无线充电技术专利申请状况分析
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无线充电技术领域中、美、日专利及涉及的标准初探作者:党鹏飞来源:《中国知识产权》2013年第05期电磁感应方式采用了19世纪上半期发现的物理现象。
众所周知,电流经过线圈时,周围会产生磁场。
1820年,丹麦物理学家汉斯.奥斯特(Hans Oersted)发现了这种电磁效应。
用没有通电的其他线圈接近该磁场,线圈中就会产生电流,由此点亮灯泡。
1831年,英国物理学家迈克尔.法拉第(Michael Faraday)发现了这个可从线圈向线圈供电的物理现象,并称之为电磁感应现象。
目前,市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟(WPC,Wireless Power Consortium的简称)”所制定的“Qi”规格。
Qi源自汉语“气功”中的“气”,以日本松下、韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、日本电装为首,许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC联盟的电磁感应方式无线充电,包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式。
通过实现标准化,只要是带有Qi标志的产品,无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
Qi规格的对抗技术可分为以下3种:电场耦合方式、磁共振方式、线路/共振器耦合方式。
(1)电场耦合方式是使静电容量较大的两个器件、比如电容器等靠近以交换电力的技术,也称为静电感应方式。
村田制作所和竹中工务店等日本厂商在积极致力于该方式的开发。
(2)磁共振方式是强化电磁感应方式送受电器之间的共振的技术。
(3)线路/共振器耦合方式是将光通信技术及高频电路技术采用的行波*型传输路径和共振器用于电力交换的方式。
用于向移动的受电设备随时供电等。
龙谷大学等的研发小组正在推进开发。
一、无线充电技术领域技术标准推进情况目前,无线充电技术行业标准的竞争日益激烈。
继2008年成立的WPC制定的事实标准,并于2010年7月面向输出功率为5W以下的产品制定了最初的标准规格,最新的标准版本是V1.1版本,目前该组织正在开发中等功耗的充电标准,亦即功耗小于120W的充电规范。
无线充电技术成熟吗
随着科技的进步,科研团队致力于打造更为方便快捷的技术,那就是无线快充技术,尤其是在今年快充技术已然成为旗舰智能手机的标配,尤其是OPPO手机推出的“充电五分钟,通话两小时”,这也表示这当前无线充电技术发展已经十分成熟了。
与有线充电技术相比,无线充电更加快捷与方便,但只能短距离传输的痛点,使得很多支持无线充电的智能手机,需要较为精确地摆放在无线充电底座上,才能正常充电,这就难以让广大消费者认可了。
无论是iPhone 8还是S8的无线充电技术,受到各方面的阻碍,两大手机新品的无线充电显得中规中矩,不会特别让人惊艳,更厉害的无线充电技术还是要看索尼和迪士尼两家公司。
从专利描述来看,未来在索尼的技术下,两台设备之间可通过NFC 技术充电,包括家电,路由器以及手机等,只要植入了NFC芯片,都能完成互相充电。
迪士尼的设想是,在一个封闭的金属容器(房间)中间放置一根杆状装置,上面带有用于产生电流的特斯拉线圈,并让电流在金属容器内自由流通,嵌入到电容器的四周,从而为各种移动设备充电。
无线充电技术的研究进展近年来,无线充电技术取得了快速的发展和进步,成为了现代科技领域的一项热门研究领域。
本文将按照不同的类别,详细介绍无线充电技术的研究进展。
一、磁共振无线充电技术磁共振无线充电技术是一种通过电磁能量传递实现无线充电的技术。
该技术主要通过共振的方式将能量从发射端传递到接收端,具有高效、稳定的特点。
近年来,磁共振无线充电技术的研究不断深入,效率也得以提高。
例如,近期有研究团队在理论研究和实验室测试中实现了W级别的无线充电,具有广泛的应用前景。
另外,该技术还广泛应用于物联网、智能家居和无人驾驶汽车等领域,将为未来智能化的生活和工作带来更多可能。
二、电磁感应无线充电技术电磁感应无线充电技术是通过变化的磁场产生感应电流,从而实现无线充电的技术。
