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雷军:小米正式发布隔空充电技术,技术原理是什么?

1月29日,雷军在个人公众号发文称,从2018年开始,小米已经连续多次打破手机行业的无线充电纪录。2020年8月,小米全球首发了80瓦无线秒充技术,充电效率几乎媲美市面上最快的有线快充。今天,小米正式发布隔空充电技术,并率先在小米11上实现!

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(小米宣传视频截图)

隔空充电的技术原理

小米隔空充电到底是依靠什么技术原理呢?据悉,隔空充电的技术核心在于空间定位和隔空能量传输。自研的隔空充电桩内置5个相位干涉天线,可以对手机进行毫秒级空间定位,精准探测手机位置。144个天线构成的相位控制阵列,通过波束成形将毫米波定向发射给手机。

在手机端,小米自研了天线阵列的小型化设计,内建「信标天线」和「接收天线阵列」。信标天线通过低功耗方式在空间场内广播位置信息,14根天线组成的接收天线阵列,将充电桩发射的毫米波信号,通过整流电路转化为电能,实现科幻的隔空充电体验。

目前小米隔空充电技术,已经实现了数米半径内,单设备5瓦远距离充电。不仅于此,多设备也可以同时充电(每台设备均支持5瓦),甚至异物遮挡也不降低充电效率。

隔空充电早有历史

早在1890年,塞尔维亚裔美籍物理学家和电气工程师尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)就进行过人类历史最早的无线输电试验。特斯拉构想的无线输电方法是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体,通过放大发射机以径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振,再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。但最终因财力不足,特斯拉的大胆构想并没有得到实现。

2007年,美国麻省理工学院的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果,研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波,利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验,成功的为一个两米外的60瓦灯泡供电,无线充电技术的“春天”就此到来。

当然,现在无线充电的技术前沿就是无线射频技术。这种技术以空间电场作为能量传输媒介,从而实现电能的远距离无线传递,达到“隔空充电”的效果。无线射频技术的优点是充电距离远,充电方式灵活,限制少,可以实现真正的“无线充电”,因此无线射频技术被认为是下一代无线充电设备的核心技术。当然这种技术也有潜在的不足,比如对人体的潜在影响以及转换效率相比前两种方式较低。

试想,未来也许一进家门,不需要任何充电线、充电底座,无论将手机揣在兜里还是拿在手上,都能实现自动隔空充电。这种只存在于科幻电影中的场景,已经成为现实。

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