Al superar la dificultad de la carga a larga distancia, la carga inalámbrica está a punto de ser invencible

2020-07-30 16:03:46 hongling

Al superar la dificultad de la carga a larga distancia, la carga inalámbrica está a punto de ser invencible


Fabricante de cargador inalámbrico de teléfono móvil de Shenzhen


   Los vehículos eléctricos, dispositivos móviles y aplicaciones industriales están renovando la atención a la tecnología de carga inalámbrica.


    Como todos sabemos, la electricidad viaja una gran distancia en el aire, pero sin cables, parece que nunca ha habido una forma práctica o confiable de alimentar dispositivos electrónicos.


    De hecho, la fuente de alimentación inalámbrica ha existido durante muchos años. Todavía no se comprende completamente si la fuente de alimentación inalámbrica puede extender la vida útil de la batería. Sin embargo, las capacidades y funciones de procesamiento de los dispositivos terminales aumentan día a día. En contraste, la capacidad de la batería ha tardado en mejorar, para aliviar la contradicción entre las funciones crecientes y las baterías atrasadas, y para lidiar con el desarrollo continuo de mercados emergentes como los vehículos eléctricos y las aplicaciones industriales conectadas. Con el crecimiento, la carga inalámbrica ha atraído más atención nuevamente.


    "Recuerdo que hace 10 o 15 años, los implantes médicos podían cargarse con un brazalete o una bobina, por lo que no es necesario regresar para la cirugía", dijo Jeff Miller, gerente de marketing de productos de Siemens-Mentor. "O cuando se carga el sistema de monitoreo de presión de las llantas en un camión, porque no hay cables en las llantas, la carga por cable es imposible, y ciertamente no desea quitar las llantas, por lo que debe usar un método diferente para cargar".


    La mayoría de los escenarios de aplicaciones de carga inalámbrica implican productos de consumo de gama baja como cepillos de dientes eléctricos industriales, automotrices o recargables, pero ahora los teléfonos inteligentes están cada vez más integrados con las funciones de carga inalámbrica. Los teléfonos inteligentes se basan principalmente en el estándar Qi, que se basa en la inducción magnética entre el transmisor y el receptor para completar la transmisión de energía. Durante el proceso de carga, el transmisor y el receptor deben estar muy cerca, básicamente están casi en contacto.


    Además, las personas todavía están trabajando arduamente para desarrollar una solución que pueda completar la carga del teléfono móvil a unos pocos metros de distancia con el mismo tiempo de carga.Además de cargar el teléfono móvil, esta solución también puede usar campos magnéticos, ondas ultrasónicas, láser u otros dispositivos al mismo tiempo. La señal de radiofrecuencia de esta frecuencia carga muchos otros dispositivos, además de cargarse, incluso puede transmitir datos multimedia.


    "La física básica que no transmite electricidad a través de cables ha existido durante décadas. La dificultad no radica en transmitir electricidad a través del aire, sino en poder transmitir electricidad dentro de un rango limitado de intensidad de campo sin interferencia y al mismo tiempo reducir el costo". , Convirtiéndolo en un producto popular ", dijo MennoTreffers, presidente del Wireless Power Consortium (WPC). El objetivo de la alianza es fusionar las dos especificaciones técnicas competidoras anteriores en su estándar Qi para la carga de teléfonos móviles de campo cercano.


    Treffers dijo que es muy difícil para la mayoría de los productos de carga inalámbrica generar y en realidad proporcionar los 5 vatios o más de potencia necesarios para cargar teléfonos inteligentes.


    "Es fácil hacer una demostración que parece cargar su teléfono a 15 pies de distancia. Lo que realmente importa son los datos", dijo. "Si solo transmite milivatios de potencia a un dispositivo que requiere 5 W de potencia, es básicamente inútil. Con la tecnología de inducción magnética, puede obtener 5 W de potencia de carga, pero algunos electrodomésticos consumen 2,4 kilovatios". El consumo de energía de drones y drones también está entre 60 vatios y 100 vatios. La carga remota puede ayudarlo a cumplir su sueño de nunca tener que recargar, pero el ideal está muy lleno, la realidad es muy delgada, estamos lejos de resolver más alto El alcance del problema de carga inalámbrica de energía ".


    Ventajas de la carga inalámbrica


    Según un informe publicado por IHSMarkit en febrero, los consumidores quieren deshacerse de los inconvenientes causados por la carga de los enchufes y ayudar al envío de productos de consumo que admiten carga inalámbrica en 2017 a aumentar en un 40% a aproximadamente 500 millones de unidades. Para 2022, habrá 90 millones de teléfonos inteligentes equipados con carga inalámbrica.


    2014 es el primer año en que los teléfonos inteligentes están equipados con funciones de carga inalámbrica. En ese momento, Starbucks instaló una placa de carga PowerMat que adoptó el estándar PMA (ahora administrado por AirFuelAlliance), y McDonald's instaló cargadores compatibles con el estándar competitivo Qi en sus 50 tiendas en el Reino Unido. Esto también refleja la diferenciación de los estándares de carga inalámbrica: Samsung y AT&T admiten PMA, y Philips, Qualcomm y Nokia admiten Qi de la Wireless Charging Alliance.


Cargador inalámbrico


    La decisión de Apple de respaldar el estándar Qi para su nueva máquina el año pasado rompió el equilibrio de poder entre los dos estándares en competencia. Esta batalla * terminó en un acuerdo para integrar los dos estándares anunciados el 8 de enero de este año. El informe IHSMarkit predice que la adopción de un estándar unificado de carga inalámbrica para teléfonos móviles Samsung y Apple alentará a otros fabricantes de teléfonos móviles a unirse y aumentar aún más el número de usuarios.


