ワイヤレス充電で、「有線」生活に別れを告げましょう!

ワイヤレス充電フォーム

ワイヤレス充電には、電磁誘導、磁場共鳴、電波の3つの形式があります。現在、最も一般的なワイヤレス充電方式は、Qiワイヤレス充電に代表される電磁誘導方式です。電子製品にQiのロゴがあれば、ワイヤレス充電が可能であることを意味します。第 2 世代 Apple Pencel の磁気充電と Huawei matepad pro の逆充電はどちらも Qi ワイヤレス充電技術を使用しています。

秘密を教えましょう。中国の BYD 社は、2005 年 12 月にはすでに、電磁誘導技術を使用した非接触型誘導充電器の特許を申請していました。

充電の原理についてどれくらい知っていますか？

電磁誘導

電流の磁気効果により、電流が流れる電線の周囲に磁場が発生します。図のようにワイヤをらせん状に巻くと、磁場の方向はワイヤを囲む方向からワイヤから放射状に外に向かう方向に変わります。このようなソレノイドコイルは充電台と電気機器内に配置され、交流電流は充電台の電力伝送コイルを通じて変化する磁場を生成します。電気製品を充電台に置くと、変化する磁場が電気製品の受信コイルを通過し、電流が発生し、送信端から受信端にエネルギーが伝達され、バッテリーの充電が始まります。

磁場共鳴

共振器のエネルギー送信装置とエネルギー受信装置は、大きなインダクタンスコイルと並列または直列に接続された小さなコンデンサで構成されています。両者を同じ周波数に調整すると磁気共鳴が起こり[1]、両者の間でエネルギーが交換されます。これは現在研究中の技術です。マサチューセッツ工科大学（MIT）の物理学教授マリン・ソルジャシック氏が率いる研究チームは、この技術を使って2メートル離れた場所にある60ワットの電球を点灯させ、「WiTricity」と名付けた。しかし、今回の実験で使用したコイルの直径は50cmに達しました。コイルサイズを小さくすると受信電力が減少するため、まだ実用化には至っていない。

電波

原理は、周囲の電磁波を電流に変換し、その電流を回路に送ることです。

このワイヤレス充電方式は、伝送距離が10メートル以上あり、長距離の低電力充電に適しており、いつでもどこでも自動充電を実現することもできます。ただし、変換効率が低いため、この方法を使用すると充電時間が長くなります。

時代の流れに遅れない:

中国科学院深圳先進技術研究所デジタル研究所のワイヤレス充電イノベーションチームも、磁気共鳴ワイヤレス充電の低電力応用シナリオの技術開発と製品カスタマイズに関する研究を行ってきました。

現在、チームは磁場共鳴結合の主要技術と設備の研究開発を完了し、ワイヤレス充電システムのプロトタイプを製作しました。磁気共鳴コイルに対象物を近づけるだけで「ワイヤレス充電」を実現します。

複数のデバイスを同時に充電するシミュレーション図

磁気共鳴ワイヤレス充電は、電磁誘導方式と比較して、長距離（数センチメートルから数メートル）かつ効率的な（伝送効率が80％を超えるものもある）電力供給、さらには1対多の電力供給を実現できます。

では、早速まとめてみましょう。

シェア電気自動車を充電する方法は、手動でバッテリーを交換することです。近くの車両のバッテリー残量と残り走行距離を APP インターフェースで確認できます。シェア電動自動車とシェア自転車の違いは、「指定された場所」に駐車しなければならない点です。駐車場は固定・計画されており、ほとんどの住宅街やショッピングモール、スーパーマーケットには駐車場があります。

編集者は次のように言っています。
新興のシェアード電気自動車業界が、手動のバッテリー交換方式を採用するとは予想していませんでした。シェアリング電気自動車でもワイヤレス充電やソーラー充電が採用されれば、充電ポートが露出していて安全でないとか、途中で充電切れになるといった心配がなくなります。

画像出典: Pixabay

ワイヤレス充電技術が広く利用されれば、ペースメーカーやセンサー、除細動器など体内に埋め込まれた医療機器の電源問題も効果的に解決できるかもしれない。

寄稿者: 西南大学科学普及宇宙ステーション、重慶物理学会、北碚区科学技術協会

監査専門家：張 喬明

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