無(wú)線充電簡(jiǎn)介

1、無(wú)線締造美好生活我們向往隨心移動(dòng)的自由，彼此聯(lián)系而不受限制無(wú)線連接生活。連接器及接線總是存在諸多不便連接器及接線總是存在諸多不便淘汰最后的電線吧！為何手機(jī)和小電器仍需插電線呢？連接器及接線可有可無(wú)連接器及接線可有可無(wú)輸電可不經(jīng)過(guò)連接器，於短距離輸電出乎意料地簡(jiǎn)單。無(wú)線電池充電十分普遍無(wú)線電池充電十分普遍短距離輸電已應(yīng)用于多種產(chǎn)品，例如牙刷、LED蠟燭、遙控器、醫(yī)療設(shè)備及電話無(wú)線充電十分可靠便捷?；ゲ患嫒輲?lái)麻煩互不兼容帶來(lái)麻煩我們都鐘愛無(wú)線產(chǎn)品，但不希望不兼容的充電座塞滿我們的書桌和房子。我們需要充電器可與不同公司的產(chǎn)品兼容，甚至與下一年上市的產(chǎn)品也兼容。互相兼容優(yōu)勢(shì)明顯互相兼容優(yōu)勢(shì)明顯無(wú)線充

2、電聯(lián)盟將為可兼容的無(wú)線充電座設(shè)立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?？杉嫒莓a(chǎn)品將印上標(biāo)志以供識(shí)別。帶有標(biāo)志的電話、相機(jī)、遙控器及所有可移動(dòng)電子產(chǎn)品將與印有“Qi”標(biāo)志的所有充電座兼容，簡(jiǎn)單而明顯。為了增加收集的電力和擴(kuò)大工作的頻段范圍，諾基亞正在研究寬頻段的接收器 無(wú)線充電吸塵器 幾年之后，當(dāng)你出門在外時(shí)，或許可以通過(guò)“空氣”為手機(jī)充電 就在電話中的業(yè)務(wù)洽談?wù)M(jìn)行到關(guān)鍵時(shí)刻時(shí)，突然，手機(jī)沒(méi)電了。相信你也碰到過(guò)類似的情形，第一個(gè)反應(yīng)是看看充電器有沒(méi)有帶在身上。幸好，帶了！那還得再看看周圍有沒(méi)有插座。可惜，沒(méi)有隨著手機(jī)、筆記本、掌上游戲機(jī)、M P3等便攜式電子設(shè)備的功能愈發(fā)強(qiáng)大，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們電池續(xù)航能力的發(fā)展速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不

3、上。早在2006年，麻省理工學(xué)院物理系及電子學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室便提出過(guò)無(wú)線充電的技術(shù)概念。4年來(lái)，有關(guān)無(wú)線電源的技術(shù)開發(fā)始終沒(méi)有中斷過(guò)，麻省理工、諾基亞、微軟、摩托羅拉、英特爾，他們?cè)谂Α?然而，解決方案有很多種，真正能達(dá)到消費(fèi)者可承受的定價(jià)范圍，并可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品依然沒(méi)有出現(xiàn)。令人驚喜的是，今年的CES大會(huì)上，兩款有望量產(chǎn)的無(wú)線充電設(shè)備亮相了，但成本問(wèn)題依然存在。 如果你用過(guò)摩托羅拉手機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)在電能即將耗盡時(shí)，手機(jī)會(huì)頻繁用清亮的信息音來(lái)提醒你充電。幾年前，美國(guó)麻省理工學(xué)院物理學(xué)助教馬林索爾加斯克 (M arinSoljacic)就碰到了這樣的情況，他被手機(jī)的低電量提醒聲從睡夢(mèng)中吵醒。于是

