苹果希望无线充电系统的功率输出能够更快

无线充电,亦称“感应充电”。它的工作原理是利用充电站形成一个交变磁场。所有配置适当感应线圈的设备都可以在交变磁场附近接收电能,而无需与诸如插座等设备发生“物理连接”。

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苹果什么时候才会给 iPhone
使用无线充电技术?他们还在研究如何完善目前的技术。

尽管多年前无线充电技术就已被人所知(例如:无线充电牙刷),但直到近几年才得以渐渐普及。得益于不断革新的技术和新制定的无线充电标准,无线充电速度与原有速度相比提升了2.5倍。根据相关机构对市场的预测,2019年将是无线快充的元年。无线充电行业已经逐步迈进15W、20W甚至更高功率的快充时代。

无线充电技术(Wireless charging technology,
WCT),源于无线电能传输技术(WPT),目前已经大规模商业化推广,主要应用于小功率设备的充电上,而应用于电动汽车充电的大功率无线充电正成为各大汽车厂商的关注焦点。

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一、无线充电带来变革

早在 2013
年苹果公司就有一项专利曝光了他们正在研究的一个非常成熟的无线充电系统,该系统利用近场磁共振来供应电源。苹果的无线充电将通过“近场磁共振”技术建立起一个有效范围
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米的充电区域,凡是支持这一技术的苹果设备只要放置在该区域内,就可进行无线充电,无需任何连接线或电源插头。苹果未来非常有可能在旗下产品上使用这个成熟的无线充电系统。

无线充电技术,被广泛应用于终端设备,如:智能手机,智能手表,无线耳机等电子设备的接收端,利用电磁感应将电能从充电基座传输到电子设备,为设备的充电电池供电或使设备运行。在高频传输期间,铁氧体片具有非常高的磁导率,可以屏蔽来自其他电子设备的信号干扰。但铁氧体片的结构非常脆弱,在模切和层压过程中很容易破裂,这时,在表面粘贴一条具备保护功能的单面胶带就显得至关重要了。

目前各类电动汽车的充电方式主要以充电站、充电桩或更换电池的模式为主,虽然全球充电站和充电桩的建设速度日益加快,但仍然无法匹配电动汽车快速增长的需求,成为了制约电动汽车发展的最大瓶颈之一。

美国专利商标局今天又公布了苹果另外一项与无线充电技术相关的专利,该专利与感应电力传输系统的阻抗匹配相关。目前苹果在智能手机市场最大的竞争对手三星已经在旗下的智能手机产品上使用无线充电技术,因此不管是行业还是用户也都希望苹果能够尽快在旗下的iOS设备上使用这项技术。

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WCT作为一种新兴的充电技术,相比于传统充电技术,具备可靠性高、安全性高、空间利用率高、单位投资效益高、建设时间短、使用与管理便捷等优势。

根据苹果在专利文件中的介绍,目前便携电子设备在进行无线充电时,电子设备中的电磁感应线圈将会与感应充电表面,即充电基座内的电磁感应线圈相互匹配。通过改变或者切换流经发射线圈的电流,接收的线圈就能够感应到电流。便携电子设备可能会适应使用接收电流,从而给设备的电池充电。

目前市场上对于10μm及以下的单面遮蔽胶带最为青睐,因为其超薄的设计可以为无线充电模组最大化地节省宝贵空间。德莎两款性能卓越的10μm产品解决方案——67310和7910单面遮蔽胶粘解决方案可以为铁氧体片戴上“金钟罩”,提供出色“保护力”:

一是可靠性高。传统有线充电站模式在恶劣天气使用非常不便,充电设备易受环境影响产生积尘老化等问题,后续设备维护难度高成本大。而无线充电可以采取密封安装与无接触使用,可在恶劣天气条件下进行使用并提高了可靠性。

