無線充電簡介

1、無線締造美好生活我們向往隨心移動的自由，彼此聯(lián)系而不受限制無線連接生活。連接器及接線總是存在諸多不便連接器及接線總是存在諸多不便淘汰最后的電線吧！為何手機和小電器仍需插電線呢？連接器及接線可有可無連接器及接線可有可無輸電可不經(jīng)過連接器，於短距離輸電出乎意料地簡單。無線電池充電十分普遍無線電池充電十分普遍短距離輸電已應(yīng)用于多種產(chǎn)品，例如牙刷、LED蠟燭、遙控器、醫(yī)療設(shè)備及電話無線充電十分可靠便捷。互不兼容帶來麻煩互不兼容帶來麻煩我們都鐘愛無線產(chǎn)品，但不希望不兼容的充電座塞滿我們的書桌和房子。我們需要充電器可與不同公司的產(chǎn)品兼容，甚至與下一年上市的產(chǎn)品也兼容?；ハ嗉嫒輧?yōu)勢明顯互相兼容優(yōu)勢明顯無線充

2、電聯(lián)盟將為可兼容的無線充電座設(shè)立國際標(biāo)準(zhǔn)?？杉嫒莓a(chǎn)品將印上標(biāo)志以供識別。帶有標(biāo)志的電話、相機、遙控器及所有可移動電子產(chǎn)品將與印有“Qi”標(biāo)志的所有充電座兼容，簡單而明顯。為了增加收集的電力和擴大工作的頻段范圍，諾基亞正在研究寬頻段的接收器 無線充電吸塵器 幾年之后，當(dāng)你出門在外時，或許可以通過“空氣”為手機充電 就在電話中的業(yè)務(wù)洽談?wù)M行到關(guān)鍵時刻時，突然，手機沒電了。相信你也碰到過類似的情形，第一個反應(yīng)是看看充電器有沒有帶在身上。幸好，帶了！那還得再看看周圍有沒有插座?？上?，沒有隨著手機、筆記本、掌上游戲機、M P3等便攜式電子設(shè)備的功能愈發(fā)強大，你會發(fā)現(xiàn)它們電池續(xù)航能力的發(fā)展速度還遠遠跟不

3、上。早在2006年，麻省理工學(xué)院物理系及電子學(xué)研究實驗室便提出過無線充電的技術(shù)概念。4年來，有關(guān)無線電源的技術(shù)開發(fā)始終沒有中斷過，麻省理工、諾基亞、微軟、摩托羅拉、英特爾，他們在努力。 然而，解決方案有很多種，真正能達到消費者可承受的定價范圍，并可實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品依然沒有出現(xiàn)。令人驚喜的是，今年的CES大會上，兩款有望量產(chǎn)的無線充電設(shè)備亮相了，但成本問題依然存在。 如果你用過摩托羅拉手機，會發(fā)現(xiàn)在電能即將耗盡時，手機會頻繁用清亮的信息音來提醒你充電。幾年前，美國麻省理工學(xué)院物理學(xué)助教馬林索爾加斯克 (M arinSoljacic)就碰到了這樣的情況，他被手機的低電量提醒聲從睡夢中吵醒。于是

4、，索爾加斯克開始尋找無線傳輸電力的方法。他想了采用無線電波，但隨后他就發(fā)現(xiàn)，無線電波的大部分能量會在空中被損耗掉。更有針對性的方法如激光則需要清晰的瞄準(zhǔn)線，而且還可能對其所經(jīng)過的路徑上的其他物質(zhì)造成危害。索爾加斯克希望找到一個既有效又安全的方法，既能直接給接收器供電，又不會把能量分散到周邊環(huán)境中。 最終，他決定利用共振耦合的現(xiàn)象，即將兩個物體調(diào)到相同的頻率既能有力地交換能量，而對其他物體產(chǎn)生的影響又很弱。索爾加斯克發(fā)現(xiàn)磁共振是電力傳輸?shù)囊环N潛在手段，因為磁場能在空中自由穿行，且只要在適當(dāng)?shù)念l率上，對人的影響也很小。于是，通過與麻省理工學(xué)院的物理學(xué)教授約翰喬諾普斯(JohnJoannopoulo

