无线充电收获季节即将到来

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对移动设备而言，电池充电是非常重要的使用流程之一。你是否曾经厌倦带着各种不同设备的充电器去旅行，你是否为了找到一条匹配的充电电缆而翻箱倒柜，在这些时候，如果可以摆脱这些电缆的束缚，该是多么美好的体验，为此无线充电技术应运而生。

市场前景

充电设备与电源线说再见的日子也许不远了。无线充电技术走进消费者视线开始于2010年，2011年多家日本厂商率先展示其无线充电技术相关商用设备，并且在2011年下半年开始有一些消费电子厂商将其用于智能手机等便携设备的充电应用，逐渐开始走入大众的世界。根据市场研究机构Marketsand Markets的一份报告，全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长，到2017年将形成超过70亿美元的市场，而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元，年复合增长率预计为57.6%。

随着智能手机以及平板电脑等产品的不断普及，生活中需要对便携设备进行充电的场合也越来越多，市场对无线充电功能的需求也随之不断增加。预计在今后，我们将会迎来一个只需将自己的便携设备放在像一张大桌子似的充电台上的任意位置即可以进行充电的时代。为了实现这一愿望，有些公司已开始了电场耦合式无线充电模块的批量生产，为便携设备无线充电功能的普及做出了贡献。虽然手机充电是一个潜在的巨大市场，但无线充电的市场推广还没有被广泛接受。支持无线充电所带来的硬件成本问题，以及效率低于标准有线充电的问题都需要解决。有线充电的电气触点会产生问题的充电应用场景是无线充电能够真正发挥优势的地方。例如要求设备能够防水，或是在有液体或恶劣气候条件的环境中工作。无线充电使这些设备能够永久密封，并且能通过无线、非接触式的方式充电。

未来的无线充电技术将让所有的移动设备嵌入内置接收器和发射器，这些接收器和发送器被无处不在的部署在公共区域，如咖啡馆、宾馆、机场、快餐店等。消费电子设备是显而易见的目标市场，但医疗和工业便携设备也是能够从无线电源受益的应用细分市场，可实现防水外壳并减少充电端口，这些充电端口经常被使用，由于充电线的重复插入，可引起不必要的故障。

无线充电的整个系统其实并不复杂，基本上包含了两个部分，一个是连接电源的充电端发信器，另一个被充电电子产品上，跟硬币大小差不多的接收器，只要在一定的范围内（跟据不同的技术距离不同），电源能够瞬间自发信器传到对应的接受器，从而实现电能的传输。可以说，对无线充电而言，设备是简单的，充电距离与效率才是技术最核心的环节。

无线充电技术原理

无线充电技术的原理研究可以追溯到19世纪30年代，科学家迈克尔?法拉第首先发现了电磁感应原理，即周围磁场的变化将使电线中产生电流。到了19世纪90年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手，也是后来的科学家尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla) 证实了无线传输电波的可能性，并申请了首个专利。目前短距离无线充电存在三种不同的商用技术，电磁感应技术、无线电波技术和电磁共振技术，几种技术各有特点。

近期电磁感应技术首先取得了突破，一些展会上展出的产品均是采用电磁感应原理取得的成功。电磁感应技术，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端，由于电磁感应技术具有技术简单、充电高效，并能够运用于如满布水、沙泥及灰尘的各种恶劣环境中，未来很有可能在几种技术的较量中最先取得成功。电磁感应技术的优点还包括传输的功率可以从几瓦到上百瓦，基本满足了现在大部分消费电子产品特别是智能手机等充电需求最大的市场要求。但是，电磁感应技术也有自己的问题，首先是传输距离很短，必须接触才能实现无线输电；另一方面，无论是线圈和电路之间的屏蔽问题需要对产品设计加以改进，还是充电端要进行智能识别以判断是被充目标还是其他金属以避免误充造成不必要的安全隐患，都是电磁感应技术快速普及面临的最大挑战。

IDT先进用户界面部战略营销总监Eric Itakura相信电磁感应技术背后有很多乐观因素，因为其背后有一个联盟机构（无线电源联盟），迄今为止加入的会员超过100人。代表制造商的会员横跨多个不同的细分市场，包括消费电子、电池、家具、汽车等。拥有广泛的支持和设备之间最重要的互操作性对保证用户体验和承诺可在任何地点充电至关重要。除了支持这种技术的公司众多，其他优势还包括高效率，低成本、工作在非电离kHz频率内，并把磁场控制在非常小的区域里、安全性高。但是其他技术和要求更长距离的应用还有发展空间。

无线电波技术也是发展较为成熟的技术，其基本原理类似于早期使用的矿石收音机。通过一个微型高效接收电路，可以捕捉到从某个指定位置传送过来的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。该技术的主要优点是传输距离长，并且可以对不同位置的设备进行同时传送电能。但缺点也很明显，一个是传送功率小，充电速度会比较慢；而且传输的效率也比较低。无线电波技术比较适合的一些小功率或相对较长时间不移动的设备充电，并且非常理想用于物联网的一些未来供电应用。

另一种技术是电磁共振，这个技术相对而言还没有完全成熟。电磁共振原理是，当物体间以相同频率共振时，就有可能有效实现无线能量传输。把共振运用到电磁波的传递上，利用铜制线圈作为电磁谐振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场辐射到接受方，电力就实现了无线传输。

对于今后无线电力传输的应用，电磁共振的优势很多。首先是其功率传输可以较大到几千瓦，一方面传输速度会很快，另一方面传输的能量效率高，配合其传输距离可以在5米以内，能满足一些工业和电动汽车的充电需求，具有更普遍和广阔的现实应用空间。此外，安全性也有保障，日常生活中应用的很多物体，与电磁场的反应很微弱。实验中的两个铜线圈，虽然在彼此之间产生了强大的磁场，但是对周围环境的影响很小。Vishay中国电阻/电感高级行销经理谭世棋表示，电磁共振技术的发展势头最猛，目前的性能已经达到可以接受的程度。市面上已经有一些支持这种技术的交钥匙方案。这种技术非常灵活，易于扩展。