提高无线充电技术充电效率的方式
引言:
近些年,随着对便携式电子设备的依赖的加深,人们也越来越期待充电技术的革新,对于无线充电技术的需求也不断加大,无线充电技术也十分适用于解决此问题.
摘要:
笔者提出两个设想:手机到充电装置的距离、磁能传输过程中的障碍物都对充电效率有所影响.而要提高充电效率,可以从两个方面解决:人为与技术.解决问题的方法也可分为两种:减小损耗与提升条件.
正文:
子.笔者推导出,手机到充电装置的距离越小,损耗越小.证明方式如下:
(1)V圆柱体=Sh 已有装置的传输方向是向上,且传输至的区域为圆柱体.h可大致理解为手机至装置距离.
(2)在输出能量相同的前提下,h越大,能量传输至的体积越大,单位体积上的能量越少,手机接收到的能量越少,损耗率越大.即,手机到充电装置的距离越大,损耗越大.
(3)同理可得,手机到充电装置的距离越小,损耗越小.
丑.我们假设,障碍物厚度相同前提下,其种类会影响传输效率;种类相同时,厚度会影响.[附1]而当技术成熟之后,装置可能可以在一定距离外对手机充电,此时需要考虑障碍物因素.举个实际例子,当手拿着手机时,手可能也等同于障碍物.
寅.由丑的例子可得,当手拿着手机下半部分时,若装置装在上方,即可忽略障碍物影响.
以上,子丑寅都是从人为角度影响;子丑为减小损耗,寅为提升条件.
[附1]遮挡物对充电的影响
实验次数
遮挡物
充电效率(格/min)
1
纸1张
0.7
2
塑料
0.5
3
硅胶
0.2
4
铁片
0
5
无
0.8
结论:金属对充电影响是最大的。
塑料硅胶其次
纸最小
3,手机悬空时对充电的影响
结论:手机悬空,无限充电无法给手机充电。
4,手机从0格冲到满格平均时间为71分钟,合4260秒
无线充电1分钟的电流:2-5A
手机1分钟的电流:1A,则至少损耗1A
Q=IT=4260S ·1A=4260c
即为手机从0林格冲到满格至少损耗4260库伦
[附2]手机覆盖面积对充电的影响(无遮挡物)
手机长度为14cm
实验次数
手机前端超出无线充电器的距离
充电效率(格/min)
1
大于1.5cm小于2cm
0.8
2
大于1cm小于1.5cm
0.8
3
大于0.5cm小于1cm
0.8
4
小于等于0.5cm
0
结论:由1,当手机前端超出无线充电器的距离小于等于5mm时,手机不能充电。
由2,3与4,当手机前端超出无线充电器的距离大于5毫米小于2厘米时,手机前端超出充电器的距离与充电效率无关。
卯.由附1可得,装置本身外壳在提及的4种材料中,选择塑料,能减少最多损耗.
辰.由附2可得,无线充电器所传输的能量覆盖到手机电池的面积越小,充电效率越低.则将电磁转化器、传输器制成和手机电池差不多大小、且将手机电池位置与装置中心尽可能贴合,也能增加效率.
卯、辰从技术角度,减小损耗、提升条件,理论上也能够提高无线充电效率