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充电新技术 本本更人性

ptmanager 2014-8-9 12:38


  笔记本用上锂聚化合物电池已经很多年了,它为笔记本的电池续航提供了很大帮助。不过现在,电池技术的发展似乎遇到了瓶颈,笔记本续航很难再上一层楼。不过,这并不影响电池充电技术的不断前进。瘦身的电源适配器、快充技术、无线充电……这些并不算新鲜玩意的技术,在近段时间里也在悄然变化,能给笔记本用户带来更多便捷。

  电源适配器再瘦身

  关键技术:大幅提升充电振荡频率

  笔记本电源适配器的变化一直在悄然进行着,以往那重达四五百克的身躯,在如今的轻薄趋势下,已悄然降为三百克左右。而像MacBook Air、华硕UX系列超极本采用的一体化设计,电源插头直接安装在适配器上,重量更降低到200g以下。

  但这样的进步还不能令人满意,来自麻省理工的创业团队FINsix推出了一款电源适配器,体积仅40立方厘米左右,重量仅65克,与手机充电器相当,可功率竟高达65W,足以应付高端游戏本以外的所有笔记本。

  小体积,大功率,FINsix是如何做到的?最大的改变之处,就在于电源内部的振荡频率由传统电源的万赫兹骤升到近百兆赫兹。由于每次振荡都只要极小的能量就可以获得足够的功率,因此,原本笨重的振荡变压器和电容的体积就可以随之缩小,整个适配器体积也就更小了。另外,这款适配器甚至还带有一个USB口,连移动设备的充电问题也一并解决了。不过,面临成本问题时,看看哪款笔记本会率先标配这种电源适配器吧。

图:重量65克、体积40立方厘米,FINsix电源适配器堪比手机电源

图:跟目前的主流的电源适配器比起来,FINsix更加便携
 
  快速充电背后的技术

  关键技术:对电池结构进行改进

  锂电池的充放电过程,实际上就是锂离子在电池内的电极间的迁移运动,要想充电加速,加速锂离子的迁移速度即可。但如果加快充电速度,锂离子快速大规模移动产生的热量,将对电池寿命有巨大影响。因此,想要快速充电,就必须对电池结构进行改进。实际上,快充电池除了对正负极材料进行改进,以便于锂离子移动后镶嵌到电极上,更重要的是减少电解膜的厚度,降低锂离子移动的行程,提高膜的开口率,并利用纳米材料对膜进行处理,以形成一个个让锂离子快速移动的“隧道”。经过这些改进,锂离子电池的充电速度可以由0.3C(即电池容量mAh)提高到2~5C,部分特殊结构的电池,甚至可以达到20C甚至更高。

  电源适配器电路设计的配套也必不可少,如果适配器功率不足,那就无法在短时间内往电池装满大部分电。旧版ThinkPadNew  X1Carbon虽然自身功耗不大,但却使用了一个高达90W的电源适配器就是这个道理,因为只有这样才可以实现半小时充满电池80%电量。而在新X1carbon上,为了整体轻薄,电源更换为45W,如此一来,其快速充电性能也相应减弱,只能在一小时内充满90%的电能。

图:聚合物锂电池充电原理
 

  无线充电的新技术

  关键技术:谐振充电很实用

  无线充电在笔记本上的应用并不晚,早在2009年,戴尔推出的Latitude Z就实现了无线充电,但在赚够眼球之后,无线充电技术却逐渐退出了笔记本领域。即便在近两年,当无线充电在手机上崭露头角时,已上市的笔记本中依旧未见到无线充电的身影,为什么会这样呢?答案就在于其采用的早期电磁感应式无线充电方式存在较大的缺陷。

  由于无线感应充电方式对于无线传输距离极其有限,只有当距离在几毫米时才能达到较高的传输效率,放在充电底座上丝毫不可移动,虽然少了电源线,其实仍有羁绊。再加上感应式充电方式发热量大,传输功率有限,这对于功耗较大的笔记本来说,也是致命的。

  不过,英特尔在今年台北电脑展上推出了谐振无线充电方式,笔记本的无线充电带来了新希望。虽然谐振无线充电方式依靠的依旧是电磁感应原理,但谐振技术让接受线圈与发射线圈同频振荡,在较远距离上也可以获得较高效率。英特尔展出的谐振式无线充电,传输功率已经达到50W,可以满足超极本的需要,而且即便隔着5cm厚的桌面,依旧可以保障供电稳定。较小的体积和英特尔的扶持,无线充电技术有望在笔记本上重现身姿。

图:特制的感应充电底座可以给戴尔Latitude Z无线充电,但充电时不能移动位置


图:无线感应充电方式与谐振无线充电方式对比图


图:如果给笔记本安装谐振发射装置,笔记本可以给手机充电,而且摆放位置不讲究


图:即便隔有桌子厚度,谐振式无线充电也能正常进行


  总结:请关注笔记本的充电技术与设计

  笔记本的供电系统无疑对携带重量、续航时间等方面都有极大的影响,但它也是很容易被忽视的环节。很多人会以苛刻的标准要求笔记本的轻薄性,却没注意电源适配器的重量,如果适配器超重,费了九牛二虎之力减轻的机身重量,也会付之东流;不少人会关注笔记本的电池续航,但极少有人关注充电时间,待时间紧迫时,才感觉快速充电的重要性;而对于无线供电,更是只考虑剪断笔记本最后一根线缆带来的快感,却忽视了无线供电应该让使用者使用更加实用、便利才有意义。其实这也是我们写下这篇文章的缘由之一,我们希望它能够让你了解笔记本的充电技术,关注这一技术,同时在购买笔记本时,也重视它的充电设计。

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