无线充电技术（深圳微航磁电）摘要：随着科技的不断发展，是生活中的电子设备越来越多，在不知不觉中各种理不清的线缆以及需要事先布置好的插座却给我们带来了与日俱增的困扰。
科学家们不断探索研究，想找出一种解决办法，能不能扔掉电源线，给自己的电器设备进行无线充电呢？相对于大功率电能传输，小功率的无线充电技术更具实用价值，需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。
这对许多人来说可能是天方夜谭，但事实上，无线充电技术很快就要进入大规模的商用化，这项此前不为大众所熟悉的技术，正悄然来到我们的面前。
本文将会从发展、原理、应用等方面详细介绍无线充电这一技术，最后对改技术进行了展望以及未来的发展方向的一些畅想和看法。
关键词：无线充电，智能手机Wireless Charging TechnologyAbstract: With the continuous development of science and technology, is the electronic equipment is becoming more and more of life in imperceptible in various nagging cables and require prior decorated socket has brought us a growing problem.Scientists are constantly explore research, trying to find a solution, can throw away the power cord, to oneself of electrical equipment for wireless charging? Relative to the high power electric power transmission, low power wireless charging technology is much more practical value and need frequent recharging smartphones is the largest beneficiaries of the technology. It possible for many people is Arabian nights, but in fact, wireless charging technology will soon enter the large-scale commercial applications, this had not familiar with the general public technology, are quietly came to our presence. This article will detail from the aspects of development, principle, application of wireless charging this technology, finally, the change of technology is discussed and the future development direction of some imagination and perception.Key words: Wireless charging , Smartphone目录一．无线充电技术概述 (1)1.1什么是无线充电技术 (1)1.2无线充电技术的发展 (1)二．无线充电技术详细介绍 (2)2.1无线充电四大“流派” (2)2.1.1电磁感应方式 (3)2.1.2磁共振方式 (4)2.1.3电场耦合方式 (5)2.1.4微波谐振方式 (8)2.2电磁感应的“Qi”标准与磁共振的“WiPower”标准 (10)2.3转换装置 (12)2.3.1工作原理 (12)2.3.2主要特点 (13)2.3.3市场需求 (13)2.3.4测试应用 (14)三．有关《无线充电》技术应用的社会实际效益 (15)四．应用实例 (18)五．发展动向 (21)六．结论 (23)七．参考文献 (24)一．无线充电技术概述1.1什么是无线充电技术无线充电技术（Wireless charging technology；Wireless charge technology ）。
无线充电技术引，源于无线电力输送技术，利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电能，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。
麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。
研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。
他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。
当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。
这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验，已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。
这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米，但研究者相信，电源已经可以在这范围内为电池充电。
