激光室內(nèi)無(wú)線充電技術(shù)

歷史發(fā)展

2018年2月，華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，演示了的“激光室內(nèi)無(wú)線充電解決方案”。研究人員在智能機(jī)背面放置了一塊“能量電池”，然后用一束近紅外光譜的激光打向正中的接收器。實(shí)測(cè)表明，該系統(tǒng)的充電功率可媲美傳統(tǒng) USB 線纜。即便隔著 4.3 米（14 英尺），激光也能夠向 97 平方厘米（15 平方英寸）的接收端傳輸 2W 的電力。 2100433B

無(wú)線充電技術(shù)，源于無(wú)線電力輸送技術(shù)。無(wú)線充電，又稱(chēng)作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電，是利用近場(chǎng)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(duì)電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)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(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露。

分離式無(wú)線充電技術(shù)是由一種新型的無(wú)線充電傳輸裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線充電技術(shù)。這種新型無(wú)線充電傳輸裝置，提供無(wú)線充電發(fā)射功能，能夠大幅度降低無(wú)線充電區(qū)域與附近區(qū)域的發(fā)熱量，使無(wú)線充電器尺寸小型化、厚度薄型化、重量輕量化。

主流的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)有五種：Qi標(biāo)準(zhǔn)、Power Matters Alliance(PMA)標(biāo)準(zhǔn)、Alliance for Wireless Power(A4WP)標(biāo)準(zhǔn)、iNPOFi技術(shù)、Wi-Po技術(shù)。

分離式無(wú)線充電技術(shù)1、Qi標(biāo)準(zhǔn)

Qi是全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織--無(wú)線充電聯(lián)盟(WirelessPower Consortium,簡(jiǎn)稱(chēng)WPC)推出的“無(wú)線充電”標(biāo)準(zhǔn)，具備便捷性和通用性?xún)纱筇卣?。首先，不同品牌的產(chǎn)品，只要有一個(gè)Qi的標(biāo)識(shí)，都可以用Qi無(wú)線充電器充電。其次，它攻克了無(wú)線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸，在不久的將來(lái)，手機(jī)、相機(jī)、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無(wú)線充電器充電，為無(wú)線充電的大規(guī)模應(yīng)用提供可能。

市場(chǎng)比較主流的無(wú)線充電技術(shù)主要通過(guò)三種方式，即電磁感應(yīng)、無(wú)線電波、以及共振作用，而Qi采用了最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)。在技術(shù)應(yīng)用方面，中國(guó)公司已經(jīng)站在了無(wú)線充電行業(yè)的最前沿。據(jù)悉，Qi在中國(guó)的應(yīng)用產(chǎn)品主要是手機(jī)，這是第一個(gè)階段，以后將發(fā)展運(yùn)用到不同類(lèi)別或更高功率的數(shù)碼產(chǎn)品中。

分離式無(wú)線充電技術(shù)2、Power Matters Alliance標(biāo)準(zhǔn)

Power Matters Alliance標(biāo)準(zhǔn)是由Duracell Powermat公司發(fā)起的，而該公司則是由寶潔與無(wú)線充電技術(shù)公司Powermat合資經(jīng)營(yíng)，擁有比較出色的綜合實(shí)力。除此以外，Powermat還是Alliance for Wireless Power(A4WP)標(biāo)準(zhǔn)的支持成員之一。

已經(jīng)有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯(lián)盟(Power MattersAlliance縮寫(xiě))。PMA聯(lián)盟致力于為符合IEEE協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)和電子設(shè)備，打造無(wú)線供電標(biāo)準(zhǔn)，在無(wú)線充電領(lǐng)域中具有領(lǐng)導(dǎo)地位。

Duracell Powermat公司推出過(guò)一款WiCC充電卡采用的就是Power Matters Alliance標(biāo)準(zhǔn)。WiCC比SD卡大一圈，內(nèi)部嵌入了用于電磁感應(yīng)式非接觸充電的線圈和電極等組件，卡片的厚度較薄，插入現(xiàn)有智能手機(jī)電池旁邊即可利用，利用該卡片可使很多便攜終端輕松支持非接觸充電。

分離式無(wú)線充電技術(shù)3、A4WP標(biāo)準(zhǔn)

A4WP是Alliance for Wireless Power標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱(chēng)，由美國(guó)高通公司、韓國(guó)三星公司以及前面提到的Powermat公司共同創(chuàng)建的無(wú)線充電聯(lián)盟創(chuàng)建。該聯(lián)盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成員，目標(biāo)是為包括便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)等在內(nèi)的電子產(chǎn)品無(wú)線充電設(shè)備設(shè)立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)對(duì)話機(jī)制。