4、，索爾加斯克開始尋找無(wú)線傳輸電力的方法。他想了采用無(wú)線電波，但隨后他就發(fā)現(xiàn)，無(wú)線電波的大部分能量會(huì)在空中被損耗掉。更有針對(duì)性的方法如激光則需要清晰的瞄準(zhǔn)線，而且還可能對(duì)其所經(jīng)過(guò)的路徑上的其他物質(zhì)造成危害。索爾加斯克希望找到一個(gè)既有效又安全的方法，既能直接給接收器供電，又不會(huì)把能量分散到周邊環(huán)境中。 最終，他決定利用共振耦合的現(xiàn)象，即將兩個(gè)物體調(diào)到相同的頻率既能有力地交換能量，而對(duì)其他物體產(chǎn)生的影響又很弱。索爾加斯克發(fā)現(xiàn)磁共振是電力傳輸?shù)囊环N潛在手段，因?yàn)榇艌?chǎng)能在空中自由穿行，且只要在適當(dāng)?shù)念l率上，對(duì)人的影響也很小。于是，通過(guò)與麻省理工學(xué)院的物理學(xué)教授約翰喬諾普斯(JohnJoannopoulo

5、s)和彼得費(fèi)希爾(PeterFisher)以及三個(gè)學(xué)生合作，他設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置，用無(wú)線方式給一個(gè)60瓦的燈泡供電。給燈泡供電只是技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)開始，一旦無(wú)線充電技術(shù)成為可商用化的技術(shù)，可影響的層面之廣超出人們的想象。美國(guó)麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究引起了電子公司和汽車業(yè)的關(guān)注。提供資金支持的美國(guó)國(guó)防部希望這個(gè)研究成果能夠解決部隊(duì)?wèi)?zhàn)士電池自動(dòng)充電的困難。 “這是一項(xiàng)激動(dòng)人心的發(fā)明?！彼鳡柤铀箍巳缡钦f(shuō)。 如何將無(wú)線充電技術(shù)商用化，吸引了大量全球頂級(jí)技術(shù)的公司參與其中。2008 年12月17日，“無(wú)線充電聯(lián)盟”(Wireless Power Consortium )正式成立，目標(biāo)是是制定并促進(jìn)廣泛的

6、市場(chǎng)采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國(guó)際無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展半年后，成員已包括ConvenientPower、Duracell、Hosiden、 FultonInnovation、Leggett&Platt、羅技、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體、奧林巴斯、飛利浦、三星、三洋電機(jī)、深圳桑菲及德州儀器。 2009年10月，隨著全球手機(jī)制造業(yè)王者諾基亞宣布成為該聯(lián)盟成員，無(wú)線充電技術(shù)被迅速聚焦在應(yīng)用最為廣泛的手機(jī)行業(yè)。麻省理工科技創(chuàng)業(yè)一篇報(bào)道稱，英國(guó)劍橋諾基亞研究中心的研究人員馬庫(kù)魯瓦拉(M arkku Rouvala)表示，他的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一個(gè)能收集50毫瓦的手機(jī)原型 足以在手機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)緩慢為其充。此外，為了

7、增加收集的電力和擴(kuò)大工作的頻段范圍，諾基亞正在研究寬頻段的接收器，能收集 500M H Z到10G H Z之間的無(wú)線信號(hào) 覆蓋了多種不同的無(wú)線通信信號(hào)。 各種以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電為目標(biāo)的科研計(jì)劃也在此時(shí)被推向了最高點(diǎn)。除諾基亞外，英特爾和華盛頓大學(xué)的研究人員也在研究無(wú)線電力收集技術(shù)通過(guò)一種溫度和濕度傳感器，可以在距離1兆瓦電視天線4.1公里的地方收集無(wú)線電力，不過(guò)產(chǎn)生的電力僅為60微瓦。 同樣“沉醉”其中的還有微軟，在2008年初的C ES大會(huì)上，一款由微軟亞洲研究院設(shè)計(jì)的創(chuàng)新無(wú)線充電設(shè)備uPad已然出現(xiàn)在了展臺(tái)上。一只腳跨入商業(yè)化一只腳跨入商業(yè)化 事實(shí)上，無(wú)線充電已進(jìn)入了真正的商用領(lǐng)域。最早將其運(yùn)

