姓名：王飛宇? 16160111036
轉(zhuǎn)載自：https://rc.mbd.baidu.com/78oi5q0，有刪節(jié)捣郊。
【嵌牛導(dǎo)讀】最近iPhonex有個無線充電功能辽狈，在科技發(fā)展的今天這種充電方式很奇特，也會更加方便呛牲，那么無線充電是什么呢刮萌？其原理是什么呢？本文將做出闡述娘扩。
【嵌牛鼻子】：無線充電簡介着茸，無線充電的歷史發(fā)展，無線充電的基本原理畜侦，無線充電的主流技術(shù)元扔，無線充電的國內(nèi)外現(xiàn)狀。
【嵌牛提問】：無線充電是什么旋膳？其原理又是什么澎语？
【嵌牛正文】：隨著科技進步，人們的生活越來越美好验懊。無線充電的產(chǎn)生會很大程度的方便人們的生活擅羞。本文主要介紹無線充電的原理及其現(xiàn)狀。
1.無線充電簡介义图。無線充電技術(shù)源于無線電能傳輸技術(shù)减俏，可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。小功率無線充電常采用電磁感應(yīng)式碱工，如對手機充電的Qi方式娃承，但中興的電動汽車無線充電方式采用的感應(yīng)式。大功率無線充電常采用諧振式（大部分電動汽車充電采用此方式）由供電設(shè)備（充電器）將能量傳送至用電的裝置怕篷，該裝置使用接收到的能量對電池充電历筝，并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量廊谓，兩者之間不用電線連接梳猪，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。
2.無線充電的歷史發(fā)展蒸痹。
1890年春弥，物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）就已經(jīng)做了無線輸電試驗，實現(xiàn)了交流發(fā)電叠荠。磁感應(yīng)強度的國際單位制也是以他的名字命名的匿沛。特斯拉構(gòu)想的無線輸電方法，是把地球作為內(nèi)導(dǎo)體榛鼎、地球電離層作為外導(dǎo)體俺祠，通過放大發(fā)射機以徑向電磁波振蕩模式公给，在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振，再利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量蜘渣。但因財力不足淌铐，特斯拉的大膽構(gòu)想并沒有得到實現(xiàn)。后人雖然從理論上完全證實了這種方案的可行性蔫缸，但世界還沒有實現(xiàn)大同腿准，想要在世界范圍內(nèi)進行能量廣播和免費獲取也是不可能的。因此拾碌，一個偉大的科學(xué)設(shè)想就這樣胎死腹中吐葱。
2007年6月7日，麻省理工學(xué)院的研究團隊在美國《科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了研究成果校翔。研究小組把共振運用到電磁波的傳輸上而成功“抓住”了電磁波弟跑，利用銅制線圈作為電磁共振器，一團線圈附在傳送電力方防症，另一團在接受電力方孟辑。傳送方送出某特定頻率的電磁波后，經(jīng)過電磁場擴散到接受方蔫敲，電力就實現(xiàn)了無線傳導(dǎo)饲嗽。這項被他們稱為“無線電力”的技術(shù)經(jīng)過多次試驗，已經(jīng)能成功為一個兩米外的60瓦燈泡供電奈嘿。這項技術(shù)的最遠輸電距離還只能達到2.7米貌虾，但研究者相信，電源已經(jīng)可以在這范圍內(nèi)為電池充電裙犹。而且只需要安裝一個電源尽狠，就可以為整個屋里的電器供電。
2014年2月叶圃，電腦廠商戴爾加盟了A4WP陣營袄膏，當(dāng)時，陣營相關(guān)高層就表示盗似，會對技術(shù)進行升級，支持戴爾等電腦廠商的超極本進行無線充電平项。市面上的傳統(tǒng)筆記本電腦赫舒，大部分電源功率超過了50瓦，不過超極本使用了英特爾的低功耗處理器闽瓢，將成為第一批用上無線充電的筆記本電腦接癌。在此之前，無線充電技術(shù)扣讼，一直只和智能手機缺猛、小尺寸平板等“小”移動設(shè)備有關(guān)。不過，無線充電三大陣營之一的A4WP（“無線充電聯(lián)盟”）日前宣布荔燎，其技術(shù)標準已經(jīng)升級耻姥，所支持的充電功率增加到50瓦，意味著筆記本電腦有咨、平板等大功率設(shè)備琐簇，也可以實現(xiàn)無線充電。[1]
2017年10月座享，支持無線充電功能的手機大家庭婉商，又迎來了3名新成員：iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X——它們都支持Qi無線充電標準渣叛，目的是給用戶帶來更大方便丈秩，手機本身看起來也更酷。
