無線充電收獲季節(jié)即將到來

　　另一種技術(shù)是電磁共振，這個技術(shù)相對而言還沒有完全成熟。電磁共振原理是，當(dāng)物體間以相同頻率共振時，就有可能有效實現(xiàn)無線能量傳輸。把共振運用到電磁波的傳遞上，利用銅制線圈作為電磁諧振器，一團線圈附在傳送電力方，另一團在接受電力方。當(dāng)傳送方送出某特定頻率的電磁波后，經(jīng)過電磁場輻射到接受方，電力就實現(xiàn)了無線傳輸。

　　對于今后無線電力傳輸?shù)膽?yīng)用，電磁共振的優(yōu)勢很多。首先是其功率傳輸可以較大到幾千瓦，一方面?zhèn)鬏斔俣葧芸?，另一方面?zhèn)鬏數(shù)哪芰啃矢?，配合其傳輸距離可以在5米以內(nèi)，能滿足一些工業(yè)和電動汽車的充電需求，具有更普遍和廣闊的現(xiàn)實應(yīng)用空間。此外，安全性也有保障，日常生活中應(yīng)用的很多物體，與電磁場的反應(yīng)很微弱。實驗中的兩個銅線圈，雖然在彼此之間產(chǎn)生了強大的磁場，但是對周圍環(huán)境的影響很小。Vishay中國電阻/電感高級行銷經(jīng)理譚世棋表示，電磁共振技術(shù)的發(fā)展勢頭最猛，目前的性能已經(jīng)達到可以接受的程度。市面上已經(jīng)有一些支持這種技術(shù)的交鑰匙方案。這種技術(shù)非常靈活，易于擴展。

　　村田公司則在三種技術(shù)基礎(chǔ)上進行一定的革新，選擇采用電場耦合方式實現(xiàn)無線供電，村田(中國)投資有限公司營業(yè)企劃部戰(zhàn)略企劃副經(jīng)理三井裕司表示，村田選擇電場耦合方式這種技術(shù)是因為它有著不同于其他方式的獨特優(yōu)勢，比如寬闊的充電區(qū)域，電極部分不受形狀約束，設(shè)計自由度較高和電極部分的發(fā)熱量較少等。

　　由于TDK在高性能磁性材料方面的優(yōu)勢，其無線充電的磁性線圈雖然很薄，但是可以實現(xiàn)超高性能，實現(xiàn)了厚度1.0mm以下的5W規(guī)格產(chǎn)品，還有厚度0.8mm規(guī)格下的2.5w產(chǎn)品。TDK還利用柔性薄膜的生產(chǎn)技術(shù)，提供具有抗沖擊性能的產(chǎn)品，同時，其轉(zhuǎn)換效率可達到70%以上，并且提供支持WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的Tx側(cè)線圈。　　

           

　　面對的挑戰(zhàn)

　　無線充電技術(shù)作為近兩年大規(guī)模興起的應(yīng)用，如今，理論技術(shù)的難點大部分已經(jīng)得到解決。今天的無線電源解決方案實際上運行得非常好，并且可靠而穩(wěn)固。所以，成本和效率是未來發(fā)展的兩個最大的難點。其中，需求重點應(yīng)該不是降低接受設(shè)備的成本，而是盡可能提高效率，如果無線充電的效率不高，就體現(xiàn)不出無線充電的好處。如果長距離無線充電普及開來，會引發(fā)很多人身健康問題的討論。無線充電的市場還處于初期，隨著技術(shù)變得更容易負擔(dān)、效率更高，無線充電在未來五年將迎來迅猛增長。目前，Vishay的重點是無線充電系統(tǒng)的線圈部分，我們將和設(shè)計工程師緊密合作，設(shè)計出完整的無線充電系統(tǒng)，提供最高效和專用線圈，使性能達到最高，把可能產(chǎn)生問題的離散充電場減到最小。

　　IDT Eric Itakura表示感應(yīng)無線電源效率在70%至75%的范圍內(nèi)，是指從發(fā)射器的DC輸入端到接收器的DC輸出端效率測算所得。效率可通過更優(yōu)的線路設(shè)計、使用更多的高級過程以及優(yōu)化的IC架構(gòu)而得到改進。無線電源接收器需要從接收用線圈接收AC電源，并將其改變?yōu)镈C電壓，然后該電壓下降為充電管理或電池充電IC可接受的穩(wěn)定電壓。這些必須非常有效地完成以避免熱引起的過度損耗。要想使功率高效率傳輸而無過多的熱量損失，這取決于一些因素，包括接收器IC的效率、封裝尺寸以及應(yīng)用環(huán)境的特征(例如PCB尺寸和地點)。為了減少成本，你可以讓晶圓更小，但是即使以最佳的效率，在特定功率水平散熱也會成為挑戰(zhàn)。所以，最終還是平衡。　　

 

　　在推廣無線充電系統(tǒng)的過程中，一個非常關(guān)鍵的問題就是如何通過標(biāo)準(zhǔn)化來確保不同設(shè)備之間的相互連接。村田的三井裕司介紹，村田已經(jīng)開始著手電場耦合方式的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，并積極開展著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及商業(yè)化平臺的開發(fā)等各項工作。技術(shù)方面的重點則在于如何開發(fā)出能夠同時兼容更多種不同設(shè)備的充電系統(tǒng)，希望能夠充分利用電場耦合方式的特點來開發(fā)出能夠適用于不同電力、不同大小設(shè)備的充電系統(tǒng)并盡快實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

　　此外，還有一個就是觀念的問題，無線充電技術(shù)并沒有得到很好的理解。比如電磁感應(yīng)技術(shù)需要手機端附加相關(guān)接收器，但在演示期間，IDT Eric Itakura看到人們嘗試將自己沒有配備無線電源接收器的手機放在充電器上，并希望能夠接收到電源。但如之前所提到的，解決方案有兩面性，客戶需要了解有什么樣的要求。讓充電板和無線電源接收器與消費器件包裝在一起，需要很長時間來讓客戶了解，廣告和推廣材料不僅讓技術(shù)看起來更激動人心和讓人們看到其帶來的便利，還能夠讓客戶了解，在時間方面，Eric Itakura期望今年能夠開始大規(guī)模的商用，明年能夠開始引人注目。

　　提高傳輸距離和提升傳輸功率，是未來無線充電技術(shù)在解決成本和效率之外，考慮的另外兩個重要問題。實現(xiàn)遠距離無線充電要求通常在更高的頻率下接受更低的效率以傳輸更高的功率，完成所有這些必須不對其他可能對傳輸敏感的器件造成干擾，并且避免引起客戶對功率遠距離傳輸健康方面的擔(dān)心。來自更高功率的挑戰(zhàn)成為熱消散的一個問題，即使是一個非常有效的解決方案也會有熱損耗，當(dāng)需要提供高功率時，這點變得尤為重要。