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无线充电技术的现状和未来发展前景

现在市面上的无线充电系统即可满足这些需求，只需将移动设备放置在充电板上即可完成充电，无需最终会出现磨损的微型连接器，无需在暗处摸索着插入充电器，无需帮助孩子插入玩具。是的，这是一类全封闭、完全防水的装置，将手机放在餐厅的充电台上、离开时即可充满电，是如此之方便。

随着苹果Appplewatch开始支持无线充电，无线充电技术终于拉开了产业化的进程，越来越多的设备加入无线充电功能，由于移动设备具备always-onGPS、高性能无线视频/音频技术、日益突出的应用及连续使用等功能，因此尽管改进了电池技术，其电池寿命仍然较短，从而有了要求更方便的移动充电配件的需求。

现在市面上的无线充电系统即可满足这些需求，只需将移动设备放置在充电板上即可完成充电，无需最终会出现磨损的微型连接器，无需在暗处摸索着插入充电器，无需帮助孩子插入玩具。是的，这是一类全封闭、完全防水的装置，将手机放在餐厅的充电台上、离开时即可充满电，是如此之方便。

事实上，据IHS研究报告显示，在2012年至少交付了500万的无线充电设备，预计到2015年将会有一亿的交付量。当然这不仅仅是指智能手机，还包括MP3播放器、数码相机和其他移动电子设备。

发展史

无线电源的概念由来已久。致力于电力研究的发明家尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）于1891年演示了洲际无线电力传输，进而确定了我们大部分的现代生活方式，这一试验令人震惊但又有些时运不济。特斯拉曾尝试证实迈克尔·法拉第（MichaelFaraday）在1831年发现的电磁感应原理：借由流经一根电线的电流使得附近的另外一根电线中产生电流。

特斯拉的观念非常超前，时至今日人们还在研究长距离无线电力传输，但仍无法实现。然而短距离无线电力传输（或称为无线充电设备、系统或技术）却能得以实现。自1990年至今，最常见的家用无线充电系统包括可再充电电动牙刷和剃须刀。还有不太

Qi技术基于充电器（发射器）线圈和移动设备（接收器）线圈间的电磁感应原理，这就必然存在一些要求和约束，即，1)每个接收器必须有一个对应的发射器，2)为了能正常工作并最大化电力传输，两个线圈间允许的最大距离仅为4cm（1.6英寸），3)接收器必须位于相对于发射器的特定位置，虽然Qi通过利用3到8个发射器线圈能够支持自由定位充电板上的设备。Qi标准的这些限制促进了新标准形式的出现，每个标准都推出了新的方法，看似解决了某些关键问题。

目前有三个标准组织，在角逐采用电磁耦合的无线充电领域的主宰地位。除了现有的WPC，还有2012年3月成立的电力事业联盟（PMA）和2012年5月成立的无线电力联盟（A4WP）。PMA的Power2.0技术采用电磁感应原理，工作方式与Qi非常类似，主要优势在于其软件允许星巴克和麦当劳等热点供应商监视并控制充电站的使用情况。A4WP的A4WPv1.0标准采用Qualcomm开发的WiPower技术。WiPower利用了不同于电磁感应的磁共振原理，其工作频率高于Qi和Power2.0。

磁共振说明了两个以同一频率工作而产生共振的线圈间的电量传输情况。当发射器和接收器端以同一频率振动时，接收器会从发射器产生的电磁场获得能量，并将其转换为电流来为移动设备供电或充电。磁共振充电的优势为：1)即使在穿越障碍物或物体表面时，充电范围也可达数英寸或更远，2)可同时对充电板上的多台设备充电，3)充电板上接收设备的定向和定位功能非常灵活。A4WP的拥护者将这些优势称为“自由空间”(spatialfreedom)。

有些公司是专用协议（有时是标准协议之补充）的拥护者，或可能拥有许可权。Intel、Apple以及WiTricity（由Toyota、Mitsubishi以及Delphi自动化行业巨头提供支持）即为其拥护者，每家公司都拥有雄厚的实力，并具有一定的市场影响力。表1进一步阐述了这三个采用电磁耦合的主要无线充电标准间的差异。

WPC

PMA

A4WP

全称

无线充电联盟

电力事业联盟

无线电力联盟

标准

Qi

Power2.0

WiPower/A4WPv1.0

基本技术

磁感应

磁感应

磁共振

距离

4cm

(1.6英寸)

与Qi相似

数英寸或更远

自由定位充电板上的设备

否

采用发射器线圈阵列时可以

否

采用发射器线圈阵列时可以

是

对多台设备充电

否

采用多个发射器时可以

否

采用多个发射器时可以

是

电源频率

100-205kHz

277-357kHz

6.78MHz

通信频率

100-205kHz

277-357kHz