3.無線充電的基本原理淳衙。
電磁感應(yīng)式
初級線圈一定頻率的交流電蘑秽，通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端滤祖。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng)筷狼，事實上，電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實現(xiàn)上并無太多神秘感匠童，中國本土的比亞迪公司埂材，早在2005年12月申請的非接觸感應(yīng)式充電器專利，就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)汤求。
磁場共振
由能量發(fā)送裝置俏险，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個裝置調(diào)整到相同頻率扬绪，或者說在一個特定的頻率上共振竖独，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)挤牛，由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團隊利用該技術(shù)點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡莹痢，并將其取名為WiTricity。該實驗中使用的線圈直徑達到50cm墓赴，還無法實現(xiàn)商用化竞膳，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會下降诫硕。
無線電波式
這是發(fā)展較為成熟的技術(shù)坦辟，類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成章办，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量锉走，在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓滨彻。此種方式只需一個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”接收器挪蹭。
4.無線充電的主流技術(shù)亭饵。
主流的無線充電標準有五種：Qi標準、Power Matters Alliance(PMA)標準嚣潜、Alliance for Wireless Power(A4WP)標準冬骚、iNPOFi技術(shù)、Wi-Po技術(shù)懂算。
1只冻、Qi標準
Qi是全球首個推動無線充電技術(shù)的標準化組織--無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium,簡稱WPC)推出的“無線充電”標準，具備便捷性和通用性兩大特征计技。首先喜德，不同品牌的產(chǎn)品，只要有一個Qi的標識垮媒，都可以用Qi無線充電器充電舍悯。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸睡雇，在不久的將來萌衬，手機、相機它抱、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電秕豫，為無線充電的大規(guī)模應(yīng)用提供可能。
市場比較主流的無線充電技術(shù)主要通過三種方式观蓄，即電磁感應(yīng)混移、無線電波、以及共振作用侮穿，而Qi采用了最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)歌径。在技術(shù)應(yīng)用方面，中國公司已經(jīng)站在了無線充電行業(yè)的最前沿亲茅。據(jù)悉回铛，Qi在中國的應(yīng)用產(chǎn)品主要是手機，這是第一個階段克锣，以后將發(fā)展運用到不同類別或更高功率的數(shù)碼產(chǎn)品中茵肃。
2、Power Matters Alliance標準
Power Matters Alliance標準是由Duracell Powermat公司發(fā)起的娶耍，而該公司則是由寶潔與無線充電技術(shù)公司Powermat合資經(jīng)營免姿，擁有比較出色的綜合實力饼酿。除此以外榕酒，Powermat還是Alliance for Wireless Power(A4WP)標準的支持成員之一胚膊。
