发明小型无线充电器的是谁(无线充电专利是哪个公司发明的)

baike.aiufida.com 小编在本篇文章中要讲解的知识是有关发明小型无线充电器的是谁无线充电专利是哪个公司发明的的内容,详细请大家根据目录进行查阅。

文章目录:

无线充电技术是谁发明的?

无线充电技术是天才科学家尼古拉·特斯拉发明的。早在1890年,物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉就已经做了无线输电试验。磁感应强度的国际单位制也是以他的名字命名的。而特斯拉不仅止于这一个方面的科学发明,他发明的东西太多了,有兴趣的可以了解一下

无线充电,对电动汽车来说有用么?

前一阵,国家发布了关于“电动 汽车 无线充电”的一系列国家标准。

国家标准化管理委员在公告中发布: 《电动 汽车 无线充电系统 第1部分:通用要求》 (GB/T 38775.1)、 《电动 汽车 无线充电系统 第2部分:车载充电机与充电设备之间的通信协议》 (GB/T 38775.2)、 《电动 汽车 无线充电系统第3部分:特殊要求》 (GB/T 38775.3)、 《电动 汽车 无线充电系统第4部分:电磁环境限值与测试方法》 (GB/T 38775.4)共4项国家标准。

该标准体系规划标准18 项,规范电动 汽车 无线充电系统在公共以及私人应用领域的技术要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信协议、测试要求及试验方法、互操作性要求及测试方法、施工验收、运行维护等。 本次发布4项国家标准,还有4项国标正在编制过程中。

无线充电,在如今这个年代,并不是什么新鲜玩意。

尤其对于诸位正在用手机的朋友们来说,可能刚刚把手机从无线充电板上拿起来。不过对于电动 汽车 来说,无线充电技术一直都处在“只闻其声,不见其人”的阶段,尽管近几年有不少车企展示过实车无线充电功能,但终究未能在量产车上搭载,更谈不上普及了。

理论上说,电动 汽车 无线充电技术不仅仅能够极大提高用户用车的体验,更是为未来自动驾驶使用场景无人化的最后一环做好了铺垫。而之所以迟迟未能真正走向市场,其中一个重要原因就是各个国家对该技术未能尽早制定统一标准,从而产生了一系列的“连锁反应”,导致难以规模化、市场化。只有相关标准确定后,行业有可能真正快速发展。

颇有意思的是,在此次发布的国标中,除了由中电联、中国电力企业联合会主导,以及电科院、中汽研两个政府部门的参与,还有唯一一家外企参与了国标制定——WiTricity公司。其实WiTricity还曾参与过北美(SAE J2954)和欧洲(ISO 19363、IEC 61980)两大市场的电动 汽车 无线充电标准的制定。

这家公司什么来头?这得从无线充电技术本身讲起。

无线充电,起源于迈克尔·法拉第的电磁感应,由尼古拉斯·特斯拉发明,直到近10年才真正落地应用。目前主要有三种方式:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式;不过其中 无线电波式 由于是通过将电磁波转换为电能,所以功率与安全性的平衡问题棘手,目前应用较少,这里暂且不提。

(尼古拉斯·特斯拉对全球无线充电的设想)

电磁感应式 ,简单理解即是变压器的原理,向初级线圈输送电能,使得次级线圈耦合感应产生电流,从而实现将能量从一端“无线”传输至另一端。

(手机无线充电器原理示意图,图/Real Engineering)

这种方式的原理和硬件要求相对简单,相关标准制定较早,例如我们熟知的Qi无线充电标准是由WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)制定。所以这类充电技术已经实现了规模化,其生产成本较低,且经过了市场的考验,较为普及。

缺点则是由于技术原理本身的限制,传输距离太短,随着距离增加,无线充电的损耗会增大,效率降低。所以这也是为什么当手机离开无线充电板稍远一点,就无法充电的原因。

电磁共振式 ,简单理解即是电磁感应式的“升级版”,本质上是通过电磁共振的技术,在松耦合情况下,提高电磁感应传输效率,从而在保证效率的同时,实现较长的传输距离(充电距离、充电面积比电磁感应方式提升10倍以上)。

(2007年MIT教授Marin Soljačić团队展示的电磁共振无线充电技术)

2007年MIT教授Marin Soljačić团队撰写论文,并展示了电磁共振无线充电技术,用两个5匝铜线圈作为两端,在两米的距离点亮了60W功率的灯泡,效率约为45%。随后该研究团队就采用项目的名字,成立了一家私人公司,即WiTricity,并以此技术申请了相关专利。

