無線充電技術應用現狀及發展前景

摘 要：隨著經濟以及電子技術的快速發展，各種電子設備已經成為了工作、生活中不可或缺的必備品，但是隨著電子產品的增多，各種電子產品所配備的各種型號規格的線纜以及所需要準備的插座等就成了日常生活中極為瑣碎的事情。隨著科技的進步，通過使用無線充電技術則可以將我們從數不清的線纜中解救出來。文章將在分析無線充電技術發展現狀的基礎上對無線充電技術的發展進行一定的展望。

關鍵詞：無線充電技術；發展現狀；展望

前言

無線充電技術主要利用的是磁共振、電磁感應線圈以及無線電波等原理而實現的，是現今發展起來的一項充電技術，通過采用無線充電技術可以將人們從繁雜的有線充電中解放出來，避免了因忘帶充電設備或是需要攜帶過多的充電線與適配器而帶來的困擾。現今無線充電技術仍處于試驗階段，相信在不久的將來無線充電技術將會進入到我們的日常生活中，隨著無線充電技術研究的不斷深入，無線充電技術也能為電動汽車等提供便捷的充電服務，從而對促進新能源汽車的發展應用提供不小的推動力。

1 無線充電技術的原理及發展現狀

1.1 無線充電技術的主要工作原理

無線充電技術其重要利用的是磁共振、電磁感應以及無線電波等的工作原理實現電能在充電發射器與電子設備之間進行傳輸，從而使得無線充電成為可能，現今在無線充電技術中使用較多的主要有電磁感應式、無線電波式以及磁場共振式和微波、超聲波等。

1.2 無線充電技術發展現狀

現今在無線充電技術的發展仍處于研發階段，各無線充電技術廠商之間對無線充電技術的技術標準展開了激烈地競爭，在這些競爭者中，主要以無線充電聯盟WPC的Qi無線充電技術占據主要地位，此種無線充電技術主要采用的是緊密耦合線圈的磁感應技術來實現電能的無線傳遞，各大芯片廠商也在致力于開發相關的基于磁感應和磁共振式的充電設備及芯片，以實現磁感應和磁共振等多種模式的無線充電。據相關調查數據研究表明，從現今到2020年前后，全球無線充電市場將迎來高速發展期，其復合增長率將超過6成，據預測，到2020年前后，全球的無線充電市場將達到近800億人民幣的市場，現今，無線充電技術主要面向的是市場主要是消費類的電子產品，其高速的發展將會帶動無線充電技術步入一個高速發展期，此外，隨著全球能源結構的改變，使得傳統的汽車領域將會向著電動汽車的方向轉變，這將會對無線充電技術的發展帶來新的發展契機以及新的促進作用，現今，無線充電技術的發展已經取得了一定的成績，同時伴隨著電子技術的不斷發展進步，無線充電技術將會取得更為豐碩的成果。

1.3 無線充電技術所取得的最新成績

早在2011年，美國賓夕法尼亞大學的佩里就發明了她的第一款的無線充電系統，此充電系統主要是由兩臺烤箱大小的盒子組成，其能夠實現在2英尺范圍內的電能的傳輸，其后，佩里在科技峰會上展示了其無線充電系統的工作性能及工作原理并將其設備命名為uBeam，其后uBeam公司持續對無線充電技術進行研發并表面將在近期推出其研發的原型產品，對于市面上所存在的一些無線充電設備，佩里認為其無法達到其uBeam的技術水平。現今，有相當一部分的電子產品制造商已經將無線充電技術運用在了電子產品中，但是其主要采用的是一對一的充電模式，并不具備多臺電子設備的充電能力，而美國廠商所推出的“Wait Up”無線充電設備可以實現對以發射器為中心半徑4.6m范圍內的電子設備進行充電，其最大能夠帶動12臺電子設備并向其傳輸不高于0.25W的電源，或是4臺不超過4W的電源，且充電速度的快慢與充電距離的遠近成反比，此設備依靠其內部所設置的藍牙來實現對于所需充電設備的定位和電量的檢測，其在檢測電量不足后發射5.8Hz左右頻率的無線信號來實現電源的傳輸。隨著無線充電技術的不斷深入，WaitUp公司正在致力于研發相應的硬件設備以完善其產業鏈，增強其產品的競爭力。于此同時，在2015年的年初，美國專利局受到了三星公司提交的一份專利申請，其研發的內容主要是關于研發電磁感應線圈的無線充電技術，三星公司的無線充電技術在具備基本的充電功能的同時最主要的特點是在無線充電器中嵌入了紫外點輻射功能，用以實現對于充電設備表面的消毒，美國專利局對三星公司所提交的無線充電設備的外觀、架構以及工作原理等進行了一定的展示。

