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瞄准无线电源

我们探索PowerByProxi和Cota

不久前,我们看到无线供电.我们看了一些标准与冲突公司和技术都在争夺最佳地位。这看起来像是一个简单的双方问题,最终的赢家还不清楚。

事实证明,还有更多的事情在发生,其中一些发生在我们很少去的地方。我还遇到了另外两个无线电源的故事,它们与我们所看到的不一样,彼此也不一样。为了找到一个统一的主题,我把他们带到讨论中,共同点似乎是他们能够“瞄准”一个需要充电的设备。

不过,让我们先回顾一下。

  • 老式牙刷无线充电是“感应式”的,需要极其精确的定位(毫米级)才能工作。
  • 新的无线方式,被称为“共振”,允许更多的位置宽限充电-几英寸。现在你可以在桌子或柜台下面安装一个充电板,把设备放在上面的表面上充电。您可以使用被动“中继器”扩展此范围。
  • 有人说“归纳”和“共鸣”之间没有区别——他们是同一件事,真的——但似乎确实有一个重要的区别。新的努力集中在共振式充电上(尽管……好吧……等一下……更多关于这方面的内容)。
  • 旧的感应充电发生在200千赫。在该频率范围内正在开发新的谐振充电。
  • 新的谐振系统也正在开发6.78 MHz。
  • 关于哪种频率更好有各种各样的争论,包括与现有感应系统的向后兼容性和附近物品的加热(并且有新闻那里也是如此)。

有了这些充电系统,我们就有了为设备充电的辐射场。但任何给定的设备都只能拦截磁场的一部分。充电器和充电体之间有通信,所以充电器的电源可以打开或关闭,以避免直接浪费能量,但它在辐射方面没有特别的选择性(尽管屏蔽和系统设计在一定程度上限制了磁场泄漏)。

更有选择性的充电

好吧,虽然我们没有看到,在世界的另一端,PowerByProxi已经将奥克兰大学开发的技术商业化(他们声称,整个无线电源的事情始于20多年前)。他们在工业领域参与了许多不同的无线供电努力,比如一个过去使用碳刷供电的龙门架,会产生讨厌的污染颗粒,现在可以使用无线和无碳方式清洁供电。

但在简单的消费设备充电环境中,他们拥有更细粒度的技术。他们使用一组更小的螺旋线圈,而不是单一的平面线圈。具体有多大将因设计而异(他们将技术授权给构建特定实现的原始设备制造商)。通过带内通信,他们将知道何时有需要充电的设备存在。但他们也对该装置的存在所引起的场异常进行采样,由此,他们可以推断出该装置的大致大小和位置。然后,它们只与正在充电的设备下面(或靠近)的线圈接合。这可以适应多个充电设备。

Figure_1.png

图1。单回路充电板(上图)和PowerByProxi充电板(下图)。“通电”区域显示为粉红色。

在上图中,我故意没有显示顶部垫中的循环安排-因为我不确定它是什么。PowerByProxi声称这些护垫都有“死点”(或者至少是“甜点”),但与WiTricity的进一步讨论保证了良好的设计将提供均匀的覆盖。正是对“设计”的关注表明,这不是你简单地拼凑在一起就能称之为好的东西——似乎有相当多的工作要确保这些领域在它们应该在的地方。我不打算去猜测这可能意味着什么。

但从下面的图像可以清楚地看出,只有大约在设备下方的线圈被充电。这显然限制了电场,节省了电力。并提高效率——这一点我们真的没有讨论太多,因为双方都有很难整理的效率主张(或者至少我目前还没有整理)。

PowerByProxi方法还限制了杂散场,这有助于缓解整个当地供暖问题。特别是PowerByProxi在客户的要求下使用了传统的200khz频率。

GHz充电

与此同时,从地理世界的遥远一端,我们将一路旅行到频率范围的另一端,从6.78兆赫一直到2.4兆赫,以及一个完全不同的概念,名为“Cota”,来自一家名为Ossia的公司。简单地说,我们谈论的是使用射频信号充电。(PowerByProxi将这个概念描述为与射频能量收集相同,除了你正在产生被收集的信号。)这项技术将充电距离扩展到30英尺(10米),比我们所见过的任何充电距离都要远。

主要的区别是这是低能量充电。用这种方式给手机充电需要很长时间。然而,这个想法是,如果使用这种技术的充电站普遍存在,那么手机就会一直充电,而这就提供了一个持续的涓流充电来保持这种状态。这款手机几乎不需要长时间充电。不像其他方法需要你把手机放在平板上,这种方法可以在你打电话或手机放在口袋里的时候给手机充电。

