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無線充電躍起,進階版RFbased WPT 搶食IoT 供電

本文作者:任苙萍       點擊: 2020-06-08 11:00
前言:
  
隨著智慧手錶、真無線耳機(TWS) 等穿戴裝置熱銷,無線充電功能也從旗艦機逐漸邁向大眾化,而充電器也朝多功能/多介面/多設備整合發展。例如,在無線充電器上附加藍牙(Bluetooth) 連線功能,讓用戶在充電同時,依舊能接聽電話及享受影音,或是將USB Power Delivery (USB PD) 和高通快充技術(Quick Charge, QC) 集於一身的行動電源。
 
在物聯網(IoT) 時代,需要無線充電的不只是手機和穿戴裝置,而IoT 供電一直是人們關注的議題,尤其是在不易更換電池的場域中;能量採集(Energy Harvesting)曾是唯一優選,但現在,基於射頻(RF) 的無線電力傳輸(WPT) 似乎也成了備選方案。業界認為,Qi標準並不能解決IoT 的電源問題。
 
實現無線能量傳輸的技術包括:感應、諧振感應耦合和微波能量傳輸。感應是透過兩個線圈之間非常近距離的能量傳遞獲得,而諧振感應耦合是基於諧振隧道效應——當波導與發射器相連時形成一條隧道,將能量轉化為電能;更長的距離,則是經由無線電和微波能量傳輸取得。無線電和微波能量傳輸會借助整流天線作用,將微波能量轉換為電能。西雅圖無線生產商WiBotic 已獲得將感應和磁共振混合在一起的無線能量機制專利,其自適應匹配系統由一個發射器單元組成,使用電源生成WPT 訊號並傳送到發射天線線圈。當發射器單元識別到時,電場會逐漸上升,然後由天線收集並傳送到充電器。
 

圖:WiBotic 無線充電系統包含四個主要硬體組件:發射單元、發射天線線圈、板載充電器、接收天線線圈

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