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第 194 章 遠程無線充電技術(中)

類別︰都市言情 作者︰悠遠劍客 本章︰第 194 章 遠程無線充電技術(中)

    沈巍也不矯情,直接道︰”李總,齊總,王教授。我不知道你們對無線充電方案了解多少,我從最常見的來說吧。目前最常見的無線充電方案是電磁感應方案,其原理是在充電器底座和終端各安裝一個導電線圈,當兩者靠近時,發射線圈基于一定頻率的電流通過,產生電磁感應,從而在接受線圈內產生一定電流。從而將電能從發射端轉移到接收端,最終完成充電。

    這項技術並不復雜,幾十年前就已經在工廠、實驗室、礦山等等許多場景中都有應用,目前的一些高端手機,只不過是把充電線圈集成到充電器和手機當中,這就是所謂手機中的無線充電功能。

    不過基于電磁感應實現的無線充電功能有一個很大的缺點,那就是傳輸距離非常短,在時常使用場景中,接收端設備必須緊貼著發射端,就比如手機只要稍微從充電器底座上拿起,立刻就會斷電。這就導致了想要給手機充電,必須放在充電器底座上,根本無法遠離,這就跟數據線充電區別不大了。所以手機廠商完全是把無線充電功能當個噱頭來賣,根本不實用。

    除了電磁感應無線充電方案外,還有像磁共振,無線電波,超聲波等等解決方案,但是目前研究深入不夠,連實驗室中都無法做出可用的樣品。”

    沈巍說到這里,喝了口水,李月琪知道接下來該進入正題了,于是捧哏道︰“那咱們團隊研發的無線充電技術與這些又有什麼不同呢?又是怎麼解決距離問題的呢?“

    沈巍繼續道︰“在2013年的時候,老美耶魯大學的帕爾西斯•康斯坦丁教授曾經在《自然》雜志上發表過一篇關于ifi無線充電的論文,當時在論文中提出了一種構想,開發一種半導 整流裝置,由集成天線獲取ifi信號被轉化為電子的直流電流,從而實現無線充電功能。

    在論文的公開資料中顯示,康斯坦丁教授的團隊,在實驗中利用半導 整流天線,接觸到約150微瓦的ifi信號時,可以產生大約45微瓦電流的電量。這些電量完全可以實現所有智能手機在日常場景的使用中,進行不間斷的涓流充電。

    這種充電方案的優勢非常明顯,很好的解決了充電距離問題和充電持續問題。我們都知道,ifi信號的覆蓋範圍非常廣,一部幾十元的ifi路由器,完全可以覆蓋全家100多平米的全部區域,而且由于電磁波的折射和衍射功能,ifi信號一般都可以無視房間內的遮擋。而且ifi信號的電磁波是持續源源不斷的在發射,信號甚至比很多手機信號還要強。只要ifi信號不斷電,哪怕沒有數據包,也可以實現不間斷長距離充電。

    當然,這些還都只是在實驗室理想的狀態下實現的,實際上問題很多。比如具體充電對象的定位問題,我們都回到ifi信號是全區域覆蓋的,怎麼讓它給指定的手機充電呢?

    再比如成本問題,半導 整流天線目前價格極其昂貴,單價高達300萬美元以上,據說當時康斯坦丁的團隊整個實驗下來總共花費高達6000萬美元以上,才完成了整個實驗。而且這種天線個頭很大,計劃無法整合進手機當中。“<argin 15px 0">

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    李月琪又問道︰“那咱們的團隊是如何解決這些問題的呢?“

    沈巍笑道︰“李總不要著急,听我慢慢說。咱們團隊兩年前就看到了,在實驗室的條件下復刻了康斯坦丁教授的實驗,證實了ifi充電的可行性。但是和康斯坦丁的問題一樣,成本很好,半導 整流天線需要用到高純度單晶 ,這是跟芯片行業搶食。即使我們自己做,單個成本也不會低于500萬人民幣。所以我們團隊經過反復摸索實驗,找到了另一種可替代材料——氮化鎵。

