無線充電就是這么簡單

楊洋

在這個季節(jié)里說到電，很多人可能和我一樣，首先會想到的是夏天的閃電。電，通常存在于電線、電纜中，我們無法感受到它的存在。而閃電似乎是我們最能在大自然中感受到的電的形態(tài)。

今天要跟大家分享的無線充電技術(shù)，其實最早也源自于閃電收集的設(shè)想。但是因為閃電的平均電流高達(dá)3萬安培，電壓高達(dá)數(shù)億伏特，輸出功率相當(dāng)于一個小型核電站，而它的每次閃現(xiàn)時間又非常短，且不固定，就算能收集下來，每次成功收集到的能量也僅相當(dāng)于100升的汽油所具有的能量，其性價比就顯得不那么令人滿意了。

無線充電技術(shù)看似是一項激動人心的新興技術(shù)，但是從無線電力傳輸?shù)脑韥砜矗皇且粋€再平常不過的日常應(yīng)用了。提到無線電力傳輸，就不能不提到一個名字——尼古拉·特斯拉。沒錯，著名電動汽車品牌就是以他的名字命名的，他是與達(dá)·芬奇齊名的曠世奇才，被稱為“交流電之父”。

早在1891年，尼古拉·特斯拉就已經(jīng)證實了無線能量傳輸?shù)目尚行浴Ｌ厮估训厍蜃鳛閮?nèi)導(dǎo)體，地球電離層作為外導(dǎo)體，通過使用這種放大發(fā)射機特有的徑向電磁波振蕩模式，可以在地球與電離層之間建立起大約8赫茲的低頻共振，利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量。

再回頭來看，我們現(xiàn)在的無線充電，它源于無線電力傳輸技術(shù)，又被稱作“感應(yīng)充電”或“非接觸式感應(yīng)充電”。這是利用近場感應(yīng)，也就是電感耦合，由供電設(shè)備（充電器）將能量傳送至用電的裝置。該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露，電動牙刷的充電過程就是個典型案例。

這里所說的“耦合”，是指兩個或兩個以上的電路元件或電網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側(cè)向另一側(cè)傳輸能量的現(xiàn)象。概括地說，耦合就是指兩個實體相互依賴于對方的一個量度。變化的電場會產(chǎn)生磁場，而變化的磁場又會變成電場，磁場和電場相輔相生，相互影響即為電磁耦合，這也符合能量守恒的科學(xué)規(guī)律。

說了這么多的物理名詞，大家腦袋估計都有點暈乎乎的。其實，無線充電設(shè)備主要就是由兩組特定線圈組成的。目前，主流的無線充電標(biāo)準(zhǔn)有四種：Qi標(biāo)準(zhǔn)、Power Matters Alliance（PMA）標(biāo)準(zhǔn)、Alliance for Wireless Power（A4WP）標(biāo)準(zhǔn)和iNPOFi技術(shù)，分別采用電磁感應(yīng)、無線電波以及共振作用的原理工作。其中Qi是全球首個推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，簡稱WPC）推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，采用了最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)，具備便捷性和通用性兩大特征。只要具備Qi的標(biāo)識，都可以用Qi無線充電器進(jìn)行充電。也許你已經(jīng)猜到了，“Qi”這個圖標(biāo)正是漢語中“氣”這個字的拼音，含義是“在亞洲哲學(xué)中代表“元氣”的一股無形的能量”，寓意充電就像武俠小說中隔空傳輸“真氣”一般自如。目前市場上已經(jīng)可以買到成熟的Qi無線充電模塊，只需要將一塊Qi無線充電模塊與充電觸點相連或直接與手機充電接口連接，就能為手機加裝無線充電的功能。

在未來幾年內(nèi)，手機、相機、筆記本電腦這些移動數(shù)碼產(chǎn)品將很快普及無線充電，為無線充電及無線電力傳輸?shù)拇笠?guī)模應(yīng)用提供用武之地。