5、s)和彼得費希爾(PeterFisher)以及三個學(xué)生合作，他設(shè)計出了一個簡單的裝置，用無線方式給一個60瓦的燈泡供電。給燈泡供電只是技術(shù)應(yīng)用的一個開始，一旦無線充電技術(shù)成為可商用化的技術(shù)，可影響的層面之廣超出人們的想象。美國麻省理工學(xué)院的這項研究引起了電子公司和汽車業(yè)的關(guān)注。提供資金支持的美國國防部希望這個研究成果能夠解決部隊?wèi)?zhàn)士電池自動充電的困難。 “這是一項激動人心的發(fā)明?！彼鳡柤铀箍巳缡钦f。 如何將無線充電技術(shù)商用化，吸引了大量全球頂級技術(shù)的公司參與其中。2008 年12月17日，“無線充電聯(lián)盟”(Wireless Power Consortium )正式成立，目標(biāo)是是制定并促進廣泛的

6、市場采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國際無線充電標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展半年后，成員已包括ConvenientPower、Duracell、Hosiden、 FultonInnovation、Leggett&Platt、羅技、美國國家半導(dǎo)體、奧林巴斯、飛利浦、三星、三洋電機、深圳桑菲及德州儀器。 2009年10月，隨著全球手機制造業(yè)王者諾基亞宣布成為該聯(lián)盟成員，無線充電技術(shù)被迅速聚焦在應(yīng)用最為廣泛的手機行業(yè)。麻省理工科技創(chuàng)業(yè)一篇報道稱，英國劍橋諾基亞研究中心的研究人員馬庫魯瓦拉(M arkku Rouvala)表示，他的團隊正在開發(fā)一個能收集50毫瓦的手機原型 足以在手機關(guān)機時緩慢為其充。此外，為了

7、增加收集的電力和擴大工作的頻段范圍，諾基亞正在研究寬頻段的接收器，能收集 500M H Z到10G H Z之間的無線信號 覆蓋了多種不同的無線通信信號。 各種以實現(xiàn)無線充電為目標(biāo)的科研計劃也在此時被推向了最高點。除諾基亞外，英特爾和華盛頓大學(xué)的研究人員也在研究無線電力收集技術(shù)通過一種溫度和濕度傳感器，可以在距離1兆瓦電視天線4.1公里的地方收集無線電力，不過產(chǎn)生的電力僅為60微瓦。 同樣“沉醉”其中的還有微軟，在2008年初的C ES大會上，一款由微軟亞洲研究院設(shè)計的創(chuàng)新無線充電設(shè)備uPad已然出現(xiàn)在了展臺上。一只腳跨入商業(yè)化一只腳跨入商業(yè)化 事實上，無線充電已進入了真正的商用領(lǐng)域。最早將其運

8、用在手機設(shè)備商的是美國Palm公司，只需要將其手機裝上特殊的后蓋，放在上面，即可實現(xiàn)無線充電，但因為使用距離很短，因此效果并不理想。這種充電器所采用的原理是利用電磁波充電器內(nèi)部的磁鐵會和手機內(nèi)部的磁鐵系統(tǒng)工作，讓手機緊緊的吸附于其表面，并實現(xiàn)充電。因為中間少了線的羈絆，自然也就屬于無線充電的范疇。 專注與將這種通過電磁波實現(xiàn)無線充電的公司名為Powermat。在今年的CES大會上，Pow erm at便展示了這樣一款無線充電器在一塊電磁板上放上充電模塊，充電模塊再通過電線與電子設(shè)備連接，并進行充電。這種方式與PalmPre的無線充電如出一轍，缺點也是距離太短。不過其價格倒開始真正接近商用化，相

9、當(dāng)于人民幣840左右。不過這款產(chǎn)品廠商估計要到今年年底才能正是發(fā)售，業(yè)界的期望則是其價格再下降50%左右。 在CES大會上，另一個與無線充電有關(guān)的亮點則來自一款名為AirnergyCharger的新型充電器產(chǎn)品。和Pow erm at產(chǎn)品不一樣，Airnergy Charger的原理是通過W iFi發(fā)出的信號進行充電。這款充電器內(nèi)置有一個蓄電池，用戶可以隨身攜帶該產(chǎn)品，只要在有 W iFi信號覆蓋的地方就能為手機充電，與太陽能充電技術(shù)相比，Airnergy Charger不受天氣環(huán)境影響。 與電磁波充電相比，WiFi充電無疑更好地解決了充電距離問題，但由于無線路由器的功率不是很高，發(fā)射出的W

