無線充電技術到底離我們還有多遠? - 全文

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)訊:無線充電技術越來越熱,英特爾推出無線充電技術獲獎用于超極本與手機,高通和雷諾也在共同研發(fā)無線充電技術,更有中國廠商不畏國外大廠的技術,叫板殲滅高通三星。無線充電技術發(fā)展的近況如何,是否能成為將來的主流呢?大家隨小編一起來認識下各廠商的無線充電技術研究吧。

　　無線充電，中國廠商叫板殲滅高通三星?!

　　隨著采用無線充電技術的產(chǎn)品在日趨普及，WPC和A4WP兩大聯(lián)盟前景如何?無線充電標準的現(xiàn)狀如何?無線充電輻射是否會對人體產(chǎn)生不利影響?當前國內(nèi)無線充電技術研發(fā)狀況怎樣，未來無線充電技術值得關注的技術亮點有哪些?無線充電在中國的前景又該如何解讀?帶著種種疑問，電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪了業(yè)內(nèi)無線充電專家——深圳市威特爾科技有限公司技術總監(jiān)趙志斌，以期能為電子發(fā)燒友網(wǎng)讀者在無線充電現(xiàn)狀，市場以及技術趨勢提供較為全面的闡述。

　　深圳市威特爾科技有限公司技術總監(jiān)趙志斌

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：有人認為，如果真正實現(xiàn)了無線充電或像互聯(lián)網(wǎng)那樣實現(xiàn)無線充電網(wǎng)絡，那么，人們將時刻生活在無線輻射的海洋當中。無線充電所產(chǎn)生的輻射對環(huán)境或人體影響大嗎?你認為如何消除人們對此認識的誤區(qū)?

　　趙志斌：關于輻射問題，我個人不擔心，就像目前人們放心地在吃海底撈一樣。根據(jù)個人的了解，在世界或各個國家之間，在100KHz或150KHz頻率以下所規(guī)定的同一個范圍，也就是說衡量輻射對人體的危害程度，是和電磁爐放在同一個體系里面去比較的。2000瓦的電磁爐可以通過檢測，那么幾瓦的無線充電，我猜是沒有任何問題的。另外，在無線充電中還加入磁屏蔽物質(zhì)，它已屏蔽掉大部分輻射。還有就是電磁爐是不諧振的，是方波，高頻高次波部分相對于無線充電的諧振正弦波來說要多。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：請你談一下關于實現(xiàn)位置自由化對于無線充電重要性的問題。無線電力傳輸聯(lián)盟WPC提出的磁共振技術能否實現(xiàn)無線充電實現(xiàn)位置自由化?

　　趙志斌：位置自由化在某些應用領域里是非常重要的。比如在車載電子的應用，就非常重要。但是要想實現(xiàn)位置自由化不像我們想象中的容易，它是非常困難的。目前據(jù)我了解，還沒有比較完美的方案實現(xiàn)自由放置。磁共振技術其實最早是高通提出來的，并稱之為最前沿的革新性技術，但是后來經(jīng)過東京大學的科學家做的耦合無線充電實驗，得到和磁共振一樣的結果，得到結論是磁共振并不是特別技術，它也是基于兩個線圈的耦合，只是其線圈Q值特別高，能達到1000以上。拋開磁共振的外殼來說，其實里面是一個比較精確的諧振系統(tǒng)。

　　自由放置在WPC方案里是用多線圈去是實現(xiàn)的，而磁共振則是采用兩個單線圈，但是，都沒能找到一個完美的解決方案。磁共振技術可以實現(xiàn)無線充電實現(xiàn)位置自由化，但沒有我們想象中的厲害，線圈的大小將影響充電距離的遠近。綜合各種因素，就個人觀點，目前最理想的充電距離在20到50毫米之間。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：無線充電技術的市場需求如何?無線充電技術都有哪些方式?