8、用在手機(jī)設(shè)備商的是美國(guó)Palm公司，只需要將其手機(jī)裝上特殊的后蓋，放在上面，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，但因?yàn)槭褂镁嚯x很短，因此效果并不理想。這種充電器所采用的原理是利用電磁波充電器內(nèi)部的磁鐵會(huì)和手機(jī)內(nèi)部的磁鐵系統(tǒng)工作，讓手機(jī)緊緊的吸附于其表面，并實(shí)現(xiàn)充電。因?yàn)橹虚g少了線的羈絆，自然也就屬于無(wú)線充電的范疇。 專注與將這種通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的公司名為Powermat。在今年的CES大會(huì)上，Pow erm at便展示了這樣一款無(wú)線充電器在一塊電磁板上放上充電模塊，充電模塊再通過(guò)電線與電子設(shè)備連接，并進(jìn)行充電。這種方式與PalmPre的無(wú)線充電如出一轍，缺點(diǎn)也是距離太短。不過(guò)其價(jià)格倒開始真正接近商用化，相

9、當(dāng)于人民幣840左右。不過(guò)這款產(chǎn)品廠商估計(jì)要到今年年底才能正是發(fā)售，業(yè)界的期望則是其價(jià)格再下降50%左右。 在CES大會(huì)上，另一個(gè)與無(wú)線充電有關(guān)的亮點(diǎn)則來(lái)自一款名為AirnergyCharger的新型充電器產(chǎn)品。和Pow erm at產(chǎn)品不一樣，Airnergy Charger的原理是通過(guò)W iFi發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行充電。這款充電器內(nèi)置有一個(gè)蓄電池，用戶可以隨身攜帶該產(chǎn)品，只要在有 W iFi信號(hào)覆蓋的地方就能為手機(jī)充電，與太陽(yáng)能充電技術(shù)相比，Airnergy Charger不受天氣環(huán)境影響。 與電磁波充電相比，WiFi充電無(wú)疑更好地解決了充電距離問(wèn)題，但由于無(wú)線路由器的功率不是很高，發(fā)射出的W

10、iFi信號(hào)輻射能量也很小，需要通過(guò)技術(shù)手段盡可能把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，并不是短時(shí)間內(nèi)能解決的問(wèn)題。C ES大會(huì)上，這款充電器示范為一臺(tái)黑莓手機(jī)充電，90分鐘內(nèi)僅充入了30%的電量。至于量產(chǎn)計(jì)劃和最終定價(jià)，A irnergyCharger的制造商并沒(méi)有說(shuō)明，畢竟解決電量轉(zhuǎn)化率才是當(dāng)務(wù)之急。 無(wú)線充電我們之前也介紹過(guò)，Qi就我們介紹過(guò)的其中一款，不過(guò)Qi巨大的充電器放在家里確讓人實(shí)覺得有點(diǎn)兒丑陋。而來(lái)自芬蘭的PowerKiss則比較有意思了，它把無(wú)線充電設(shè)備集成到了家私中，讓無(wú)線充電設(shè)備看起來(lái)更加美觀。 PowerKiss 前不久宣布與機(jī)場(chǎng)座椅提供商Zoeftig 合作，在機(jī)場(chǎng)推出了他們的無(wú)線充電

11、座椅。乘客們可以在候機(jī)時(shí)，只要將手機(jī)放到座椅上的一個(gè)紅色圈內(nèi)，就可以進(jìn)行充電了。充電時(shí)，你的手機(jī)還需要插上一個(gè)白色充電環(huán)。這一充電環(huán)利用的仍是電磁感應(yīng)原理?？梢詫惭b在家具內(nèi)的無(wú)線充電設(shè)備所發(fā)射出來(lái)的電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成電能。 PowerKiss 表示，目前已經(jīng)有多家企業(yè)采用了他們的設(shè)備，包括了芬蘭的赫爾辛基機(jī)場(chǎng)、瑞典的Waynes Coffee連鎖店等。 NFC是Near Field Communication縮寫，即近距離無(wú)線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC 和智能控件工具間進(jìn)行近距離無(wú)線通信。NFC 提供了一種簡(jiǎn)單

12、、觸控式的解決方案，可以讓消費(fèi)者簡(jiǎn)單直觀地交換信息、訪問(wèn)內(nèi)容與服務(wù)。 電子設(shè)備多了的后果是你出門不得不帶上一大堆的充電器和數(shù)據(jù)線，而除了惠普的 TouchPad，其他主流電子設(shè)備基本都不支持無(wú)線充電?，F(xiàn)在手機(jī)行業(yè)的老大似乎要引領(lǐng)下一個(gè)潮流。在接受英國(guó)衛(wèi)報(bào)采訪時(shí)，諾基亞設(shè)計(jì)主管 Marko Ahtisaari 表示他們正在準(zhǔn)備為 Lumia 手機(jī)加入 NFC 功能，甚至考慮推出支持無(wú)線充電的 Lumia 手機(jī)。 剛剛上市的 Lumia 800 手機(jī)上迷你 USB 接口處是被塑料翻蓋覆蓋著的，但是新的 Lumia 手機(jī)設(shè)計(jì)將去掉這片塑料，“如果能夠去掉一個(gè)可移動(dòng)的部分，并使手機(jī)更漂亮，我們會(huì)去這樣