于此同時，微軟公司也不甘寂寞，制定了一個名為AutoCharge 的自動定位智能手機的無線充電技術的研發計劃，通過將其研發的原型充電起安裝在室內天花板上可以實現對于室內手機的大范圍覆蓋從而實現對于手機的無線充電，在原型無線器中主要內置有一個監測模塊和一個充電模塊，在收集監測模塊中采用的是基于圖像處理來監測和追蹤室內手機的技術，其通過對室內類似手機的設備進行不間斷的檢測并在檢測到之后利用太陽發電技術所產生的光束為智能手機提供遠程無線充電服務，同時AutoCharge通過其內的藍牙對電子設備中的電量進行檢測并在充電完成后停止進行充電。

1.4 無線充電技術發展所面臨的問題

在無線充電的應用中主要存在以下一些問題，只有在解決好這些問題才能使得無線充電技術安全、穩定的進入到實際的市場應用中。在無線充電技術應用中需要解決以下問題無線充電技術的應用首先需要解決的就是其對人體的安全性問題，通過檢測發現無線充電的電磁輻射相較于無線通信要高很多，因此，在無線充電的發展應用中應當在提高無線充電傳輸能力的同時降低其電磁輻射水平，將其下降到一個安全許可的范圍內，這是無線充電技術發展應用的一個瓶頸，現有的智能手機的無線充電板實際上基于電磁感應的充電技術，是現今主要的智能手機所使用的充電技術之一。現今無線充電技術所使用的無線頻率要遠遠低于光線的頻率，因此很難確保無線充電器所發出的電波進行直線傳播，如果無線電波有偏斜將會造成一定的浪費，同時所發射的低頻電波對人體還有一定的損害，降低無線充電技術的發生量將會導致在遠距離的傳輸效率下降。

AutoCharge所采用的太陽能發電技術相較于現在的無線充電在安全性、效率性以及利用率方面都有較大的提升，并具備更大更廣闊的發展空間。

2 無線充電技術的發展應用展望

無線充電技術隨著研究的不斷深入將會有著更為廣闊的發展前景，在2014年中，高通公司就展示了其無線充電技術在汽車充電領域的應用，此充電系統采用充電箱來驅動地面上的無線充電墊，在汽車對準發送端時將開始進行電力的傳輸。同時麥當勞也宣布在其門店內安裝600個無線充電熱點，并采用Qi充電標準，屆時顧客可以在一邊享受快餐服務的同時一邊對電子設備進行充電。無線充電技術不但在消費電子領域發展良好，同時在新能源汽車產業中也有著良好的應用前景，通過將其整合入電動汽車的基礎充電設施的建設中，可以使得今后的電動汽車采用非接觸式的充電模式，對于促進新能源汽車的普及以及產業化應用有著重要的推動作用。

3 結束語

無線充電技術是現今乃至今后一段時間電子技術發展的一個重要方向，通過應用無線充電技術可以使得人們從繁雜的線纜中解放出來，對更好的實現電子設備與新能源汽車的普及和利用有著重要的推動作用。

參考文獻

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