　　趙志斌：我認為，我們今后將會推出一個移動電源，或者是連著USB加護套和鋰電，總成本很低，我以為這樣的市場需求每年將有幾億的規(guī)模。推出移動電源方案的好處在于能提高充電效率，能達到70%以上，在效率和成本上占據(jù)了優(yōu)勢。目前我們正在探求能匹配鋰電使用的芯片，但在針對無線充電領域推出的相關芯片半導體廠商并不多，只有德州儀器和ADT兩家有相關芯片，可是不能和鋰電池匹配使用。

　　目前無線電力傳輸領域已經(jīng)出現(xiàn)了幾種相對成熟的技術方案：

　　其一是電磁感應式，這也是目前最為常見的無線電力傳輸方式，通過發(fā)射端和接收端的線圈相互感應產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)電力傳輸;

　　其二是電磁共振式，這是一種目前正在研究中的無線電力傳輸方式，其原理是將能量發(fā)送和接收裝置調(diào)整到相同的頻率或者特定的頻率上實現(xiàn)共振，從而在它們之間實現(xiàn)能量的彼此交換;

　　其三是無線電波式，這也是一種技術相對成熟的無線電力傳輸方式，其原理與早期使用的礦石收音機相類似，即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來的無線電波，然后將之轉化為穩(wěn)定的直流電壓。

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　　英特爾計劃于2013年推無線充電技術

　　英特爾計劃在2013年下半年將自己的無線充電技術帶入新的Ultrabook當中，并稱該技術為WREL( Wireless Resonant Energy Link)。

　　除了Ultrabook之外，英特爾還計劃將這項技術用到基于英特爾芯片的智能手機上。該技術以超級本為充電源，配置了相關軟件以及傳輸發(fā)射器。英特爾表示，這種方式可以降低功耗，當然對于用戶來說，“方便”則是最大的吸引力。

　　英特爾推無線充電技術或成為超級本新標準

　　無線充電其實并不是什么新鮮的科技。早在2008年就有廠家推出了這項技術。盡管人們的生活早已被各種電纜纏繞的煩不勝煩，但是這項技術卻一直沒有成為主流。除了技術規(guī)范差異以及成本的方面的原因之外，缺乏廠商的推動也是這項技術一直停滯不前的重要原因。而現(xiàn)在，芯片大佬英特爾似乎要大推無線充電技術，大佬振臂，小弟俱應?？磥砦覀冸x這項技術不遠了吧!

　　據(jù)***Digi Times報道，英特爾將于2013年下半年推出無線充電技術。這項技術將會使用在采用英特爾芯片的智能手機和超級本上。英特爾的無線充電是以超級本為充電源，并且配置了相關軟件以及傳輸發(fā)射器。這樣的設計可以實現(xiàn)較小的功耗，并且不需要手機在特定的位置就能夠?qū)崿F(xiàn)無線充電!

　　如果英特爾推出無線充電技術，不知道其他廠商會不會也推出類似的技術呢?反正我們看到一桌子的線纜的時候，對各種無線技術真是無線期待啊!讓我們耐心等待吧，相信總有一天我們實現(xiàn)真正的無線新生活!

　　無線充電技術英特爾超極本和手機將率先實現(xiàn)?

　　英特爾可能采用內(nèi)部開發(fā)的諧振無線充電技術來提高基于其芯片的Ultrabook和智能手機等移動產(chǎn)品的吸引力。該技術有望于2013年下半年在基于英特爾技術的Ultrabook中推出。該技術以超級本為充電源，并且配置了相關軟件以及傳輸發(fā)射器。英特爾的實驗數(shù)據(jù)顯示，該解決方案功耗較低，并且不需要將手機放在特殊的充電底座上。該報道稱，英特爾已經(jīng)在提供無線充電的參考設計，并開發(fā)了相關的充電控制軟件。

　　其實，早在6月初的在臺北國際電腦展上，英特爾就展示了這項新功能——讓用戶使用筆記本電腦為自己的手機無線充電。參與演示的是宏基Aspire筆記本電腦，當兼容該功能的手機靠近時，無線充電便開始工作，會有“滴”一樣的提示音，筆記本屏幕上也有相關信息顯示。

　　盡管人們的生活早已被各種電纜纏繞的煩不勝煩，近幾年無線充電也一直被視為極具潛力的應用領域，但到目前為止還很難找到一種有效的能源轉移方式。比如，日本運營商NTT DoCoMo和夏普曾推出過具備無線充電功能的智能手機，但由于該技術成本高昂，大規(guī)模普及仍有相當?shù)碾y度。三星此前計劃在6月推出基于共振原理的無線充電器，但由于需要做一些調(diào)整，該項目已經(jīng)被推遲到2012年底或2013年年初。市場觀察人士預計，三星將首先推出磁感應無線充電器，填補市場空白。

