Isang pangkalahatang ideya ng teknolohiya ng pagsingil ng wireless

Ang Wireless Charging ay ang proseso ng muling pagsingil ng mga elektronikong aparato na pinapatakbo ng baterya nang hindi direktang na-tether ang mga ito gamit ang mga wire at cable sa isang mapagkukunan ng kuryente. Binibigyan ng proseso ang mga gumagamit ng kalayaan na singilin ang kanilang telepono on the go nang hindi kinakailangan na mag-plug sa power outlet. Nangangahulugan ito na ang mga smartphone na pinagana ang pag-charge na wireless at iba pang mga aparato ay maaaring singilin sa pamamagitan ng simpleng paglalagay sa kanila sa isang talahanayan ng kape halimbawa o kahit na mas kumplikadong mga makina tulad ng mga de-kuryenteng kotse ay maaaring singilin sa pamamagitan lamang ng pagparada sa kanila sa garahe o sa pamamagitan ng wireless charge na pinagana ng kalsada. Tinatanggal nito ang lahat ng mga isyu sa kaligtasan na nauugnay sa pagsingil ng cord based at magbubukas ng pinto sa isang bagong uri ng kalayaan para sa mga gumagamit.

Ang pagsingil ng wireless ay nagsimula pa noong huling bahagi ng mga taon ng 1800 nang binuo ni Nikola Tesla ang tesla coil na dapat ay makakatulong sa pagpapadala ng kuryente nang wireless, habang ang eksperimento ay nabigo upang makamit ang layunin sa oras na iyon, ito ay nagbigay ng interes sa larangan at maraming tao ang nagsimulang magtrabaho ang ideya. Noong 2006, sinimulan ng MIT ang pagsubok ng paggamit ng resonant na pagkabit upang makapagpadala ng malaking halaga ng enerhiya at ito ang nagbukas ng daan para sa ilan sa mga mahusay na mga teknolohiya ng pagsingil ng wireless na umiiral ngayon. Maaari mong suriin ang eksperimentong ito upang makabuo ng isang Mini Tesla coil upang makapagpadala ng lakas nang wireless.

Paano gumagana ang Wireless Power Transmission

Ang pag-charge na wireless ay minsang tinutukoy bilang inductive charge sapagkat batay ito sa prinsipyo ng electromagnetic induction. Tulad ng system ng wireless na komunikasyon, nakakamit ang wireless singil sa pamamagitan ng pagkilos ng isang wireless enerhiya transmiter at tatanggap. Ang transmitter ng Wireless charge na karaniwang tinutukoy bilang ang istasyon ng pagsingil ay nakakabit sa isang outlet ng kuryente at inililipat ang enerhiya na ibinibigay sa pamamagitan ng outlet sa tatanggap na laging naka-attach sa aparato na sisingilin at inilalagay sa malapit sa istasyon ng singilin na wireless.

Nasa ibaba ang isang bloke diagram upang ilarawan ang mga bahagi ng isang Wireless singilin system at proseso ng pagsingil:

Tulad ng nabanggit kanina, ang pagsingil ng wireless ay gumagamit ng prinsipyo ng magnetic induction na ginamit sa mga electric power transformer, generator at motor, na ang pagdaan ng kasalukuyang elektrisidad sa pamamagitan ng isang coil ay nagdudulot ng pagbabago ng magnetic field sa paligid ng coil na nagdudulot ng isang kasalukuyang sa isa pang kaisa na coil. Ito ang prinsipyo sa likod ng paglipat ng enerhiya ng kuryente sa pagitan ng pangunahin at pangalawang likaw sa isang de-koryenteng transpormador kahit na tila sila ay ihiwalay sa kuryente. Sa Wireless singilin ang bawat isa sa mga bahagi (ang transmiter at ang tatanggap) na bumubuo sa system ay nagtataglay ng isang coil. Ang transmitter coil ay maaaring maihahalintulad sa pangunahing coil habang ang coil ng tatanggap ay maaaring ihalintulad sa pangalawang likaw ng isang electric power transformer. Kapag ang isang istasyon ng Pag-charge ay naka-plug sa supply ng kuryente ng AC,ang itinustos na kuryente ay naitama sa DC ng sistema ng pagwawasto matapos na ang sistema ng paglipat ay mag-o-overtake. Ang dahilan para sa paglipat ay upang makabuo ng nagbabago ng magnetikong pagkilos ng bagay na kinakailangan upang mahimok ang mga singil sa receiver coil.

