Wenn es um das Laden im Leben geht, ist die erste Reaktion, ob man ein Ladegerät und ein Ladekabel verwendet.In den letzten Jahren sind eine Reihe von „Wireless Chargers“ auf den Markt gekommen, die „in der Luft“ geladen werden können.Welche Prinzipien und Technologien kommen dabei zum Einsatz?
Bereits 1899 begann der Physiker Nikola Tesla mit der Erforschung der drahtlosen Energieübertragung.Er baute in New York einen drahtlosen Stromübertragungsturm und entwickelte eine Methode zur drahtlosen Stromübertragung: Er nutzte die Erde als Innenleiter und die Ionosphäre der Erde als Außenleiter und verstärkte den Sender im dazwischen etablierten radialen Schwingungsmodus elektromagnetischer Wellen Die Erde und die Ionosphäre schwingen mit einer niedrigen Frequenz von etwa 8 Hz und nutzen dann die elektromagnetischen Oberflächenwellen, die die Erde umgeben, zur Energieübertragung.
Obwohl diese Idee damals noch nicht verwirklicht wurde, handelte es sich um eine mutige Erforschung des kabellosen Ladens durch Wissenschaftler vor hundert Jahren.Heutzutage wird auf dieser Basis kontinuierlich geforscht und getestet und die kabellose Ladetechnologie erfolgreich entwickelt.Das ursprüngliche wissenschaftliche Konzept wird schrittweise umgesetzt.
Beim kabellosen Laden handelt es sich um eine Technologie, die eine nicht-physische Kontaktmethode zur Energieübertragung nutzt.Derzeit gibt es drei gängige drahtlose Energieübertragungstechnologien: elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Resonanz und Radiowellen.Unter diesen ist der elektromagnetische Induktionstyp eine weit verbreitete Methode, die nicht nur eine hohe Ladeeffizienz, sondern auch niedrige Kosten aufweist.
Das Funktionsprinzip der kabellosen Ladetechnologie mit elektromagnetischer Induktion besteht darin, die Sendespule auf der kabellosen Ladestation und die Empfangsspule auf der Rückseite des Mobiltelefons zu installieren.Wenn das Mobiltelefon in der Nähe der Ladestation aufgeladen wird, erzeugt die Sendespule ein magnetisches Wechselfeld, da sie an den Wechselstrom angeschlossen ist.Die Änderung des Magnetfelds induziert einen elektrischen Strom in der Empfangsspule, wodurch die Energie vom Sendeende zum Empfangsende übertragen und schließlich der Ladevorgang abgeschlossen wird.
Die Ladeeffizienz der kabellosen Lademethode mit elektromagnetischer Induktion beträgt bis zu 80 %.Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftler einen neuen Versuch gestartet.
Im Jahr 2007 nutzte ein Forschungsteam in den Vereinigten Staaten erfolgreich die elektromagnetische Resonanztechnologie, um eine 60-Watt-Glühbirne etwa 2 Meter von der Stromquelle entfernt zum Leuchten zu bringen, und der Wirkungsgrad der Energieübertragung erreichte 40 %, was den Forschungs- und Entwicklungsboom im Bereich der Elektromagnetik auslöste Resonanz-Wireless-Charging-Technologie.
Das Prinzip der kabellosen Ladetechnologie mit elektromagnetischer Resonanz ist das gleiche wie das Resonanzprinzip des Schalls: Ein Energiesendegerät und ein Energieempfangsgerät sind auf die gleiche Frequenz eingestellt, und die Energie der anderen kann während der Resonanz ausgetauscht werden, so dass die Spule in einem Gerät kann weit weg sein.Der Abstand überträgt Strom an eine Spule in einem anderen Gerät und vervollständigt so den Ladevorgang.
Die kabellose Ladetechnologie mit elektromagnetischer Resonanz durchbricht die Beschränkungen der elektromagnetischen Induktionsübertragung über kurze Entfernungen, erweitert die Ladeentfernung auf maximal 3 bis 4 Meter und hebt außerdem die Beschränkung auf, dass das Empfangsgerät beim Laden Metallmaterialien verwenden muss.
Um die Distanz der drahtlosen Energieübertragung weiter zu vergrößern, haben Forscher die Funkwellen-Ladetechnologie entwickelt.Das Prinzip ist: Ein Mikrowellen-Sendegerät und ein Mikrowellen-Empfangsgerät vervollständigen die drahtlose Energieübertragung, das Sendegerät kann in eine Wandsteckdose eingebaut werden und das Empfangsgerät kann auf jedem Niederspannungsprodukt installiert werden.
Nachdem das Mikrowellensendegerät das Hochfrequenzsignal gesendet hat, kann das Empfangsgerät die von der Wand reflektierte Funkwellenenergie erfassen und nach Wellenerkennung und Hochfrequenzgleichrichtung einen stabilen Gleichstrom erhalten, der von der Last verwendet werden kann.
Im Vergleich zu herkömmlichen Lademethoden durchbricht die kabellose Ladetechnologie in gewissem Maße zeitliche und räumliche Beschränkungen und bringt viel Komfort in unser Leben.Es wird davon ausgegangen, dass die Weiterentwicklung der drahtlosen Ladetechnologie und verwandter Produkte eine umfassendere Zukunft bieten wird.Bewerbungsaussichten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20.06.2022
