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当前无线充电在两个领域最火，一个是智能手机，一个是电动汽车。 智能手机领域就无需多言了，当前所有终端厂商推出的旗舰机型，无线充电已经是标准配置，如iPhone 8／X、华为mate10、小米7等新款设备都以无线充电为卖点，而实际上无线充电并不是什么新鲜的黑科技，三星、诺基亚、黑莓等老牌厂商在很遥远的时代里就已经实现了这一功能，如，黑莓在2009年推出的Plam Pre就用上了无线充电技术。 而在电动汽车领域一直以来也在积极地探索，据媒体最新报道，宝马公司将在即将推出的2018款530e混动汽车中配置无线充电功能，车主只需将车停于充电板上后熄火，无线电充电功能将自动启动。而特斯拉在2011年国际消费电子展上，就展示了无线充电技术，并推出了世界上第一辆无线充电的概念车。 但实际上，当前业界提前滥用了“无线充电”这个概念，事实是，当前的“无线”只是简单地将线缆与终端的连接设备由实体的接口改成了无线的方式，离真正的“无线充电”还有很远的距离。 甚至，当前的无线充电方式对用户造成了更多的不便，如，手机，过去插着充电线还有一点范围内的灵活使用空间，而采用无线充电的话，则必须老老实实地把手机搁在充电面板上，虽然感觉是很酷很科技，但实际使用确是增添了不便。如，电动汽车，过去用充电桩+充电枪，线缆有一定的长度，对停车位置的要求不是太高，而使用无线充电，则必须要把车精准地停到预设的地方，让充电板和感应器准确对齐，我相信这对很多女司机是一种挑战。科技进步总是以让人们更懒、更便捷为方向的，而当前的无线充电似乎与这个方向背道而驰。 那真正意义的无线充电应该是怎样的呢？ 从技术层面来说，当前的无线充电采用的是“电磁感应”的方式，通过充电面板中的送电线圈和被充电设备中的接收线圈之间传输电力，当送电线圈中有交变电流通过时，发送（初级）、接收（次级）两线圈之间产生交替变化的磁束，由此在次级线圈产生随磁束变化的感应电动势，通过接收线圈端子对外输出交变电流，这是初中物理中就教过的原理，实现起来难度也不高。 但这种通过电磁感应的技术有几个明显的缺陷：一是送电距离很短，只有10厘米左右，这跟直接接触没太大区别了；二是当送电与接收两部分出现较大偏差时，电力传输效率就会明显下降；三是功率大小与线圈尺寸直接相关，这对体积尺寸不大、工艺要求严格的手机而言是一个问题，而对汽车而言，需要大功率传送电力时，须在基础设施建设和电力设备方面加大投入。 那理想状态的无线充电应该怎样实现呢？像Wi-Fi那样！ 是不是可以有一个设备像无线路由器那样，一头连接着电源，另一头通过无线的方式发射着电信号，只要进入到其发射范围内的设备都可以像今天我们使用Wi-Fi一样实现充电？ 答案是可以有！通过磁共振方式。 磁共振传送方式原理与电磁感应方式基本相同，主要由电源、电力输出、电力接收、整流器等主要部分组成，电源传送部分有电流通过时，所产生的交变磁束使接收部分产生电势，为电池充电时输出电流。与电磁感应充电方式不同之处在于，磁共振方式加装了一个高频驱动电源，采用兼备线圈和电容器的LC共振电路，其最大的有点在于——它可将电力传送距离增大至十数米，只要进入传送范围内，设备就能自动充电，不需要考虑放置的位置和方向，允许多设备同时充电，甚至还能穿通墙壁等障碍物进行充电，使用体验与Wi-Fi无异。 当然，磁共振传送方式也有一定的缺点，一是传输效率还是跟发送与接收电单元的直径相关，传送面积越大，传输效率也越高；二是充电过程难以避免微波外漏，造成电力变为热能消耗掉。这些问题也是当前相关研究单位重点解决掉问题，英特尔，高通和三星等公司一直在参与中，现在有苹果这样的巨头的加入，相信将大力推动相关技术瓶颈的突破，真正的无线充电可能很快将大规模应用。 一旦无线充电的技术真正成熟，世界将很可能极大改变，届时给手机、汽车充电只是基础的应用场景，真正具有想象空间的是那广阔的物联网市场，深埋地里四、五米的感应设备、内嵌在输油管道内部的监控设备、深植人体内的各种小型电子设备，无线充电将有效解决其电力不继但又充电不便的问题，如安装了心室辅助器的使用者只需躺在床上、坐在椅子上甚至站在房间里就能给体内的设备充电。 |
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