Re: [情報] 這才叫無線充電？ 新 iPhone 充電距離達

看板MobileComm作者 (Chen John L)時間9年前 (2016/02/26 01:02), 9年前編輯推噓86(88推 2噓 25→)
留言115則, 92人參與, 最新討論串2/2 (看更多)
本人鍵盤電力電子工程師, 來分享一些個人的看法. 文長, 底下有結論, 可以END. 仔細看看Engerous公司所提出的無線充電方案, 確實十分具有革命性 跟顛覆性, 然而, 問題依然很多. // ======================== 無線充電種類介紹 ======================== 首先, 無線充電可以分成兩種: - 近場無線充電 (Near-field): 就是近距離的那種. 這類技術其實就只是把一個變壓器分成兩半, 一半放在充電器, 另一半放在手機, 最終等效成一個汽隙(Airgap) 很大的變壓器. 也就是透過磁路(Magnetic Circuit)來連結兩邊. 能量的傳遞原則上是不發射電磁波的. - 遠場無線充電 (Far-field): 這類型就是利用電磁波來傳遞能量. 電磁波會實際被發射出去, 接收端再來接收這電磁波. 也就是, 理論上來說, 這種技術的 接收端能夠從Wi-Fi訊號中擷取能量. 目前所有現行的無線充電技術都是近場的方式, 然而這次Engerous 公司所提出來的技術, 也就是謠傳蘋果要採用的技術, 卻是遠場的 技術. // ================== Engerous的無線充電技術說明 ==================== 如果要比較簡單的了解遠場無線充電的技術, 那我們可以用光來比喻. 遠場無線充電的充電器, 就好像一顆燈泡, 而手機就好像有一個 太陽能板一般. 燈泡發光照亮太陽能板, 太陽能板發電給手機充電. 問題是, 只有照到太陽能板的光是有效的, 其他都浪費掉, 所以說, 充電端必須要能夠做到像鐳射光一樣, 太陽能板到哪裡, 就把光集中 到哪裡. 今天Engerous做到的就是這個, 他們使用了一陣列(翻譯: 很多很多的) 的天線, 讓他的電磁波發射可以只往某一個方向發射. 還可以讓他發射 的方向跟著物體一起移動. 當然, 這種技術一直都存在, 只是沒有人把 他拿來做無線充電而已. 因此Engerous的技術基本上就是運用5GHz的ISM頻段(跟WiFi, 802.11n/ac 所使用的5GHz頻段一樣), 利用天線陣列發射集中跟高度方向性的 電磁波, 跟隨著追蹤著手機的方向, 來讓手機接收充電. 順便提一下Engerous官方所提出的充電數據: 0-5 ft (0-1.5m) 4W (等效於5V0.8A) 5-10 ft (1.5-3m) 2W (等效於5V0.4A) 10-15 ft (3-4.5m) 1W (等效於5V0.2A) // =================== 為什麼這東西問題很大 ======================= 首先, 把電磁坡集中起來最大的問題就是, 被集中的區塊電磁坡很強, 就好像同樣都是50W, 一個50W的LED燈沒什麼, 但是一個50W的雷射是 可以輕鬆的切開木板的. 所以, 要能夠在4.5公尺外蒐集到1W, 那個電磁坡強度會是非常強的. 這個強度是強到各國政府都不會允許的強. 各國在規範電磁波強度時, 用了一個叫做EIRP的數據, 這個數據就是抓電磁波最強的方向的電磁波 強度. 例如美國FCC在特殊點對點的狀況下, 允許5.8GHz ISM Band最高53 dBm (約200W). 然而如果我們計算1W@4.5公尺這種狀況下的最低EIRP, 是 1W*4*pi*(4.5m)^2/(16cm*8cm)=19,880W (你沒看錯, 約兩萬瓦) ( 1W: 接收功率, 4*pi*(4.5m)^2: 4.5公尺半徑的球形面積, 16cm*8cm: 手機接收面積 ) 這已經超標了一百倍. 很明顯的, 別說健康什麼的, 法規這種最低限度 都無法通過. 這技術的可行性如何自然不用說. 順帶一題, 一般WiFi發射功率大約20~30dBm, 也就是一瓦以內, 所以 這東西大概比WiFi強了兩萬倍左右. 也許你會問, 如果法規放寬了呢? 法規之所以存在都是有原因的, 會 限制發射功率不只是健康的問題, 還有電磁干擾的問題. 我們一般的 電器, 上市前都需要自我檢測電磁相容, 確保不會被其他設備干擾. 問題是20kW(兩萬瓦)/73dBm這種發射功率, 根本跟電磁砲一樣, 一個 不小心可能就會把其他設備給打暴, 如果電磁波發射途徑中剛好有 5GHz的設備, 這種功率很有可能輕鬆的打暴該設備的RF Frontend. 再來, 這種指向性的天線陣列造價不斐, 還需要搭配大量的Power Amplifier, 所以, 恐怕要量夠大, 才不會造成充電器比手機貴的景象. 充電速度就不說了, 4.5公尺外充電功率只有1W. iPhone 6 Plus從0% 充到滿(11.1Wh), 最少要11.1個小時(11.1Wh/1W=11.1h), 這還是假設 手機內部能量轉換效率100%的狀況下. // ======================== 總結 ============================ 1. 電磁波最少超標100倍. 比WiFi還強約上萬倍. 2. 就算法規放寬, 這東西根本電磁砲, 很容易就造成電磁干擾. 3. 成本高, 充電器價格加一個0還不夠. 4. 充電慢. 十小時. 綜合以上, 我認為, 這無線充電最多在實驗室玩玩, 或是拿來炒炒 股票, 目前還沒啥實用價值. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 218.161.1.24 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1456419776.A.86D.html
推
02/26 01:06, , 1F
充電系 嗨
02/26 01:06, 1F
推
02/26 01:07, , 2F
推了 專業的
02/26 01:07, 2F
推
02/26 01:09, , 3F
專業
02/26 01:09, 3F
推
02/26 01:12, , 4F
重新定義
02/26 01:12, 4F
推
02/26 01:12, , 5F
先有能充電動牙刷和刮鬍刀的便宜產品再來想手機
02/26 01:12, 5F
推