已經(jīng)有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯(lián)盟(Power Matters Alliance縮寫)想鹰。PMA聯(lián)盟致力于為符合IEEE協(xié)會標準的手機和電子設(shè)備紊婉，打造無線供電標準，在無線充電領(lǐng)域中具有領(lǐng)導(dǎo)地位辑舷。
Duracell Powermat公司推出過一款WiCC充電卡采用的就是Power Matters Alliance標準喻犁。WiCC比SD卡大一圈，內(nèi)部嵌入了用于電磁感應(yīng)式非接觸充電的線圈和電極等組件何缓，卡片的厚度較薄肢础，插入現(xiàn)有智能手機電池旁邊即可利用，利用該卡片可使很多便攜終端輕松支持非接觸充電碌廓。
3传轰、A4WP標準
A4WP是Alliance for Wireless Power標準的簡稱，由美國高通公司谷婆、韓國三星公司以及前面提到的Powermat公司共同創(chuàng)建的無線充電聯(lián)盟創(chuàng)建慨蛙。該聯(lián)盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries纪挎、Peiker Acustic和SK Telecom等成員期贫，目標是為包括便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車等在內(nèi)的電子產(chǎn)品無線充電設(shè)備設(shè)立技術(shù)標準和行業(yè)對話機制。
4异袄、iNPOFi技術(shù)
iNPOFi（“invisible power field”通砍，即“不可見的能量場”）無線充電是一種新的無線充電技術(shù)。其無線充電系列產(chǎn)品采用智能電傳輸無線充電技術(shù)隙轻，具備無輻射埠帕、高電能轉(zhuǎn)化效率、熱效應(yīng)微弱等特性玖绿。
iNPOFi智能無輻射技術(shù)與現(xiàn)有其他的無線充電技術(shù)相比敛瓷，iNPOFi沒有輻射，采用電場脈沖模式斑匪，不產(chǎn)生任何輻射呐籽，中國泰爾實驗室測試結(jié)果顯示，輻射增加值近乎零蚀瘸。 在高效方面狡蝶，泰爾試驗室還測定，該技術(shù)的產(chǎn)品贮勃，充電傳輸效率高達90%以上贪惹，徹底改變了傳統(tǒng)無線充電最高70%以下電轉(zhuǎn)換低效率問題。
在智能管理方面寂嘉，采用芯片適配管理技術(shù)奏瞬，其中包括：自動開啟枫绅、關(guān)閉充電過程；自動適配需要的電壓硼端、電流并淋，管理充電過程，以確保較高的充電效率珍昨；并可以使用一個統(tǒng)一的充電板县耽，為任何品牌、型號的電子產(chǎn)品镣典，進行安全兔毙、便利、高效的充電兄春。 在安全性方面瞒御，同時考慮到了各種弱電充電中的安全性問題，如靜電ESD保護神郊、防過充肴裙、防沖擊等等，甚至若受電設(shè)備自身電源管理出現(xiàn)問題時涌乳，可以通過inpofi芯片自動熔斷保護電子設(shè)備不被損壞蜻懦。
值得一提的是，對于智能設(shè)備廠商而言夕晓，inpofi以一顆極小的芯片為核心宛乃，實現(xiàn)了超微化設(shè)計，僅有1/4個五毛硬幣大小蒸辆，可以方便的集成到任何設(shè)備中征炼，也可以集成到各種形態(tài)的可穿戴設(shè)備中。這是傳統(tǒng)電磁原理的產(chǎn)品無法達到的躬贡。
iNPOFi技術(shù)作為新一代無線充電技術(shù)標準谆奥，高效、綠色拂玻、便捷酸些、經(jīng)濟。采用該技術(shù)的充電設(shè)備包含電源發(fā)射裝置和電源接收裝置兩部分檐蚜，發(fā)射裝置大小魄懂、薄厚與普通手機相當(dāng)，接收裝置嵌入手機保護套中闯第，將手機套上保護套市栗，平放在發(fā)射裝置上進行充電。充電過程中，手機不需要插上任何連接線填帽。相關(guān)檢測顯示智厌，充電過程中電磁輻射為零，電能效率轉(zhuǎn)換達94．7%盲赊，接近有線充電。充電設(shè)備支持低電壓供電敷扫，兼容普通USB供電哀蘑；實現(xiàn)低溫充電，有效保障設(shè)備及電池的使用安全及壽命葵第。[4]
5绘迁、Wi-Po技術(shù)
Wi-Po技術(shù)，為Wi-Po磁共振無線充電技術(shù)卒密，利用高頻恒定幅值交變磁場發(fā)生裝置缀台，產(chǎn)生6.78MHz的諧振磁場，實現(xiàn)更遠的發(fā)射距離哮奇。
該技術(shù)通過藍牙4.0實現(xiàn)通訊控制膛腐，安全可靠，并且可以支持一對多同步通信鼎俘，同時還具有過溫哲身、過壓、過流保護和異物檢測功能贸伐。該技術(shù)由于使用的載體為空間磁場勘天，能量不會像電磁波那般發(fā)射出去，所以不會對人體造成輻射傷害捉邢。
