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隔空充電
來源:互聯網

隔空充電(Cota),是以一臺發射器或充電樁為主體,給距離數米遠的設備隔空無線充電。而且只要在作用的半徑范圍之內,設備可以隨意移動。

2015年,遠距離無線充電技術初創公司Energous提出了“釋放電能”的概念,也就是隔空充電技術。2017年,美國Ossia公司展示的Ossia Cota系統可以給9米范圍內、最多32臺設備同時充電,而且還通過了美國FCC認證。2021年1月29日,小米首發隔空充電MI Air Charge技術,并率先在小米11上實現。同日,摩托羅拉官方展示了motorola的隔空充電技術。2024年4月,中國哈爾濱工業大學電信學院研發團隊研發出的非接觸式智慧型緊湊無線充電系統,可自動“瞄準”虧電設備“隔空”充電,讓無線充電真正無接觸。

隔空充電采用無線射頻技術,其優點是充電距離遠,充電方式靈活,限制少,可以實現真正的無線充電。單設備可實現數米半徑內5瓦遠距離充電,多設備也可以同時充電,有遮擋也不降低充電效率。隔空充電可在智能家居、植入式醫療器械、工業機器人、交通運輸、在軌航天等領域應用。

發展歷程

2009年,全球首款無線充電手機上市。2011年,脫離5V1A有線慢速充電的手機也開始出現。隨后,每一年都會有新技術試圖沖擊手機充電體驗的新高度。2015年,遠距離無線充電技術初創公司Energous提出了“釋放電能”的概念,也就是隔空充電技術。2017年,美國Ossia公司展示的Ossia Cota系統可以給9米范圍內、最多32臺設備同時充電,而且還通過了美國FCC認證。2019年8月,Energous公司采用WattUp無線充電技術的助聽器上市。

2020年5月,中國發布了基于WiTricity公司電磁諧振技術的《電動汽車無線充電國家標準》。2021年1月29日,小米首發隔空充電MI Air Charge技術并率先在小米11上實現。手機通過充電樁可隔空接收毫米波信號,實現數米半徑內的5瓦遠距離充電。同日,摩托羅拉官方發布了關于motorola隔空充電技術的演示視頻,摩托羅拉稱,異物阻擋不影響moto隔空充電,支持邊玩邊充,范圍是80-100厘米。摩托羅拉隔空充電依靠桌面毫米波發射器,實現定向充電。

2022年11月25日,北京小米移動軟件有限公司“一種充電方法及裝置”專利公布。該技術終端可以主動向基站發送無線充電請求,基站可以在接收到該請求后為終端進行無線充電。相較于傳統的無線充電方法,終端無需與充電設備近距離接觸,而是通過距離較遠的基站來實現隔空充電。2024年4月,中國哈爾濱工業大學電信學院研發團隊在微波無線輸能領域取得進展,研發出的非接觸式智慧型緊湊無線充電系統,可自動“瞄準”虧電設備“隔空”充電,讓無線充電真正無接觸。2024年12月,西安電子科技大學電子工程學院李龍教授課題組在無線能量傳輸和無線定位領域取得突破性進展,構建了一種基于雙頻超表面的無線傳能、感知定位與通信一體化原型系統,實現了自適應追蹤的無線能量傳輸。在這一系統中,超表面不僅實現了精確的目標定位,還能根據實時變化的環境和目標,進行靈活的能量聚焦,實現跟蹤式隔空輸能。與傳統的無線充電方式相比,該技術具有顯著的優勢:能夠支持多個終端設備在移動過程中進行高效的非接觸式無線充電,例如運動中的無人機、智能機器人等,為其提供穩定、高效的電力供應。

相關概念

隔空充電是以一臺發射器或充電樁為主體,給距離數米遠的手機隔空無線充電。而且只要在作用的半徑范圍之內,手機可以隨意移動。

基本原理

隔空充電技術屬于“輻射型充電”。它通過發射定向的射頻電磁波,經過特殊的整流器把電磁波能量收集起來,最后轉化成直流電,達到給手機充電的效果。其技術核心是空間定位和隔空能量傳輸。分別體現在充電樁和手機端。隔空充電樁內置5個相位干涉天線,可對手機進行毫秒級空間定位,精準探測手機位置。由144個天線構成的相位控制陣列,通過波束成形將毫米波定向發射給手機。在手機端,內建“信標天線”和“接收天線陣列”。信標天線通過低功耗方式在空間場內廣播位置信息,14根天線組成的接收天線陣列,將充電樁發射的毫米波信號,通過整流電路轉化為電能。

優缺點

隔空充電擁有技術優勢,更貼近用戶期待的無線充電體驗:非接觸式、智能化系統實現“真”無線、無感充電;更接近人們需要的產品形態:用低成本實現波束智能跟蹤、更緊湊的無線充電系統可適應多種場景部署。

隔空充電采用的是無線射頻技術,它的優點是充電距離遠,充電方式靈活,限制少,可以實現真正的無線充電。這種技術也有潛在的不足,如在轉換效率相比較電磁感應技術和電磁共振技術這兩種充電方式要低。

應用領域

隔空充電可在植入式醫療器械、工業機器人、交通運輸、在軌航天等領域應用。也可以對智能手機進行遠距離無線充電,還能為音箱、臺燈等小型智能家居產品進行充電。

相關事件

2020年4月1日,OPPO官方曾發布公布了一段神秘的OPPO Ace infinity/隔空充電技術宣傳片。從視頻中可以看出,這臺全新的“OPPO Ace infinity”搭載全球首發的FreeVOOC隔空充電技術,可在10米內實現5-10W的穩定充電功率。官方稱該技術實現了“手機在哪,電量就跟到哪”的愿景。該技術可通過隱形激光實時定位設備,并通過納米光感側邊進行充電。

參考資料 >

像WiFi一樣的“隔空充電”了解一下.東北網.2024-07-05

自動“瞄準”、真無線充電來了!哈工大研發“隔空”充電系統.哈爾濱新聞網.2024-07-05

廠商發布隔空充電技術,會被偷電嗎?.央廣網.2024-07-05

搶先發布隔空充電技術,小米能扛起國產創新的大旗嗎?.百家號.2024-10-23

隔空充電真要來了?無線充電技術現狀解讀.百家號.2024-10-23

真正的無線充電,聯想摩托羅拉隔空充電技術官方演示視頻:支持多臺手機同時充電 -羅拉,隔空充電,.IT之家.2021-01-29

科幻照進現實 小米首發隔空充電技術.百家號.2024-10-23

摩托羅拉展示“隔空充電”:1米外充多臺手機 擁有更高自由度.百家號.2024-10-23

摩托羅拉:異物阻擋不影響 moto 隔空充電,支持邊玩邊充.IT之家.2025-07-23

小米無線充電專利無需近距離接觸 專利可較遠距離隔空充電.百家號.2024-10-23

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