無線充電技術(shù)運用了什么原理?
在這篇文章中,小編將對無線充電原理的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
1、電磁感應(yīng)式
初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng),事實上,電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實現(xiàn)上并無太多神秘感,中國本土的比亞迪公司,早在2005年12月申請的非接觸感應(yīng)式充電器專利,就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)。
電磁感應(yīng)部分涉及三個方面的知識:
一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點和規(guī)律,其核心是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。
二是電路及力學(xué)知識。主要討論電能在電路中傳輸、分配,并通過用電器轉(zhuǎn)化成其他形式能的特點規(guī)律。在實際應(yīng)用中常常用到電路的三個規(guī)律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)和力學(xué)中的牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定則。右手平展,使大拇指與其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把右手放入磁場中,若磁力線垂直進入手心,大拇指指向?qū)Ь€運動方向,則四指所指方向為導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。
電磁學(xué)中,右手定則判斷的主要是與力無關(guān)的方向。為了方便記憶,并與左手定則區(qū)分,可以記憶成:左力右電?;蛘咦罅τ腋?、左生力右通電。
2、磁場共振
由能量發(fā)送裝置,和能量接收裝置組成,當(dāng)兩個裝置調(diào)整到相同頻率,或者說在一個特定的頻率上共振,它們就可以交換彼此的能量,是目前正在研究的一種技術(shù),由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團隊利用該技術(shù)點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡,并將其取名為WiTricity。該實驗中使用的線圈直徑達到50cm,還無法實現(xiàn)商用化,如果要縮小線圈尺寸,接收功率自然也會下降。
磁場共振(回旋共振除外)其經(jīng)典唯象描述是:原子、電子及核都具有角動量,其磁矩與相應(yīng)的角動量之比稱為磁旋比γ。磁矩M 在磁場B中受到轉(zhuǎn)矩MBsinθ(θ為M與B間夾角)的作用。此轉(zhuǎn)矩使磁矩繞磁場作進動運動,進動的角頻率ω=γB,ωo稱為拉莫爾頻率。由于阻尼作用,這一進動運動會很快衰減掉,即M達到與B平行,進動就停止。但是,若在磁場B的垂直方向再加一高頻磁場b(ω)(角頻率為ω),則b(ω)作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩使M離開B,與阻尼的作用相反。如果高頻磁場的角頻率與磁矩進動的拉莫爾(角)頻率相等ω =ωo,則b(ω)的作用最強,磁矩M的進動角(M與B角的夾角)也最大。這一現(xiàn)象即為磁共振。
3、無線電波式
這是發(fā)展較為成熟的技術(shù),類似于早期使用的礦石收音機,主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量,在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個安裝在墻身插頭的發(fā)送器,以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器。
無線電波的速度只隨傳播介質(zhì)的電和磁的性質(zhì)而變化。無線電波在真空中傳播的速度,等于光在真空中傳播的速度,因為無線電波和光均屬于電磁波。無線電波在其他介質(zhì)中傳播的速度為Vε=C/sqrt(ε)。其中ε為傳播介質(zhì)的介電常數(shù)。空氣的介電常數(shù)與真空很接近,略大于1,因此無線電波在空氣中的傳播速度略小于光速,通常我們近似認為就等于光速。
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