Wi-Po磁共振無線充電可應(yīng)用于手機脯丝、電腦、智能穿戴伏伐、智能家居宠进、醫(yī)療設(shè)備、電動汽車等各種場景藐翎。[5]
5.無線充電的國內(nèi)外現(xiàn)狀砰苍。
電動汽車無線充電
國外現(xiàn)狀
目前在國際上，汽車廠商如奧迪阱高、寶馬赚导、奔馳、沃爾沃赤惊、豐田等吼旧，通信公司如高通等都已經(jīng)開始研究電動汽車無線充電技術(shù)。其中奧迪的無線充電技術(shù)方案主要是針對傳輸過程中效率流失的問題未舟，該方案通過一種可升降的無線充電系統(tǒng)圈暗，使得電纜端的發(fā)射線圈更靠近電動汽車底部的接收線圈掂为，從而提高電力傳輸效率。寶馬與奔馳合作研發(fā)的無線充電技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了測試员串，并應(yīng)用到了寶馬i8車系上勇哗。至于沃爾沃則已經(jīng)完成了電動汽車車載無線充電系統(tǒng)測試，據(jù)說整個充電過程用時3個小時都不到寸齐。由于無線充電技術(shù)相對較成熟欲诺，目前在國外有些地方已經(jīng)開始投入使用，2014年韓國鋪設(shè)了一條長達12公里的無線充電路段渺鹦，車輛行駛在路上可邊開車邊充電扰法。[6]
國內(nèi)現(xiàn)狀
相比較于國外眾多廠商參與的盛況，國內(nèi)研究無線充電技術(shù)的機構(gòu)并不多毅厚，其中以中興塞颁、比亞迪、重慶大學(xué)等為代表吸耿。其中中興于2013年就開始研發(fā)無線充電技術(shù)祠锣，2014年推出了成熟具體的產(chǎn)品和方案。目前中興的無線充電方案已經(jīng)開始在部分城市正式投入使用咽安。不同于中興的廣為人知锤岸，比亞迪據(jù)說在2005年就申請了非接觸感應(yīng)式充電器的專利，并在2014年賣給猶他大學(xué)的一輛純電動巴士上配備了WAVE無線充電墊板乙。至于科研機構(gòu)的代表重慶大學(xué)是偷，據(jù)說在2002年開始研究給汽車充電的“大功率無線電能充電傳輸裝置”。
目前在國內(nèi)募逞，雖然無線充電技術(shù)沒有國外成熟蛋铆，但也已經(jīng)開始在部分城市、地方投入運營使用放接，據(jù)了解北京已經(jīng)在研究推廣無線充電微循環(huán)公交車刺啦，并將于今年下半年在亦莊或是京郊區(qū)縣已經(jīng)有電動出租車的示范區(qū)域，開始進行無線充電的示范運行纠脾。
無線供電入選廈門市第八批“雙百計劃”玛瘸，這也是無線充電高新技術(shù)項目首次進入福建和廈門，標志著無線供電產(chǎn)業(yè)已成為廈門高新產(chǎn)業(yè)群的重要組成部分苟蹈。[7]
2014年我國新能源汽車銷量達7.5萬輛糊渊，2015年一季度達2.72萬輛。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速增長使得市場對充電樁的需求越來越大慧脱，解決充電難題已經(jīng)刻不容緩渺绒。雖然已有車企和充電公司投入興建充電樁，但市場遠遠未達到飽和程度。而且相比較于充電樁宗兼，無線充電的建設(shè)成本更低躏鱼，據(jù)了解中興的一套無線充電設(shè)施建設(shè)下來成本大概2萬元左右，并且還不受場地限制等因素的影響殷绍。在巨大的市場蛋糕誘惑面前染苛，無線充電此時不分一杯羹還待何時？也許步入商業(yè)化還需要時間主到，但機會永遠是給有準備的人茶行，此時切入并不晚。
社會評價
優(yōu)點
利用無線磁電感應(yīng)充電的設(shè)備可做到隱形镰烧，設(shè)備磨損率低，應(yīng)用范圍廣楞陷，公共充電區(qū)域面積相對的減小怔鳖，但減小的占地面積份額不會太大。
技術(shù)含量高固蛾，操作方便结执，可實施相對來說的遠距離無線電能的轉(zhuǎn)換，但大功率無線充電的傳輸距離只限制在5米以內(nèi)艾凯，不會太遠献幔。
操作方便。
缺點
雖然設(shè)備技術(shù)含量高趾诗，但設(shè)備的經(jīng)濟成本投入較高蜡感，維修費用大。
因?qū)崿F(xiàn)遠距離大功率無線磁電轉(zhuǎn)換恃泪，所以設(shè)備的耗能較高郑兴。隨著無線充電設(shè)備的距離和功率的增大，無用功的耗損也就會越大贝乎。
無線充電技術(shù)設(shè)備本身實現(xiàn)的是二次能源轉(zhuǎn)換情连，也就是將網(wǎng)電降壓（或直接）變?yōu)橹绷麟姾笤谶M行一次較高頻率的開關(guān)控制交流變換輸出。由于大功率的交直交電流轉(zhuǎn)換是進行電能的二次性無線傳輸原因览效，所以電磁的空間磁損率太大却舀。
