这是无线充电技术分析的下一个突破点

不久前，三星Galaxy S8发布了，其亮点之一是无线充电. 三星GalaxyS8配备了可折叠的无线充电器，利用无线充电，三星GalaxyS8的电量可以快速充满. 但令人尴尬的事实是，无线充电仍然只是少数制造商的坚持. 然而，尽管三星坚持要求，但苹果公司也暴露了其部署无线充电的雄心. 两家巨人的巧合可能会在这个尚未被重视的领域再次战斗.

这是无线充电技术分析的下一个突破点

就移动电话行业的当前状况而言，无线充电尚未普及. 火灾少的原因不是因为无线充电不是必需的，而是现阶段技术仍存在许多缺点. 三星的无线充电解决方案已达到手机无线充电领域的最先进水平，但仍需要技术上的质的飞跃.

据报道，三星Galaxy S8无线充电支持Qi和PMA这两个协议，这两个协议仍然存在两个主要缺点: 传输距离短，放置要求严格，这也阻碍了无线充电技术的普及. . 为什么技术难题难以克服，我们必须首先谈谈无线充电的原理.

手机无线充电

无线充电的原理是使用电磁波感应. 该过程类似于变压器的电源. 在发送和接收端都有一个线圈. 发送线圈连接到有线电源以生成电磁信号. 给电池充电. 无线充电技术的原理研究可以追溯到1830年代. 科学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）首先发现了电磁感应的原理，即周围磁场的变化将在导线中引起电流. 1890年代，爱迪生光谱辐射能研究计划的助手和后来的科学家尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）证实了无线传输波的可能性.

在此阶段，有四种不同的无线充电商业技术: 电磁感应技术，波技术，电磁谐振技术和电场耦合技术. 手机无线充电中主要使用的技术是电磁感应技术和电磁共振技术. 当然，源在家电和电动汽车的未来中也具有较广阔的发展前景. 一旦无线充电突破了技术壁垒，在确保转换速率，安全性和易用性的同时，高效，快速的充电将带来科幻小说《三体》中所述的人类生产力的进一步发展. 在这里，我们来谈谈与手机充电有关的电磁感应和电磁共振.

电磁感应充电

初级线圈中一定频率的交流电通过电磁感应在次级线圈中产生一定电流，从而将能量从发射端传递到接收端. 当前，最常见的手机无线充电解决方案使用电磁感应. 手机的充电底座和用于无线充电的终端分别具有内置线圈. 当两者接近时，它们开始从充电基座向终端供电. 为了提高电源效率，线圈之间的位置需要对齐而不会产生偏移.

电磁感应原理（图片来源: 电子发烧友网络）

在此阶段，电磁感应无线充电可以具有比磁共振充电更高的转换率，并且充电转换率可以达到约80％. 目前，该技术被广泛应用于手机无线充电领域. 但是，这种无线充电技术也有明显的缺点-传输距离短和严格的位置要求. 目前，所有需要与充电板接触的无线充电手机都可以进行无线充电，并且对位置有严格的要求.

无线充电线圈的位置（来源: rtako旗舰店官方网站）

这种方式的无线充电传输距离很难改善，因此制造商已经改善了对放置要求严格的情况. 2011年8月，从事智能手机设备业务的日本Oar推出了名为“无线充电板”的充电座. 内置磁铁可以将端子吸引到指定位置；松下在2011年6月推出的“非接触式充电板”内部的线圈具有驱动装置，可以在飞机上移动. 通过自动检测端子放置位置并移动到该位置，线圈的位置是一致的，从而可以在充电板上的任何位置对端子进行充电；日立麦克赛尔无线充电器于2011年4月上市，“ AIRVOLTAGE”内置14个线圈，从而增加了对准的可能性，但显然，这种改进需要更高的支持成本.

AIRVOLTAGE（来源: Sohu.com）

磁共振充电

系统由能量发送设备和能量接收设备组成. 当两个设备调整到相同的频率或以特定的频率谐振时，它们可以彼此交换能量. 例如，使用两个铜线圈作为谐振器，发射端以10MHz的频率振动，并且周围将发射电磁场，而接收端也需要以10MHz的频率振动以接收此发射能量

磁场共振原理（来源: 电子爱好者网络）

2007年6月7日，麻省理工学院的研究小组在美国《科学》杂志的网站上公布了他们的研究结果. 研究小组将共振应用于电磁波的传输，从而成功地“捕获”了电磁波. 他们使用铜线圈作为电磁谐振器. 一个线圈连接到电力传输侧，另一个线圈接收电力. 他们称为“源”的技术已经过多次测试，并且能够成功为两米外的60瓦灯泡供电. 目前，这项技术的最长传输距离只能达到2.7米. 如果要减小线圈尺寸，接收功率自然会下降. 与电磁感应方法相比，利用磁场共振可以延长传输距离. 磁场共振方法与电磁感应方法的另一个优点是，它不需要完全匹配线圈之间的位置即可获得更有效的电源.

由于磁共振充电不受严格的位置限制，可以实现一对多充电，因此该方法将成为手机甚至电动汽车和家用电器源的未来发展方向. 但是目前需要解决的技术障碍是低转换率. 如果无法解决此问题，则必须按照“三体”中的描述广泛采用此方法: “即使在两个世纪之前，这也是一种非常普遍的技术. 太有损耗了，传递到太空的能量只有一小部分被接收和使用，大部分都被浪费了，在这个时代，由于受控核聚变技术的成熟，能量得到了极大的丰富，损失也越来越大. 源造成的损坏已经可以接受了. “

要解决的另一个问题是电磁辐射. 当然，不必为手机充电而担心低功率电磁辐射，但是为了满足电动汽车充电等高功率要求，发射器必须提高电压和频率，从而产生高功率. 电磁波. 在科学界已达成共识，长期暴露于电力线磁场辐射可能对健康有害. 大功率磁场会对人体造成更严重的伤害，并可能干扰电器. 因此，如果要促进大功率无线充电三星s8充电电流，则必须更改或避免这些辐射.

