無線充電技術(shù)是什么 ？為什么需要無線充電 ?

無線充電使用電磁感應(yīng)為越來越多的設(shè)備供電。該技術(shù)可能不是全新的，但它作為智能手機(jī)的一個(gè)選項(xiàng)的出現(xiàn)帶來了新的突出地位。隨著越來越多的產(chǎn)品附帶該功能，越來越多的用戶會(huì)想知道這項(xiàng)技術(shù)是如何工作的。

無線充電是不透過連接器或金屬接點(diǎn)作為媒介，來進(jìn)行電力傳輸?shù)募夹g(shù)。也被稱作為感應(yīng)充電、非接觸式充電等。

無線充電技術(shù)(Wireless charging technology;Wireless charge technology )，源于無線電能傳輸技術(shù)，可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。小功率無線充電常采用電磁感應(yīng)式，如對(duì)手機(jī)充電的Qi方式，但中興的電動(dòng)汽車無線充電方式采用感應(yīng)式 [1] 。大功率無線充電常采用諧振式(大部分電動(dòng)汽車充電采用此方式)由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對(duì)電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)作之用。

由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點(diǎn)外露。電磁感應(yīng)式初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng)，事實(shí)上，電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上并無太多神秘感，中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請(qǐng)的非接觸感應(yīng)式充電器專利，就使用了電磁感應(yīng)技術(shù) 。

磁場共振由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個(gè)裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個(gè)特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，是目前正在研究的一種技術(shù)，由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)點(diǎn)亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為WiTricity。該實(shí)驗(yàn)中使用的線圈直徑達(dá)到50cm，還無法實(shí)現(xiàn)商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會(huì)下降。

無線電波式這是發(fā)展較為成熟的技術(shù)，類似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個(gè)安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器。

行動(dòng)裝置在充電時(shí)，以往大多是以有線充電器來進(jìn)行充電。或者是利用USB來充電。

這些都是將連接器插入行動(dòng)裝置后，透過電線來供應(yīng)電力。

而無線充電，則是只需將行動(dòng)裝置放在充電座上就可以進(jìn)行充電。

因?yàn)椴恍枰B接器，所以能提高設(shè)備的防水性、可靠性，也沒有因連接器損壞而無法充電的問題發(fā)生。

另外，還能制造出設(shè)計(jì)感十足的產(chǎn)品。

如果這個(gè)充電座可以普及化，那么各式行動(dòng)裝置在任何地點(diǎn)都可以進(jìn)行充電，不需要隨身攜帶充電器或充電線等裝備。

無線充電有多種方式，以下是一些代表性的方式。

無線充電技術(shù)是完全不借助電線，利用磁鐵為設(shè)備充電的技術(shù)。無線充電技術(shù)，源于無線電力輸送技術(shù)，利用磁共振在充電器與設(shè)備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設(shè)備之間形成共振，實(shí)現(xiàn)電能高效傳輸?shù)募夹g(shù)。

無線充電技術(shù)采用統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，未來幾年，移動(dòng)電話、PMP/MP3播放器、數(shù)碼設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。這個(gè)充電器類似一個(gè)托盤直接插到電源上，獲得聯(lián)盟認(rèn)證的帶有“Qi”標(biāo)識(shí)各企業(yè)的不同品牌的手機(jī)直接放在上面就可完成充電。方便自不必說，除此之外，無線充電還更安全，沒有了外露的連接器，漏電、跑電等安全隱患都徹底避免了。有人擔(dān)心輻射的問題，這一技術(shù)最先在凈水器中運(yùn)用，至今已經(jīng)有8年時(shí)間了，安全性已經(jīng)得到了36個(gè)國家的驗(yàn)證，肯定不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境帶來危害。據(jù)介紹，無線充電大致上是通過磁場輸送能量，而人類以及人類身邊的絕大多數(shù)物件都是非磁性的。無線充電還有一個(gè)好處是省電，無線充電設(shè)備的效能接收在70%左右，和有線充電設(shè)備相等，但是它具備電滿自動(dòng)關(guān)閉功能，避免了不必要的能耗。而且這個(gè)效能接收率在不斷提高，很快將能達(dá)到98%。