是的,我知道。有些人一想到充电波对准或靠近你的口袋就畏缩不前。在这方面可能存在营销滥用的空间(希望人们不会这么做),但安全性必须是任何这些技术的明确考虑因素。事实上,如果你和这个领域的其他一些人交谈过,你会担心,如果目前讨论的近场方法仅仅是为了给更远的东西充电,那么需要辐射多少能量,以及会有多少人受到辐射。

这就是Cota方法功耗低的原因。事实上,从设计上看,它的功率并不比手机本身在使用时辐射的功率高。他们正在与联邦通信委员会合作,以证明这里没有问题。(2.4 ghz频段与6.78 mhz频段一样,是工业-科学-医学(ISM)频段,但这意味着您不需要许可证。你仍然需要得到FCC和EC等对干扰的祝福。)

但是,这个故事不仅仅是简单地辐射出一些巨大的低功率场——因为它不是这样工作的。它比那更微妙——特别是由于障碍的存在。在近场方法中,你把充电设备放在一个垫子上,设备仍然离充电器很近,所以障碍物不是问题(除非你认为,比如说,工作台面是一个障碍——而磁场直接穿过它)。但是障碍物会干扰射频,你不能腾出30英尺的空间来充电。在这样的半径范围内,你会发现桌子、椅子、柜台和奇形怪状的障碍物——还有人。障碍可能会(也可能不会)留在原地,但人们不会。

这就是棘手的地方。手机本身发出一种啾啾声,充电器可以检测到。这个充电器有大约10,000个小天线,每个天线都能测量啁啾。为了让啁啾到达这些天线,它会被障碍物阻挡,并被墙壁和其他障碍物反射。因此,啁啾将通过一组复杂的多路径到达充电器。

每个天线“记住”它接收到的信号的时间(可能是几个多路径的和)。当充电时,每个天线都会发出一个更高功率的充电信号,恰好与这条路径和它检测到的时间相反。这个想法(对我来说似乎是波束形成,但显然有一些细微差别,严格地说,它不是)是传输的充电信号逆转了啁啾的各种路径,并“聚焦”在一起到达手机。

Figure_2.png

图2。Cota的射频聚焦方法(图片由Ossia提供)

这就是他们使用高频的原因。它们聚焦的精度取决于波长。在2兆赫的频率下,距离是300英尺,不那么精确。在2ghz时,它是5英寸。他们认为2.4 GHz既是一个“适居”频率(更高,天线窗口变小),也是一个节省空间的频率,因为它允许他们利用现有的蓝牙天线。

如果你觉得这很复杂,好吧,我们还没做完。只有在没有人移动的情况下,使用单一的啁啾来建立长期的充电关系才有效。我上次去星巴克的时候,那里动静很大。所以这个啁啾/电荷过程每秒发生100次。每一次,它都会重新测量环境并发送另一个“功率包”。(这是我的术语,不是他们的。)

还有一个材料问题需要解决。有些材料以这个频率反射;一些不喜欢。如果环境是非常传输的,那么很少的啁啾将被充电器接收,系统将拒绝响应一个功率包。还有一个与待充电设备的对话,如果它说,“我充满电了,谢谢”,那么就不会发送任何电源数据包。

目前,制造商正在评估Cota是否可以嵌入系统。他们甚至设想了启用cota的电池。他们说这是一个漫长的过程,所以我们还需要一段时间才能知道它是否会被接受。

就是这样。两种完全不同的实现无线电源的方式。一方面,似乎有很多工程进入了一个专门的领域。话又说回来,其影响是巨大的。Ossia的工作人员设想未来一代的孩子们不会理解手机充电器的概念——他们将习惯于在走动时自动充电,而且是透明的。当然,现在这意味着至少有三个相互不兼容的系统在争斗,在一切解决之前可能会变得混乱。

更多信息:

PowerByProxi

科塔

关于“瞄准无线电源”的15个想法

  1. 不错的文章,Bryon。我很高兴为这篇文章与您交谈,并感谢有机会与您的读者分享更多关于我们的Cota解决方案。当你在你的文章中谈到涓流充电时,我认为有必要在这里再详细一点,让你的读者了解相对于Cota技术,涓流充电是如何工作的。涓流充电的电量通常在10mW左右,是iPhone使用传统有线充电器充电电量的1/500。我们的Cota技术大约是涓流充电的200倍,或普通充电器电量的30%,而Qi充电器的电量约为50%。目前,我们还没有看到任何文章将基于气的技术描述为涓流充电。我们认为正常充电的1%是涓流充电。