该技术具有高效、快速充电的优点,并且不需要通过物理联系进行充电,使用方便。
因此,该技术已经得到了广泛的应用。
例如,手机无线充电器、电动车无线充电器等。
三、微波无线充电技术微波无线充电技术是一种利用微波频段的电磁波进行无线充电的技术。
该技术在短距离内具有较高的充电效率和传输功率,能够为一些小型设备提供无线充电服务,如智能手表、智能音箱、指纹锁等。
尽管微波无线充电技术的效率较低,而且在大量使用时会产生较大的电磁辐射,但由于其便携性和低功率特点,目前在小型设备方面已经有了广泛的应用。
四、太阳能充电技术太阳能充电技术不仅是一种环保的能源利用方式,而且也是一种实现无线充电的方式。
该技术主要是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并且存储在电池组中。
有研究表明,太阳能充电技术可以提供高效的充电方式,并且其环保、安全的特点符合当今社会的需求。
尤其是在一些偏远地区或者户外环境下,太阳能充电技术具有非常大的应用潜力。
五、电磁辐射和安全问题尽管无线充电技术在方便性、充电效率等方面有着很大的优势,但其电磁辐射和安全问题也不能忽视。
研究表明,长期处于高强度电磁波辐射的环境中会对人体健康产生负面影响,如头痛、失眠、记忆力减退等。
无线充电方案厂商排名
无线充电技术的研究,源于19世纪30年代,迈克尔-法拉第发现电磁感应现象,即磁通量变化产生感应电动势,从而在电线中产生电流。
但最早的无线电力传输思想是尼古拉-特斯拉(Nikola Tesla)在19世纪90年代提出的无线电力传输构想和无线输电试验,因而有人称之为无线电能传输之父。
根据SOOPAT专利搜索公布的国内无线充电企业专利申请情况排名显示,新页科技(集团)凭借75项无线充电专利跃升至全国第二。
实用于移动计算设备的无线充电技术,自从五年前首次出现在市场上以来已经取得了长足的进展。
未来无线充电的核心技术将会十分普及,甚至能够装在道路内给经过的电动汽车充电。
现在公共汽车的固定无线充电系统的试验已在进行之中。
但目前最受关注的还是移动设备中的应用。
浅析电动汽车无线充电技术现状及发展趋势随着汽车数目的不断增加,给环境造成了严重的污染,我国大部分地区雾霾严重,空气质量下降严重。
为了解决人民对高品质生活的要求及环境污染之间的矛盾,人们从上世纪就已经开始了对新能源汽车的研究与探索,在新能源当中,毫无疑问电能是最简单最方便,所以,电动汽车自然而然成为了替代传统能源汽车最为理想的选择。
但是,这个替代过程是非常漫长的,包含了很多制约因素,其中最为核心的就是充电技术。
多年来,很多的技术工作者将目光与精力都投入其中。
基于此,本文针对相关问题进行分析,以供参考。
标签:电动汽车;无线充电技术;现状;发展趋势1 电动汽车无线充电技术概述电动汽车成为世界各国的战略性新兴产业,在十余年的发展历程中,电动汽车数量呈指数增长,市场渗透率逐年攀升。
推动电动汽车迅猛发展的一方面技术因素就是汽车电池的充电技术取得了显著的研究成果。
电力电子技术持续发展的同时,电动汽车的能量供给方式也呈现多样化,已经出现了换电和充电的模式,充电中还包括接触式充电和非接触式无线充电等多种方式,增强了充电时间和地点上的灵活性,使得电动汽车的实用性大大提高。
对于电动汽车的无线充电技术更是近年发展的趋势,其具有安全方便的优点,能够大幅减少电动车的电池容量,减轻车体重量,将电动车的初始购置成本降低,使其不再受制于大容量电池的高成本因素,能够使得电动车的市场规模更广阔,因此,研究其专利分布,把握其技术发展脉络十分必要。
目前,常用的电动汽车无线充电的装置及方法主要通过电磁感应、磁共振、微波等方法进行无线电能传输,通过改变发射端和接收端的布置和控制方法,提高充电的稳定可靠性和电能传输效率,另外,激光式无线充電、电场耦合式、超声波式无线充电,也可实现电动汽车充电,但均存在缺陷而没有广泛应用。
IPC分类号下也针对上述几种常用方式进行了细分,其中,通过无线方式对进行电动汽车充电的方法可以归纳为固定充电(静态)和移动中充电(动态)两大类。
感应式无线充电技术的研究随着科技的不断发展,无线充电技术逐渐成为人们的焦点。
其中,感应式无线充电技术以其高效、便捷的特性受到了广泛。
本文将详细介绍感应式无线充电技术的基本原理、历史背景、技术优势、应用前景以及总结。
感应式无线充电技术是一种基于电磁感应原理的无线充电技术。
其基本原理是利用初级线圈产生的磁场变化在次级线圈中产生感应电动势,从而实现电能传输。