02/26 01:12, , 6F
說不定蘋果有黑科技可以克服這些問題
02/26 01:12, 6F
→
02/26 01:12, , 7F
超強，神打臉 ((咦
02/26 01:12, 7F
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02/26 01:13, , 8F
oppo的15分鐘充滿電實用多了
02/26 01:13, 8F
推
02/26 01:14, , 9F
專業推
02/26 01:14, 9F
推
02/26 01:14, , 10F
super vooc不知道什麼時候才會真的使用在產品上
02/26 01:14, 10F
推
02/26 01:16, , 11F
推專業
02/26 01:16, 11F
推
02/26 01:28, , 12F
專業推
02/26 01:28, 12F
推
02/26 01:32, , 13F
解說詳細
02/26 01:32, 13F
推
02/26 01:33, , 14F
你瓦力系？
02/26 01:33, 14F
推
02/26 01:34, , 15F
看不懂 盲目推
02/26 01:34, 15F
推
02/26 01:38, , 16F
噱頭
02/26 01:38, 16F
推
02/26 01:41, , 17F
充電系4ni
02/26 01:41, 17F
推
02/26 01:43, , 18F
你皮卡丘?
02/26 01:43, 18F
推
02/26 01:44, , 19F
推專業的 坐等某人出來嗆有本事蘋果出了以後不要用
02/26 01:44, 19F
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02/26 01:45, , 20F
還有電磁干擾的問題...
02/26 01:45, 20F
推
02/26 01:47, , 21F
>"othersHTC92: 等蘋果出了你們就不要用啊"
02/26 01:47, 21F
推
02/26 01:49, , 22F
專業推
02/26 01:49, 22F
推
02/26 01:52, , 23F
大推"鍵盤電力電子工程師"的專業! 但...電磁"波"
02/26 01:52, 23F
→
02/26 01:52, , 24F
不是蘇東坡的坡~嘻嘻!
02/26 01:52, 24F
我承認我中文不好... 囧rz
推
02/26 01:57, , 25F
有時候真的覺得 放這種消息的人 真的很不尊重專業…
02/26 01:57, 25F
推
02/26 01:58, , 26F
不放出消息他們怎麼吸收資金？
02/26 01:58, 26F
→
02/26 01:58, , 27F
他們就是「刻意」的炒炒股票啊！
02/26 01:58, 27F
推
02/26 01:59, , 28F
其實這個問題很容易理解 反平方場衰退很可怕
02/26 01:59, 28F
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02/26 02:00, , 29F
明明電塔距離夠高夠遠衰退其實就沒啥問題
02/26 02:00, 29F
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02/26 02:00, , 30F
這個遠距離充電能夠實現功率要多大??
02/26 02:00, 30F
推
02/26 02:01, , 31F
買手機送電磁砲!! 買了! 這才是黑科技
02/26 02:01, 31F
推
02/26 02:01, , 32F
看不懂只好推惹
02/26 02:01, 32F
推
02/26 02:03, , 33F
如果你不小心走到手機與充電器之間 收到多少能量
02/26 02:03, 33F
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02/26 02:04, , 34F
萬一是小朋友跟寵物 耐受量可能更低
02/26 02:04, 34F
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02/26 02:04, , 35F
是不是要圍封鎖線防止誤入
02/26 02:04, 35F
推
02/26 02:14, , 36F
02/26 02:14, 36F
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02/26 02:14, , 37F
專業推，看來無限充電要考古特斯拉才有可能了
02/26 02:14, 37F
噓
02/26 02:23, , 38F
一堆人在那邊反基地台 然後說這個好棒棒
02/26 02:23, 38F
還有 46 則推文
還有 3 段內文
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02/26 14:44, , 85F
改成多點發射，攤提成一百個發射器分散四周
02/26 14:44, 85F
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02/26 14:45, , 86F
每個點各自追蹤手機發射訊號，手機端就能集中能量
02/26 14:45, 86F
有可能是一個解決方案. 只是在房間中佈置一百個獨立的天線陣列... bj4. 另外53dBm的規定是兩端都要固定的點對點狀況, 如果手機要能移動, 有可能會被FCC認定該用36dBm的規定. 這種狀況下,
噓
02/26 15:43, , 87F
嘴
02/26 15:43, 87F
推
02/26 15:43, , 88F
好專業
02/26 15:43, 88F
推
02/26 16:27, , 89F
之前看他們的專利就快笑死。他們的顧問還是當年moto
02/26 16:27, 89F
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02/26 16:27, , 90F
rola發明手機的大老Orz
02/26 16:27, 90F
推
02/26 17:16, , 91F
你的公式套錯了，當然結論也是錯的
02/26 17:16, 91F
那請指教正確的公式以及計算過程.