    Carga de larga distancia


    Otra gran noticia proviene de la FCC: recientemente, ha certificado dos productos que admiten la carga inalámbrica de larga distancia: uno mide 3 pies y el otro mide 80 pies. Actualmente, ninguno de los productos comerciales que cargan baterías de teléfonos inteligentes excede algunas pulgadas.


    En diciembre del año pasado, la FCC aprobó un transmisor de medio campo llamado WattUp, que es una unidad de carga de uno a muchos basada en tecnología de radiofrecuencia que puede cargar dispositivos a una distancia de tres pies con 900MhZ y 5.8Ghz.


    También está certificado por el transmisor PowerSpot de 3 vatios de Powermat, que utiliza tecnología de radiofrecuencia y tiene una distancia de carga máxima de hasta 80 pies. Utiliza 915MHz, que generalmente está reservado para ISM, y la banda de frecuencia también puede estar entre 850 y 950MHz, que es una banda de frecuencia más típica para productos UHFRFID.


    Según Victoria Fodale, quien escribió este informe de IHSMarkit, numerosos problemas técnicos y reglamentarios nos dificultan estimar cuándo veremos productos comerciales de carga inalámbrica de larga distancia.


Cargador inalámbrico


    Solis dijo: "Los productos actuales de carga inalámbrica de larga distancia no tienen valor comercial porque requieren demasiadas compensaciones. Aunque no es una solución perfecta, si puede continuar usando el dispositivo a unos pocos pies, incluso Es solo una carga lenta para ayudar a reducir la descarga de la batería. Este también es un evento muy gratificante ".


    El nivel de energía en las aplicaciones de carga inalámbrica cae rápidamente, y es difícil mantener la intensidad de la señal después de unos pocos pies. Según Teffer, esto también requiere elevar el poder de la señal a un nivel alto, lo que violaría las regulaciones locales de transmisión e incluso las regulaciones de seguridad. Es difícil encontrar un buen equilibrio entre potencia, seguridad y eficiencia.


    El * Oficial de Operaciones y * Oficial Técnico * de Powercast, Charles Greene, dijo: "Los teléfonos móviles que admiten la carga inalámbrica de larga distancia son el santo grial de la industria". Una de las empresas.


    "Las propiedades físicas causan algunas limitaciones", dijo Greene. "A medida que se aleje más y más de la fuente de energía, la energía disminuirá gradualmente. Hay algunas formas de resolver este problema, pero estos métodos reducirán el rango de carga y es más difícil crear un área donde se pueda realizar la carga de uno a muchos. Esto es lo que nosotros Dificultades de preocupación ".


    Powercast utiliza el estándar Qi para cargar teléfonos inteligentes, pero no ha renunciado a su propia tecnología de carga de RF. En cambio, está desarrollando un cargador de teléfono móvil habilitado para Qi e integrándolo en su propio transmisor. El producto puede estar disponible en el tercer trimestre de este año.


    Greene dijo: "El estándar Qi es muy maduro, pero también tiene sus limitaciones. Normalmente, es una solución uno a uno en lugar de uno a muchos, y requiere una placa de alimentación. Podemos proporcionar otras soluciones equipadas La combinación de. A través del transmisor en el escritorio, podemos proporcionar del 10% al 15% de la energía al teléfono durante la noche (desde la distancia), y podemos mejorarlo aún más al 50%. De esta manera, puedo poner Este transmisor se coloca en mi mesita de noche o mesa. Puede cargar el teléfono continuamente durante todo el día, y tal vez nunca necesite enchufar un cargador con cable ".


    CTOMorrisKesler, de WiTricity, dijo que los cargadores inalámbricos ciertamente pueden alcanzar una mayor potencia que hoy en día, y al menos lograr una carga de uno a muchos dentro de una distancia corta. Los resultados de la investigación de Marin Soljačić se transforman en transmisión inalámbrica de resonancia magnética comercial.


    WiTricity dijo que proporcionará tapetes de estacionamiento recargables a finales de este año, que se venderán como accesorio para los vehículos eléctricos de alta gama de un fabricante de automóviles. Dependiendo del tamaño del automóvil, el sistema puede proporcionar energía de 3.6kw a 11kw con una eficiencia de hasta 93%. Puede transmitir energía dentro de un rango de varios metros, lo que permite a los propietarios de automóviles estacionar normalmente, en lugar de tener que estacionar el automóvil a unos centímetros de la plataforma de estacionamiento.


    "Hasta qué punto se puede transmitir la potencia depende del tamaño del transmisor y el receptor y de su nivel de potencia, pero una de las ventajas de la resonancia magnética es la capacidad de hacer conexiones uno a muchos", dijo Kesler. "El cuerpo humano no responde mucho a los campos magnéticos, por lo que no hay necesidad de preocuparse por los efectos de la resonancia magnética en el cuerpo humano. Si está tratando de enviar energía a una habitación a unos 10 metros de distancia, es posible que desee utilizar una antena para transmitir la señal a una ubicación específica".


    Dijo que no hay razón para pensar que los teléfonos móviles son el * mercado de carga inalámbrica. Aunque el mercado de vehículos eléctricos (EV) acaba de comenzar, en términos generales, muchas fábricas y almacenes tienen vehículos automáticos terrestres y maquinaria industrial. Casi todo lo que utiliza electricidad y puede moverse es un mercado potencial para la carga inalámbrica, incluidas las aplicaciones médicas. E implantes.