[导读] 现如今，电子设备比比皆是。据不完全统计，未来平均每户家庭需要充电的电子设备数量将高于10台，包括智能手机、平板电脑、智能手表等。随着联网设备的增加，预计这一数据还将不断增长，而电池续航能力几乎成为所有电子设备的短板。受限于家庭装修的物理材料和高新技术，人们对无线充电的需求越来迫切，无线充电技术将电子设备从线缆中释放出来，既增加了使用安全性又节省电力。
现如今，电子设备比比皆是。据不完全统计，未来平均每户家庭需要充电的电子设备数量将高于10台，包括智能手机、平板电脑、智能手表等。随着联网设备的增加，预计这一数据还将不断增长，而电池续航能力几乎成为所有电子设备的短板。受限于家庭装修的物理材料和高新技术，人们对无线充电的需求越来迫切，无线充电技术将电子设备从线缆中释放出来，既增加了使用安全性又节省电力。现在，它正悄然进入我们的生活。
什么是无线充电技术？
无线充电技术源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。
无线充电技术发展历程
以无线的方式传输电能，其实是一项非常古老的技术，它可以追溯到人类开始拥有电力的19世纪。当时对于电力的传送有两种思路，一种是以爱迪生为代表的有线派，即架设线缆用于电力的远距离传输，这种方案成熟可靠，缺点是工程量巨大，并且成本高昂。还有一种就是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，世界上第一台交流电发电机的发明者)在19世纪末提出的无线传输方式，特斯拉当时构想通过电磁感应的方式，让电能以大地和天空电离层为介质进行低损耗的传送。这项实验据说获得成功，但是因政治和经济因素被中止。无线传输技术后来只是被用于电信号发送领域，也就是信息的交流，远距离能量传输从来都没有进入实用化，虽然它在物理学上是完全可行的。
直到一百年后的今天，这种局面才获得改变。在电动牙刷、剃须刀等不少低功率的日用家电产品中，我们看到了非接触式无线充电技术的应用，给用户带来相当的便利。随着无源式RFID电子标签的实用化和无线网络技术的大发展，诸如隔空点亮灯泡的无线供电实验也屡见报端，这一切都点亮了人们对“无线”未来生活的无限憧憬，科学界也不遗余力地朝着这个方向努力。
2001年5月，国际无线电力传输技术会议在印度洋上的法属留尼汪岛(Reunion Island，France)召开，法国国家科学研究中心的皮格努莱特(G.Pignolet)作了一个公开实验：利用微波技术，将电能以无线的方式传输，最后点亮了一个40米外的200瓦灯泡。其后，据研究者有关文章介绍2003年在岛上建造的10千瓦试验型微波输电装置，已开始以2.45GHz频率向接近1km的格朗巴桑村(Grand-Bassin)进行点对点无线供电。
2006年末，也有报道称麻省理工学院在无线电力传输技术上获得突破：以物理学助教授马林·索尔贾希克为首的研究团队试制出的无线供电装置，可以点亮相隔2.1米远的60瓦电灯泡，能量效率可达到40％。相关内容刊登在2007年6月7日的《ScienceExpress》在线杂志上。这个“隔空点灯泡”实验引起了欧美及全球各大媒体的极大关注。后来英特尔西雅图实验室的Joshua R.Smith在这一成果上进行改进研究，并将供电效率提高到75%（1米范围内），这样的效率相当了不起，对于笔记本电脑、智能手机、平板这样的设备来说已足够优秀，而英特尔也在2008年8月的信息技术峰会上对此作了演示。
2008年12月17日成立无线充电联盟（Wireless Power Consortium）。2010年8月31日，无线充电联盟在北京正式将Qi无线充电技术引入中国。无线充电技术采用统一的工业标准，未来几年，手提电话、PMP/MP3播放器、数字照相机、手提电脑等产品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的无线充电器。
2014年2月份，电脑厂商戴尔加盟了A4WP阵营，将会对技术进行升级，支持戴尔等电脑厂商的超极本进行无线充电。市面上的传统笔记本电脑，大部分电源功率超过了50瓦，不过超极本使用了英特尔的低功耗处理器，将成为第一批用上无线充电的笔记本电脑。
无线充电技术原理
无线充电技术依靠两种新的设备来实现的：一个是充电器，与电力相连接；二是“托盘”与充电器进行中转，只要电子设施与“托盘”距离在规定范围内，那么电子设施就会自动进行无线充电。由于传输的不是一些简单的数据，而是电力，因此无线充电在目前的距离要求比较严格，现在只能实现1厘米之内的近距离充电，但是随着技术的进步，这一距离可能会拉长。市场比较主流的无线充电技术主要通过四种方式，即电磁感应、磁场共振作用、无线电波充电以及电场耦合式。
1.电磁感应式充电
初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电解决方案就采用了电磁感应，事实上，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感，中国本土的比亚迪公司，早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利，就使用了电磁感应技术。
2.磁场共振充电
由能量发送装置，和能量接收装置组成。当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，可以交换彼此的能量，是目前正在研究的一种技术。由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡，并将其取名为WiTricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm，还无法实现商用化，如果要缩小线圈尺寸，接收功率自然也会下降。
3.无线电波式充电
这是发展较为成熟的技术，类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。
4.电场耦合式
电场耦合式利用通过沿垂直方向耦合的两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电能，其基本原理是通过电场将电能从发送端转移到接收端。这种方式主要是村田制作所采用，具有抗水平错位能力较强的特点。
无线充电主流标准
