【芯布局】“隔空充电”没那么神秘,无线充电技术到底进展几何?

原标题:【芯布局】“隔空充电”没那么神秘 , 无线充电技术到底进展几何?

【芯布局】“隔空充电”没那么神秘,无线充电技术到底进展几何?
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集微网报道 , 1月29日 , 小米正式发布隔空充电技术 , 并要率先在小米11手机上实现 。 无独有偶 , 摩托罗拉也在同一天推出了“隔空充电” 。
而继手机、手表、智能家居、汽车之后 , 电动车也将迎来“隔空充电”时代 。 雅迪作为国内两轮电动车龙头企业 , 近日天津雅迪相关负责人表示 , 雅迪推出行业领先智能无线充电技术 , 真正实现无接触式的“隔空充电” , 最远充电距离可达15cm 。
“隔空充电”没有那么神秘
据介绍 , 目前小米隔空充电技术已经实现了数米半径内 , 单设备5瓦远距离充电 。 不仅于此 , 多设备也可以同时充电(每台设备均支持5瓦) , 甚至异物遮挡也不降低充电效率 。
隔空充电技术通过小米自研隔空充电桩实现 , 其中内置5个相位干涉天线 , 用于对手机进行毫秒级空间定位;144个天线构成相位控制阵列 , 通过波束成形将毫米波定向发射给手机 , 手机通过微型信标天线接收 , 就能实现数米半径内5瓦远距离充电 。
在手机端 , 小米实现了天线阵列的小型化设计 , 内建“信标天线”和“接收天线阵列” , 信标天线通过低功耗方式在空间场内广播位置信息 , 14根天线组成的毫米波充电接收天线阵列 , 隔空接收充电桩发射的毫米波信号 , 通过手机内部的整流电路转化为电能 , 实现隔空充电 。
【芯布局】“隔空充电”没那么神秘,无线充电技术到底进展几何?】而摩托罗拉隔空充电则依靠桌面毫米波发射器 , 实现定向充电 , 范围是80-100cm 。
虽然“隔空充电”听起来非常“黑科技” , 但它其实就是无线充电的一种 。
实现无线充电的方式主要有电磁感应、电磁共振以及射频(RF)无线技术三类 。 其中 , 无线射频(RF)技术也称为远场电磁耦合 , 通过天线来接受充电器端产生的电磁波以接受能力 , 再通过整流器来将电磁波能量转化为直流电为电池充电 。
对于无线射频(RF)技术来说 , 空间距离的限制相比于前两者要小很多 , 且成本较低 。 当前手机厂商的隔空充电技术主要是基于这一原理 。
Dialog半导体公司中国区总经理何凌认为 , 这些厂商的“隔空充电”技术的推出 , 让消费者看到了远距离无线传输所带来的无限可能和期待 , 这将大大推动无线充电技术的加速发展 。
而关于“隔空充电” , 吉成无线(深圳)有限公司负责人则表示,目前从辐射、规范、效率、成本等角度考虑 , 短期难以量产 。 美国十年前就已发布相关隔空充电技术的概念产品 。
无线充电1.0向2.0迈进路上挑战多
Dialog半导体公司中国区总经理何凌认为 , 现阶段无线充电1.0正逐渐迈向无线充电2.0 , 即RF/Microwave无线充电真正实现无接触、有一定距离的充电 。
以上所述三类无线充电方式各有自身发展壁垒 , 何凌表示 , 电磁感应式对距离和摆放位置要求很高 , 只适合极短距离充电;磁共振式可实现中远距离大功率充电 , 但对小型化和共振频率调节难度非常大;射频(RF)无线电波式可实现射频覆盖范围内的多个设备同时充电 , 但易受干扰、传输效率低 , 适合低功率场景 。
同时他也指出 , 目前磁感应式成熟用于手机充电市场;RF无线电波式成本较低 , 可实现隔空充电 , 已经有手机厂商推出相关产品 。 此外 , 无线充电技术所面临的共有技术壁垒还包括如何解决在充电距离/充电功率增加时所带来的辐射问题 。 未来不同的市场领域应用会因充电距离和传输功率的差异 , 而对不同的无线充电技术有倾向性 。
电磁感应充电的优势在于充电效率高 , 转化率高 , 智能手机充电效率可达80% , 但对于距离要求更为严格 , 必须把手机放在充电板上才可以充电 , 越近效率越高 。 目前市面上小米、华为、苹果的机型应用的无线充电大多采用的是这种方式 , 用户可以将手机放在充电底座上充电而无需充电线 。
产业链企业发展虽道阻且长仍持续前进
Dialog半导体公司紧跟前沿市场 , 在无线充电领域投资了Energous 。 Dialog负责EnergousWattUP产品的市场、销售等 。 Energous的无线充电方案是基于RF射频原理 , 具有成本低、射频覆盖范围内多个设备同时充电的优点 , 可用于IoT、助听器、手持设备等领域 。
的确 , 无线充电技术已经覆盖多个应用设备领域 。 吉成无线(深圳)有限公司负责人认为 , 随着“智能家居”演进 , 由桌面移动式充电在向“家具集成式智能多功能无线充电”演进 。 该公司主要集中发开在智能家居和智慧城市领域的无线充电方案 。