　　除了技術規(guī)范差異以及成本方面原因之外，標準共識的建立進度也很緩慢。無線充電聯(lián)盟(WPC，Wireless Power Consortium)正在試圖建立這樣一個標準，組織成員包括飛兆半導體、飛思卡爾、富爾頓(Fulton)、華為、聯(lián)發(fā)科、諾基亞、三星、ST-Ericsson和德州儀器等，但不包括英特爾。

　　多年來，英特爾一直致力于研究這項技術。2008年10月，英特爾公司CTO Justin Rattner在其博客中撰寫了關于“使用無線共振能量鏈路(Wireless Resonant Energy Link)技術”的前景。當時英特爾在西雅圖的研究實驗室正在開發(fā)這項技術，在幾英尺內(nèi)使用“高效”無線傳輸供電。其中他特別提到了通過WREL來為諸如筆記本電腦和移動電話的設備供電。

　　英特爾提供了視頻演示其WREL，英特爾稱從技術上來說其效率幾乎與方向、距離以及多種工作條件下的負載無關。

　　無線充電飛入尋常百姓家 2013年下半年將成主流

　　目前而言，無線充電尚屬小眾技術，僅少部分手機和外圍設備支持該技術。但預計最早到明年下半年期間，無線充電技術將開始得到主流應用。

　　***科技資訊網(wǎng)站Digitimes的一則報道稱，從2013年下半年開始，英特爾將開始在部分選定的超薄筆記本和智能手機上整合無線充電技術。英特爾將把超薄筆記本作為智能手機的充電來源。只要該手機放在這種筆記本附近，就能一直以無線方式獲得充電。該報道還表示，在這種無線充電過程中，對智能手機的擺放位置、姿勢并無特定要求。

　　2009 年期間，美國智能手機廠商Palm生產(chǎn)的Touchstone感應式充電器，能夠以無線方式給Palm Pre智能手機充電。隨后投放市場的無線充電器還包括Powermat、Energizer等品牌。截止目前，Powermat已能提供多種無線充電解決方案，但此類充電器要求為便攜設備配備一個盒子才能實現(xiàn)無線充電。

　　感應式無線充電技術的大致原理是：利用電磁場實現(xiàn)兩款設備之間的電能傳輸。電源傳送設備的內(nèi)部感應線圈能夠創(chuàng)建一個電磁場，而移動設備內(nèi)置的線圈正好能夠捕捉到該磁場中的電能，然后再將這些電能轉化為電流并為移動設備的電池充電。

　　英國市場研究公司IMS Research此前發(fā)布報告稱，2011年期間投放市場的所有智能手機中，僅1%具備了無線充電功能。IMS Research分析師詹森·德普萊勞克斯(Jason dePreaux)認為，就目前而言，阻礙無線充電技術普及的因素包括：制造成本較高、技術因素(如避免在無線充電過程中會對移動設備中的其他芯片相應功能造成干擾等)、無線充電技術平臺的碎片化(即技術標準不完全統(tǒng)一)以及缺乏有效的無線充電生態(tài)系統(tǒng)。所有這些因素，導致各大移動設備廠商在整合無線充電技術事宜上猶豫不決。

　　但無論如何，無線充電技術將最終走向普通家庭，并給我們的日常生活帶來便利。在今年初舉行的國際消費者電子大展(CES)上，F(xiàn)ulton Innovation公司展示了可在手提包當中進行無線充電的原型產(chǎn)品：用戶只需將手機放入這種具有無線充電功能的手提包中，就能實現(xiàn)對手機的無線充電。與此相類似，無線充電器也可整合到汽車、桌子、椅子甚至廚柜當中。

　　對于已經(jīng)厭倦每天用連接線給大量電子產(chǎn)品充電的消費者而言，無線充電技術無疑非常值得期待。

　　高通和雷諾共同研發(fā)電動車無線充電技術

　　美國高通公司和法國雷諾公司于2012年7月24日宣布，雙方就開發(fā)純電動汽車(EV)用無線充電技術簽署了備忘錄，將把高通正在開發(fā)的技術用于雷諾的EV，展開驗證試驗。

