无线充电技术方案

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浅谈无线充电技术

作者：胡睿

来源：《科技资讯》2015年第33期

摘 要：近年来，随着移动电子设备的高速发展，为这些设备提供能量补给的方式也在不断进步更新。从过去的铅蓄电池，到后来的锂电池，再到人们所熟知的充电电池，这其中已经经历了一百多年的变换。而最近的一种新趋势——无线充电技术，突破了传统的固体媒介，从而使补给能量的方式达到了新的高度。

关键词：无线充电 电磁 电源

中图分类号：TM910.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0023-02

人们在外出行时总会遇到忘记带手机充电器的这种情况，就算有幸能问身边的同伴借到充电器，也不一定能够在附近找到电源插座。许多人会选择使用移动电源，然而要将一个体积质量都不甚小的物品绑定于手机随身携带实为不便。于是一种新型的充电方式——无线充电技术（wireless charging）便出现在人们的视线里。该文将分为四个部分展开论述：无线充电技术的起源、近代无线充电技术的起源、四种常见无线充电技术的比较以及总结部分。目前这种技术并没有普及到日常生活中，但是在科研中已经取得了一定的成果。

1 无线充电技术的起源与应用现状

1.1 无线充电技术的起源

谈起无线充电技术，那必须先提一提电与磁的鼻祖。

早在1820年安培发现电流可以产生磁场开始，点与磁的关系就吸引了许多当时顶尖的物理学家的关注，1831年法拉利发现了电磁感应现象；1864年麦克斯韦建立了统一的电磁场方程，用数学的方法描述电磁辐射。至此，电磁学的理论基础已被奠定了下来。之后基于电磁学理论的发明创造层出不穷： 特斯拉改善了赫兹的微波发射器，几年后他展示了用无线传输的荧光照明灯，后来，他又通过天线方式点亮了一个单级白炽灯从而又申请到了天线的专利……

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无线充电技术的应用

作者：许红霞 付益超

来源：《电子技术与软件工程》2017年第12期

摘 要能源危机和环境问题越来越受到人们的重视，节能环保是近年来所倡导的生活方式，无线充电技术更符合未来社会的发展趋势，并为充电设备带来了一场变革。本文介绍了无线充电技术的发展，原理；重点分析了其应用方向。

【关键词】无线充电技术 电磁感应 电磁共振技术 航标

1 无线充电技术的发展

推动人类文明的进步总会伴随一些新事物的出现，于是在19世纪电能诞生了，随后电能也在人们的生活中发挥出了越来越重要的作用。人们也意识到电能所带给生活上的改变，很多的地方也需要电能。由于当时的社会发展水平并没有那么高，很多的有线的配电系统都难以建立起来。这时候会有些人猜想能否可以建立起一种无线输电系统，把电能通过无线的方式进行传送，这样就可以有效解决大部门地区没有有线输电系统的局限。

最初的无线输电是指远距离大功率的电能传送，可是研究的方向太超前了最终都以失败告终。但相关的基础理论研究由此开展并延续下来，其中以尼古拉，特斯拉为代表，在无线充电这个领域中做出了杰出的贡献。到了近代之后，随着科技的发展，电子产品的涌现，对无线充电的要求越来越迫切。与无线输电不同的是无线充电都指的是相对近距离的电能传输。

2 无线充电的原理

谈起无线充电，首先要追溯到19世纪上半期发现的一个物理现象，1820年丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特发现通电线圈周围会产生磁场同时用没有通电带小灯泡的线圈去靠近该磁场，会发现小灯泡居然亮了一下，遗憾的是奥斯特并没有深究下去，也许他认为这可能是一个偶然的事情。直到1831年英国的物理学家迈克尔，法拉第发现了这种线圈可以向线圈供电的物理现象，大家称之为电磁感应现象，由此打开了无线充电这一门技术的大门。无线充电的方式有四种：电磁感应式，电磁共振式，无线电波式，电场耦合式。电磁感应式传输功率几瓦到几百瓦，传输距离几十厘米；电磁共振式传输功率几千瓦，传输距离三到四米；无线电波式传输功率大于100毫瓦，传输距离超过10米，电场耦合式传输功率约100毫安，传输距离不超过十米。

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目录

第一章、无线充电行业概述 .................................................................. 3

1.1. 内容概述 .................................................................................. 3

1.2. 行业发展背景 .......................................................................... 3

1.3. 行业现状 .................................................................................. 3

1.4. QI标准及产业联盟 .................................................................. 4

1.5. 无线充电器标准 ....................................................................... 4

1.6. 无线充电在国内外发展现状 ................................................... 5

1.6.1. 国外发展及现状 .............................................................. 5

1.6.2. 国内发展及现状 .............................................................. 6

1.7. 无线充电器市场现状 ............................................................... 6

无线充电技术方案

无线充电技术是一种近年来不断发展的新兴领域，在无需使用传统充电线的情况下，通过无线电波或者其他形式的电磁波将电能传输到设备中，以实现充电效果。本文将介绍几种常见的无线充电技术方案，并对其优劣进行评估。

一、电磁感应充电技术

电磁感应充电技术是目前应用最广的无线充电技术之一。基于法拉第电磁感应定律，该技术通过一个发射端产生的交变电磁场来感应接收端的线圈，进而实现无线能量传输。这种技术在近距离传输方面效果良好，但受到距离限制，传输效率较低，且不适用于大功率设备充电。

二、磁共振充电技术

磁共振充电技术通过发射端和接收端之间的磁场共振来传输电能。与电磁感应充电技术相比，磁共振充电技术可以实现更远距离的无线充电，并且传输效率较高。然而，由于磁场共振需要精确匹配频率，因此设备之间的传输效率会受到外界干扰的影响。

三、射频充电技术

射频充电技术利用无线电波通过发射端和接收端之间的电磁耦合来传输电能。相比其他技术，射频充电技术的传输距离较远，传输效率也较高。它还可以同时给多个设备充电，为用户提供更便捷的充电体验。然而，射频充电技术也存在电磁波对人体健康的潜在影响以及功率损耗较大的问题。

四、纳米发电充电技术

纳米发电充电技术是一种新兴的无线充电技术方案。它利用纳米材料的特殊性质，通过温差、压力或者光敏等方式将环境中的能量转化为电能。这种技术在某些特殊情况下效果显著，例如可以将人体体温转化为电能进行充电。然而，由于纳米材料的制备成本较高，该技术仍处于实验室研究阶段。

综上所述，无线充电技术方案具有各自的优势和不足。电磁感应充电技术适用于近距离传输；磁共振充电技术实现了远距离传输；射频充电技术提供了更便捷的充电体验；而纳米发电充电技术则具备一定的创新潜力。未来的发展中，我们可以综合利用不同的无线充电技术方案，以满足不同场景下的充电需求，进一步提高充电效率和用户体验。