在感应电能传输过程中便携电子设备可能会进入多个功率模式。比如一台便携电子设备在感应充电一段时间之后会从低功率的充电模式切换到恒流充电模式,功率也就会跟着提高。不同的运行模式会有不同的负载状态。

PI薄膜基材自身具有良好的耐温性,优异的化学稳定性,为铁氧体片和纳米晶的贴合提供了最佳防护;

二是安全性高。电动汽车无线充电没有外露的连接器,彻底避免漏电、跑电等安全隐患,保障人身安全。

很多情况下,负载状态的变化就会降低发射器和接收器之间的电力传输效率。因此苹果认为我们需要一个相应的解决方案,以提高便携电子设备在不同的功率模式下的电力传输效率。

PET基材具备优秀的遮光性能,易于模切;

三是空间利用率高。由于无线充电设备贴近地面安装,甚至可以埋入地下,在相同建设面积情况下,可植入的充电设备数量更多,增加了充电站空间利用率。

苹果这项专利中就介绍了感应充电接口管理效率的方法和系统。同样地该系统中包括感应电力发射器和接收器。阻抗控制器和电力接收感应器相互匹配,还可以对其进行设置,根据便携电子设备对电力的要求的变化相应地增加或者减少感应电力接收器的电阻抗。

具备良好的绝缘和阻燃特性,以及优秀的防刮擦和抗指纹性能;

四是单位投资效益高。2000万投资,有线充电仅能提供4-8个停车位,支持40辆左右大巴,而无线充电可建造80个停车位,支持400辆大巴,或1000辆左右乘用车停车位。

苹果指出感应电力寄售期可以是任何适合的电子设备,包括平板电脑设备、电话、个人电子助理、电脑、穿戴通信设备、穿戴健康助力、智能手机或者媒体播放器。

两种方案都具有黑色磨砂表面和低光泽度,可以覆盖铁氧体材料外观表面的不平整;同时,单面胶带的哑光黑色更可以实现电子设备的“内外兼修”

五是建设时间短。相比于一个有线充电站需要约6个月时间建设,无线充电仅需一个月,其中包含两周水泥凝固时间。

苹果公司迟迟不在旗下产品上引入无线充电技术或许也有他们自己的考虑。此前苹果全球市场营销高级副总裁
Phil Schiller
就指出,无线充电最终仍然需要用户将充电器插入电源插座,只是充电器和移动设备之间不需要任何线缆,在用户体验上并没有什么实质性的改变。

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六是使用与管理便捷。无线充电设备简化了充电流程,可以配合网络进行无人化管理,无需专业人员值守,将来更可以配合自动驾驶与车联网,在方便了用户的同时也降低了充电站的运营成本。

随着无线充电市场的不断发展,市场亟待更极致纤薄的解决方案。德莎始终致力于产品和技术的不断创新,为客户提供业界领先的解决方案,,研发厚度仅为5μm的新品遮蔽胶带,让我们一起期待吧!

二、无线充电发展历程

最早提出WCT设想的是尼古拉•特斯拉(Nikola
Tesla)。1890年,特斯拉提出:把地球作为导体,在地球与电离层之间建立起低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力。1901年,特斯拉尝试建立瓦登克莱弗塔(Wardenclyffe
Tower)。这其实是一个大功率的无线发射塔,按照特斯拉的设想,它可以向大西洋对岸传送电话、广播,甚至无线输电。由于缺乏足够资金,特斯拉的尝试以失败告终。但人类对WCT的研究并未就此终结。在随后的几十年中,经过不断的研究与改善,WCT逐渐普及推广。

20世纪60年代初期,雷神公司(Raytheon)做了大量的无线充电研究工作,从而奠定了无线充电的实验基础,使这一概念变成了现实。

2007年6月,麻省理工学院(MIT)的Marin
Soljacic带领的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果,团队利用电磁共振器和电源隔空点亮了一盏2
m 开外的60 W
电灯泡。这项技术最远传输电能距离为2.7m,但研究者相信,电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。

三、无线充电技术方式