而且只需要安装一个电源，就可以为整个屋里的电器供电。
1.2无线充电技术的发展以无线的方式传输电能，其实是一项非常古老的技术，它可以追溯到人类开始拥有电力的19世纪。
当时对于电力的传送有两种思路，一种是以爱迪生为代表的有线派，即架设线缆用于电力的远距离传输，这种方案成熟可靠，缺点是工程量巨大，并且成本高昂。
还有一种就是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，世界上第一台交流电发电机的发明者)在19世纪末提出的无线传输方式，特斯拉当时构想通过电磁感应的方式，让电能以大地和天空电离层为介质进行低损耗的传送。
这项实验据说获得成功，但是因政治和经济因素被中止。
无线传输技术后来只是被用于电信号发送领域，也就是信息的交流，远距离能量传输从来都没有进入实用化，虽然它在物理学上是完全可行的。
直到一百年后的今天，这种局面才获得改变。
在电动牙刷、剃须刀等不少低功率的日用家电产品中，我们看到了非接触式无线充电技术的应用，给用户带来相当的便利。
随着无源式RFID电子标签的实用化和无线网络技术的大发展，诸如隔空点亮灯泡的无线供电实验也屡见报端，这一切都点亮了人们对“无线”未来生活的无限憧憬，科学界也不遗余力地朝着这个方向努力。
2001年5月，国际无线电力传输技术会议在印度洋上的法属留尼汪岛(Reunion Island, France)召开，法国国家科学研究中心的皮格努莱特(G. Pignolet)作了一个公开实验：他利用微波技术，将电能以无线的方式传输，最后点亮了一个40米外的200瓦灯泡。
其后，据研究者有关文章介绍2003年在岛上建造的10千瓦试验型微波输电装置，已开始以2.45GHz频率向接近1km的格朗巴桑村(Grand-Bassin)进行点对点无线供电。
到2006年末，麻省理工学院在无线电力传输技术上获得突破：以物理学助教授马林·索尔贾希克为首的研究团队试制出的无线供电装置，可以点亮相隔 2.1米远的60瓦电灯泡，能量效率可达到40％，相关内容刊登在2007年6月7日的《ScienceExpress》在线杂志上。
这个“隔空点灯泡”实验引起了欧美及全球各大媒体的极大关注。
后来英特尔西雅图实验室的Joshua R.Smith在这一成果上进行改进研究，并将供电效率提高到75%（1米范围内），这样的效率相当了不起，对于笔记本电脑、智能手机、平板这样的设备来说已足够优秀，而英特尔也在2008年8月的信息技术峰会上对此作了演示。
不过，相对于大功率电能传输，小功率的无线充电技术更具实用价值，需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。
在四年后的今天，我们在诺基亚Lumia 920智能手机上看到了商用级无线充电技术的身影，与此同时大量的手机厂商和外设厂商跟进，针对智能手机的无线充电技术一夜之间就进入爆发前夜。
二．无线充电技术详细介绍2.1无线充电四大“流派”无线充电技术可以分为四种类型，第一类是通过电磁感应“磁耦合”进行短程传输，它的特点是传输距离短、使用位置相对固定，但是能量效率较高、技术简单，很适合作为无线充电技术使用。
第二类是将电能以电磁波“射频”或非辐射性谐振“磁共振”等形式传输，它具有较高的效率和非常好的灵活性，是目前业内的开发重点。
第三类是“电场耦合”方式，它具有体积小、发热低和高效率的优势，缺点在于开发和支持者较少，不利于普及。
第四类则是将电能以微波的形式无线传送——发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后使用，虽然这种方式能效很低，但使用最为方便，英特尔是这项方案的支持者。
四种我们现在所见到的无线充电技术2.1.1电磁感应方式我们今天见到的各类无线充电技术，大多是采用电磁感应技术，我们可以将这项技术看作是分离式的变压器。
我们知道，现在广泛应用的变压器由一个磁芯和二个线圈(初级线圈、次级线圈)组成；当初级线圈两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产生一个交变磁场，从而在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就从输入电路传输至输出电路。
如果将发射端的线圈和接收端的线圈放在两个分离的设备中，当电能输入到发射端线圈时，就会产生一个磁场，磁场感应到接收端的线圈、就产生了电流，这样我们就构建了一套无线电能传输系统。
电磁感应式的原理示意图这套系统的主要缺陷在于，磁场随着距离的增加快速减弱，一般只能在数毫米至10厘米的范围内工作，加上能量是朝着四面八方发散式的，因此感应电流远远小于输入电流，能源效率并不高。
但对于近距离接触的物体这就不存在问题了。
最早利用这一原理的无线充电产品是电动牙刷——电动牙刷由于经常接触到水，所以采用无接点充电方式，可使得充电接触点不暴露在外，增强了产品的防水性，也可以整体水洗。
在充电插座和牙刷中各有一个线圈，当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，利用电磁感应的原理来传送电力，感应电压经过整流后就可对牙刷内部的充电电池充电。
2.1.2磁共振方式与电磁感应方式相比，磁共振技术在距离上就有了一定的宽容度，它可以支持数厘米至数米的无线充电，使用上更加灵活。
磁共振同样要使用两个规格完全匹配的线圈，一个线圈通电后产生磁场，另一个线圈因此共振、产生的电流就可以点亮灯泡或者给设备充电。
除了距离较远外，磁共振方式还可以同时对多个设备进行充电，并且对设备的位置并没有严格的限制，使用灵活度在各项技术中居于榜首。
在传输效率方面，磁共振方式可以达到40%～60%，虽然相对较低但也进入商用化没有任何问题。