導(dǎo)讀:磁共振技術(shù)可達(dá)成一(發(fā)射器)對(duì)多(接收器)的無線充電應(yīng)用模式,將大幅提升實(shí)用性及便利性,因而成為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟、芯片商和系統(tǒng)業(yè)者新的技術(shù)布局焦點(diǎn)。
無線充電標(biāo)準(zhǔn)
無線充電技術(shù)具有方便、安全、空間利用率高等特點(diǎn),能夠解決智能設(shè)備續(xù)航時(shí)間短以及電動(dòng)汽車充電樁短缺的問題,因此是未來充電技術(shù)升級(jí)的必然方向。
過去無線充電技術(shù)有三大標(biāo)準(zhǔn)組織,分別為A4WP、WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)以及PMA,三大標(biāo)準(zhǔn)都有自己的優(yōu)勢(shì)和短板,對(duì)于大品牌商來說,考慮到產(chǎn)品的兼容性,難以在自己的產(chǎn)品線中大規(guī)模普及某一標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,而在2015年A4WP和PMA的合并為AirFuel聯(lián)盟,在一定程度上緩解了標(biāo)準(zhǔn)混亂的問題。
目前無線充電市場(chǎng)就變成了 Qi 和 AirFuel 兩者的競(jìng)爭之地。從技術(shù)的層面來說,AirFuel 似乎要比 Qi 更出色一些,因?yàn)樗某潆娋嚯x更遠(yuǎn),穿透性更強(qiáng),同時(shí)它的充電效率也更高。
Qi標(biāo)準(zhǔn)VS Airfuel標(biāo)準(zhǔn)
目前能夠購買到支持無線充電的手機(jī)等設(shè)備多數(shù)采用的是無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium)Qi標(biāo)準(zhǔn)推出的。這一聯(lián)盟成立于2008年12月17日,是由多家獨(dú)立公司組成的合作組織,聯(lián)盟現(xiàn)有230多家成員企業(yè),其中包括德州儀器、高通、LG電子、飛利浦、三星電子、三洋、ST、安森美、IDT、蘋果、海爾、VerizonWireless、Wisepower及Xentris Wireless等公司。
2015年A4WP與PMA合并為AirFuel聯(lián)盟后,由于A4WP成員多屬零件商、PMA會(huì)員多屬終端產(chǎn)品商或提供環(huán)境的業(yè)者(如星巴克),兩個(gè)聯(lián)盟合并后,提供環(huán)境的業(yè)者能更知道須使用哪些零件,同時(shí)也有利零件商研發(fā)更適合此環(huán)境的產(chǎn)品,而有助新聯(lián)盟發(fā)展。
A4WP 標(biāo)準(zhǔn),由高通和三星等企業(yè)創(chuàng)立,目標(biāo)是為包括可攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車等在內(nèi)的電子產(chǎn)品無線充電設(shè)備建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使用的是磁共振無線充電技術(shù)。AT&T、Google 和星巴克 3 家公司則加盟了 PMA 聯(lián)盟,這一聯(lián)盟擁有兩種技術(shù),一種是磁共振無線充電技術(shù),另一種是電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)。
兩者合并后,新的 AirFuel Alliance 聯(lián)盟擁有著 200多家會(huì)員企業(yè),將共同與 Wireless Power Consortium(WPC)的 Qi 無線充電標(biāo)準(zhǔn)相競(jìng)爭,而 Qi 主要應(yīng)用的是電磁感應(yīng)技術(shù)。
磁共振技術(shù)成無線充電應(yīng)用普及關(guān)鍵
無線充電技術(shù)主要分為四種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式:磁感應(yīng)、磁共振、電場(chǎng)耦合和微波無線傳輸技術(shù),其中磁感應(yīng)和磁共振技術(shù)是目前的主流技術(shù)。
盡管磁感應(yīng)的充電效率高,卻礙于必須一對(duì)一、精準(zhǔn)對(duì)位才能充電的限制,加上充電功率低而延長充電時(shí)間,造成用戶使用不便。
因此,為了能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多無線充電、提高功率與縮短充電時(shí)間,以及擁有更彈性與自由的充電距離,磁共振無線充電技術(shù)漸成新寵,業(yè)界亦普遍看好其后續(xù)發(fā)展。
過去,WPC因較早投入研發(fā)磁感應(yīng)技術(shù),而擁有較多會(huì)員與磁感應(yīng)商品,搶先占領(lǐng)無線充電版圖,而AirFuel則一直專注研發(fā)磁共振技術(shù),但卻遲遲無商用產(chǎn)品推出,使其在無線充電市場(chǎng)上稍居后位。
