電源線會跟恐龍一樣滅絕嗎?談無線充電
 
2016/11/30
 
IC之音廣播電台
 
 
最近,英特爾在台北國際電腦展表示,新一代架構的平板與筆電,將會擺脫所有的電源線、轉接線,用「無線」的方式充電並且傳輸資料,電腦後面雜亂的各種接線,未來可望全部消失。無線充電的前景到底如何?電源線會跟恐龍一樣滅絕嗎?請聽今天的科學三分鐘,主題是:無線充電。

男:「真是浪費錢,我買的那什麼無線充電套件,難用死了。」
女:「怎麼說?」
男:「充電器沒有比本來的變壓器小啊,而且還要把手機放在固定的地方,才能充電!」
女:「但是這樣就不必拔插頭啦。其實我比較在意的是無線充電會不會比較耗電啊?」

無線傳輸資料的技術,現在已經相當成熟,很多人都習慣拿起智慧手機或平板,用WiFi或3G、4G無線上網。但無線充電目前還不算普及。

無線充電技術,能夠完全取代電源線嗎?現在可能還言之過早,畢竟這牽涉到住家的室內配線,以及許多家電的規格。但相對於平板、智慧型手機常用的黑色變壓器、接線,或是電腦和印表機、喇叭等糾纏不清、還會卡灰塵的電源線……無線充電確實提供了一種清爽方便的選擇。

本集單元科學顧問交通大學電控所陳科宏教授指出,無線充電的基本原理是高中物理課教過的電磁感應,因此又叫做感應充電:無線充電器裡面包含一個傳送線圈,這個線圈可以將電流轉變為磁場。而在手機或其他裝置裡面,則裝了另外一個接收線圈,將感應到的磁場轉換回電流。如此一來,接收端就可以在不插線的情況之下,從充電器接收電能。

但是,無線充電卻受到了距離的嚴格限制。一個人在房間裡面隨便走,到處都可以使用無線網路,比有線網路方便很多。但是無線充電,卻必須把手機等裝置,放在離充電器很近的地方,而且充電器本身還是要插電。此外,相對於有線充電,無線充電還是比較耗能,距離遠一點還會更耗能量。

目前無線充電的規格不統一,這也是個問題。您購買之前可以查一下,PMA或WPC這兩個聯盟的規格,用的是傳統的電磁感應原理。以手機充電為例,WPC制定的規格叫做Qi(唸作「chi」),手機必須準確地「放」在充電器上,才能充電,有效距離不超過四公分,而且目前只能一對一充電。好處是電能傳輸效率高,成本比較便宜,因此受到HTC、三星等廠商採用。

英特爾參加的A4WP無線充電聯盟,採用共振磁耦合技術,簡單地說,就是在傳送和接收電能的線圈上,加了適當的元件,讓兩者產生共振。這個做法可能讓電能傳輸的距離拉長到十公分,甚至更遠,而且可以把好幾台行動裝置放到一台充電器上,同時充電,因此使用方便,但是會犧牲一點傳輸效率。

等到規格統一、技術成熟,或許無線充電會漸漸流行起來。但是無線充電的技術,必須要做到一點,就是判別是否有「異物」在充電系統中,而產生不應該產生的熱,進而做出斷電保護。假如做得到,就可以避免電線走火的問題。另外,如果無線充電的傳輸能量提高,未來也可能應用在3C產品以外的家電。

今天的科學關鍵字,就是

無線充電 或 感應充電 Inductive charging

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【本單元由科技部補助製播】2014-06-29 16:55:00播出
 
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