    同样值得注意的是,有线充电器会持续消耗能量,即使在它们所连接的设备完全充满电(待机)后,或者在没有连接设备的情况下插入电源插座,有时被称为“吸血鬼”状态。相比之下,当不向任何设备供电时,Cota系统会进入休眠状态,并消耗极少量的能量,因此也是一种更节能的解决方案。我希望这有助于澄清滴流充电与Cota系统的工作原理,但如果读者有任何进一步的问题,我邀请他们通过我们的Facebook页面或Twitter告诉我们。我们期待着回答任何问题,并分享更多的事实,以打破神话,消除任何怀疑,真正的无线电力已经到来。

    -哈特姆·泽恩(Cota的发明者

  2. 作为一个孩子,我们把氯丹放在一个小的壁式加热器中,把它分散到空气中杀死所有的昆虫。它被宣布是安全的,并被广泛使用,因为它对杀死大量害虫有效。事实证明,吸入这种物质真的对你有害,在1983年左右,这种物质在美国被禁止销售,1988年被禁止所有用途。许多1988年以前使用的建筑物将继续排放用于控制白蚁的氯丹,在建筑物的生命周期内,氯丹的排放水平非常高。不仅仅是癌症,还有其他影响我们这一代人的生活的不良健康问题,这些问题在以前的人群中几乎不存在。http://en.wikipedia.org/wiki/Chlordane

    我们仍在学习什么是“安全”,尽管游说者声称,他们有问题的做法和产品确实可以被不可逆转地证明为“永远安全”。

    将EMF暴露与生物过程中断联系起来的研究不断涌现,有偏见的行业支持的研究也在反驳其他影响EMF实践和产品经济学的研究。同样,我们有研究表明,不仅癌症,还有其他影响我们这一代生活的不良健康问题,这些问题在以前的人群中几乎不存在,因为高稳定的EMF暴露不存在。http://www.emfcenter.com/emffaqs.htm

    我确信有许多氯丹行业的人对他们的行业对许多人的生活的影响漠不关心....以及那些努力接受他们对这么多人造成的负面影响的人。

    当电磁场健康研究完成并最终得出结论时,许多其他行业的人们可能也会与电磁场和产品对生活造成的类似影响作斗争。

  3. # TotallyLost

    我注意到你提到的电磁场问题的唯一来源是一个在“对抗”这些影响中建立了非常健康生活的人。

    你还说关于电磁场的研究“正在慢慢出现”。据我所知,世界卫生组织由对EMF有既得利益的人主导,在一份长文件中说http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/en/

    "在非电离辐射的生物效应和医疗应用领域,过去30年发表了大约25 000篇文章。尽管有些人觉得需要做更多的研究,但这一领域的科学知识现在比大多数化学品更广泛。根据最近对科学文献的深入审查,世界卫生组织得出结论,目前的证据并不证实暴露于低水平电磁场存在任何健康后果。然而,关于生物效应的知识存在一些空白,需要进一步研究。”

    世界卫生组织接着提出进一步的研究来填补这些空白,作为其国际EMF项目的一部分。

    25000篇文章只是涓涓细流?

    在你的最后一句话中,你似乎认为进一步的研究结果将是抗emf的。

    我本以为你作为一名工程师,应该更彻底地查看证据,而不是传播恐惧、不确定和怀疑。

    外面有足够多的人,他们没有你受过的训练,他们正试图建立一个反对科学技术的案例。请不要喂它们

  4. Hatem -感谢你对“涓滴”的澄清。我一直认为“涓滴”是一种更定性的方式,即系统或多或少地保持充电,或由于不断输入而从未达到过多的放电水平。与充放电再充电模式相比。有趣的是,它实际上是一个定量定义。我使用这个词的目的是定性的,而不是定量的。

  5. # Selwood

    缺乏受控的长期接触和风险研究,留下了许多悬而未决的问题,所以事情远没有看起来那么有说服力。

    几十年前,那些担心接触化学物质的人也遭到了类似的攻击,最终在被证明是危险的后,高风险化学物质被移除了。

    我们所知道的是,流行病学证据表明,工频磁场会在儿童中造成轻微的绝对增加白血病的风险,但在成人中没有。对于这些孩子的父母来说,这意义重大。

    事实上,即使化学物质或其他因素的风险很小,但一旦考虑到全球人口,即使只有万分之一的人受到影响,这些微小的统计数据也是真实人数的可观数字。

    负面研究是FUD??这只是为了养活那些反科学和技术的傻瓜??你是如此傲慢,以至于建议业内专业人士对负面结果进行同行压力审查?

