傳統(tǒng)的充電方式需要使用線纜連接電路和終端設(shè)備，這在某種程度上限制了終端設(shè)備的設(shè)計(jì)，在安全性和靈活性上都做出了讓步，如今無線充電技術(shù)使得終端設(shè)備和充電器等各個(gè)環(huán)節(jié)都擺脫了線路的限制，實(shí)現(xiàn)電器和電源完全分離，在如今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無線充電的技術(shù)已經(jīng)開始在各領(lǐng)域中探索運(yùn)用，顯示出了廣闊的發(fā)展前景，今天就來了解下無線充電的三大標(biāo)準(zhǔn)和四種實(shí)現(xiàn)方式。

主流的無線充電標(biāo)準(zhǔn)有：Qi標(biāo)準(zhǔn)、pMA標(biāo)準(zhǔn)、A4Wp標(biāo)準(zhǔn)

Qi標(biāo)準(zhǔn)：Qi標(biāo)準(zhǔn)是全球首個(gè)推動(dòng)無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織無線充電聯(lián)盟(WpC，2008年成立)推出的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，其采用了目前最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)，具備兼容性以及通用性兩大特點(diǎn)。只要是擁有Qi標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品，都可以用Qi無線充電器充電。2017年2月，蘋果加入WpC。

pMA標(biāo)準(zhǔn)：pMA聯(lián)盟致力于為符合IEEE協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)和電子設(shè)備，打造無線供電標(biāo)準(zhǔn)，在無線充電領(lǐng)域中具有領(lǐng)導(dǎo)地位。pMA也是采用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)無線充電。目前已經(jīng)有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了pMA聯(lián)盟。

A4Wp：AllianceforWirelesspower標(biāo)準(zhǔn)，2012年推出，目標(biāo)是為包括便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車等在內(nèi)的電子產(chǎn)品無線充電設(shè)備設(shè)立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)對(duì)話機(jī)制。A4Wp采用電磁共振原理來實(shí)現(xiàn)無線充電。

無線供電原理及實(shí)現(xiàn)方法

無線充電利用電磁波感應(yīng)原理進(jìn)行充電，原理類似于變壓器。在發(fā)送和接收端各有一個(gè)線圈，發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號(hào)，接收端線圈感應(yīng)發(fā)送端的電磁信號(hào)從而產(chǎn)生電流。

2007年6月麻省理工學(xué)院以MarinSoljacic為首的研究團(tuán)隊(duì)首次演示了利用電磁感應(yīng)原理的燈泡無線供電技術(shù)，他們可以在一米距離內(nèi)無線給60瓦的燈泡提供電力，電能傳輸效率高達(dá)75%。

研究者由此設(shè)想電源可以在這范圍內(nèi)為電池進(jìn)行無線充電，進(jìn)而推想只需要安裝一個(gè)電源，即可為整個(gè)屋里的用電器供電。傳輸線圈的工作頻率在兆赫茲范圍，接收線圈在非輻射磁場(chǎng)內(nèi)部發(fā)生諧振，以相同的頻率振蕩，然后有效的通過磁感應(yīng)進(jìn)行電能傳輸。

圖：無線充電原理

實(shí)現(xiàn)無線充電技術(shù)主要通過四種方式：電磁感應(yīng)式、磁場(chǎng)共振式、無線電波式、電場(chǎng)耦合式。

1、電磁感應(yīng)式

1890年，物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉特斯拉就已經(jīng)做了無線輸電試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了交流發(fā)電。邁克爾法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理，電流通過線圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，其他未通電的線圈靠近磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生電流。

圖：電磁感應(yīng)式原理

電磁感應(yīng)式充電：初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈鐘產(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墊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(guó)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)。

電磁感應(yīng)式是當(dāng)前最成熟、最普遍的無線充電技術(shù)，原理有些類似于變壓器。

圖：電動(dòng)汽車無線充電原理

2、磁場(chǎng)共振式

圖：磁場(chǎng)共振方式原理

磁場(chǎng)共振充電由能量發(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MarinSoljacic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。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。

相比電磁感應(yīng)方式，利用共振可延長(zhǎng)傳輸距離。磁共振方式不同于電磁感應(yīng)方式，無需使線圈間的位置完全吻合。

3、無線電波式

無線電波式充電：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。

整個(gè)傳輸系統(tǒng)包括微波源、發(fā)射天線、接收天線3部分;微波源內(nèi)有磁控管，能控制源在2.45GHz頻段輸出一定的功率。

圖：無線電波充電示意圖

4、電場(chǎng)耦合式

電場(chǎng)耦合式充電原理：利用通過沿垂直方向耦合兩組非對(duì)稱偶極子而產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)來傳輸電力。一般充電模塊是由2個(gè)非對(duì)稱偶極子按垂直方向排列而成的，這組偶極子各由供電部分和接收部分的活性炭電極和接地電極組成。無線供電模塊就是通過這2個(gè)非對(duì)稱偶極子的電場(chǎng)耦合而產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)來供電的。

電場(chǎng)耦合方式的特點(diǎn)大致有三：①充電時(shí)可實(shí)現(xiàn)位置自由，②電極薄，③電極部的溫度不會(huì)上升。因此不僅能夠提供便利性，而且還可降低系統(tǒng)成本。目前已試制完成為平板終端及電子書等便攜終端進(jìn)行無線供電的供電臺(tái)。

為了幫助企業(yè)了解無線充、快充以及USBtype-c的技術(shù)進(jìn)展，獲取更具性價(jià)比的原材料以及設(shè)計(jì)方案，6月29日，大比特資訊將在深圳龍崗珠江皇冠假日酒店舉行第三屆智能快充與無線充暨2018智能終端互連技術(shù)研討會(huì)，會(huì)議將匯集業(yè)內(nèi)專業(yè)工程師，是垂直細(xì)分領(lǐng)域的一次專業(yè)盛會(huì)。

據(jù)了解，此次會(huì)議快充無線充方面的議題包括智能便攜設(shè)備充電器設(shè)計(jì)方案、快充技術(shù)方案分享、無線充技術(shù)方案分享、快充與無線充協(xié)議分享、快充與無線充行業(yè)市場(chǎng)、快充電源關(guān)鍵元器件技術(shù)方案、USBpD快速充電方案、無線充線圈應(yīng)用方案、無線充行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試;智能終端互連方面的議題包括：USBtype-c快充設(shè)計(jì)方案、最新手機(jī)快充標(biāo)準(zhǔn)分享、USBtype-c芯片應(yīng)用、USBtype-c標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)管控、USBType-C3.1的材料分析、USBType-C音頻解決方案、USBType-C智能自動(dòng)化制造、USBType-C未來發(fā)展趨勢(shì)、超級(jí)快充與無線充行業(yè)市場(chǎng)分析等。

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