这种技术与传统充电方式相比,具有无需物理连接、可远程控制等优点。
感应式无线充电技术的历史可以追溯到19世纪末期,当时电磁感应现象被发现。
随着电子技术的发展,20世纪60年代开始出现了一些无线充电的专利技术。
然而,直到近年来,随着智能手机等便携式电子设备的普及,无线充电技术才得到了广泛应用和发展。
感应式无线充电技术具有许多优势。
它具有高效性,电能传输效率可达80%以上。
由于无需物理连接,因此具有便捷性,用户可以轻松地将设备放在充电板上进行充电。
感应式无线充电技术还具有安全性高、对环境友好等优点。
感应式无线充电技术的应用前景非常广阔。
在消费电子领域,它可以为手机、平板电脑等便携式设备提供快速、便捷的充电方式。
同时,在电动汽车、智能家居、工业生产等领域,感应式无线充电技术也具有广泛应用前景。
随着技术研究的深入和标准化进程的推进,感应式无线充电技术的市场规模将不断扩大。
感应式无线充电技术是一种极具潜力的新兴技术。
本文通过对感应式无线充电技术的基本原理、历史背景、技术优势、应用前景等方面的分析,揭示了其重要性和未来发展方向。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展,感应式无线充电技术将在未来发挥更加重要的作用,为人类的生产生活带来更多便利。
未来,感应式无线充电技术的研究将更加深入,应用领域也将更加广泛。
为了进一步推动感应式无线充电技术的发展,需要加强技术研发、完善标准体系、推广应用等方面的工作。
只有通过多方面的努力,才能使感应式无线充电技术在未来的应用中发挥更大的作用,为科技进步和社会发展做出更大贡献。
新能源汽车无线充电定位技术专利分析和发展方向研究摘要:针对新能源汽车无线充电过程,发射线圈和接收线圈之间的定位,即二者的位置对准,是制约技术发展的瓶颈所在。
本文系统分析了近年来针对新能源汽车无线充电定位相关专利技术,梳理了相关技术分支和发展脉络;并结合目前技术发展现状和面临的问题,给出未来发展建议和方向预测。
关键词:新能源汽车;无线充电;定位;专利分析一、前言目前新能源汽车无线充电技术快速步入市场的一大瓶颈是无线充电装置的充电效率问题。
众所周知,无论是电磁感应还是电磁共振方式,电能发射线圈与接收线圈之间的位置关系是影响充电效率的重要因素,只有二者在水平方向相互对准,并且垂直方向上保持合适距离,才能最大程度上提高充电效率;因此,如何让充电站发射线圈与车内接收线圈在水平方向上的对准以及在垂直方向上的距离控制是影响新能源汽车无线充电效率的两大关键。
按照无线充电的充电定位发展历程,实现方式可以基本分为以下几类:1、接收线圈检测:根据无线充电原理,当发射线圈给定电压/电流不变时,接收线圈接收到的电压/电流会随着发射线圈与接收线圈之间的距离而改变,检测接收线圈的电压/电流值,与理论设定的值比较,可以大致判断发射线圈与接收线圈之间的相对位置,1995年丰田即提出基于该方式的定位判定方法,此后二十多年内,基于该接收线圈电压/电流检测的定位方法应用广泛,相关研究较多。
2、图像识别技术:图像识别处理技术近几年快速发展,为该方式的实现提供了技术保障,并且该方式可以在计算机上通过自动程序控制实现,硬件上只需要增加多个图像采集装置,成本小,实现简单,能够契合自动驾驶、无人驾驶等前沿热门技术。
3、加设检测传感器:随着电磁、超声波、红外线等传感器的发展愈发成熟,基于各种外加传感器的新能源汽车无线充电定位也成为近几年来各创新主体的研发热点。
该技术路线实现虽然需要额外增加各类型传感器,但相对于检测接收线圈大电压/电流的方式,以及高度依赖算法的图像识别处理技术,该技术路线的平衡了定位准确性和低成本需求,具有独特的技术优势。
创新的无线充电技术和市场应用分析一、前言近年来,随着移动设备的广泛普及,人们对无线充电技术的需求不断增加。
无线充电技术作为一种非接触式充电方式,相比传统有线充电方式更加便捷、高效、节能。
在这样的背景下,本文将围绕无线充电技术的创新和市场应用进行分析。
二、无线充电技术的发展历程最早提出无线充电的概念是在19世纪,通过磁场感应等原理实现。
直到2003年,才出现第一代无线充电产品。
而在近几年的发展中,无线充电技术又取得了重大进展。
目前,无线充电技术主要有三种方式:磁感应式、电磁波式和电磁共振式。
其中,磁感应式无线充电技术是最成熟的技术,已经得到了广泛的应用。
而电磁共振式无线充电技术则成为产业发展的焦点,具备更高的充电效率和更远的传输距离。
