qi:無線充電聯盟-中文百科頻道

發布

國際無線充電聯盟（Wireless Power Consortium，WPC）2010年8月31日上午在北京釣魚台國賓館發布Qi無線充電國際标準，将該标準引入中國。

技術

基本原理

Qi基于電磁感應原理進行輸電。感應耦合電能傳輸系統的基本原理如右圖所示。這個系統由發射器線圈L1和接收器線圈L2組成，兩個線圈共同構成一個電磁耦合感應器。發射器線圈所攜帶的交流電生成磁場，并通過感應使接收器線圈産生電壓。這種電壓可用于為移動設備供電或為電池充電。

電能傳輸效率取決于感應器之間的耦合(k)和它們的品質(Q)。（見優值因數）

耦合不僅與兩個感應器(z)之間的距離以及相對大小(D2/D)有關，還與線圈的形狀和它們之間的角度有關（圖上無顯示）。

系統概述

Qi無線充電系統由基站和移動設備組成。基站包含一個或多個發射器，發射器将提供用以接收的能量。移動設備包含一個接收器用來提供電能給負載(如電池)，接收器還将為發射器提供信息。發射器内有能量轉換單元，将電能轉換為無線能源信号，接收器内的能量收集單元則将無線能源信号轉換為電能。接收器将根據需要将電能輸送至負載，發射器根據接收器的需要适配能量傳遞。

耗電量

影響耗電量的一個重要因素是充電效率。Qi的無線充電器與有線充電器的組件相同（交流轉直流電源适配器連同充電電子産品），但通過無線連接取代了電源适配器與手機之間的銅線。無線連接的效率遠不及銅線，但經過精心設計，無線連接至少能達到70%的傳輸效率。

而另一個因素則是待機耗電。假設這些人一直将充電器插在電源上，待機時的耗電量幾乎等于電池充電時的耗電量。而Qi大幅降低了待機功率，并演示了一個待機耗電僅0.0001瓦（100微瓦）的系統。

以下是Qi官網上的估算：

我們估計，在一般情況下，如果您用一個無線充電器取代兩個有線充電器，則無線充電器與有線充電器效率相當。相關計算的詳情如下。

有線充電器耗電量

首先計算一個傳統手機充電器的耗電量。此類充電器就是所謂的“外接式電源适配器”。能源之星網站提供了大量數據。登錄該網站可以發現，一般情況下，符合Energy Star标準的交流

轉直流電源适配器

滿載時的效率：5瓦的電源适配器的平均效率為72%

空載時的耗電量：5瓦的電源适配器的平均耗電量為0.12瓦，一些特别好的電源适配器的耗電量僅為0.01瓦。

假設您每天使用電源适配器1小時，其餘時間一直将電源适配器插在電源上。充電完畢後，人們通常不會将電源适配器和底座從電源上拔出。雖然這種做法并不可取，但卻很常見。

由此産生的總耗電量如下：

充電：1小時*2瓦/72%=2.8瓦時（假設一個5瓦的充電器在一次完整的充電中平均供電2瓦）

待機（空載）：23小時*0.12瓦=2.8瓦時

由此可見，待機耗電量在手機充電器的總耗電量中所占比重很高。

無線充電器的耗電量

我們的無線充電器同樣包含一個交流轉直流電源适配器。假設其效率同樣為72%以及待機耗電量同樣為0.12瓦。[注：無線充電器的待機耗電量遠低于0.12瓦，此處僅為方便對比說明。]無線充電連接的傳輸效率一般為70%。我們假設利用該無線充電器取代2個有線充電器，總耗電量為：

充電：1小時*4瓦/72%/70%=7.9瓦時（同時為2台裝置充電）

待機（空載）：23小時*0.12瓦=2.8瓦時

與有線充電器的對比

兩個有線充電器的總耗電量：2*(2.8+2.8)=11.2瓦時

一個為兩台裝置充電的無線充電器的總耗電量：7.9+2.8=10.7瓦時

由此可見，兩者的總耗電量大緻相當。雖然無線傳輸的效率明顯不如銅線傳輸，但是當利用無線充電器取代多個外接式電源适配器時，無線充電器能夠減少待機耗電。

應用

Qi可廣泛應用于手機、MP3、照相機等手持低功率設備中。已有多款電子産品采用了Qi無線充電技術，代表産品有Nokia Lumia 920、Nokia Lumia 820（要實現Lumia 820無線充電，需添加Lumia 820無線）。也有許多公司成為Qi标準的成員，代表公司有海爾、飛利浦、諾基亞。