無線電力傳輸的想法已經出現好多年了。早在20世紀00年代
，尼古拉●特斯拉就開始嚐試無線供電了
，但一直沒有取得完全成功。不過他已非常接近成功——他的革命性發明被稱為特斯拉線圈。這種不用導線傳送電能的係統徹底改變了電能的使用方式(圖1)。


在短距離內不用導線實現電力傳輸的技術和方法有很多種，比如電磁感應、磁共振、電容耦合
、磁力耦合等等。前兩個應該是目前市場上最常用的技術。

電磁感應(電感性耦合)

這zhe種zhong近jin場chang方fang法fa使shi用yong導dao線xian線xian圈quan之zhi間jian建jian立li的de磁ci場chang實shi現xian電dian能neng的de無wu線xian傳chuan輸shu。當dang電dian流liu流liu經jing發fa送song線xian圈quan時shi
，它ta會hui產chan生sheng一yi個ge磁ci場chang，進jin而er在zai接jie收shou線xian圈quan中zhong感gan應ying出chu一yi個ge電dian壓ya。

線圈耦合得越好

，電能傳輸得就越好。耦合因子k指示耦合程度。k值取決於多種因素，比如線圈的形狀、它們之間的角度以及電感器之間的距離。

根據發送器線圈和接收器線圈之間的距離不同
，這種係統可以分成鬆耦合或緊耦合兩種。

在緊耦合係統中，發送線圈和接收線圈具有相同的直徑。它們彼此對齊
，相距最小的Z。這個距離Z比線圈直徑小得多。這種係統發熱少，具有較高的效率(圖2)。


而鬆耦合係統中的線圈可以有較大的距離，但電能傳輸效率較低
，電磁輻射較高(圖3)。


電磁感應有許多優點，比如電路方案簡單，具有較好的成本效益。主要的缺點包括充電距離有限，發送器和接收器之間必須精確對齊。

磁共振(共振感應耦合)

這種近場方法利用共振現象在一定空間內無線傳輸電能，其原理與電磁感應是相同的。發送器和接收器線圈以相同的頻率振蕩(或共振)，這個頻率取決於線圈的材料和形狀(圖4)。


磁(ci)共(gong)振(zhen)的(de)主(zhu)要(yao)優(you)點(dian)在(zai)於(yu)能(neng)夠(gou)在(zai)相(xiang)對(dui)較(jiao)長(chang)的(de)距(ju)離(li)內(nei)傳(chuan)輸(shu)電(dian)能(neng)，發(fa)送(song)器(qi)和(he)接(jie)收(shou)器(qi)不(bu)需(xu)要(yao)精(jing)確(que)的(de)對(dui)準(zhun)。不(bu)過(guo)由(you)於(yu)電(dian)路(lu)控(kong)製(zhi)複(fu)雜(za)
，生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。

熱門產品

目前市場上流行的大多數產品依賴於磁感應和磁共振無線充電技術。這些產品包括：

●Qi：Qi由無線充電聯盟(WPC)創建
，可以給從智能手機到無繩廚房電器等一係列設備充電或供電。它將感應技術和諧振技術整合在了一起。圖5顯示了支持Qi標準的眾多產品之一。

●PowerbyProxi：這一WPC成cheng員yuan在zai許xu多duo電dian池chi供gong電dian的de設she備bei中zhong提ti供gong共gong振zhen無wu線xian解jie決jue方fang案an
，但dan設she計ji約yue束shu限xian製zhi了le它ta們men的de效xiao能neng。他ta們men為wei工gong業ye現xian場chang提ti供gong多duo種zhong產chan品pin解jie決jue方fang案an。舉ju例li來lai說shuo，Proxi-Point無線連接器能為難以到達的位置上的傳感器提供電能


，並為電池充電(圖6)。


● WiPower：高通既是無線充電聯盟也是Airfuel聯盟的成員。公司的WiPower技術基於的是磁共振原理。WiPower最近宣布可以給具有金屬外殼的設備進行無線充電。

● WiTricity：這種基於磁共振的技術是為間距一厘米至數米的設備設計的。原始設備製造商(OEM)可以將這種技術直接嵌入他們的產品和係統中(圖7)。WiTricity是Airfuel聯盟的一位活躍會員。

● Powermat：這是一種基於電磁感應的技術，包含一個給電子設備充電的墊子。這種技術通過了PMA聯盟(Power Matters Alliance)的認證。具有內置無線充電功能的這些設備可以在充電點立即加電。如果設備沒有被激活，可以用插電式Powermat Ring進行無線激活(圖8)。


在了解這些熱門產品時可以明顯地發現：從技術角度看磁共振和電磁感應占了主要地位。選擇哪種技術取決於具體的應用。

無線充電是一個仍在發展中的新興市場。隨著更多技術和產品的出現
，消費者有望在市場上隨處見到具有互操作性的產品。

主要玩家

在開發磁共振和電磁感應技術的領域中有兩個關鍵的組織機構
，即無線供電聯盟(WPC)和Airfuel聯盟。WPC成立於2008年，是Qi標準的創立者。

WPC聯盟成員一直致力於開發一種全球統一的無線充電技術標準。目前有200多家公司提供的800多種產品都支持Qi標準。聯盟管理成員包括LG、高通、三星、TI
、東芝和Verizon。

Airfuel聯盟是個全球性生態係統
，是PMA聯盟和A4WP聯盟(Alliance for Wireless Power)最近(2015年6月)合並的結果。組成聯盟董事會的公司有AT&T

、英特爾、安森美
、Powermat、三星和WiTricity。

值得一提的是，PMA聯盟是一家全球性的非贏利性行業組織，致力於為無線供電技術建立範例。它的創始成員是Powermat。同樣
，A4WP聯盟也是一家獨立運營的非贏利性組織
，致力於在Rezence技術基礎上搭建全球性的無線充電生態係統。

遺憾的是，這場標準之爭並沒有給WPC聯盟和Airfuel聯盟創造任何功能
、互操作性或靈活性。製造業中的一些大公司
，比如微軟、高通和三星，都同時是WPC和Airfuel聯盟的成員。因此他們的產品同時支持這兩種無線充電標準。

Semtech公司是另一家擁有雙會員資格的公司。去年十月
，Semtech公司發布了一款新的無線充電平台
，該平台能夠支持所有主要的標準(Qi
、PMA和 A4WP Rezence)。包含TS80000發送器和TS81000接收器的TS80K平台支持針對可穿戴
、移動和嵌入式係統應用的多種係統配置(圖9)。


TS80K具有更高的靈活性，因為這個平台以多模技術支持所有主要的(同時針對發送器和接收器應用的)無線充電標準。還可以經過適當修改迅速支持新的無線充電標準。TS80K平台支持種類廣泛的供電解決方案
，從100mW的可穿戴解決方案到100W的解決方案，適用於工業加工設備、醫療設備和“聯網的”家具設備。

TS80K的多模式發送器解決方案輸出的功率電平範圍從100mW到40W以上。因此它能實現家具
、汽車和公共場館中的嵌入式充電功能，在單個易用且高成本效益的平台基礎上，能夠支持所有主要的無線標準。

WPC聯盟和Airfuellianmengzhijianqueshaotongyidebiaozhunshidegongyingshangzaitamendechanpinzhongcaiyongzhexiejishudebufafeichanghuanman。yidanzaizhechangwuxianbiaozhunzhizhengzhongmingqueshengzhe，namezhegeshichangjianghenkuaixingchengshushiyimeiyuandetongyongwuxianchongdianqiyewu。zuizhongxiaofeizhejiangnenggoucongfengfudechanpinzhongzuochumingzhidexuanze。



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