10、iFi信號輻射能量也很小，需要通過技術(shù)手段盡可能把這些信號轉(zhuǎn)換為電能，并不是短時間內(nèi)能解決的問題。C ES大會上，這款充電器示范為一臺黑莓手機充電，90分鐘內(nèi)僅充入了30%的電量。至于量產(chǎn)計劃和最終定價，A irnergyCharger的制造商并沒有說明，畢竟解決電量轉(zhuǎn)化率才是當(dāng)務(wù)之急。 無線充電我們之前也介紹過，Qi就我們介紹過的其中一款，不過Qi巨大的充電器放在家里確讓人實覺得有點兒丑陋。而來自芬蘭的PowerKiss則比較有意思了，它把無線充電設(shè)備集成到了家私中，讓無線充電設(shè)備看起來更加美觀。 PowerKiss 前不久宣布與機場座椅提供商Zoeftig 合作，在機場推出了他們的無線充電

11、座椅。乘客們可以在候機時，只要將手機放到座椅上的一個紅色圈內(nèi)，就可以進行充電了。充電時，你的手機還需要插上一個白色充電環(huán)。這一充電環(huán)利用的仍是電磁感應(yīng)原理。可以將安裝在家具內(nèi)的無線充電設(shè)備所發(fā)射出來的電磁場轉(zhuǎn)換成電能。 PowerKiss 表示，目前已經(jīng)有多家企業(yè)采用了他們的設(shè)備，包括了芬蘭的赫爾辛基機場、瑞典的Waynes Coffee連鎖店等。 NFC是Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動設(shè)備、消費類電子產(chǎn)品、PC 和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC 提供了一種簡單

12、、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。 電子設(shè)備多了的后果是你出門不得不帶上一大堆的充電器和數(shù)據(jù)線，而除了惠普的 TouchPad，其他主流電子設(shè)備基本都不支持無線充電?，F(xiàn)在手機行業(yè)的老大似乎要引領(lǐng)下一個潮流。在接受英國衛(wèi)報采訪時，諾基亞設(shè)計主管 Marko Ahtisaari 表示他們正在準(zhǔn)備為 Lumia 手機加入 NFC 功能，甚至考慮推出支持無線充電的 Lumia 手機。 剛剛上市的 Lumia 800 手機上迷你 USB 接口處是被塑料翻蓋覆蓋著的，但是新的 Lumia 手機設(shè)計將去掉這片塑料，“如果能夠去掉一個可移動的部分，并使手機更漂亮，我們會去這樣

13、做的，這也是我們能夠持續(xù)改進的地方。” Ahtisaari 說。“那么既然能夠往極致做，為什么還非要一個 USB 接口呢？” 去掉 USB 接口暗示著他們將采用無線充電的方式，目前惠普的 TouchPad 以及 Veer 等設(shè)備已經(jīng)支持無線充電。但是一位諾基亞發(fā)言人拒絕評論未來產(chǎn)品功能。盡管目前 Windows Phone 系統(tǒng)不支持 NFC 功能，但是微軟表示在今年 10 月份發(fā)布的新系統(tǒng)中可能會包含這個功能。 NFC 允許兩部手機的藍牙配對不再需要密碼，只要將兩部手機輕輕碰觸一下就可以。所以跟藍牙相關(guān)的 Hi-Fi、揚聲器和耳機等都可以以更快的速度和手機連接起來。諾基亞 CEO Elop

14、認為他們的 Symbian 系統(tǒng)沒辦法和 iOS 還有 Android 競爭，所以在去年 1 月份宣布放棄 Symbian 系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而與微軟合作在新的智能手機上全部采用 Windows Phone 系統(tǒng)，而它的最新高端 Lumia 智能手機在 11 月份上市之后已經(jīng)出貨超過 100 萬部。 Elop 還認為觸摸屏的交互還處在非常早期的階段，相比于汽車的早期階段：“在 19 世紀(jì) 80 年代，汽車都是有把手（tiller）的，人們花了 15 年時間才同意使用方向盤來控制前輪。我們就處在類似的交互革命的中間階段。” 現(xiàn)在很多公司也在考慮將這項工作的成果應(yīng)用到便攜式電子產(chǎn)品之外的領(lǐng)域，包括在電路板或

