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隨著iPhone 8的即將上市，無線充電的話題熱度再次飆升，各種可穿戴和便攜式設備層出不窮，如何擺脫線纜的束縛，避免頻繁充電的繁瑣，已經成為取悅消費者的新方式。

國內外研發無線充電技術的企業有數十家，其中包括芯片、實現方案、發射接收器件等不同領域，目前行業內出現的比較可行的無線充電技術主要有以下9種，本文將簡要介紹其原理和實現方式。

你覺得哪一種能顛覆人們的充電方式，真正引流新一代無線充電技術潮流呢？

一、電磁感應方式

原理：電流通過線圈，線圈產生磁場，對附近線圈產生感應電動勢，產生電流。

優點：適合短距離充電；轉換效率較高

缺點：金屬感應接觸會發熱；特定擺放位置，才能精確充電；

傳輸功率：數W-5W

傳輸距離：數mm-數cm

使用頻率范圍：22KHz

充電效率：80%

解決方案商：Powermat、TI、Splashpower、Freescale、Toshiba、凌陽等

具體方案舉例：

1、東芝公司旗下存儲與電子元器件解決方案公司也有宣布，使用東芝“TC7718FTG”15W無線充電發射器IC的無線充電發射器系統經認證符合無線充電聯盟（WPC）制定的Qi v1.2 EPP（擴展功率分布）標準。該系統采用支持簡單系統配置的MP-A2（由無線充電聯盟定義的使用12V單線圈的無線充電發射器系統），是業界首款通過Qi認證的MP-A2發射器系統。

2、德州儀器（TI）推出業內首款符合無線充電聯盟 (WPC) v1.2標準，并通過Qi認證的15W無線電源發射器bq501210。該發射器可實現84%的系統效率。相較于傳統無線電源設備，其熱耗散顯著降低。另外，該發射器支持多種快速充電協議并具有一系列靈活、可定制的特性，例如個人電子產品、醫療及空間受限的工業應用。

3、東芝推出無線充電接收器IC——“TC7766WBG”，該產品經認證符合無線充電聯盟（WPC）制定的Qi  v1.2 EPP（擴展功率分布）標準。TC7766WBG是業界唯一一款通過Qi認證的15W接收器IC。

二、無線電波式充電方式

原理：將環境電磁波轉換為電流，通過電路傳輸電流

優點：適合遠距離小功率充電；自動隨時隨地充電

缺點：轉換效率較低；充電時間較長

傳輸功率：大于100mW

傳輸距離：大于10m

使用頻率范圍：2.45KHz

充電效率：38%

解決方案商：Powercast等

具體方案舉例：AirVolt無線充電器

AirVolt是一款利用無線電波給移動設備進行充電的無線充電器。和同類型產品一樣，它的效率要比有線充電低一些。AirVolt充電頭通電后可以將電能轉化為電磁波，接收器獲取后會將電磁波又轉化為電能為手機充電。當電量充滿到80%時就會自動停止充電，低于20%時又會自動充電，既保證了手機最佳電量又不會導致過度充電，增加了電池使用壽命。

AirVolt由 TechNovator公司開發，需要充電時只要將接收器插進手機，再將充電頭插上插座就能進行遠程無線充電。最佳充電距離是9米之內，而最遠距離可達12米，躲到屋里任何一個角落都能充電！接收器和充電頭體積都足夠小，充電速度就比普通充電器慢一些。有Lightning 或 Micro usb兩種接口選擇，滿足不同需要。

三、磁共振方式

原理：發送端能量遇到共振頻率相同的接收端，由共振效應進行電能傳輸

優點：適合遠距大功率充電；轉換效率適中

缺點：效率較低；安全與健康問題

傳輸功率：數KW

傳輸距離：數cm-數m

使用頻率范圍：13.56KHz

充電效率：50%

解決方案商：Intel、IDT、ST、MIT、日本富士通等

具體方案舉例：意法半導體與WiTricity合作開發諧振無線電能傳輸芯片

橫跨多重電子應用領域、全球領先的半導體供應商意法半導體（簡稱ST）與超長距離無線電能傳輸技術先驅WiTricity公司，宣布合作開發電磁諧振式無線電能傳輸半導體解決方案。合作目標是“剪斷最后一根線”，讓物聯網設備以及醫療設備、工業設備和汽車系統的電源連接和電池充電更方便。

此方案支持消費電子和物聯網設備快速無線充電，并支持多個設備同時充電。這個電磁諧振無線電能傳輸芯片被稱為“無線充電2.0”，與現有無線充電技術不同的是，這款芯片能夠給金屬外殼的智能手機、平板電腦和智能手表高效充電。

