用于智能电网的基于红外的无线电力技术

Wi-Charge 在消费电子展上展示了其用于远程无线电力传输的 AirCord 技术。

Wi-Charge 获得专利的基于光的无线供电技术为智能家居无线设备提供远程供电解决方案，支持 24/7 全天候运行并增加了功能。PowerPuck (R1) — 一种用于智能和物联网设备的紧凑型远程无线充电器，采用 Wi-Charge 的 AirCord 技术构建 — 是该公司的最新解决方案。充电器插入墙壁插座或拧入灯泡插座，并在最远 30 英尺的距离内为兼容设备无线供电。

AirCord 技术

电池供电的设备是便携式的，但电池容量限制了功能，用户讨厌更换电池。电源线提供大量电力，但这些设备因此被拴在插座上。根据 Parks Associates 2018 年的一项调查，更长的电池寿命是智能家居设备最理想的功能。

Wi-Charge 的技术可远程提供 100 倍的电池电量，同时提供无线便携性的便利，并符合 UL、美国 FDA 和国际标准。智能设备数量的增加意味着有线电池更换和充电正在成为一个不切实际的重大问题。

iPropertyManagement 估计，目前实施的物联网设备很快将超过 260 亿台，预计到 2025 年将增长三倍。供应商正在努力提高物联网设备的性能和功能，但有限的电池寿命减缓了这些努力。

设施管理人员正在转向远程无线电源，以减少设备停机时间、消除电池更换的成本和工作量，并减少电池处理对环境的影响。

开发无线电力传输系统需要多年的研究和研究，以最终确定使用的最佳来源。重要的是首先要考虑各种来源，例如磁场、射频波、超声波，当然还有光。母公司进行了大量研究，发现光提供了功率、距离、效率和安全性的最佳组合（表 1）。

表 1：比较光和射频辐射作为无线充电技术的可能来源（图片：Wi-Charge）

使用安全、聚焦和不可见的光线以毫米精度提供电力。发射器使用标准电源，可覆盖约25 m 2，而各种接收器包括一个小型光伏电池（本质上是一个小型太阳能电池），将接收到的光转换成充足的可用电能。

接收器可以集成到设备中或连接到现有的充电端口。发送能量的过程是全自动且安全的，并支持许多同时移动的设备。该技术无需配置并提供广泛的覆盖范围。可以组合多个发射器以增加覆盖范围和功率。它不会干扰蜂窝、Wi-Fi、蓝牙或其他通信，也不会发出电离辐射（图 1）。

图 1：Wi-Charge AirCord 技术的功能布局：发射器自动找到要供电的设备，并通过不可见的光束以精确的精度提供电力。如果光被阻挡，则一旦路径再次畅通，传输就会停止。（图片：无线充电）

接收器和发射器之间的最短距离是直线。包含反射的路径更长，因此显着降低了能量。对于某些技术，由于空气吸收和反射，功率会随着距离的增加而显着降低。对于这些技术，实现发射机和接收机之间的直线传输至关重要。对于 Wi-Charge，安全至关重要，因此视线参数也很重要（图 2）。AirCord 使用视线提供最大的传输效率，确保所有电源都流向发射器。

该设备由 Wi-Charge 的 AirCord 红外光束技术提供支持，无需配置、校准或调整——使其成为第一款适用于智能设备的即插即用无线电源解决方案。

图 2：视线（图片：Wi-Charge）

它可以将标准住宅转变为无线供电的智能家居，或帮助将商业建筑转变为智能建筑。R1 比 Nest 恒温器略大，易于以多种方式安装。例如，Edison 螺丝适配器使其与众多灯具兼容，插座适配器允许 R1 直接插入标准墙壁插座。接收器可以小至 0.5 × 0.5 英寸，通常嵌入在充电设备本身中。

应用

在车辆内部，充电电缆并不便宜，而且存在安全风险。除了移动设备，您可能还需要为传感器（例如后座安全带传感器）供电，而且它们的接线很昂贵。Wi-Charge 通过在车辆内部灯附近安装功率发射器来帮助解决这个问题，从而提供足够的能量来为设备和传感器充电。

Wi-Charge 解决方案为办公室任何地方的智能手机供电。天花板安装的发射器为安全放置在桌子上的所有设备供电。智能应用程序是用于打开和关闭门的锁。与旧的机械锁不同，智能锁增加了新的功能。一些锁包括电子键盘。其他允许您通过蓝牙或 Wi-Fi 从手机控制锁。一些锁包括生物识别安全性，例如指纹。其他人则添加了带有面部识别功能的摄像头。与往常一样，设计问题是电源和电源管理问题，尤其是功耗和电池寿命。

功耗限制了可以添加到系统中的功能。电池寿命对消费者来说是一个问题：如果您忘记更换电池，您可能会发现自己被锁在家里。通过将无线接收器集成到锁中，充电和维持电力可能不再是问题。该锁获得了启用新功能（例如视频录制）所需的所有电量，而无需更换电池。无线充电消除了功能和电池寿命之间的权衡。

红外光远距离无线供电，无需线缆即可自由供电。使用无线电源，无需更换电池或将电池连接到充电器。

审核编辑：刘清