手机无线充电标准

现阶段，主要有两个移动无线充电标准联盟，一个是WPC，另一个是Airfuel.

2008年12月17日，飞利浦电子，德州仪器，美国国家半导体等主要公司携手组建无线充电联盟WPC，共同开发无线充电标准Qi，以提高不同产品的兼容性. Qi是迄今为止世界上分布最广泛，最受欢迎的无线充电标准. 由于统一的无线充电标准，只要支持Qi协议，不同厂商产品的无线充电功能也可以通用.

Qi无线充电标准使用电磁感应技术，因此该无线充电标准的最大问题就是上面提到的问题. 其技术实现要求用户将终端指向无线充电基座，并且发射器和精确对准. 只有在传输距离严格的情况下才能进行充电.

Qi无线充电板（来源: 360张图片）

PMA无线充电标准由DuracellPowermat发起，DuracellPowermat是由宝洁与无线充电技术公司Powermat共同经营的合资企业，具有出色的整体实力. 促进PMA的普及是一项拉动策略，即通过企业支持来满足消费者需求，星巴克在连锁店中支持这种收费技术就是一个例子.

PMA无线充电标准还使用电磁感应技术. 与Qi标准的技术差异在于Qi使用的电磁波频率为100-205kHz，而PMA使用的频率为277-357kHz. 因此，与PMA和Qi兼容的两种无线充电协议在原理上没有冲突.

A4WP无线充电标准由高通三星s8充电电流，三星和Powermat创建的无线充电联盟创建. 目标是为电子产品（包括电子产品和电动汽车）的无线充电设备建立技术标准和行业对话机制. A4WP无线充电标准采用了磁场共振充电的原理，因此使用该标准的无线充电设备的距离限制相对较宽松，可以实现一对多充电.

AirFuelAlliance是PMA和A4WP融合的产物. 美国媒体表示，A4WP和PMA阵营宣布它们将彼此兼容，并且彼此兼容，并且基于这两个标准的无线充电设备将与彼此的标准手机兼容.

WPC尚未停止，WPC与PowerbyProxi和德州仪器（Texas Instruments）签署了协议，以准备自己的磁共振充电解决方案，并且还吸引了VerizonWireless和Qualcomm等公司加入.

对于普通消费者来说，无线充电的标准当然是越统一越好，因此，市场上的无线充电设备可以地广泛使用，并且带来的便利更加明显.

无线充电技术可能引发新一轮技术革命，未来将进入无线时代

当前的电池技术停滞不前，添加具有新功能和新硬件的智能设备不断增加了对电力的需求. 这是近年来快速充电技术发展的驱动力之一. 显然，随着技术壁垒的不断突破，手机的无线充电功能将成为手机行业发展的最佳爆发点之一. 同时，由于短板的存在，例如传输距离短，相对位置要求严格，手机无线充电仍具有相对广阔的发展前景. 可以肯定的是，一旦无线充电技术完成，手机的无线充电功能将广泛普及.

据报道，苹果已经与Energous合作共同开发了一种新型的无线充电技术WattUp（但是供应商似乎尚未解决机身过热的问题，供应商仍在研发防止过热的技术）. ）瓦特不使用传统的感应式充电线圈，而是使用安装在主设备印刷电路板上的微型天线来传输功率，并且可以在4.5米的距离内进行无线充电. Energous此前已成功演示了其WattUp系统的长途充电功能，该公司的合作伙伴表示，苹果公司将把该系统添加到iPhone8中.

如果可以推广WattUp无线充电技术，那么手机行业中无线充电的当前状态将会改变. 移动电话中的无线充电不再需要局限于特定的位置和距离，并且可以从一个电源发射器为多部手机充电. 如果电源发射器放置在较大的区域，则用户可以保持手机充满电. 无论何时，无论他们在咖啡店，办公室，地铁还是火车上.

无线充电的广泛使用带来的另一个好处是，新的硬件设备和智能功能不会因电池寿命而受到损害. 例如，越来越丰富的人工智能，越来越多的显示屏以及AR技术的广泛应用等，在未来的智能电话系统中将成为大功率消耗者，并且在理想条件下，无线充电完全可以满足这些电源需求，这是无线充电的根本原因或手机行业的最佳爆炸点. 当然，无线充电的普及也将使许多电子设备受益，从而消除了对诸如智能手表和智能眼镜之类的微供电设备进行反复充电的麻烦.

当然，无线充电最直观的好处就是无线. 当前的电话和移动互联网已经是无线的，但是电力传输还没有摆脱线路传输. 一旦忘记了数据线，或者您手中的数据线接口与手机不匹配，当前的电池电量不足不仅会成为一种通讯工具，而且将成为一件非常麻烦的事情. 同样，力传输将为用电的各个方面带来极大的便利，并且将彻底解决复杂的线路问题.

一旦解决了现有的技术问题，无线充电功能将为移动电话行业和整个电动工具行业带来翻天覆地的发展. 人类社会将催生下一次技术革命，无线时代即将来临.

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