Kinokolekta ng coil ng receiver ang papasok na lakas at ipinapasa ito sa circuit ng tatanggap na nagpapalit ng papasok na lakas sa DC at pagkatapos ay inilalapat ang kuryenteng natanggap upang singilin ang baterya.

Tulad ng itinatag sa itaas, ang paglipat ng kuryente ay nangyayari kapag ang magnetic flux, na nilikha sa pamamagitan ng pagtataguyod ng isang alternating magnetic field sa transmitter coil, ay ginawang isang kasalukuyang elektrikal sa coil ng receiver. Ang dami ng kasalukuyang nabuo na elektrikal ay nakasalalay sa dami ng pagkilos ng bagay na nabuo ng transmiter at kung gaano karami sa pagkilos ng bagay na iyon ang nakuha ng coil ng receiver. Ang halaga ng pagkilos ng bagay na nakuha ng tatanggap ay nakasalalay sa "kadahilanan ng pagkabit" na tinutukoy ng laki, distansya at pagpoposisyon ng coil ng tagatanggap na may kaugnayan sa transmiter coil. Nangangahulugan ito na ang isang mas mataas na kadahilanan ng pagkabit ay magreresulta sa mas mataas na paglipat ng enerhiya. Upang madagdagan ang mga pagkakataon ng isang mas mataas na kadahilanan ng pagkabit, Ang Ilang mga istasyon ng pagsingil na Wireless ay idinisenyo na may maraming mga transmiter coil tulad ng ipinakita sa Imahe sa ibaba.

Mga Pamantayan sa Pag-charge ng Wireless

Ang Mga Pamantayan sa Pag-charge ng Wireless ay tumutukoy sa hanay ng mga patakaran na namamahala sa disenyo at pag-unlad ng mga wireless device. Kasalukuyang mayroong dalawang magkakaibang pamantayan ng industriya para sa wireless na pagsingil na isinusulong ng sa iba't ibang mga katawan.

1. Pamantayan sa Rezence

2. Pamantayan ng QI

Ang pamantayan ng Rezence ay batay sa resonant inductive na pagsingil na tulad ng pagsingil ay nangyayari kapag ang parehong transmiter at receiver coil ay nasa taginting. Sa pamantayang ito, ang mga aparato ay maaaring makamit ang isang mas malaking distansya sa pagitan ng transmiter at ng receiver para sa singilin. Ang pamantayang ito ay isinusulong ng Alliance for wireless power (A4WP).

Ang pamantayan ng QI sa kabilang banda ay nakakamit ang wireless na paglipat ng enerhiya gamit ang masikip na pagkabit sa pagitan ng mga coil at laban sa pamantayan ng Rezence , ang transmitter at receiver coil ay laging dinisenyo upang mapatakbo sa bahagyang magkakaibang mga frequency dahil pinaniniwalaan na mas maraming kapangyarihan ang naihatid gamit ang setup na ito. Ang QI Standard ay isinusulong ng wireless power consortium na kinabibilangan ng mga miyembro tulad ng Apple inc, Qualcomm, HTC na banggitin ang ilan.

Maaari mong piliin ang pamantayang wireless na pinakaangkop sa iyong aplikasyon sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa mga trade-off sa pagitan ng EMI, kahusayan, at kalayaan sa pagkakahanay sa pagitan ng dalawang pamantayan. Gayunpaman, ang ilang mga istasyon ng pagsingil na wireless ay idinisenyo upang suportahan ang parehong mga pamantayan, nagbibigay ang mga ito ng mataas na interoperability sa pagitan ng mga aparato.

Simpleng Disenyo ng Wireless Charger Set

Bago ang pagbuo ng isang wireless charge system ang sumusunod ay dapat isaalang-alang.