相比于电磁感应式,电磁共振式的特性显然更加符合电动 汽车 无线充电的需求。所以在技术展示公布不久,WiTricity就接到了奥迪、宝马、克莱斯勒、捷豹、日产和丰田抛来的橄榄枝,纷纷表示愿意与其合作。

然而得到资金支持后,应用于电动 汽车 的无线充电技术发展,并没有如预期般美好。真正落地的车型寥寥无几,例如2018年宝马展示的530e iPerformance,能够以3.2kW的功率无线输送电能。

在此期间,与之竞争的高通公司曾收购Halo无线充电公司,同样大力发展电磁共振式无线充电技术,也曾宣布将在2018年将无线充电技术搭载于奔驰S550e车型上。然而经过多年发展,高通可能认为消费电子市场更为重要,于是在2019年将关于电动 汽车 无线充电部门和所有技术专利出售给了WiTricity。

此后,WiTricity包揽了大量电动 汽车 无线充电的专利,并凭借此优势开始在各个地区推进相关标准的制定。

其实专注于电动 汽车 无线充电技术的公司有不少,但是最终或者沦为实验阶段,或是经过市场考察调研,发现这项技术似乎并没有前景,最终放弃,转而奔向消费电子领域无线充电技术。早起就入场的各大车企最后也大多保留着不温不火的态度。

(WattUp公司展示的电磁共振多设备同时充电技术,在一定范围内皆可为设备充电,无须接触式靠近充电源)

无线充电,表面上似乎只解决了“懒”的问题,省去了拿起充电枪插入充电口的过程;但实际上无线充电解决的问题并不止于次,通过无线充电可以将充电规范和接口完全统一化、比之有线充电布局要节省空间、能够解决很多存在充电桩安全问题、可以为自动驾驶出行业务提供完全无人化运营。

(特斯拉测试的充电机器人)

当然,无线充电从功率角度讲,样品产品最高也就22kW,与超充动辄100多kW相比的确慢很多;但这并不妨碍在很多场景下的实用便利,例如车辆放在停车场时和回到家停入车库时,无线充电带来的无感化能够真正让车辆“无时无刻”地在充电,丝毫不被“补能”问题担忧。

不过话又说回来,如此多的“先驱”一个个最终放弃,他们并非不知道这些优势,而是要相对完善地实现这一切并非那么容易。

除了充电速度无优势之外,电动 汽车 无线充电的安全问题一直是阻碍市场接受的重要原因之一。尽管从科学论证的角度,电磁共振技术所采用的6.78MHz频段的波长大约在30米,对人体是无害的,但是这些问题的论证还需要大量实验和时间来论证。

不仅如此,之前缺乏的标准制定,导致整个产业无法达到规模化,导致硬件设备的成本相比有线充电要贵很多,这样一来,无论对于个人用户还是公共设施建设,都不划算,也就很难推进。其实即便现在中国制定了相关标准,也需要较长的时间来逐步完善整个产业,从而循序渐进地降低成本,进而真正被市场接受。

也就是说,对于电动 汽车 的无线充电技术,目前的处境非常像特斯拉刚刚起步的阶段,相关产业的不成熟,就一定意味着在初期阶段步履维艰。说来也巧,无线充电技术与电动 汽车 的“坎坷”经历十分相似,都是具有百年 历史 的东西,并非什么新技术。然而受到各种大环境因素的影响,导致迟迟得不到真正的发展;但这些技术一旦得到助力,就会快速释放能量,显露出极强的发展潜力。

量变到质变,电动 汽车 充电技术的“春天”或许真的要来了。

汽油车还没走,充电桩又要淘汰了!华为的汽车无线充电是咋回事?

华为「无线充电」技术无法淘汰解析-莫要夸大其词

今日华为公布一项技术专利,为「智能 汽车 无线充电车位」;该技术可以为所谓的智能 汽车 、新能源 汽车 与自动驾驶 汽车 充电,车辆可以云端查询停车场信息、将车辆信息与预储信息进行匹配,根据车辆的尺寸匹配车位尺寸和无线充电装置安全装信息,以综合分析车辆是否能进行无线充电。

在检索出有或有多个充电车位之后,云服务端可以通过计算地面发射端与车辆接收端的重合面积或其他因素,以引导车辆前方最佳充电位置。

图1:专利

图2:使用方式

对于华为申请的专利似乎总能够引起热议,不能否认华为在IT领域有相当的成果,不论5G技术还是鸿蒙系统都有很大的意义;但是华为在 汽车 领域毕竟还只是“新秀”,解读华为的技术成果应该理性与“克制”一些,这项无线充电技术实际并没有什么特别之处。

首先通过软件实现云服务端与作为终端的车辆进行联动,通过车型的技术特点引导车辆选择适合的充电位——在充电桩阵营中早已经不是什么新鲜技术,充电桩分为直流快充桩和交流慢充桩,插电混动与增程电动 汽车 多只能使用第二种,电动 汽车 绝大多数用第一种。所以在软件中注册登记车型之后,各个品牌的软件基本都能够帮助车辆区分识别快慢充,这与华为区分不同标准的无线充电位又有什么本质的区别呢?