15、電腦芯片之間的電力傳輸，為電動汽車提供移動充電系統(tǒng)等。無線充電常見問題無線充電常見問題 電磁輻射電磁輻射 會不會生活在電磁輻射的海洋中？會不會生活在電磁輻射的海洋中？現(xiàn)在人們談輻射色變，在經(jīng)歷了311日本大地震的輻射恐慌之后，對于輻射這一目前還沒有完全研究透徹到底會有什么影響的看不到摸不到的事物，大家還是持拒絕的態(tài)度。以前人們打電話能用固話堅決不用手機，估計現(xiàn)在對于無線充電也會持這樣一種態(tài)度，未知世界的東西能少用就盡量少用。無線充電由于電感線圈的存在，必然會產(chǎn)生磁力線輻射，但是在電流的輻射方面，目前無線充電器基本上將交流電整流后轉(zhuǎn)換為直流電，且功率極小，業(yè)內(nèi)人士也一直在強調(diào)理論上對人的健康不構(gòu)

16、成威脅。但是輻射的問題，依然是大家最為關(guān)注的方面。會不會對其他用電設(shè)備產(chǎn)生干擾？會不會對其他用電設(shè)備產(chǎn)生干擾？平時我們都有這樣的經(jīng)歷，手機放在電腦或者電視旁邊時候，如果有短信或者電話進來，電腦或者電視屏幕就會受到干擾。如果再把用來充電的無線充電器放到房間里，是否也會對很多的家用電器產(chǎn)生干擾呢？無線充電無線充電 無線充電的成本高于直充？無線充電的成本高于直充？任何一件商品，只有成本降到廣大群眾接受的水平，才具備普及開來的可能性。畢竟無線充電技術(shù)雖然是早就有的技術(shù)，但是應(yīng)用于充電還是一個新事物，無線充電包括電源管理模塊、發(fā)射電路、接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路，而且還會涉及到很多的專利費用，成本一定高于目

17、前廣泛使用的有線充電和萬能充電器。市場才是硬道理，沒有一個廠商會愿意為推廣高科技而付出更多的資金代價。使用起來有沒有限制性？使用起來有沒有限制性？就目前來說，無線充電器還無法達到無線網(wǎng)絡(luò)那么大范圍的覆蓋率，雖然充電板和接收器是兩個部分，但是彼此還是不能分開太遠，不然充電效率會大幅下降甚至無法充電。看來遠沒有我們想象的那么便捷。充電效率充電效率 充電效率能不能追上直充？充電效率能不能追上直充？無線充電器充電的轉(zhuǎn)化率比起有線充電器來說，要低了不少，目前最高只能達到85%，也算是一種能源浪費吧。當(dāng)然，這已經(jīng)是很不錯的效果了。節(jié)約了電線浪費了電能，此中博弈還有待論證。但是業(yè)內(nèi)有一種展望，相信隨著未來技

18、術(shù)的進步，無線充電電能轉(zhuǎn)換效率會追趕上直充電器。面對諸多問題，需要徹底解決以后才可以走上規(guī)?；瘧?yīng)用。 沒有電線的電飯煲也能煮飯？顯示器沒有外接電源也能正常工作？沒有電源線的圣誕樹放上霓虹燈也能閃爍發(fā)光？記者在哈工大電氣學(xué)院朱春波教授團隊“神奇”的實驗室親眼目睹了這些不可思議的現(xiàn)象。原來是他們研究的一項叫做磁共振式無線能量傳輸?shù)募夹g(shù)實現(xiàn)了以無線方式在電源與用電設(shè)備之間的電能傳輸。通俗來說，就是無線電能傳輸技術(shù)或者無線充電技術(shù)。 無線電能傳輸技術(shù)主要分兩個方向，即感應(yīng)式非接觸點能傳輸技術(shù)和磁共振式無線電能傳輸技術(shù)，前者充電傳輸距離僅在幾十毫米以內(nèi)，后者充電傳輸距離可超過1米。朱春波團隊在這兩方面都有研究，但更加側(cè)重于后者。所謂的充電傳輸過程，實際上是指在發(fā)射端是把市電變換成交流磁場，進行能量傳輸，在接收端再把交流磁場變換成用電器可以使用的電壓。 人類關(guān)于無線電源的設(shè)想由來已久，朱春波團隊對這個領(lǐng)域也有著美好的期許。2006年11月，他們看到美國麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家馬林索爾加斯克10月份在科學(xué)雜志上發(fā)表的理論文章之后，更加堅定了這個想法。目前，朱春波團隊所在的無線電能傳輸