13、做的，這也是我們能夠持續(xù)改進(jìn)的地方?！?Ahtisaari 說(shuō)?！澳敲醇热荒軌蛲鶚O致做，為什么還非要一個(gè) USB 接口呢？” 去掉 USB 接口暗示著他們將采用無(wú)線充電的方式，目前惠普的 TouchPad 以及 Veer 等設(shè)備已經(jīng)支持無(wú)線充電。但是一位諾基亞發(fā)言人拒絕評(píng)論未來(lái)產(chǎn)品功能。盡管目前 Windows Phone 系統(tǒng)不支持 NFC 功能，但是微軟表示在今年 10 月份發(fā)布的新系統(tǒng)中可能會(huì)包含這個(gè)功能。 NFC 允許兩部手機(jī)的藍(lán)牙配對(duì)不再需要密碼，只要將兩部手機(jī)輕輕碰觸一下就可以。所以跟藍(lán)牙相關(guān)的 Hi-Fi、揚(yáng)聲器和耳機(jī)等都可以以更快的速度和手機(jī)連接起來(lái)。諾基亞 CEO Elop

14、認(rèn)為他們的 Symbian 系統(tǒng)沒(méi)辦法和 iOS 還有 Android 競(jìng)爭(zhēng)，所以在去年 1 月份宣布放棄 Symbian 系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而與微軟合作在新的智能手機(jī)上全部采用 Windows Phone 系統(tǒng)，而它的最新高端 Lumia 智能手機(jī)在 11 月份上市之后已經(jīng)出貨超過(guò) 100 萬(wàn)部。 Elop 還認(rèn)為觸摸屏的交互還處在非常早期的階段，相比于汽車的早期階段：“在 19 世紀(jì) 80 年代，汽車都是有把手（tiller）的，人們花了 15 年時(shí)間才同意使用方向盤來(lái)控制前輪。我們就處在類似的交互革命的中間階段。” 現(xiàn)在很多公司也在考慮將這項(xiàng)工作的成果應(yīng)用到便攜式電子產(chǎn)品之外的領(lǐng)域，包括在電路板或

15、電腦芯片之間的電力傳輸，為電動(dòng)汽車提供移動(dòng)充電系統(tǒng)等。無(wú)線充電常見問(wèn)題無(wú)線充電常見問(wèn)題 電磁輻射電磁輻射 會(huì)不會(huì)生活在電磁輻射的海洋中？會(huì)不會(huì)生活在電磁輻射的海洋中？現(xiàn)在人們談?shì)椛渖?，在?jīng)歷了311日本大地震的輻射恐慌之后，對(duì)于輻射這一目前還沒(méi)有完全研究透徹到底會(huì)有什么影響的看不到摸不到的事物，大家還是持拒絕的態(tài)度。以前人們打電話能用固話堅(jiān)決不用手機(jī)，估計(jì)現(xiàn)在對(duì)于無(wú)線充電也會(huì)持這樣一種態(tài)度，未知世界的東西能少用就盡量少用。無(wú)線充電由于電感線圈的存在，必然會(huì)產(chǎn)生磁力線輻射，但是在電流的輻射方面，目前無(wú)線充電器基本上將交流電整流后轉(zhuǎn)換為直流電，且功率極小，業(yè)內(nèi)人士也一直在強(qiáng)調(diào)理論上對(duì)人的健康不構(gòu)