核心问题:华为的无线充电技术是“颠覆性技术”吗?

当华为推出这项无线充电位的专利之后,网络上关于“充电桩要被淘汰”的说法不胫而走,似乎华为推出什么技术都能颠覆整个行业;然而这是绝对不可能的,只能说无线充电位是一个补充,最有价值的方式并不是在充电车位进行普及。

无线充电技术并非华为发明,首个进行无线充电技术常识的人是发明家「尼古拉特斯拉」,也就是与爱迪生有很多恩怨纠葛的那位发明家;不过这项技术初期没有得到认可,在燃油 汽车 普及之后也被搁置了很长时间。近些年因智能手机需要无线充电才被关注,不过在 汽车 上的应用其实比智能手机更早,国内研发车辆无线充电技术的企业有中兴和比亚迪,重庆大学也有深入的研究。

【2005年-非接触式充电专利】已经应用,这个专利属于比亚迪;这家企业不仅是乘商用车和轨道交通的制造商,同时也是化学电源和IT代工知名度非常高的企业,2003年就已经是全球第二大电池供应商。所以在充电技术领域显然也是有领先优势的,在这项技术研发成功之后,实际上2014年比亚迪出口美国的电动大巴就装备WAVE无线充电设备,而且还被犹他州大学拿去研究和试验。

所以华为的无线充电来的其实比较晚,在传统车企中也有奔驰、宝马和沃尔沃等品牌应用过这种技术,但是无线充电很难普及。

无线要如何充电呢?

无线充电的原理其实很简单,在车辆的底盘位置安装“接收线圈”,在连接电网的充电设备上安装“发射线圈”;两驱线圈的振动频率要相同,送电端通过线圈形成电磁场,受电端的线圈产生电流即可为动力电池组充电。

无线充电器在 汽车 上还比较少见,但是在手机和车载设备上就很常见了;比如手机的无线充电底座,以及带有无线充电功能的车载手机架。这种车载手机架要通过12V点烟器取电,之后在底座内部的线圈里形成电磁场,夹住的手机只要有无线充电的功能,受电线圈就能够产生电流来充电了,但有没有发现充电的速度其实很低。

无线充电的功率确实很低,目前只有极少数的品牌的手机支持7-10W的无线充电,大部分设备都只有3-5W的标准,如果再加上在损耗实际会更低;但是接线充电的功率可以达到50-65W,充电效率会有非常大的差异。这就是无线充电至今也没有普及的原因,使用体验实在是比较一般;比如正在使用的手机在室内从来不用无线充电,因为无线充电也还得把手机放在充电板上,都已经找到充电板为什么不接线快充呢?会使用无线充电也只是在车上而已,预留的无线充电板可以免去插线的烦恼,那么在 汽车 上还有应用的价值嘛。

如果追求时效性的充电当然只能选择快充,慢充用无线充电和交流充电桩也没有什么区别;所以无线充电普及的意义并不大,因为车辆要增加受电线圈和充电设备,这会造成车辆价格的提升,智能电动 汽车 的制造成本本就偏高,没有必要再进一步的提升了,除非是充电会比较麻烦的大型客货车可以考虑。

无线充电最终的应用方式是什么?

重庆大学从2002年开始研发的无线充电技术是有很大前景的,因为这种无线充电不是应用于固定的车位——而是应用于【道路】。只有让公路实现“边走边充”、让公路成为无线充电送电端,这种技术也才有普及的价值。

原因非常简单,无线充电的效率低,虽然理论上也可以实现大功率充电,但很多无法预测的问题也会随之而出现;但是电动 汽车 是车速越低耗电量越低(没有怠速概念且有恒扭矩优势),其次中高速巡航驾驶的电耗也比较低,此时用无线充电边走边充是可以实现“电池组容量不下降”的。说白了就是能实现无限续航,道路有多长、续航就能有多长。

无线充电适合离地间隙比较低的家用 汽车 ,因为送电线圈和受电线圈的距离不能太大,否则无法感应并充电;尺寸较大的客车与货车也可以使用这种技术,但更理想的方式还是采用与高铁和有轨电车一样的架空接触充电,车顶的充电弓搭上充电网的充电效率会高很多,这种方式适合耗电量较大的重载车型。

而不论使用无线还是有线充电,车辆的接收器单元又能够精准的记录充电量;那么这就能实现无限续航和低成本通勤兼备了,这才是无线充电技术的意义吧。至于固定车位的无线充电更像是一种“轻奢技术”,实际应用价值与充电桩相比也许并不高,用无线充电手机的你在家里还会用无线充电吗?

