医疗设备无线充电的原理及优缺点
2021-08-19
无线充电各种原理及方案比较
无线充电技术,即Wirelesschargingtechnology,是指具有电池的装置不需要借助于电导线,利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术,在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术,源于无线电力输送技术。
无线充电技术的研究,源于19世纪30年代,迈克尔-法拉第发现电磁感应现象,即磁通量变化产生感应电动势,从而在电线中产生电流。但最早的无线电力传输思想是尼古拉-特斯拉(NikolaTesla)在19世纪90年代提出的无线电力传输构想和无线输电试验,因而有人称之为无线电能传输之父。
从具体的技术原理及解决方案来说,目前无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本方式。这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。
无线充电技术优缺点
优点:
安全:无通电接点设计,可以避免触电的危险。
耐用:电力传送元件无外露,因此不会被空气中的水份、氧气等侵蚀;无接点的存在,也因此不会有在连接与分离时的机械磨损及跳火等做成的损耗。
在使医疗植入装置较为安全:在植入嵌入式医疗装置上,可以在不损害身体组织的情况下对植入在人体内的医疗装置进行充电而不需要有电线穿过皮肤及其他自体组织,免去感染的风险。
方便:充电时无需以电线连接,只要放到充电器附近即可。技术上,一个充电器可以对多个用电装置进行进电,在有多个用电装置的情况下可以省去多个充电器、不用占用多个电源插座、没有多条电线互相缠绕的麻烦。
缺点:
效率低:能量存送效率不及真实接触。
充电速度慢:由于效率低,在同样的输入功率下,充电速度较慢。
成本高:在充电器需要有推动线圈的电子线路,而在用电装置需要有电力换换的电子装置,两者也需要有线圈,因此成本比直接接触为高。
不能在移动时充电:这个问题只在移动装置上发生,例如电须刨在充电时就不能移离充电器,若电须刨内的电池刚完全用尽,这时电须刨就不能使用,反而传统以电线连接的设计反而可以以电线连接上充电器的情况下继续使用。
无线充电技术,即Wirelesschargingtechnology,是指具有电池的装置不需要借助于电导线,利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术,在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术,源于无线电力输送技术。
无线充电技术的研究,源于19世纪30年代,迈克尔-法拉第发现电磁感应现象,即磁通量变化产生感应电动势,从而在电线中产生电流。但最早的无线电力传输思想是尼古拉-特斯拉(NikolaTesla)在19世纪90年代提出的无线电力传输构想和无线输电试验,因而有人称之为无线电能传输之父。
从具体的技术原理及解决方案来说,目前无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本方式。这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。
无线充电技术优缺点
优点:
安全:无通电接点设计,可以避免触电的危险。
耐用:电力传送元件无外露,因此不会被空气中的水份、氧气等侵蚀;无接点的存在,也因此不会有在连接与分离时的机械磨损及跳火等做成的损耗。
在使医疗植入装置较为安全:在植入嵌入式医疗装置上,可以在不损害身体组织的情况下对植入在人体内的医疗装置进行充电而不需要有电线穿过皮肤及其他自体组织,免去感染的风险。
方便:充电时无需以电线连接,只要放到充电器附近即可。技术上,一个充电器可以对多个用电装置进行进电,在有多个用电装置的情况下可以省去多个充电器、不用占用多个电源插座、没有多条电线互相缠绕的麻烦。
缺点:
效率低:能量存送效率不及真实接触。
充电速度慢:由于效率低,在同样的输入功率下,充电速度较慢。
成本高:在充电器需要有推动线圈的电子线路,而在用电装置需要有电力换换的电子装置,两者也需要有线圈,因此成本比直接接触为高。
不能在移动时充电:这个问题只在移动装置上发生,例如电须刨在充电时就不能移离充电器,若电须刨内的电池刚完全用尽,这时电须刨就不能使用,反而传统以电线连接的设计反而可以以电线连接上充电器的情况下继续使用。
兼容性低:不同品牌的无线充电装置因为无统一标准,因此不能通换使用。近年,业界组织开始推行标准化,展望将会有望达至标准统一。
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