分離式無(wú)線充電技術(shù)4、iNPOFi技術(shù)

iNPOFi（“invisible power field”，即“不可見(jiàn)的能量場(chǎng)”）無(wú)線充電是一種新的無(wú)線充電技術(shù)。其無(wú)線充電系列產(chǎn)品采用智能電傳輸無(wú)線充電技術(shù)，具備無(wú)輻射、高電能轉(zhuǎn)化效率、熱效應(yīng)微弱等特性。

iNPOFi智能無(wú)輻射技術(shù)與現(xiàn)有其他的無(wú)線充電技術(shù)相比，iNPOFi沒(méi)有輻射，采用電場(chǎng)脈沖模式，不產(chǎn)生任何輻射，中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果顯示，輻射增加值近乎零。 在高效方面，泰爾試驗(yàn)室還測(cè)定，該技術(shù)的產(chǎn)品，充電傳輸效率高達(dá)90%以上，徹底改變了傳統(tǒng)無(wú)線充電最高70%以下電轉(zhuǎn)換低效率問(wèn)題。

在智能管理方面，采用芯片適配管理技術(shù)，其中包括：自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉充電過(guò)程；自動(dòng)適配需要的電壓、電流，管理充電過(guò)程，以確保較高的充電效率；并可以使用一個(gè)統(tǒng)一的充電板，為任何品牌、型號(hào)的電子產(chǎn)品，進(jìn)行安全、便利、高效的充電。 在安全性方面，同時(shí)考慮到了各種弱電充電中的安全性問(wèn)題，如靜電ESD保護(hù)、防過(guò)充、防沖擊等等，甚至若受電設(shè)備自身電源管理出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)inpofi芯片自動(dòng)熔斷保護(hù)電子設(shè)備不被損壞。

值得一提的是，對(duì)于智能設(shè)備廠商而言，inpofi以一顆極小的芯片為核心，實(shí)現(xiàn)了超微化設(shè)計(jì)，僅有1/4個(gè)五毛硬幣大小，可以方便的集成到任何設(shè)備中，也可以集成到各種形態(tài)的可穿戴設(shè)備中。這是傳統(tǒng)電磁原理的產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到的。

iNPOFi技術(shù)作為新一代無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，高效、綠色、便捷、經(jīng)濟(jì)。采用該技術(shù)的充電設(shè)備包含電源發(fā)射裝置和電源接收裝置兩部分，發(fā)射裝置大小、薄厚與普通手機(jī)相當(dāng)，接收裝置嵌入手機(jī)保護(hù)套中，將手機(jī)套上保護(hù)套，平放在發(fā)射裝置上進(jìn)行充電。充電過(guò)程中，手機(jī)不需要插上任何連接線。相關(guān)檢測(cè)顯示，充電過(guò)程中電磁輻射為零，電能效率轉(zhuǎn)換達(dá)94．7%，接近有線充電。充電設(shè)備支持低電壓供電，兼容普通USB供電；實(shí)現(xiàn)低溫充電，有效保障設(shè)備及電池的使用安全及壽命。

5、Wi-Po技術(shù)

Wi-Po技術(shù)，為Wi-Po磁共振無(wú)線充電技術(shù)，利用高頻恒定幅值交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，產(chǎn)生6.78MHz的諧振磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的發(fā)射距離。

該技術(shù)通過(guò)藍(lán)牙4.0實(shí)現(xiàn)通訊控制，安全可靠，并且可以支持一對(duì)多同步通信，同時(shí)還具有過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)和異物檢測(cè)功能。 該技術(shù)由于使用的載體為空間磁場(chǎng)，能量不會(huì)像電磁波那般發(fā)射出去，所以不會(huì)對(duì)人體造成輻射傷害。

Wi-Po磁共振無(wú)線充電可應(yīng)用于手機(jī)、電腦、智能穿戴、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)等各種場(chǎng)景。

分離式無(wú)線充電技術(shù)電磁感應(yīng)式

初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過(guò)電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。最為常見(jiàn)、技術(shù)成熟、商業(yè)化程度高的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng)，事實(shí)上，電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上并無(wú)太多神秘感，中國(guó)本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請(qǐng)的非接觸感應(yīng)式充電器專(zhuān)利，就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)。

分離式無(wú)線充電技術(shù)磁場(chǎng)共振

由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個(gè)裝置調(diào)整到相同頻率，或者說(shuō)在一個(gè)特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，是正在研究的一種技術(shù)，由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)點(diǎn)亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為WiTricity。該實(shí)驗(yàn)中使用的線圈直徑達(dá)到50cm，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會(huì)下降。

分離式無(wú)線充電技術(shù)無(wú)線電波式

這是發(fā)展較為成熟的技術(shù)，類(lèi)似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無(wú)線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個(gè)安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器。