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02/26 17:23, , 92F
EIRP的單位是dBW,你用19880W的值來說他超標百倍?
02/26 17:23, 92F
EIRP可以用dBW, dBm或W來表示都可以, 他們之間也可以互相轉換. 如果你要用dBW, 那他需要的發射功率兩萬瓦, 可以表示成43 dBW. 5.8GHz ISM Band的固定點對點EIRP限制是53dBm=23dBw, 因此差了 20dB. 20dB就是100倍.
→
02/26 17:25, , 93F
他就只是一般Wifi使用的功率而已，想太多
02/26 17:25, 93F
802.11n/ac的頻段, 能合法餵給天線的功率是1W. 他近距離能傳輸4W, 那餵給天線的肯定超過4W. 功率方面是超過WiFi的, 再況且功率透過超高指向性天線集中之後, EIRP就能超標那麼多倍. 因此他跟WiFi比起來, 無論是功率(超過幾倍), 還是電磁波強度(EIRP, 超過上百倍), 都有不少差異.
→
02/26 17:31, , 94F
他們的無線充電裝置早就通過FCC認證好嗎
02/26 17:31, 94F
接收端還是發射端? 如果是發射端, 能否提供FCC Identifier以正 版友們的視聽?
推
02/26 19:55, , 95F
好文 推
02/26 19:55, 95F
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02/26 20:08, , 96F
電波女4ni
02/26 20:08, 96F
推
02/26 20:35, , 97F
專業推
02/26 20:35, 97F
※ 編輯: john0312 (218.161.1.24), 02/26/2016 21:46:01
推
02/26 21:29, , 98F
iphone重新定法規，順便把其他設備打爆
02/26 21:29, 98F
推
02/26 23:07, , 99F
專業推
02/26 23:07, 99F
推
02/26 23:50, , 100F
推
02/26 23:50, 100F
推
02/27 00:27, , 101F
好神ㄚ!!!
02/27 00:27, 101F
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02/27 00:52, , 102F
已存檔，Apple推出產品時這篇剛好拿來當簽名檔
02/27 00:52, 102F
推
02/27 01:51, , 103F
推
02/27 01:51, 103F
推
02/27 11:25, , 104F
好文推 不過果粉會崩潰
02/27 11:25, 104F
推
02/27 17:01, , 105F
我對代公式的那一段不太清楚 我用您的計算公式來理
02/27 17:01, 105F
→
02/27 17:01, , 106F
解的話
02/27 17:01, 106F
推
02/27 17:04, , 107F
是一個點天線對外產生輻射(全方位) 所以才會到近兩
02/27 17:04, 107F
EIRP的概念就是, 我們在電磁波最強的方向放一個偵測器, 然後再把原本的發射天線換成一個理想的Isotropic天線 (就是你說的全方位對外產生輻射的點天線), 需要多少能量 灌給這個天線才能讓偵測器偵測到同樣的電磁坡強度?
→
02/27 17:04, , 108F
萬瓦 但前面有提到利用天線陣列來提升方向性 那實
02/27 17:04, 108F
→
02/27 17:04, , 109F
際上會有那麼大的功率嗎？ 或是這其實跟EIRP的定義
02/27 17:04, 109F
實際上, 他不需要灌那麼多功率進去. 問題是一個裝置會不 會被干擾跟往他那方向送的電磁波有關, 其他方向有沒有送 電磁波無關. 因此我們才用一個等效餵給Isotropic天線的 功率來表示EIRP, 也就是發往一個方向的電磁波強度. 因為 那才是決定一個裝置會不會被干擾的指標.
→
02/27 17:04, , 110F
有關？ 謝謝
02/27 17:04, 110F
推
02/27 21:07, , 111F
裹粉都心都碎光了 別這樣
02/27 21:07, 111F
※ 編輯: john0312 (218.161.1.24), 02/27/2016 23:28:05
推
03/03 04:14, , 112F
好文推！
03/03 04:14, 112F
推
03/13 15:56, , 113F
專業
03/13 15:56, 113F
推
03/19 14:43, , 114F
可以請教您的公式來源嗎 除以接收面積看不懂
03/19 14:43, 114F
推
03/22 05:09, , 115F
沒錯 就是電磁炮
03/22 05:09, 115F
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