四、WiFi無線充電

優點：隨走隨充，符合無線充電的理念，十米距離

缺點：充電對象定位不易，浪費電量

美國華盛頓大學已經成功研發了利用Wi-Fi網絡給硬件設備充電的技術，已經在大約十米的Wi-Fi覆蓋距離內，成功給數碼相機等設備充滿電。未來有望給手機充電。

該大學研發了一個所謂的“Wi-Fi供電系統”。該系統主要包括兩個組成部分，一個是Wi-Fi接入點（路由器），另外一個部分是定制的充電傳感器。

需要指出的是，這種Wi-Fi充電技術，并不需要對傳統的無線路由器進行更換，只需要部署軟件等方案，提供充電功能之后，并不會對互聯網接入的功能造成影響。

五、超聲波無線充電

優點：技術非常安全 ；接收器價格便宜，體積小；可以用于數據傳輸，有效范圍接近5米

缺點：最終的產品可能無法在價格、功率、速度和安全方面達到預期。

一家名叫uBeam的公司發明了一種全新的無線充電模式，可以利用超聲波將電力隔空輸送到15英尺（約合4.6米）外的地方。有了這樣的產品，只要使用專用的無線充電套，你就可以在充電的同時拿著手機在屋里走動。

此技術是一名25歲的紐約女孩Meredith Perry想到的。uBeam已獲得170萬美元的種子輪融資，其投資人包括Yahoo CEO Marissa Mayer、Founders Fund以及Andreessen Horowitz等。該公司已經申請了18項與無線充電和超聲波有關的專利。

六、電場耦合式無線充電

原理：利用通過沿垂直方向耦合兩組非對稱偶極子而產生的感應電場來傳輸電力

優點：適合短距離充電；轉換效率較高；發熱較低；位置可不固定

缺點：體積較大；功率較小

傳輸功率：1W-10W

傳輸距離：數mm-數cm

使用頻率范圍：560-700KHz

充電效率：70%-80%

解決方案商：Murata村田制作所等

七、利用聚焦光線來充電

微軟研究院已經制定出了一個潛在的解決方案：AutoCharge。微軟研究人員們描述AutoCharge是一種自動定位桌子上的智能手機，并為它們充電的技術。他們制造的原型充電器可以被安裝在天花板上，有兩個工作模塊：一個監測模塊，其采用的是微軟的Kinect攝像頭，可以掃描像智能手機樣子的物體；另一個是充電模式，采用了UltraFire CREE XM-L T6來聚焦LED光線。

該AutoCharge系統采用了基于圖像處理來監測和追蹤桌上的智能手機，并自動為智能手機充電。充電器會不斷地旋轉，直到它檢測到一個看起來像智能手機的物體，之后將使用太陽能發電技術所產生的光束為智能手機遠程充電。

八、WattUp無線充電：無線充電2.0標準

Energous公司開發的無線充電技術WattUp，可在一定距離內、提供無線供電。WattUp是一種新型的無線充電技術，可以實現15英尺范圍內（約4.6米）的無線充電操作。它通過一個無線Hub來向其他微型接收器傳輸電力，你可以配置多個接收器，將它們插入臥室、客廳等不同房間的插座上，再配合專用的手機殼，就能夠實現真正無線的充電操作。

具體方案有如下：

高度集成電源管理、AC/DC電源轉換、固態照明（SSL）和藍牙低功耗（BLE）技術供應商Dialog半導體公司宣布對Energous公司進行戰略投資。Dialog公司決定向Energous公司投資1000萬美元，并成為WattUp集成電路的獨家元件供應商，同時Energous將能夠利用Dialog廣泛的銷售和分銷渠道網絡，加速市場采納。

與傳統的有線充電技術相比，Energous的WattUp技術提供了獨一無二且更豐富的無線充電體驗。通過射頻技術安全地將電能進行無線傳輸，WattUp能夠以類似無線路由器的方式傳輸智能、可擴展的電能。不同于電磁感應式或諧振無線充電系統，WattUp可在一定半徑范圍內對多個設備以各種角度進行無線充電，從而改變消費者和工業界為家居、辦公場所、汽車以及更多場景內的電子設備充電和供電的方式。

應用：智能手機、平板電腦、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）設備、物聯網設備、外形小巧的可穿戴設備等。

九、紅外光充電系統

Wi-Charge是一家來自以色列的初創企業，他們研發了一種紅外光充電系統，這套充電系統利用發射機將能量轉化為紅外光，借助電子設備上附帶的接收機將紅外光轉化成電能，可供約4.5米范圍內的設備充電。

Wi-Charge團隊表示，盡管紅外光充電十分強大，但也需要確保安全。這種設備不會產生電磁輻射，因此即使對安裝了心臟起搏器的人來說也同樣安全。當你的身體或其他物體阻斷光束后，充電就會被阻止。Wi-Charge充電的對象主要聚焦于平板電腦、筆記本以及手機等更小的電子產品上。不過要投入大規模使用，總之Wi-Charge還有很長的路要走。

結語：

無線充電是未來便攜設備發展的大趨勢，這不僅僅是省去了電源線那么簡單，而是關乎到電源管理和未來便攜設備的設計模式。就像iPhone的出現顛覆了人們對手機的認識，相信無線充電技術的實現必將掀起新一輪的電子產品大洗牌。