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万博Ansys的博客
2019年1月8日
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)去世前曾承诺,世界将建立在无线充电技术的基础上。由于磁共振、磁感应和射频(RF)能量收集,这个梦想开始成为现实。
但是哪种无线充电方式最适合各个行业的应用呢?
郭荣志,PowerSphyr - an的系统架构总监万博Ansys启动计划成员-概述如何为给定的行业应用选择最佳的无线充电方法。
PowerSphyr的SkyCurrent手机
iphone 7/8的外壳
磁共振充电
还有磁感应
射频能量收集提供了最佳的空间自由度。
事实上,PowerSphyr拥有射频能量收集接收器,可以为距离能量发射器40英尺的设备供电。接收器和发射器甚至不需要视线来传输能量。
Kuo解释说,射频能量收集的挑战在于监管标准限制了可以在这些频率上传输的功率。
“尽管射频能量收集具有最大的空间自由度,但它不能像手机一样为更高功率的接收器充电,除非我们愿意忍受低充电率,”Kuo说。
因此,射频能量收集最适合于物联网(IoT)上的电源传感器和小型设备。射频采集可确保物联网设备获得电力,而无需维护人员更换电池。
磁感应是大多数消费者熟悉的无线充电方式。
大多数现代手机都旨在符合磁感应标准Qi。
Kuo解释说,这种收费方法很受欢迎,因为它很容易实施。然而,它并没有最好的用户体验。
郭怡广表示:“由于Qi设备和充电桌必须精确对齐,用户体验受到了影响。”“一旦改变充电位置,电力传输效率就会下降。这意味着你需要更多的时间为设备充电。”
磁感应失调造成的影响不仅仅是效率降低;该系统还面临着潜在的热挑战。
由于向后兼容有很强的商业动机,磁感应充电在未来几年可能仍然很受欢迎。然而,AirFuel的磁共振标准提供了一种改进的用户体验,有一天可能会使Qi标准过时。
实现PowerSphyr的磁共振方法的无线充电器用途更广。
部分原因是磁共振提供了更好的热管理和多设备充电。
“当发射线圈和接收线圈在6.78 MHz共振时,功率传输效率最大化,”Kuo解释道。“这比磁感应能在更远的距离上为设备提供足够的电力。”
这个原型是舱内无线的
汽车充电器
磁性充电装置
共振或磁感应
磁共振最大的用户体验改进之一是它不需要接收器和发射器对齐。事实上,充电器仍然可以在一英寸外给设备供电。
Kuo解释说,这些充电器的最佳应用是当你不能指望设备和接收器对齐时。例如,想象一下,在一个工地上给一个杂乱的装满电动工具的架子充电,或者在一辆行驶的汽车的手套箱里放着一堆手机。
那么,PowerSphyr是为哪种无线充电方法设计的呢?
这要视情况而定,因为PowerSphyr提供完全定制的设计项目,并推出了自己的消费产品。万博网
定制设计项目的收费方法取决于PowerSphyr的客户。然而,PowerSphyr的消费类产品——如SkyCurren万博网t III——同时使用了磁共振和感应方法。
PowerSphyr公司的SkyCurrent III充电板可以充电
使用磁共振或磁感应的装置
PowerSphyr的创始人兼首席技术官Will Wright表示:“这意味着我们的充电器可以覆盖各种技术,具有向后兼容性和多种设备,同时提供出色的用户体验。”
PowerSphyr的充电器可以通过磁共振无线为8个AirFuel设备充电。该充电器还可以为与其感应充电区域对齐的Qi设备供电。
为了使这两种技术很好地结合在一起,PowerSphyr使用了万博Ansys基于.
Kuo说:“Ansys万博软件帮助我们计算所有的可能性。它可以在一定的频率范围内,在三维环境中模拟不同的材料和复杂的模型。这可以减少大量的人类计算,并提供对系统产生的磁场或辐射的准确预测。”
无线充电模拟HFSS。
模拟结果表明磁场是均匀的
由双模线圈产生。这些线圈
用于磁共振或磁感应充电
PowerSphyr使用HFSS模拟各种应用的潜在用例,如SkyCurrent III,多模式充电板。HFSS有助于预测系统的性能,因此PowerSphyr可以在产品开发早期做出更好的设计决策。
要了解更多信息,请访问CES上的PowerSphyr和Ansys,或阅读万博有关Ansys的解决方案工业物联网(IIoT).尝试Ansys万博 HFSS为您的新技术,阅读万博Ansys启动程序.
我们在这里回答你的问题,期待与你交谈。我们Ansys销售团队的一名成员万博将很快与您联系。