深入分析：無線充電技術Qi Wireless Charging Qi

智能手機在日漸改變我們的生活，無論是在網(wǎng)絡上還是網(wǎng)絡下?？墒窃诓粩嘣黾拥男绿匦韵拢姵氐膲勖]有趕上。手機每當發(fā)出“悲滄”的低電量警告聲，這時最頭疼的是就是四處跳腳地借充電器……不喜歡這樣可以怎么樣?設想一下，當你坐下喝杯咖啡時，將手機象平時一樣隨意地放在桌子上的情況。沒有連接任何的線纜，而不同的是這時手機會亮起充電燈然后開始自動進入充電狀態(tài)了。每天你可以一把抓起你的手機然后無論何時在任何你需要的地方進行充電，如在公司、在圖書館、在咖啡廳、或是在家里。尤其當這些時候都不需要使用任何有線的充電器，或者USB線。這樣我們就不需要擔心舊充電器的回收環(huán)保問題了，也不用操心去選擇配對的充電器以配合自己的手機型號。2012年9月，當諾基亞新一代智能手機Lumia發(fā)布現(xiàn)場提到無線充電功能時，“Qi Wireless Charging”(Qi無線充電)這幾個字浮現(xiàn)在會場的大屏幕上。這是Qi標準的無線充電技術首次被一款聚光燈下的消費電子產(chǎn)品帶入大眾視野，同時也進一步拉近了夢想與現(xiàn)實的距離。在今年即2013年7月26日，GOOGLE發(fā)布了升級版的NEXUS 7，是首款內(nèi)置Qi無線充電技術的最新平板。這意味著無線充電技術已經(jīng)是當下方向，并向著成為產(chǎn)品標準配置的方向前進。

一、 無線充電主流技術

聽起來無線充電好像是很科幻的東西，但其實并不是未來世界才會發(fā)生的事情?？茖W家和工程師們在近兩個世紀前就已經(jīng)知道，傳遞電力并不需要電線始終保持物理接觸，無線充電技術在智能手機上的應用也絕非是新鮮事。其背后的技術和理論是由科學家尼古拉特斯拉提出來的。另外其實有些電動牙刷和手術移植的設備已經(jīng)在使用無線充電技術了，如人工心臟。

采用感應充電方式的無線充電，是基于一個基本的原理，需要兩個線圈，一個作為發(fā)射機，一個作為接收機，交流電流流過發(fā)射機線圈會產(chǎn)生一個磁場，而該磁場又會在接收機線圈感應出一個電場，這個電場就可以用來驅(qū)動一個移動式設備或者對一個電池充電。

目前的無線充電技術還不算成熟，不僅技術發(fā)展緩慢，標準也尚未統(tǒng)一。世界上有三大主流聯(lián)盟致力于無線充電技術的開發(fā)及商用，以及Qi標準的制定，這三大聯(lián)盟是無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，簡稱WPC)、Power Matters Alliance(PMA)以及Alliance for Wireless Power(A4WP)。他們利用的電力無線傳輸技術有兩種：電磁感應型(利用電流通過線圈產(chǎn)生磁力實現(xiàn)近程無線供電)和磁場共鳴型(利用磁場等共鳴效應近程無線供電)。

1. Qi標準

Qi是全球首個推動無線充電技術的標準化組織無線充電聯(lián)盟推出的“無線充電”標準，具備便捷性和通用性兩大特征。首先，不同品牌的產(chǎn)品，只要有一個Qi的標識，都可以用Qi無線充電器充電。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術瓶頸，在不久的將來，手機、相機、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電的大規(guī)模應用提供可能。

目前，市場比較主流的無線充電技術主要通過三種方式，即電磁感應、無線電波、以及共振作用，而Qi采用了目前最為主流的電磁感應技術。在技術應用方面，中國公司已經(jīng)站在了無線充電行業(yè)的最前沿。目前Qi的應用產(chǎn)品主要是手機，這是第一個階段，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。

2. Power Matters Alliance標準

Power Matters Alliance標準是由Duracell Powermat公司發(fā)起的，而該公司則是由寶潔與無線充電技術公司Powermat合資經(jīng)營。除此以外，Powermat公司還是Alliance for Wireless Power(A4WP)標準的支持成員之一。

目前已經(jīng)有ATT、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯(lián)盟(Power Matters Alliance縮寫)。PMA聯(lián)盟致力于為符合IEEE協(xié)會標準的手機和電子設備制定無線供電標準，其利用的也是電磁感應原理。

3. A4WP標準

A4WP是Alliance for Wireless Power標準的簡稱，由美國高通公司、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。該聯(lián)盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成員，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)品無線充電設備設立技術標準和行業(yè)對話機制。二、 WPC無線充電聯(lián)盟

WPC是目前商用最廣泛的聯(lián)盟，并且已建立了清晰的全球標準、測試標準及Qi符合性測試體系。另兩個聯(lián)盟則還在起步階段或者其影響范圍僅限于某些地區(qū)。

WPC成立于2008年，由全球領先的數(shù)個消費電子公司創(chuàng)建，是全球首個推動無線技術標準化的組織?，F(xiàn)在已有超過150個成員，包括美國最大的本地電話運營商Verizon、諾基亞、三星、HTC、德州儀器、華為等公司。WPC標準定義了電感耦合(線圈結(jié)構(gòu))的類型，以及低功耗無線設備所用的通信協(xié)議。同時現(xiàn)行的無線充電規(guī)格將從低功率充電逐步邁向高功率。屆時，不僅是通信類產(chǎn)品，而且包括家用電器等在內(nèi)的高功率產(chǎn)品都能實現(xiàn)無線充電。現(xiàn)在為止已經(jīng)有超過200個Qi的設備得到認證，產(chǎn)品在全世界各大洲都可以購買到。

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