無線充電技術(shù)探尋

無線充電是一個越來越熱的技術(shù)，但是你是否了解它的前世今生，是否了解無線充電技術(shù)的原理呢？今天就一起走進無線充電技術(shù)，深入去了解一下吧。

在達爾文的進化論中，從統(tǒng)計學和生物學的角度為世人揭示了人類為什么沒有尾巴，這場演變被定義為高等智慧的開端，其準確性雖無定論，但在科技領域，電信的無尾時代在悄無聲息的蛻變中，其技術(shù)從構(gòu)想里走到了真實世界。

“多少人嘲諷我是個空想家，他們都是頭腦最愚笨，目光最短淺的蠢才，還是讓時間來說話吧”

——尼古拉•特斯拉

無線供電的前世今生

所謂的無線供電或充電技術(shù)，簡單地說，就是用電不用線，即電力的傳輸不是通過電線，而是其它的方式來傳導，重要的就是擺脫電線這條最后的尾巴。

為什么說是最后的尾巴呢?在被稱為電信時代的如今，所有的信息技術(shù)和電氣化設備在最初都是通過線纜的連接來進行傳輸?shù)模瑹o線數(shù)據(jù)在近幾年的發(fā)展，讓計算機擺脫掉了多余的有線設計，但始終丟不掉的就是電源線的供應需求，這也是交流電自誕生以來的必要條件。

說到無線充電技術(shù)，或許很多朋友都非常陌生或感到不可思議。其實無線輸電的概念本身并不新鮮。早在19世紀90年代，鬼才發(fā)明家、交流電之父特斯拉就提出了這一設想-----可以利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振，從而實現(xiàn)電能的高效傳輸，并著手研究不用電線就可以傳輸電力的方法。

1891年，他成功點亮了一盞沒有連接電線的燈泡，從而證明了無線的電力傳輸并非空想。基于特斯拉的理念，無線充電技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)衍生出多種研究方向，目前主要有電磁感應式、磁場共振式兩大流派。其中電磁感應是目前最常見的無線充電方案。

離我們最近的電磁感技術(shù)

電磁感應主要是利用與變壓器相同的原理，實現(xiàn)并不復雜，在初級線圈產(chǎn)生一定頻率的交流電后，通過電磁感應在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。

既然電磁感應方式實現(xiàn)并不復雜，為什么使用該類技術(shù)的無線充電器普及這么困難呢?簡單地說，最大障礙就在“傳輸距離”方面。

眾所周知，傳輸電力即便通過金屬線路傳輸，距離遠了也會產(chǎn)生相當大的線路損耗，更別提通過空氣傳輸了——實現(xiàn)傳輸距離最遠只有10cm左右，對于是否能大范圍應用這是一個很大的問題，而且需要考慮很多的散熱問題，比如線圈之間的發(fā)熱。

不過，電磁感應式充電技術(shù)的擁有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、電磁輻射問題低等優(yōu)點，極容易實現(xiàn)產(chǎn)品小型化。由于小型數(shù)碼設備的功耗通常不超過100W，充電距離沒有太多的要求，因此大多數(shù)支持無線充電的數(shù)碼大多采用電磁感應方案，比如無線充電手機、無線充電板、充電墊都是基于這一技術(shù)。

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無線充電與電子設備結(jié)緣

作為一項能改變我們未來生活方式的技術(shù)，無線充電技術(shù)早已為眾多的廠商所覬覦，因此我們也在市面上能夠發(fā)現(xiàn)已經(jīng)采用了這種技術(shù)的先鋒產(chǎn)品。

Palm在09年針對手機推出的點金石(TouchStone)一直是 webOS 玩家津津樂道的一個玩意

Fatboy無線充電模塊分為無線充電板和氣墊式無線充電枕，當你將諾基亞 Lumia 920 與Fatboy充電面板間隔在1到2厘米時便能提示進入充電狀態(tài)

Palm (現(xiàn)在是 HP )生產(chǎn)的 WebOS 產(chǎn)品所使用的點金石充電系統(tǒng)就屬于無線充電技術(shù)的一種，用戶只需要將手機放在點金石上，充電就會自動開始，無需連接任何線路。

而諾基亞Lumia 920 、LG Nexus 4、HTC Droid DNA等這些新一代智能手機也都支持無線充電這一神奇的功能:使用者只需將手機的背蓋放置在無線充電底座上，即可進行充電。

當然，無線充電技術(shù)并不僅僅是智能手機領域，如筆記本電腦方面也將是它的舞臺。戴爾是最早推出支持無線充電產(chǎn)品的廠商，它早在2009年就推出了配備了無線充電功能模塊的Latitude Z600，成為全球首款支持無線充電的筆記本電腦：通過無線塢站的擴充，可以為這款機器提供60W功率的供電，5小時左右即可將這款產(chǎn)品的電池充滿。

未來不僅是小功率電器，常見的家用電器設備、醫(yī)療設備、電動工具、辦公室電器、廚房電器等都可以實現(xiàn)無線充電了。其實準確的說，應該叫“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設備，更不需要提前充電了。如海爾已經(jīng)在CES2012上就曾推出“無尾”電視。當然，未來電動汽車領域也將無線充電技術(shù)大展身手的地方，這樣你以后不用開著更環(huán)保的汽車就再經(jīng)常憂心重重地找充電站。

發(fā)展路上的拌腳石雖然目前有無線充電設備的已經(jīng)上市，但否說服人們“擺脫最后一根線纜”，仍要需要一些時日，因為擺在它面前仍有不少問題需要解決。

無線充電技術(shù)面臨的問題首先是標準混亂。無線充電技術(shù)目前有三大陣營，其一為PMA規(guī)格，獲谷歌、AT&T和星巴克支持;其二HTC、LG、摩托羅拉及索尼、TI、飛利浦等大廠則力挺WPC的Qi規(guī)格;最后是三星、高通與其它18家公司則支持A4WP。

目前由于標準紛亂，因此一款擁有無線充電功能的手機，不代表在任何充電平臺上都可以進行充電，必須是相同標準才可以。多種標準共存，如果傳輸協(xié)議稍有不同，就會有不同的技術(shù)選擇，這對廠商及消費者的選擇都是一種考驗。因此，如何讓不同廠商的接收器、無線充電設備兼容，如何讓老設備也能夠用上無線充電技術(shù)，這些都需要很長時間來解決的問題----這將由各大廠商在利益對弈中的實力所決定了!

傳輸效率和傳輸距離也是無線充電需要面對的另一個問題。即便無線充電在使用上相當方便，目前最大的缺點還是礙于充電效率偏低，由于無線電波將電能傳遞的過程中所耗損的能量較大，所以無線充電的距離都非常短，一旦距離拉長，能量損耗也就更嚴重。雖然最近幾年，一些公司和組織另辟蹊徑，克服其中的種種挑戰(zhàn)，使能源傳輸效率達到了70%以上，終于讓無線充電實用化成為了可能，但還有進一步提高的潛力。另外在動態(tài)情況下如何保障整個系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性也是一個重要的問題，需要開發(fā)人員在未來進行更加深入研究。