「尿袋」Bye Bye!30米远都叉到电
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#Tech实你
日期:
2022年10月16日
今时今日,智能手机可以帮我们解决很多生活难题,基本上一机在手,世界通行。但手机越方便,人们就越来依赖手机,万一手机无电,简直犹如世界末日!要解决手机充电问题,除了接驳充电器、带「尿袋」之外,还有什麽方法呢?南韩有工程师最近研发了一套超远距离无线充电系统,透过红外线,可以为系统 30 米范围内的手机充电,如果将来能够广泛应用,大家就无需再被充电器、尿袋所束缚。
透过吸收红外线发电

这套远距离无线充电系统由南韩世宗大学的研究团队研发,充电系统由发射器和接收器两个部分组成。发射器可以生产波长 1,550 纳米的红外线,接收器则是一个球形透镜后向反射器,当红外线透过空气发射到接收器后,会将光线聚焦到一个中心点,内里的太阳能电池在吸收光线后,就会产生电力。而如果发射器和接收器间的光线受到阻碍,系统就会自动切换至低强度安全模式。

 

测试结果显示,研究团队成功将 400 毫瓦的红外线传送到 30 米远地方,接收器则成功将光线转换成 85 毫瓦电力,足以供应电力给小型测试器。研究团队表示,会将系统扩大到为手机等电子产品充电的程度,亦会将类似原理提供给其他工作系统作电网测试,期待以此取代电线。团队亦指,这套远距离无线充电系统跟以往的无线充电系统优胜的地方,是不需要在安装的空间作大规模装修,球状接收器可以接收来自各方向的红外线,发射器亦不需要锁定或追踪接收器,系统工作距离更可以比部份设备远。


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无线充电技术发展成趋势

无线充电是近年手机发展的其中一大趋势,有人觉得无线充电还是要放在充电底座上,作用不大,但亦有人觉得很有用,认为可以减少充电线损坏问题,或是避免透过充电线的数据传送功能威胁到用户隐私等。要无线充电变得更方便,更需要的是隔空充电技术,除了南韩世宗大学,小米、Motorola 等都有研究隔空无线充电技术。

 

小米於去年发布隔空充电技术 Mi Air Charge,称手机不插线、不用底座,无论在手上还是袋里,都能远距离无线充电,更可以边玩边充、多设备同时充电,有遮挡也不影响。这套小米自主研发的隔空充电系统,有 17 项技术专利,由 144 个天线构成的相位控制阵列,把毫米波定向发射给手机,转化成电能,通过隔空充电桩,为多个设备同时提供5瓦的远距离充电。



至於 Motorola 的隔空充电技术 Motorola Air Charging,同样标榜不需要充电线,不受限於电源位置,手机无论在手上还是袋里,还是被遮挡,都可无感保持电量满格。 Motorola 的隔空充电设备由 1,600 支天线组成,有效范围是 3 米、100 度,可穿过纸张、皮革等阻碍物,同时为 4 台设备充电。充电设备还内置生物监测技术,识别到人体后,会避开或停止遮挡部分的充电波束,以保护用户安全。


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无线充电对人体是否有害?

不少人都会关注到,无线充电技术会否对身体造成伤害,例如辐射问题。无线充电原理是,电磁波产生后会在空气中游走,电磁波会产生辐射,频率越高能量越大,辐射也会越强。

 

根据国际非电离辐射防护委员会 (ICNIRP) 制定的安全上限,人体承受的安全辐射范围是每平方米 10 瓦。以一个香港家庭住宅面积是 45 平方米,即约 405 平方尺为例,住户可以承受的辐射功率最大为 450 瓦左右。隔空充电的充电桩最高发射功率只有 25 瓦,所以对人体而言是安全的。而隔空充电技术是以极窄波束的毫米波传电给手机,目前为止,暂时未有资料表明毫米波会带来辐射。一些手机生产商如小米等都表示,现有的隔空充电技术不会危害人体健康,当然,人们还是会担心是否会有些潜在危险未被发现。


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电动车都要无线充电

无线充电技术应用程度其实相当广泛,例如挪威早年便计划在的士站路面安装充电板,让电动的士在等客时可以同时无线充电。英国政府在 2020 亦宣布推出的电动的士无线充电试验计划,於诺丁汉市进行,为期半年,试验车辆可利用特制的充电插头和配套充电,能做到多车同时充电效果。另外据报,日本大型建设公司大林组与汽车零部件供应商 Denso 合作,为电动车提供无线充电道路,并已开始进行道路测试工作,目标是在 2025 年实现技术。


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这套远距离无线充电系统由南韩世宗大学的研究团队研发,充电系统由发射器和接收器两个部分组成。发射器可以生产波长 1,550 纳米的红外线,接收器则是一个球形透镜后向反射器,当红外线透过空气发射到接收器后,会将光线聚焦到一个中心点,内里的太阳能电池在吸收光线后,就会产生电力。而如果发射器和接收器间的光线受到阻碍,系统就会自动切换至低强度安全模式。

 

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根据国际非电离辐射防护委员会 (ICNIRP) 制定的安全上限,人体承受的安全辐射范围是每平方米 10 瓦。以一个香港家庭住宅面积是 45 平方米,即约 405 平方尺为例,住户可以承受的辐射功率最大为 450 瓦左右。隔空充电的充电桩最高发射功率只有 25 瓦,所以对人体而言是安全的。而隔空充电技术是以极窄波束的毫米波传电给手机,目前为止,暂时未有资料表明毫米波会带来辐射。一些手机生产商如小米等都表示,现有的隔空充电技术不会危害人体健康,当然,人们还是会担心是否会有些潜在危险未被发现。


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