无线充电技术的发展不仅带给了用户更加便利的充电方式,也为电动汽车等新兴市场提供了更具变革性的解决方案。
在物联网逐渐兴起的背景下,无线充电技术将在更多的领域得到应用。
三、无线充电技术的市场应用在市场应用方面,无线充电技术主要应用于移动消费电子、家庭电器、汽车电子等领域。
1、移动消费电子目前,无线充电技术已经广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动消费电子的充电领域。
这种无线充电技术的优势在于,用户只需将设备放置在支持无线充电的充电器上,就能完成充电。
同时,无线充电技术也减少了电线的使用,增加了设备的便携性。
2、家庭电器无线充电技术也逐渐应用于家庭电器领域。
例如,支持无线充电的电动牙刷、电动剃须刀等产品已经得到了广泛应用。
未来,随着无线充电技术的进一步发展,我们相信更多的家用电器将支持无线充电。
3、汽车电子汽车电子领域也是无线充电技术的应用领域之一。
随着电动汽车等新能源汽车的发展,无线充电技术为电动汽车充电提供了更加方便、高效、快速的解决方案。
同时,通过建立无线充电网络,汽车在行驶过程中也可以实现无线充电,进一步提高了汽车的使用效率。
四、无线充电技术的市场前景无线充电技术的应用前景非常广阔。
无线充电公路专利技术
无线充电公路专利技术是一种在公路上设置的无线充电设备,用于给行驶的电动汽车、电动自行车等无线充电的技术。
该专利技术的实施使得电动车辆在行驶过程中可以随时随
地进行充电,不再需要停车到充电桩进行充电,大大提高了电动车辆的使用便利性。
该无线充电公路专利技术的基本原理是通过在公路上设置的电磁感应装置,将电能传
输给电动车辆上安装的无线充电接收器。
具体实施时,公路上的电磁感应装置会产生一个
电磁场,电动车辆经过该电磁场时,其上的无线充电接收器会接收到电能,并将其转化为
电动车辆所需的直流电能。
这样,电动车辆就可以实现行驶过程中的无线充电。
无线充电公路可以有效解决电动车辆充电的难题。
传统的充电桩需要用户停车到指定
的充电点进行充电,但这往往需要大量的充电桩设施,而且在高峰期可能会出现排队等待
的情况。
而无线充电公路技术可以在公路上的不同位置设置电磁感应装置,提供更多的充
电机会,减少用户等待充电的时间。
该技术还可以降低电动车辆使用的成本。
传统的充电桩需要大量的设备和维护成本,
而无线充电公路则可以通过在公路上设置电磁感应装置来实现充电,减少了设备的使用和
维护成本,降低了电动车辆的使用成本。
这种无线充电公路专利技术还具有很高的可行性。
该技术的基本原理已经经过实践验证,并且在实际使用中取得了良好的效果。
这表明该专利技术不仅具有理论上的可行性,
而且在实际应用中也具有一定的可行性。
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无线充电技术专利申请状况分析
1、专利申请数
中投顾问发布的《2017-2021年中国无线充电行业深度调研及投资前景预测报告》内容显示,无线充电技术发展起步于20世纪70年代中后期,80年代在新型材料及相关技术的推动下开始逐步发展。
在经历了
第一阶段技术孕育期之后,90年代开始进入无线充电的初期稳定发展,专利年申请数量开始缓慢增长。
2007年之后,无线充电相关专利的年申请数增幅进一步加速。
目前,全球无线充电市场仍处于快速成长期,不断有企业进入并推出新的专利技术。
图表 无线充电全球专利申请趋势
资料来源:中国科学技术信息研究所
2、专利申请的地理分布
下表是无线充电领域专利来源国家和地区的统计情况。
美国和日本拥有的专利数量最多,分别为2773件和1947件,总比占73%左右,在专利数量上占有绝对优势。
两国在该领域投入大量研究,不断获得技术创新。
德国、韩国、中国台湾拥有的专利数分别占总数量的5.68%、5.62%、4.67%。
专利主要分布在北美洲、欧洲和亚洲地区,专利地区分布与联盟企业地区分布情况总体一致,美国在联盟企业和专利数量上都位居第一。
中国虽然拥有较多的联盟企业,但专利数量却相对落后,中国专利主要集中在台湾地区,数量为293件,大陆和香港专利数量分别为97件和41件,中国企业在技术创新方面还有一定差距。
图表 无线充电领域专利来源国家和地区统计
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资料来源:中国科学技术信息研究所。