　　高通之前宣布將在2012年下半年在英國倫敦市啟動非接觸供電驗證試驗，雷諾加盟了該試驗的運營委員會。加盟該委員會的汽車廠商除雷諾外，還有開發(fā)EV的新興企業(yè)英國Delta Motorsport。此次，高通還宣布將把Delta公司的EV“Delta E-4 Coupe”用于驗證試驗。雷諾和Delta的50輛EV將配備高通的無線充電裝置，提供給倫敦市內(nèi)的用戶使用。

　　高通于2011年收購了新西蘭奧克蘭大學設立的風險企業(yè)HaloIPT公司，獲得了EV無線充電相關技術。

　　充電革命：從50英尺外無線充電

　　門攜帶手機、iPad、筆記本的同時也就意味著要帶一堆的充電器和數(shù)據(jù)線，如果你是阿富汗的偵察兵，你還得隨身攜帶收音機和GPS設備，如果電池用光了，事情就變得麻煩了，所以美國國防部正在考慮用無線充電代替有線充電器，而且初步設定距離為50英尺。

　　目前該計劃已投資5-6百萬美元用于研發(fā)中心提高長距離隔空充電的有效性，一旦計劃成功，士兵們將不用回到基地充電，只需隨身攜帶無線充電電池，不管在基地或者戰(zhàn)場都可以隨時充電;如果更進一步，這個可能某天用在無人飛機上。

　　無線充電歷史：

　　1. 2007年MIT曾嘗試在兩米范圍內(nèi)傳送60瓦的電力，成功傳送了一半的電力，當時采用的是“強耦合磁性諧振器”。

　　2. 去年美國國防部高級研究計劃局曾嘗試兩米內(nèi)的無線充電，大約6.6英尺，結果并不理想。

　　50英尺雖然是個不小的距離，但這個長度對于實際消費和軍事系統(tǒng)卻是絕佳的長度。

　　無線充電原理：

　　通常來說，無線充電距離會受到功率電感線圈和實際距離的影響，MIT試驗中的諧振器線圈尺寸跟冰箱線圈尺寸差不多，但那個只能支持兩米左右。一般情況下，想傳送電力的距離越遠，線圈要求更粗，但如果太粗了，就不方便士兵們隨身攜帶了。所以解決問題的關鍵在于實現(xiàn)線圈中中繼器的共振，那樣“電能”就能從一個中繼器跳到另一個中繼器，循環(huán)跳動，線圈尺寸就可縮小。

　　無線充電意義：

　　美國防部高級研究計劃局同時表示，經(jīng)過初步測試，如果充電時有金屬物體在附近會產(chǎn)生充電干擾，但是你可以把無線充電器表面加個塑料或玻璃外殼來減輕干擾。

　　此項計劃對于邊界巡邏和戰(zhàn)場士兵具有重大意義，可能不久后就會看到美國兵在阿富汗戰(zhàn)場帶著無線充電器在那里巡邏了，不過這個不僅僅是一項科技創(chuàng)新，還涉及到各國的軍事力量比拼，所以國內(nèi)也應該盡快研發(fā)出類似的充電器，以備不時之需。

　　無線充電專利申請急增,技術走向如何?

　　不使用電線，將電流輸送至移動設備或充電的無線充電技術的核心專利申請正在急增當中。據(jù)并入IHS Inc.的Displaybank在近期發(fā)行的“移動無線充電技術核心專利分析”報告指出，移動無線充電技術的核心專利件數(shù)從2005年的36件增加至2010年的206件。

　　隨著移動設備的發(fā)展，為了最大限度上實現(xiàn)用戶的便利性，無線充電相關技術與產(chǎn)品化正在快速進行。無線充電技術從智能手機逐漸擴大到TV及電動汽車等領域，企業(yè)為提前搶占市場皆積極的進行相關研發(fā)活動，使得相關專利申請件數(shù)在近期幾年出現(xiàn)大幅增長。

　　從韓國、美國、日本、歐洲等主要四國的移動無線充電技術的專利申請分布來看，美國以占40%的申請件數(shù)占有率居冠，韓國為29%緊隨其后。同時，以專利申請人來看，Qualcomm的申請件數(shù)最多，此外Seiko Epson、三星電子以及Hanrim Postech等公司的專利申請也較活躍。