1. Pamantayan: Kapag binibigyan ng kagamitan ang isang wireless na may kakayahan sa pagsingil, ang unang bagay na dapat gawin ay piliin ang pamantayan ng wireless power na umaangkop sa aparato at mga kaso ng paggamit nito. Ang ilang mga sistema ng pagsingil ay batay sa maraming pamantayan.

2. Pagpili ng Coil: Ang susunod na bagay ay ang pagpili ng tamang uri ng coil at coil geometry upang magkasya sa case ng paggamit. Ang mga vendor ay nagbibigay ng mga coil na ito sa karaniwang mga sukat kaya ang pagpili ng naaangkop ay dapat na batay sa rekomendasyon ng datasheet ng wireless charge transmitter IC na gagamitin.

3. Enclosure: Kapag nagdidisenyo ng mga Wireless system, mahalaga na ang enclosure ng mga aparato ay hindi metal at ito ay isang medyo patag na ibabaw upang makamit ang isang mas mataas na kadahilanan ng pagkabit sa pagitan ng transmitter at ng tatanggap. Epektibong pinipigilan ng metal ang enerhiya na naipapadala mula sa pagtanggap sa tatanggap at ang plastic enclosure ay dapat na idinisenyo upang maging ultra-payat.

Disenyo ng Transmitter

Ang system ng pagsingil na wireless ay binubuo ng parehong transmiter at ng tatanggap tulad ng naunang nasabi. Nasa ibaba ang iskematiko na nagpapakita ng disenyo ng isang transmiter.

Mayroong tatlong pangunahing mga bahagi na bumubuo sa transmiter; ang mapagkukunan ng kuryente, ang transmiter coil at ang switching circuit. Ang mapagkukunan ng kuryente ay karaniwang DC mula sa isang naituwid na AC. Pagkatapos ng pagwawasto ang Switching circuit ay ginagamit upang makabuo ng alternating signal na ginamit sa paglikha ng pagbabago ng magnetic field upang mahimok ang kasalukuyang paglilipat mula sa transmiter sa tatanggap sa pamamagitan ng transmitter coil.

Disenyo ng Tumatanggap

Ang disenyo ng tatanggap ay katulad ng transmiter maliban sa aksyon na nagaganap sa reverse order. Ang tatanggap ay binubuo ng isang receiver coil, resonance network, at rectifier at isang charger IC na gumagamit ng output ng rectifier circuit upang singilin ang nakakonektang baterya. Ang isang halimbawa ng circuit ng tatanggap ay ipinapakita sa imahe sa ibaba na may mga pag-andar na bahagi na Naka-highlight. Ang halimbawang ito ay batay sa LTC4120 singilin sa IC.

Mga Aplikasyon

Kasalukuyang ginagamit ang wireless singil sa maraming mga aplikasyon kabilang ang:

Mga smartphone at naisusuot
Mga notebook at tablet
Mga tool sa kuryente at service robot, tulad ng mga vacuum cleaner
Multicopters at mga laruang elektrisidad
Mga aparatong medikal
Singilin sa loob ng kotse

Bilang karagdagan sa mga magagarang dahilan kung bakit dapat kang gumamit ng wireless singilin, tulad ng hindi kailangang mag-plug sa isang aparato at walang mga isyu sa pagiging tugma ng plug, nagbibigay ng kaligtasan ang wireless charge mula sa mga panganib na nauugnay sa pagkonekta nang direkta sa mains. Bukod dito, maaasahan ito sa mga mas mabibigat na kapaligiran, tulad ng pagbabarena at pagmimina at pinapayagan ang seamless on-the-go na pagsingil. Sa wakas, tinatanggal ang pag-charge ng wireless na gusot at iba pang gulo na nilikha ng mga wire. Ngayon lang namin napakamot ang mukha ng pag-charge na wireless na may maraming mga aplikasyon ng nobela, ang bawat disenyo ng produkto na ginagawa kasama ang pag-iisip sa hinaharap ay dapat na maghangad na isama ang wireless na pagsingil bilang tiyak na isa ito sa mga paraan na sisingilin kami ng mga aparatong pinapatakbo ng baterya sa pinakamalapit na hinaharap.