無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)怎么了？

　　我們生活在一個(gè)由線(xiàn)纜環(huán)繞的世界，但是這太麻煩了，不但影響美觀(guān)而且不環(huán)保。布線(xiàn)需要使用大量的銅、塑料以及人力等資源，同時(shí)你在進(jìn)行家居裝修或建筑設計的時(shí)候總是要給線(xiàn)纜預留位置。因此，我們一直在尋找一種有效的、安全的、可以無(wú)線(xiàn)傳輸供電的設備，其中誕生的一個(gè)副產(chǎn)品就是微波爐。

　　無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)在消費類(lèi)市場(chǎng)表現出巨大的潛力。在不使用連線(xiàn)的情況下給電子設備充電不但可為便攜式設備用戶(hù)提供一種便利的解決方案，而且還讓廣大設計人員能夠尋找到更具創(chuàng )新性的問(wèn)題解決方法。許多電池供電型便攜式設備均能受益于這種技術(shù)，從手機到電動(dòng)汽車(chē)不一而足。

　　科學(xué)家和工程師們在近兩個(gè)世紀前就已經(jīng)知道，傳遞電力并不需要電線(xiàn)始終保持物理接觸。電動(dòng)機和電力變壓器中含有線(xiàn)圈，這些線(xiàn)圈可以通過(guò)電磁感應現象相互傳輸能量。發(fā)射線(xiàn)圈中的電流可以通過(guò)電磁感應使另一個(gè)接收線(xiàn)圈產(chǎn)生電流；兩個(gè)線(xiàn)圈離得很近，但并沒(méi)有發(fā)生接觸。但是科學(xué)家也發(fā)現無(wú)線(xiàn)電波中帶有電磁輻射，但是通過(guò)傳統的電磁輻射把能量從一個(gè)點(diǎn)轉移到另一個(gè)點(diǎn)的效率是非常低的，因為電磁波通常會(huì )向四周擴散，大部分能量都會(huì )在傳播過(guò)程中丟失。此外，這種做法也很危險，尤其是當電磁輻射的量級超出人體可以承受的范圍。

無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)現狀　

　　從目前來(lái)看，電力無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)主要有三種：電磁感應型（利用電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生磁力實(shí)現近程無(wú)線(xiàn)供電）、電波接受型（電力轉換成電波近程無(wú)線(xiàn)供電）、磁場(chǎng)共鳴型（利用磁場(chǎng)等共鳴效應近程無(wú)線(xiàn)供電），以上幾種技術(shù)的發(fā)展方向始終集中在對電力發(fā)送裝置和接受裝置的改進(jìn)上。電波接受型技術(shù)的方向主要在于如何提高電流的Q值以及保持傳輸效率，這對于低功率的消費電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)意義不大，相對來(lái)書(shū)磁共振和電磁感應技術(shù)更有商用推廣的價(jià)值。

　　美國麻省理工學(xué)院（MIT）于2007年6月、美國英特爾公司于2008年8月分別發(fā)表了使用磁場(chǎng)耦合共鳴的技術(shù)，使用該技術(shù)有望給行駛中的汽車(chē)進(jìn)行充電，盡管其傳輸效率只有40％左右?；诖艌?chǎng)耦合共鳴技術(shù)，日本索尼公司開(kāi)發(fā)了延長(cháng)無(wú)線(xiàn)傳輸距離的技術(shù)“Repeater Device”，使用該技術(shù)可以不用電源線(xiàn)向遠至50cm的電視機傳輸60W電力。相關(guān)的技術(shù)也被中國的海爾在2010年美國舉行的CES展上展示其“無(wú)尾電視”。

　　電感耦合是另一種高效和通用的無(wú)線(xiàn)充電方式，主要是分別在供電部分和接收部分設置電極，利用電極間產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)供電的方式。由于在電極之間會(huì )產(chǎn)生電容耦合效應，因此電場(chǎng)耦合方式也被稱(chēng)為電容耦合方式。在去年深圳舉行的高交會(huì )電子展上，村田就展出了一款支持移動(dòng)設備充電的電場(chǎng)耦合式無(wú)線(xiàn)電力傳輸模塊，通過(guò)內置入移動(dòng)設備的RFIC以及植入充電模塊的充電板，就可以實(shí)現“無(wú)線(xiàn)充電”功能。

新型共鳴方式的非接觸充電也已亮相。這就是竹中工務(wù)店正在開(kāi)發(fā)的、使用電場(chǎng)耦合共鳴的技術(shù)。該技術(shù)雖然需要使送電端與受電端緊貼，但卻支持水平方向的錯位，不會(huì )象目前已實(shí)用化的、由線(xiàn)圈向線(xiàn)圈供電的電磁感應式非接觸充電技術(shù)那樣，在異物侵入時(shí)會(huì )出現發(fā)熱、電磁波及高頻波等問(wèn)題。而且，與電磁感應方式不同，共鳴方式不使用鐵氧體及利茲線(xiàn)圈，因此可降低產(chǎn)品的重量及成本。

　　此外，索尼發(fā)布的卡片相機TX300V/TX200V，夏普發(fā)布的SH-13C手機，均采用無(wú)線(xiàn)充電功能，其中SH-13C透過(guò)無(wú)線(xiàn)充電，將手機搭配的1230mAh電池充滿(mǎn)約需2至2.5個(gè)小時(shí)。美國高通（Qualcomm）則開(kāi)發(fā)出一款采用磁共振方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)供電的“eZone”，可以為搭配充電臺座的“iPhone”充電。據測試，如果為1000mAh容量的電池充電，2小時(shí)內便可充滿(mǎn)。

　　除了這些國際廠(chǎng)商，在國內相關(guān)的產(chǎn)品也不少。打開(kāi)淘寶，搜索“無(wú)線(xiàn)充電器”，可以看到上百種針對iPhone的無(wú)線(xiàn)充電板或手機套，價(jià)格從100多元到900多元不等。這種產(chǎn)品（類(lèi)似產(chǎn)品如“點(diǎn)金石”）一般分為兩個(gè)部分：一部分為充電板，另一部分為與手機連接的電源接收器，其實(shí)現原理依然是電磁感應，不過(guò)毛病也有不少。這些淘寶產(chǎn)品一方面存在發(fā)熱量大和電磁輻射的問(wèn)題；另一方面沒(méi)有對于錯誤充電的ID認證方法，容易釀成危險，同時(shí)在充電時(shí)也無(wú)法進(jìn)行上網(wǎng)等數據傳輸。此外，針對不同的電池，充電的要求也不盡相同。

WPC標準的建立　

　　為了解決以上的難題，專(zhuān)門(mén)針對于無(wú)線(xiàn)電源的行業(yè)標準組織——無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟（WPC）成立了。該組織成立于2008年，由亞洲、歐洲和美國的各行業(yè)公司組成，其中包括電子設備制造廠(chǎng)商和原始設備制造商（OEM）。WPC標準定義了電感耦合（線(xiàn)圈結構）的類(lèi)型，以及低功耗無(wú)線(xiàn)設備所用的通信協(xié)議。在這種標準下工作的任何設備都可以與任何其他WPC兼容設備配對。獲得WPC聯(lián)盟的認證的產(chǎn)品，將被標識“Qi”字樣的LOGO，具有“Qi”的終端，可以在所有標有該LOGO的充電板上充電。并且，獲得Qi標識后，不用向WPC聯(lián)盟付費。