    氮化鎵和石墨烯一樣,一直被認為是下一代半導體的主要材料,現在市場上已經有一些公司再用氮化鎵來做芯片了。只是一直以來還沒有成果。

    我們可以用氮化鎵替代高純度單晶 來做整流天線,雖然氮化鎵目前市場價也不低,但是由于氮化鎵的導電性和可塑性都好于單晶 ,所以如果使用氮化鎵做整流天線,我們可以大幅降低成本,在實驗室內,我們可以把單個整流天線的成本降低至10萬人民幣以內。根據我們團隊計算,如果放到工廠批量生產,再加上氮化鎵的集采優勢,成本還會繼續降低,最保守估計也可以降至2000元之內。當然了,如果繼續投入資金研究,成本還可以繼續降低。

    另外就是充電定位問題了,ifi信號是覆蓋性信號,但是如果要給手機或者其他物品充電,就必須有針對性,只有這樣才能大幅提高充電的功率和效率。這就是姜助理的強項了,李總,下面請姜助理為您介紹如何?“

    李月琪等人把目光轉向姜寶山,想听听他的遠程充電定位解決方案。

    姜寶山顯然有些不善言辭,猶豫了一下道︰“李總,我的方案是設計一個籠式結構,然後用氮化鎵和碳離子分別包裹住接收器的正負兩極,然後根據兩種材料的不同特性,加大正負離子的壓強,形成一個電極閉環電路,反復增強充電功率。然後我們團隊針對這種閉環編寫了一套定位程序,用軟件的思路解決,當在ifi電流場內出現這種閉環電路時,就會形成場內電流負壓中心,然後在通過我們的軟件定位程序,針對這種負壓中心進行定位和充電。

    這樣一來,定位問題和功率效率問題,就都解決了。根據我們的樣品實驗,這種方案理論上可以在ifi覆蓋區域內,實現多台設備的完美定位,同時理論上可以無上限的增強充電功率,而理論效率最高也可以達到95以上。“

    李月琪問道︰“理論功率無上限?那你們現在可以做到的功率有多少?電能轉化效率又有多少?”

    姜寶山略微帶有一點驕傲地道︰“目前受限于ifi的發射功率不夠大,我們最多可以做到集成到手機中的單個接收天線200微瓦的充電功率。而轉化效率最高也已經有65左右了。“

    沈巍也不矯情,直接道︰”李總,齊總,王教授。我不知道你們對無線充電方案了解多少,我從最常見的來說吧。目前最常見的無線充電方案是電磁感應方案,其原理是在充電器底座和終端各安裝一個導電線圈,當兩者靠近時,發射線圈基于一定頻率的電流通過,產生電磁感應,從而在接受線圈內產生一定電流。從而將電能從發射端轉移到接收端,最終完成充電。

    這項技術並不復雜,幾十年前就已經在工廠、實驗室、礦山等等許多場景中都有應用,目前的一些高端手機,只不過是把充電線圈集成到充電器和手機當中,這就是所謂手機中的無線充電功能。

    不過基于電磁感應實現的無線充電功能有一個很大的缺點,那就是傳輸距離非常短,在時常使用場景中,接收端設備必須緊貼著發射端,就比如手機只要稍微從充電器底座上拿起,立刻就會斷電。這就導致了想要給手機充電,必須放在充電器底座上,根本無法遠離,這就跟數據線充電區別不大了。所以手機廠商完全是把無線充電功能當個噱頭來賣,根本不實用。

    除了電磁感應無線充電方案外,還有像磁共振,無線電波,超聲波等等解決方案,但是目前研究深入不夠,連實驗室中都無法做出可用的樣品。”

    沈巍說到這里,喝了口水,李月琪知道接下來該進入正題了,于是捧哏道︰“那咱們團隊研發的無線充電技術與這些又有什麼不同呢?又是怎麼解決距離問題的呢?“

    沈巍繼續道︰“在2013年的時候,老美耶魯大學的帕爾西斯•康斯坦丁教授曾經在《自然》雜志上發表過一篇關于ifi無線充電的論文,當時在論文中提出了一種構想,開發一種半導 整流裝置,由集成天線獲取ifi信號被轉化為電子的直流電流,從而實現無線充電功能。