天和MCN发布,保留版权保护权利

汽车 两大原则,第一是补充动力,第二是维修,这两项如果不能超越汽油车,新能源车就不可能爆发增长。

等着几个节点吧:

1,新能源氢能、电能技术大突破,补充动力迅捷便利。

2,汽柴油紧缺或价格居高不下。

3, 汽车 结构大幅度简化,集成模块维修得以实现。

无线充电器到底是个什么东西?

尼古拉·特斯拉发明“特斯拉线圈”,开启了无线式电力传播时代的大门。无线充电市场未来潜力颇大,不仅仅是手机,还有各种数码,智能家居,汽车等领域可以发展,所以极受重视。

无线充电原理是什么?

无线充电基本原理,就是将电流转换为磁场,磁场通过空气传输后又转换成电流输送给智能终端。

系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电,或用24V直流电端直接为系统供电。经过电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个电感线圈耦合能量,次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。

变化的磁场会产生变化的电场,变化的电场会产生变化的磁场,其大小均与它们的变化率有关系,而正弦函数的变化率是另外一个正弦函数,所以电磁波能够传播出去,而感应电压的产生与磁通量的变化相关,所以线圈内部变化的磁场产生感应电压,从而完成充电过程。

扩展资料 

19世纪30年代,物理学家法拉第发现了磁场和电流之间的关系,约60年之后,尼古拉·特斯拉发明了特斯拉线圈,证明了电流能够通过空气传输电力,从而启发人们探索抛开线缆传输电力的新方法。

最早实现无线充电应用的产品是电动牙刷。上世纪90年代,多个品牌的电动牙刷已经基于电磁感应技术,实现了无线充电。其方法是,在牙刷底部和充电座上配备一组感应线圈,牙刷靠近充电座时就可实现自动充电。

目前,无线充电大概有三种传输方式:电磁感应式、无线电波式、磁场共振式。三种方式各有所长,其中无线电波式由于功率低、能耗高、可行性差,不被看好。从消费市场来看,通常被提到的无线充电产品一般采用电磁感应式和磁场共振式。

参考资料来源:百度百科-无线充电器

参考资料来源:人民网-无线充电,迟早的事

无线充电器的发展历史

早在19世纪30年代,迈克尔·法拉第就发现,周围磁场的变化将在电线中产生电流。19世纪90年代,塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉就申请了最初的一个专利。

但遗憾的是,这方面的研究延迟了一个世纪。最大的障碍是传输效率太低又存在危险。电磁辐射只适合传送信息,并不适合传送能量。因为辐射无定向性可言,能量将会浪费在无用的空间中。有人设想使用定向电磁辐射,比如激光,但其可操作性不强且极具危险性。

香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池充电平台”,可将数个电子产品放在一个充电平台上,不需外接电线,透过低频电磁场自动充电,充电时间与传统充电器无异。但这一技术仍需要产品与充电器接触,它主要利用的是近场电磁耦合原理。

美国麻省理工学院的研究人员在无线传输电力方面取得了新进展,他们用两米外的一个电源,“隔地”点亮了一盏60瓦的灯泡

索利亚契奇的设计,非辐射无线能量传输有距离的限制,接收器越小则这个距离越短。他计算出笔记本电脑大小的物体可以在几米的范围内接受无线能量传输,“这样在每个房间安装一个发射源,就可以给整个住宅的笔记本电脑供电了。”

索利亚契奇希望通过使用不同材料和改进技术,把效率提高到70%至80%。他们相信,改进后的设备将在3到5年内为笔记本电脑、移动电话以及其他设备进行无线充电。

通过上述对发明小型无线充电器的是谁和无线充电专利是哪个公司发明的的解读,相信您一定有了深入的理解,如果未能解决您的疑问,可在评论区留言哟。

版权声明

本文仅代表作者观点,不代表百度立场。
本文系作者授权百度百家发表,未经许可,不得转载。

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文