報道によるとイギリスの会社Haloiptは最近,最新のインダクティブパワートランスミッション技術を使用して,ロンドンで電気自動車のワイヤレス充電を成功裏に導入しました.
この時点で無線充電技術は 統一された産業標準を採用しています 今後数年間で 携帯電話,MP3プレーヤー,デジタルカメラ,ノートPCなど同じワイヤレス充電器を使いますこの分野では,初期に特定の業界標準が形成されたと言える.現在市場にある無線充電器は,イギリスの会社によって発明されました.小さなコイルの密集した配列で装備されています磁場を生成し,電荷の受信コイルを備えた電子機器にエネルギーを送ることができる. この受信装置は,チューニングガムなどの電子機器に簡単に接続できます. しかし,これまで,ワイヤレス充電技術は,まだ高電力デバイスにうまく実装されていません.
2ワイヤレス充電技術の原則
現在,ワイヤレス充電には電磁誘導,電波,電磁共振の 3 つの主な方法があります.
3ワイヤレス充電製品の業界状況
ケーブルに囲まれた世界に住んでいると 多くの人が考えます ケーブルは厄介で醜くて 環境に優しいものです だからワイヤレス充電という考えが生まれました今までのところ国内外の様々な研究機関が達成したようです 進歩はありましたが,常に低電力,短距離充電モードにとどまりました高電力・長距離充電の方向に発展している.20年後にはもっと大きな進歩が 達成されるかもしれない 成功だが 将来の発展は誰にも予測できない
科学者や技術者は 長い間 電気エネルギーを伝送するために ワイヤが常に 物理的に接触している必要はありません電気モーターやトランスフォーマーのコイルなど科学者はまた,無線波が電磁放射線を含んでいることを発見しました.しかし,従来の電磁放射線を通して,一点からもう一点へエネルギーを転送する効率は非常に低い.電気磁波が空気中に広がり エネルギーの大半が失われます このアプローチは危険です特に電磁放射線の量は 人間の体が耐えられる範囲を超えると.
さらに 電気を伝達するために電磁波を使用する 無線充電システムには 2つの大きな問題があります充電装置に充電する装置がないときも送信機がまだエネルギーを放出している2つ目は,金属の異物体がトランスミッターに置かれると,電磁波がそれを熱します.装置に必ず損傷を与える燃やしたりします
2つ目は,いくつかの無線充電製品が 完璧な性能を保ちながらも 批量で市場に投入できていない理由です.電子部品 は 工場 から 出る 前 に プロフェッショナル に よっ て 精密 な デバッグ と カリブレーション を 受け なけれ ば なり ませ ん.同様に,無線充電製品が電源伝送を達成するために良い電磁共鳴効果を達成したい場合は,正確な調整を受けなければなりません.このような状況で このような状況で大量生産が非常に困難になります
最後に,現在開発されている無線充電器のコストは,普通の充電器の価格より何倍も高いのです. どんなに先進的な製品であっても,結局のところ,それは単なる充電装置です.宣伝したいなら費用を削減するために一生懸命働かなければなりません
4ワイヤレス充電の新たな方向性を探求する
まず,ワイヤレス充電システムの効率を向上させるために,送受信コイル間の磁気エネルギー損失を最小限に抑える必要があります.高周波と高電流の機器が送信コイルに追加され,送信信号を増加させることができます高磁気電磁場が発信できる. 磁気電磁場は,電磁波の電磁波の電磁波の電磁波の磁気ポテンシャルが高いため磁気漏れを最小限に抑え,受信部に特定の磁気場自動検索装置を設置して,システムを可能な限り効率的に動作させることができます.そして,特定の磁場遮断装置が 設置され,電磁波が人体に与える害を減らすことができます.接着装置に受け入れられない磁気エネルギーを回収するために,特定のコイルを遮蔽装置に包み込み,それによって機器の効率を向上させることができます.
2つ目の問題を解決するには 接着端に磁石を設置し 送受信端が磁力を感知したときに エネルギーを送るだけですこの方法は簡単で実行可能です発信機に磁石を入れないから 装置に燃え尽きる
大量生産の問題を解決するために ワイヤレス充電システムの設計は まず共鳴部分に焦点を当て 装置が自己調整できるようにする必要がありますこの方法によってのみ 大量生産の問題が解決できるそしてコストを削減したいなら できるだけコストを削減できるように チップの形でしなければなりません
さらに,現在,ワイヤレス充電の研究の大半が高電力と長距離充電に焦点を当てているという業界現実を考慮すると,ワイヤレス充電技術が可能な限り洗練されるべきですなぜ低電力と中距離に発展しないのか? 実際,この目標は達成できるなら,将来の電子市場での応用は依然として非常に有望です.
既存の電池を改造するために この技術を活用できます 現在使い捨て電池が使われている様々な分野で二次電池とワイヤレス充電が使い捨て電池の使用を減らすために使用できます電池の中に入れるコイルを設置できます 電気は電池の内側にある電池内の金属が渦巻き電流を生成させる同時に,逆磁場が発生し,伝送コイルの生成を抵消します.磁場 の 強さ に よっ て,受信 巻き に 接する 電圧 が 低下 する電池内の渦巻電流を減らすために,電池と受信コイルの間には磁場を遮断する材料を置く必要があります.この材料はしばしば"磁気遮蔽材料"と呼ばれていますしかし,この材料に関する現在の研究は主に50Hzの強い磁場を持つ環境に焦点を当てています.ワイヤレス充電に使用される100KHz周辺の強い磁場に関する研究はほとんどありません将来の発展の方向となるかもしれません.
一般的に,ワイヤレス充電は,想像可能なおよび想像できない多くの分野で使用できます.現在達成できるものは以下です.低電力・低エネルギー消費の電子通信製品とオフィス製品携帯電話,PDAなど,家具製品,低エネルギー家電など.現在拡大している応用分野には,輸送,電気自動車など将来の長期目標分野には:宇宙ステーション,衛星,戦艦,航空母艦などがあります.雲から電離圏エネルギーを集め ワイヤレス通信で 必要な場所へ送りますさらに,製品の特定のプロモーションにおいて, 製品が,もう一つの課題は,業界基準の制定です.現在,WPC以外の業界標準は存在しない.したがって,最終的な普遍性を達成するために,すべての研究方向は最終的にある程度の"大統一"を達成し,比較的成熟し完全な基準とプロトコルを持つべきです.ユーザーにとってより便利で 顧客にワイヤレス・コンビニティをもたらしますワイヤレス充電器の数を大幅に削減し,電子廃棄物の環境への重圧を減らすことができます清潔さこそ私たちの生活の本当の便利さです
5結論
ワイヤレス充電技術の発展は ワイヤレス充電の便利さを 私たちの生活にもたらすでしょう 恐らく将来,あらゆる種類の携帯電話,タブレット,レーザー,カメラ,おもちゃなど私たちの周りには様々な充電器に別れを告げます電子機器をタブレットサイズのボードに置いて 充電するだけで済むでしょう既存の技術の急速な発展を背景にワイヤレス充電技術は今後数年でさらに進歩するはずです
