無線也來電

技術一線

作者:蘆偉

iPhone 6剛剛發布不久,網上就已經有人開始預測iPhone 7會有哪些新特性了,其中認為無線充電將成為iPhone 7的一個重要賣點。為什麼會把這項列入其中呢?我們知道,無線傳輸極大地方便了我們的工作生活,它讓設備拋開了線纜的桎梏,可以輕鬆連接網絡、實現彼此間的信息交換,移動更靈活自由,現場更幹淨整潔。

無線充電的好處也是如此,隨著功能越來越多、屏幕越來越大,手機、平板、筆記本等設備的耗電量不斷增大,而對於時尚輕薄的追求讓電池容量的增加變得十分困難,這需要隨時要做好充電的準備。如果隻是一個設備充電還好,如果是多個,長長短短的電源線加上有限的插座想必讓每個人都頭痛不已。而現在科技產品需要充電的設備又是如此之多,有媒體報道平均每戶美國家庭需要充電的設備數量高達10個,包括智能手機、平板電腦和智能手表等等。隨著聯網設備的繼續增加,預計這一數據還將繼續增長。此外在公共場所我們可能都看到過某人手機連著充電寶,姿勢別扭地打著電話,如果這是在正式商務場合,不僅不雅,還可能給客戶留下不好的印象。有了無線充電,這些問題就可迎刃而解,不用繁雜地連接多根電源線,就可輕鬆為多個設備充電,移動設備可以繼續移動使用,不用守在電源旁,不用拖著充電寶。

無線充電發展

無線充電就是指用戶不需要使用連接線就能給無線設備充電,這項技術源於無線電力輸送技術,利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電荷,線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振,實現電能高效傳輸。科學家早在19世紀就發現了電磁轉換現象,但是當時無法解決電磁波輻射能量大量散失的問題,因此無線輸電研究始終進展不大。

2005年8月香港城市大學電子工程學係許樹源教授發布了“無線電池充電平台”研究成果,可將數個電子產品放在一充電平台上,不需外接電線,通過低頻道電磁場就可自動充電,充電時間與傳統充電器無異。

2007年麻省理工學院的一個研究團隊把共振運用到電磁波的傳輸上。他們利用銅製線圈作為電磁共振器,一團線圈附在傳送電力方,另一團在接受電力方。當傳送方送出某特定頻率的電磁波後,經過電磁場擴散到接受方,電力就實現了無線傳導。這項被他們稱為無線電力的技術經過多次試驗,已經能成功為一個兩米外的60W燈泡供電,後來輸電距離達到了2.7m。研究者相信,電源已經可以在此範圍內為電池充電,而且隻需要安裝一個電源,就可以為整個屋裏的電器供電。

2008年12月WPC(無線充電聯盟Wireless Power Consortium)成立,其使命是推動“Qi”成為可再充電電子產品無線充電的全球標準,所有帶有“Qi”標誌的設備均可使用同樣貼有“Qi”標誌的充電器進行充電。

2010年9月1日,WPC在北京宣布將Qi無線充電國際標準率先引入中國。WPC標準定義了電感耦合(線圈結構)的類型,以及低功耗無線設備所用的通信協議。

2012年3月,美國寶潔公司與美國金霸王電池旗下的Powermat公司發起了電力聯盟Power Matters Alliance並推出PMA標準,星巴克、穀歌和AT&T開始宣布支持PMA標準。