不過,風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),在各界紛紛看好磁共振前景下,較早研發(fā)磁共振的AirFuel,可望因技術(shù)日益成熟、有助建置無線充電環(huán)境,有機(jī)會(huì)于磁共振無線充電的競(jìng)賽中拔得頭籌。
AirFuel 聯(lián)盟的磁共振無線充電標(biāo)準(zhǔn),可以在指定的充電范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行無線充電。并且對(duì)擺放設(shè)備充電的體位并沒有太高的放置要求,不需要像磁感應(yīng)產(chǎn)品一樣只能用固定的擺放方式去進(jìn)行無線充電。這種無線充電技術(shù)在安裝上可以突破桌子厚度的距離限制,能夠直接安裝在桌子下方,這樣就不需要挖洞破壞家具,極大地降低了部署的成本,使得無線充電的應(yīng)用更加靈活、方便。
磁共振技術(shù)可達(dá)成一(發(fā)射器)對(duì)多(接收器)的無線充電應(yīng)用模式,將大幅提升實(shí)用性及便利性,因而成為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟、芯片商和系統(tǒng)業(yè)者新的技術(shù)布局焦點(diǎn)。一向推行磁感應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的WPC也受到此設(shè)計(jì)氛圍感染,推出下一代同步支持磁共振和磁感應(yīng)的Qi 1.2版標(biāo)準(zhǔn)。在 WPC Qi 1.2 規(guī)范發(fā)布后,WPC聯(lián)盟也開始轉(zhuǎn)向磁共振技術(shù),主攻智能移動(dòng)設(shè)備、游戲周邊產(chǎn)品、穿戴式運(yùn)算產(chǎn)品等。
IDT公司的P9242-R是高度集成磁感應(yīng)的15W無線電源發(fā)送器, 器件和WPC Qi 1.2.2兼容;包括提供高度可編程和待機(jī)功耗很低的32位ARM?Cortex?-M0處理器,輸入電壓從4.25V到21V.
P9242-R功能框圖
磁共振無線充電商用化逐漸有譜,國內(nèi)廠商也不甘落后,走在前列。寧波微鵝電子科技有限公司,為“清華校友創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地”的重點(diǎn)扶持企業(yè)。團(tuán)隊(duì)致力于無線充電技術(shù)的研發(fā),可為企業(yè)級(jí)客戶提供一站式無線充電解決方案。
公司獨(dú)立研發(fā)的Wi-Po磁共振無線充電技術(shù),現(xiàn)已獲得四十多項(xiàng)核心專利。該技術(shù)屬于最新的第二代無線充電技術(shù),符合國際無線充電聯(lián)盟Airfuel的標(biāo)準(zhǔn),使用6.78Mhz的諧 振頻率,并能通過藍(lán)牙4.0實(shí)現(xiàn)通訊控制,同時(shí)兼有過溫、過壓、過流保護(hù)和異物檢測(cè)功能。該技術(shù)在第一代QI磁感應(yīng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,有效充電面積提高25倍,有效充電距離提高10倍。
Wi-Po磁共振無線充電技術(shù)可廣泛運(yùn)用于電子穿戴設(shè)備、手機(jī)及配件、筆記本電腦及配件、電動(dòng)汽車、醫(yī)療 設(shè)備等領(lǐng)域,與傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的結(jié)合,帶來的不僅是充電方式的改變,更是讓產(chǎn)品的使用體驗(yàn)產(chǎn)生根本性的變革。
無線充電技術(shù)已經(jīng)悄無聲息地融入生活,2016年高交會(huì)上,柏壹科技(深圳)有限公司展示了多款自主研發(fā)的無線充電方案和智能無線產(chǎn)品,其中,以AirFuel標(biāo)準(zhǔn)的無線充電方案最為引人注目。
柏壹科技引領(lǐng)的磁共振無線充電方案使用了6.87Mhz諧振頻率,同時(shí)兼有過溫過差、過流保護(hù)和異物檢測(cè)功能?;贏irFuel核心技術(shù)研發(fā)的磁共振無線充電產(chǎn)品,可廣泛用于候機(jī)室、候車室、咖啡廳、連鎖酒店、便利店、酒吧等場(chǎng)景,無線供電距離可達(dá)10CM,充電設(shè)備可隨意在平面內(nèi)進(jìn)行擺放、移動(dòng),充電體驗(yàn)更加自由便捷。
小結(jié):磁共振技術(shù)相對(duì)于磁感應(yīng)技術(shù)有更高的技術(shù)難度,更高的頻率導(dǎo)致電源管理和諧振控制變得更加困難,量產(chǎn)工藝也面臨挑戰(zhàn),這也是目前市場(chǎng)上只有少數(shù)企業(yè)掌握核心技術(shù)的原因。
評(píng)論