利用无线网络给手机充电的技术是怎样实现的

无线充电有不同的实现方式,题中提到的是利用高频电磁波进行无线能量传输。高频电磁波是远场,能量是对外逸散的。(可见光也是一种电磁波)很多人都希望无线充电能像无线上网一样方便。这是为什么大家对利用wifi无线充电这么感兴趣的原因。因为只有在GHz的频段,利用对外逸散的能量即远场电磁波才可能实现较远距离的无线充电。而利用近场,如交变电场或磁场如磁感应方式,磁共振方式,是不能够有那么远的充电距离的。利用电磁波能够实现远距离充电(暂时不谈充电效率),利用空间磁场充电距离会近很多。然而用电磁波的这种方式最大的问题还是对人体的潜在影响。虽然一定程度的可见光对人体是无害的(有待商榷),但尚无证据表明,瓦级能量等级的GHz的电磁波对人体没有负面影响,因为理论上来讲人体可以吸收这种能量。所以远距离的无线充电要解决的最大问题是,通过几十年的时间来证明这种技术对人体确实无害。至少目前的国际标准是不允许空间存在较强能量等级的GHz电磁波的。
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谢邀。研究生两年多时间都是在无线充电领域学习、研究,对这个技术充满了复杂的感情。先来看下华盛顿大学的这种无线充电技术。我大致浏览了下,他们团队采用的是微波式无线充电技术,并非目前在手机等设备中普遍使用的感应式、磁共振式无线充电技术。前者很类似于手机基站,在不间断的向一个区域内发射特定频率的无线电磁波(GHz以上),如一个房间。用电器上需要一个接收天线,接收到这个频率下的无线电信号,并通过射频二极管等元件,将这种交流信号转换为直流。并且,由于电压等级很低(mV级别),需要电荷泵等电路升压,然后提供给用电器使用。显而易见,这种方式的无线充电效率很低,因为无线电磁波是向空间中的各个方向都发射的,没有方向性。除非空间中用电器的密度达到一定程度,否则大量电磁波是平白无故的耗散在空气中。这就自然的联想到了辐射问题。大量的电磁波穿过人体,人体因此而发热,这个场景,想想就很酸爽。华盛顿这个团队所设计的方案,其实很类似于目前研究的比较火的energy harvest(能量收集)技术。既然我们的周围空气中本身就有大量的电磁波在传播(手机、wifi、基站、卫星),对于一些功耗很小的用电器(mW级),将这些空间中的电磁波捕获下来,经过一定电压变换,提供给用电器。 只不过,这种技术的接收功率与空间电磁波的数量、幅度等有关(比如说,当你下载一部电影时,WiFi传输速率高,空间电磁波的能量就较高),为了提高接收功率,他们团队就想出来一些办法,如在网络不繁忙时,发射一些无意义的信号,维持整个房间内的电磁波的能量水平。其实,有一个最简单的提高这个方式传输效率的方法,在房间的墙壁上贴满反波材料,将电磁波局限在房间内,不断反射。整个房间就变为了一个巨型微波炉,这种方式,在某些特定场合,真的有利用价值呢。最后,谈谈对无线充电技术的一些个人见解。无线充电,有利有弊,它在某些特殊场景下有着传统导线方式无法替代的巨大好处,但在日常生活中的大多数场合,无线充电技术只能作为有线充电的一种补充方案,需要人们在便利和安全、节能这两方面做出权衡,包括目前火热的手机和电动汽车无线充电技术。 有多少人愿意为了充电的方便,而在其他方面做出妥协,这一点,我不太清楚。
■网友
谢邀。貌似就是用路由器自带一个20瓦的等幅高频信号输出,当作手机的充电电力。20瓦的高频输出功率,在负载端获得1瓦的电力,虽然不知道工作频率、天线的形式。但是,不知道别人信不信,反正我是不信。个人认为一切无线电力输送效率都是很低的,甚至都是没有实用价值的。对人体有害没害敝人说不清楚。
■网友
谢邀。变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。电磁波被饶有线圈的铁芯吸收时,线圈会产生感生电动势。完毕。不过,说一点。由于家庭中的导体太多,所以家具会可能被加热。总之,电磁波发生器会做大量有害的无用功。这就是没有被推广的一个重要原因。


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