　　移動無線充電技術的年度別/國家別專利申請動向

　　移動無線充電技術的主要申請人現(xiàn)狀

　　從無線充電方式別的專利申請比重來看，將設備放置pad上的引導方式為47%，高于可以在數(shù)十米外也可實現(xiàn)充電的共振方式37%的申請比重。但隨著2008年開始三星電子與Qualcomm積極開展共振方式的無線充電技術研發(fā)，近期共振方式技術呈現(xiàn)較高的申請頻率。

　　Displaybank認為，最近隨著三星電子Galaxy S3與LG電子的Optimus LTE2等次世代智能手機的核心技術導入無線充電技術，無線充電市場開始正式開啟，而未來無線充電將可望成為智能手機的主流充電技術。尤其，三星電子與LG電子分別采用共振與引導方式等不同的技術，使得這兩種無線充電技術更加備受矚目。而就目前以標準化、充電效率及安全性等項目的完成度方面來看，自行引導方式較共振方式處于優(yōu)勢地位，但由于受限于傳送距離短的限制，只要未來共振方式能彌補目前的缺點提高技術成熟度，很有可能在智能手機領域共振方式將取代自行引導方式成為主流技術。

　　Displaybank在報告中，篩選出韓國、美國、歐洲、日本的移動無線充電技術相關975件專利，解析了無線充電技術的整體專利動向，以及引導方式與共振方式的技術動向。同時，篩選出三星電子、Seiko Epson、Hanrim Postech、Qualcomm、LS電線、ETRI、Powermat、Witriasty、MIT、索尼、英特爾、LG電子等無線充電技術相關主要企業(yè)的核心專利，提供了企業(yè)技術趨勢與解決方案。通過本報告希望可以獲得無線充電技術的技術開發(fā)方向與先行技術、先行技術的問題點及產(chǎn)品技術開發(fā)上的指引，同時通過確認企業(yè)別核心專利的權利范圍，以便防止未來可能發(fā)生專利糾紛。

　　工程師的一些無線充電DIY

　　教你將普通移動電源改裝為無線充電電源

　　看到目前有很多筒子將手機加裝無線接收圈之后，然后把它變成點金石無線充電，這讓我蠢蠢欲動，但我改裝的對象則是移動電源。相信著應該是第一臺無限點金石充電的移動電源了吧!

　　接下來就進入了電工模式，在這里我用到的有HP VEER手機，因為它帶有點金石充電套裝。

　　這次動工的主體---力眾續(xù)航大師三代商旅版移動電源，一直是另外一部主機手機的續(xù)航后備，現(xiàn)在要把它改裝成和Veer一樣用無線充電。

　　充電底座是現(xiàn)成的，但是還少一個充電線圈。這個是網(wǎng)上淘來的HP Plam pixi plus后蓋。

　　
? ? ? 其實Veer無線充電原理很簡單，就是電磁波感應原理：無線底座的線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號，手機后蓋上的充電接收線圈通過感應發(fā)送端的電磁波信號產(chǎn)生電流給手機電池充電。

　　現(xiàn)在我就是要把Plam pixi plus后蓋的無線接收線圈拆下來改裝到力眾移動電源身上，實現(xiàn)力眾移動電源的無線充電。

　　從Plam pixi plus后蓋的拆下的無線接收線圈：開始很心急，動作很生疏，差一點就把線圈搞斷，幸好及時的調(diào)整狀態(tài)，小心翼翼的拆了下來，慢工才能出細活啊～

　　更多內(nèi)容:教你將普通移動電源改裝為無線充電電源

　　“電磁爐”也做無線充電器，iPad也可以充!(實物賞析)

　　很像電磁爐

　　無線充電效率雖然依然比較低，但目前也有不少相關產(chǎn)品推出市場，今天看到這個是TOOPOWER無線充電器，比較糾結的是這款無線充電器長得很像電磁爐，它可以與iPhone手機專用背夾充一起使用，而針對iPad以及其它智能手機，則可以通過一個無線充電適配器來實現(xiàn)，更糾結的是這款適配器長得相關圓餅，掛在“電磁爐”上，感覺就像是“不粘鍋”遇上“電磁爐”!