    研究结果:手机和脑肿瘤:一项包括长期流行病学数据的综述
    “结果表明,使用手机10年的人,其同侧脑瘤(同侧脑瘤)的诊断风险大约是喜欢使用手机的人的两倍。”该数据对胶质瘤和听神经瘤具有统计学意义,但对脑膜瘤不具有统计学意义。”

    研究结果:手机辐射对人内皮细胞hsp27/p38MAPK应激通路的非热激活:癌症和血脑屏障相关效应的分子机制
    “蛋白质磷酸化的整体模式的变化表明,手机辐射激活了多种细胞信号转导途径,其中包括hsp27/p38MAPK应激反应途径。基于已知的hsp27功能,我们提出假设,手机辐射诱导的hsp27激活可能(i)通过抑制细胞色素c/caspase-3凋亡途径促进脑癌的发展,(ii)通过稳定内皮细胞应激纤维引起血脑屏障通透性增加。我们假设,这些事件如果在很长一段时间内反复发生,可能会成为一种健康危害,因为可能会累积脑组织损伤。此外,我们的假设表明,其他脑损伤因素可能会共同参与手机辐射引起的影响。”

    研究结果:暴露于手机辐射中上调了神经元和星形胶质细胞原代培养中的凋亡基因
    “研究结果表明,即使是相对短时间暴露在手机射频辐射下,也能上调大脑细胞凋亡通路的元素,而且神经元似乎比星形胶质细胞对这种影响更敏感。”

    研究结果:长期使用手机与脑瘤:使用10年的风险增加
    “结论:目前对使用手机10年的研究结果显示,听神经瘤和胶质瘤的风险增加的模式是一致的。同侧暴露的风险最高。”

    研究结果:手机使用与听神经瘤风险
    “结论:我们的研究结果并没有表明在短潜伏期后短期使用手机会增加听神经瘤的风险。然而,我们的数据表明,使用手机至少10年,患听神经瘤的风险会增加。”

    研究结果:在美国19个州,手机合同数量与脑瘤发病率之间存在关联
    手机订阅的影响是显著的(P = 0.017),并且独立于平均家庭收入(P = 0.894)、人口(P = 0.003)和年龄(0.499)的影响。手机使用与脑瘤发病率之间的线性关系令人不安,当然需要进一步的流行病学评估。与此同时,谨慎的做法是限制暴露在所有电磁辐射源下。”

  6. # TotallyLost

    好的,你的引文在哪里?我相信这些研究是真实的,但除非你给我细节,让我阅读它们,否则它们毫无意义。

  7. 以摘录的形式展示搜索结果会让你更容易搜索……啊,太搞笑了。
    http://www.nature.com/cr/journal/v18/n12/full/cr2008306a.html
    (写给编辑的信,不是文章;抱歉)很好,但是像汤普森目录那样重复“非热激活…[blah blah hsp27/p38MAPK应激通路单词旅程]”。一个说Leszczynski(喜欢清晰的,明显不可能的建议)比斯莫利说得更多的人。

    El Reg在这方面的报道上偷懒了,也许Vox有最新的电子实验室健康笔记,继《禁止进入》、《使用中的激光竟然是400W》系列之后?

    hsp27;(那么TMZ的自噬就可以让你的一天充满光明了。(希望我能坚持用E!显示为可用的最糟糕的变体。)或者擦拭它以重建,单独的文章,等等。)与此同时,来一杯咖喱,或者来一杯亚历山大白兰地,里面压碎了两个肉豆蔻。一定要听从你的curcurminoid医生的建议。不要拿着亚历山大白兰地开始30英里的疯狂泥浆跑。中期。和…

    如果房间里没有每个可能的载体都有50W的辐射,这似乎很好;咖啡机,游戏机,纳米细胞,音响,杂货通道,农场摊位等,即使我可以很容易地寻找热应激因素。现在看起来像3-10左右(设备充电约1W)。

    愿你的全域跑步机没有回声,让你远离希格斯场的危险影响。

  8. 广播:DMPK

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