    在論文的公開資料中顯示,康斯坦丁教授的團隊,在實驗中利用半導 整流天線,接觸到約150微瓦的ifi信號時,可以產生大約45微瓦電流的電量。這些電量完全可以實現所有智能手機在日常場景的使用中,進行不間斷的涓流充電。

    這種充電方案的優勢非常明顯,很好的解決了充電距離問題和充電持續問題。我們都知道,ifi信號的覆蓋範圍非常廣,一部幾十元的ifi路由器,完全可以覆蓋全家100多平米的全部區域,而且由于電磁波的折射和衍射功能,ifi信號一般都可以無視房間內的遮擋。而且ifi信號的電磁波是持續源源不斷的在發射,信號甚至比很多手機信號還要強。只要ifi信號不斷電,哪怕沒有數據包,也可以實現不間斷長距離充電。

    當然,這些還都只是在實驗室理想的狀態下實現的,實際上問題很多。比如具體充電對象的定位問題,我們都回到ifi信號是全區域覆蓋的,怎麼讓它給指定的手機充電呢?

    再比如成本問題,半導 整流天線目前價格極其昂貴,單價高達300萬美元以上,據說當時康斯坦丁的團隊整個實驗下來總共花費高達6000萬美元以上,才完成了整個實驗。而且這種天線個頭很大,計劃無法整合進手機當中。“<argin 15px 0">

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    沈巍笑道︰“李總不要著急,听我慢慢說。咱們團隊兩年前就看到了,在實驗室的條件下復刻了康斯坦丁教授的實驗,證實了ifi充電的可行性。但是和康斯坦丁的問題一樣,成本很好,半導 整流天線需要用到高純度單晶 ,這是跟芯片行業搶食。即使我們自己做,單個成本也不會低于500萬人民幣。所以我們團隊經過反復摸索實驗,找到了另一種可替代材料——氮化鎵。

    氮化鎵和石墨烯一樣,一直被認為是下一代半導體的主要材料,現在市場上已經有一些公司再用氮化鎵來做芯片了。只是一直以來還沒有成果。

    我們可以用氮化鎵替代高純度單晶 來做整流天線,雖然氮化鎵目前市場價也不低,但是由于氮化鎵的導電性和可塑性都好于單晶 ,所以如果使用氮化鎵做整流天線,我們可以大幅降低成本,在實驗室內,我們可以把單個整流天線的成本降低至10萬人民幣以內。根據我們團隊計算,如果放到工廠批量生產,再加上氮化鎵的集采優勢,成本還會繼續降低,最保守估計也可以降至2000元之內。當然了,如果繼續投入資金研究,成本還可以繼續降低。

    另外就是充電定位問題了,ifi信號是覆蓋性信號,但是如果要給手機或者其他物品充電,就必須有針對性,只有這樣才能大幅提高充電的功率和效率。這就是姜助理的強項了,李總,下面請姜助理為您介紹如何?“

    李月琪等人把目光轉向姜寶山,想听听他的遠程充電定位解決方案。

    姜寶山顯然有些不善言辭,猶豫了一下道︰“李總,我的方案是設計一個籠式結構,然後用氮化鎵和碳離子分別包裹住接收器的正負兩極,然後根據兩種材料的不同特性,加大正負離子的壓強,形成一個電極閉環電路,反復增強充電功率。然後我們團隊針對這種閉環編寫了一套定位程序,用軟件的思路解決,當在ifi電流場內出現這種閉環電路時,就會形成場內電流負壓中心,然後在通過我們的軟件定位程序,針對這種負壓中心進行定位和充電。

    這樣一來,定位問題和功率效率問題,就都解決了。根據我們的樣品實驗,這種方案理論上可以在ifi覆蓋區域內,實現多台設備的完美定位,同時理論上可以無上限的增強充電功率,而理論效率最高也可以達到95以上。“

    李月琪問道︰“理論功率無上限?那你們現在可以做到的功率有多少?電能轉化效率又有多少?”

    姜寶山略微帶有一點驕傲地道︰“目前受限于ifi的發射功率不夠大,我們最多可以做到集成到手機中的單個接收天線200微瓦的充電功率。而轉化效率最高也已經有65左右了。“

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