16、成威脅。但是輻射的問(wèn)題，依然是大家最為關(guān)注的方面。會(huì)不會(huì)對(duì)其他用電設(shè)備產(chǎn)生干擾？會(huì)不會(huì)對(duì)其他用電設(shè)備產(chǎn)生干擾？平時(shí)我們都有這樣的經(jīng)歷，手機(jī)放在電腦或者電視旁邊時(shí)候，如果有短信或者電話進(jìn)來(lái)，電腦或者電視屏幕就會(huì)受到干擾。如果再把用來(lái)充電的無(wú)線充電器放到房間里，是否也會(huì)對(duì)很多的家用電器產(chǎn)生干擾呢？無(wú)線充電無(wú)線充電 無(wú)線充電的成本高于直充？無(wú)線充電的成本高于直充？任何一件商品，只有成本降到廣大群眾接受的水平，才具備普及開來(lái)的可能性。畢竟無(wú)線充電技術(shù)雖然是早就有的技術(shù)，但是應(yīng)用于充電還是一個(gè)新事物，無(wú)線充電包括電源管理模塊、發(fā)射電路、接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路，而且還會(huì)涉及到很多的專利費(fèi)用，成本一定高于目

17、前廣泛使用的有線充電和萬(wàn)能充電器。市場(chǎng)才是硬道理，沒(méi)有一個(gè)廠商會(huì)愿意為推廣高科技而付出更多的資金代價(jià)。使用起來(lái)有沒(méi)有限制性？使用起來(lái)有沒(méi)有限制性？就目前來(lái)說(shuō)，無(wú)線充電器還無(wú)法達(dá)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)那么大范圍的覆蓋率，雖然充電板和接收器是兩個(gè)部分，但是彼此還是不能分開太遠(yuǎn)，不然充電效率會(huì)大幅下降甚至無(wú)法充電?？磥?lái)遠(yuǎn)沒(méi)有我們想象的那么便捷。充電效率充電效率 充電效率能不能追上直充？充電效率能不能追上直充？無(wú)線充電器充電的轉(zhuǎn)化率比起有線充電器來(lái)說(shuō)，要低了不少，目前最高只能達(dá)到85%，也算是一種能源浪費(fèi)吧。當(dāng)然，這已經(jīng)是很不錯(cuò)的效果了。節(jié)約了電線浪費(fèi)了電能，此中博弈還有待論證。但是業(yè)內(nèi)有一種展望，相信隨著未來(lái)技

18、術(shù)的進(jìn)步，無(wú)線充電電能轉(zhuǎn)換效率會(huì)追趕上直充電器。面對(duì)諸多問(wèn)題，需要徹底解決以后才可以走上規(guī)?；瘧?yīng)用。 沒(méi)有電線的電飯煲也能煮飯？顯示器沒(méi)有外接電源也能正常工作？沒(méi)有電源線的圣誕樹放上霓虹燈也能閃爍發(fā)光？記者在哈工大電氣學(xué)院朱春波教授團(tuán)隊(duì)“神奇”的實(shí)驗(yàn)室親眼目睹了這些不可思議的現(xiàn)象。原來(lái)是他們研究的一項(xiàng)叫做磁共振式無(wú)線能量傳輸?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)了以無(wú)線方式在電源與用電設(shè)備之間的電能傳輸。通俗來(lái)說(shuō)，就是無(wú)線電能傳輸技術(shù)或者無(wú)線充電技術(shù)。 無(wú)線電能傳輸技術(shù)主要分兩個(gè)方向，即感應(yīng)式非接觸點(diǎn)能傳輸技術(shù)和磁共振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)，前者充電傳輸距離僅在幾十毫米以內(nèi)，后者充電傳輸距離可超過(guò)1米。朱春波團(tuán)隊(duì)在這兩方面都有研究，但更加側(cè)重于后者。所謂的充電傳輸過(guò)程，實(shí)際上是指在發(fā)射端是把市電變換成交流磁場(chǎng)，進(jìn)行能量傳輸，在接收端再把交流磁場(chǎng)變換成用電器可以使用的電壓。 人類關(guān)于無(wú)線電源的設(shè)想由來(lái)已久，朱春波團(tuán)隊(duì)對(duì)這個(gè)領(lǐng)域也有著美好的期許。2006年11月，他們看到美國(guó)麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家馬林索爾加斯克10月份在科學(xué)雜志上發(fā)表的理論文章之后，更加堅(jiān)定了這個(gè)想法。目前，朱春波團(tuán)隊(duì)所在的無(wú)線電能傳輸