無線充電設(shè)備比普通充電器“聰明”很多，對(duì)于不同的電子產(chǎn)品，電源接口能自動(dòng)對(duì)應(yīng)，需要充電時(shí)，發(fā)射器和接收芯片會(huì)同時(shí)自動(dòng)開始工作，充滿電時(shí)，兩方就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。它還能自動(dòng)識(shí)別不同的設(shè)備和能量需求，進(jìn)行‘個(gè)性化工作’，這就是智能。

現(xiàn)在，為了消費(fèi)者的安全以及他們的便利性考慮，相關(guān)科研人員先提供了近磁場無線充電技術(shù)(即需放在發(fā)射器旁邊)，同時(shí)，他們也在研究遠(yuǎn)距離無線充電，這將是一個(gè)新興市場。實(shí)際上現(xiàn)在的技術(shù)就可以達(dá)到3英尺～4英尺的范圍內(nèi)進(jìn)行有效的電量傳輸，但這還需要經(jīng)過相關(guān)組織的驗(yàn)證。相信未來5到10年，甚至更快，遠(yuǎn)距離無線充電就會(huì)進(jìn)入每一個(gè)人的生活中。

未來，不僅是小功率電器，常見的家用電器設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)工具、辦公室電器、廚房電器等都可以實(shí)現(xiàn)無線充電了。其實(shí)準(zhǔn)確的說，應(yīng)該叫“無線供電”，也就是一邊傳輸一邊使用電能，不需要任何類似于電池的電量存儲(chǔ)設(shè)備，更不需要提前充電了。

隨著技術(shù)的成熟，預(yù)計(jì)在未來的2~3年，無線充電的充電距離可以達(dá)到10~30cm左右，基本可以滿足隨時(shí)隨地自由不受束縛的充電需求。

要實(shí)現(xiàn)無線充電需要一個(gè)發(fā)射端和一個(gè)接收端。

發(fā)射端就是無線充電器，接收端就是手機(jī)等。在發(fā)射端有一個(gè)線圈，接收端也需要一個(gè)線圈。發(fā)射端通過控制板和線圈發(fā)射能量，接收端通過控制板和線圈接收能量，這樣就可以實(shí)現(xiàn)無線充電。

只要有無線充電器和帶無線充電的手機(jī)就可以充電。無線充電器通過Micro USB連接到普通的充電器或者筆記本等就可以正常工作，把帶無線充電的手機(jī)放在上面就可以開始充電。

無線充電先對(duì)與傳統(tǒng)的有線充電有幾大你不得不選擇它的優(yōu)點(diǎn)：

a、沒有線的纏繞，簡潔美觀，看起來舒服，生活品質(zhì)更高;

b、不用經(jīng)常插拔，即放即充，方便快捷，讓你的手機(jī)永不缺電;

c、不用擔(dān)心三星和蘋果接頭不兼容的問題，支持Qi等標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器都能充電;

d、不存在充電接聽電話觸電的風(fēng)險(xiǎn)，完全規(guī)避了安全問題，可以隨時(shí)接聽電話;

e、讓電池工作的壽命更長，由于即放即充，讓電池用不缺電，電池壽命更長;

f、不需要有線接口，很多產(chǎn)品可以做成全封閉防水產(chǎn)品。

3、是什么原理，什么技術(shù)?

一般意義上的手機(jī)無線充電原理，就是電能轉(zhuǎn)換為磁場，磁場通過空氣傳輸，磁場再轉(zhuǎn)換為電能的過程。無線充電的原理通俗意義上的理解與變壓器有些類似，變壓器磁場耦合的回路是磁導(dǎo)體，無線充電磁場耦合的回路是空氣而已，磁介質(zhì)不同而已。

業(yè)內(nèi)無線充電一般有四大技術(shù)：磁感應(yīng)技術(shù)、磁共振技術(shù)、微波技術(shù)和電場耦合技術(shù)。接觸到主要的是兩大技術(shù)，磁感應(yīng)技術(shù)和磁共振技術(shù)，現(xiàn)在量產(chǎn)的產(chǎn)品基本都是磁感應(yīng)技術(shù)的產(chǎn)品。

其中主流的技術(shù)是磁感應(yīng)技術(shù)和磁共振技術(shù)。一起回顧一下基本的物理知識(shí)，電場和磁場的情況。