概述
“無線充電”是利用一種特殊設備将電源插座的電力轉變為可充電的電波，從而在扔掉電線的情況下直接對電子設備充電。無線充電大緻上是通過磁場輸送能量。無線充電還有一個好處是省電，無線充電設備的效能接收在70%左右，具備電滿自動關閉功能，避免了不必要的能耗。而且，這個效能接收率在不斷提高，很快将能達到98%。對于不同的電子産品，電源接口能自動對應，需要充電時，發射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，兩方就會自動關閉。它還能自動識别不同的設備和能量需求。
工作原理
原理簡介
無線充電技術是靠兩種新的設備來實現的，第一個是充電器，它要與電力相連接，然後會有一個“托盤”與充電器進行中轉，隻要手機與“托盤”距離在規定範圍内，那麼手機就會自動進行無線充電。由于傳輸的不是一些簡單的數據，而是電力，因此無線充電在目前的距離要求比較嚴格，手機與“托盤”在現在隻能實現1厘米之内的近距離充電，但是随着技術的進步，這一距離可能會拉長。雖然電力沒有直接接觸到手機産品，但是靠無線方式為手機充的電在使用效果上仍然和普通充電方式一樣，續航能力并不會有所損失。
共振原理
1.無線充電技術同樣以10兆赫的頻率震動的膝上型電腦接收到電流，能量充入設備中。
2.無線充電技術天線以10兆赫的波長振動，産生電磁波。
3.無線充電技術使用的天線發出的能量傳播到2米(6.5英尺)外。
4.無線充電技術輸電線中的電能傳入用銅制造的天線中。
5.無線充電技術沒有轉換成膝上型電腦的能量不會被天線重新吸收。不能産生10兆赫共振的人和其他物體不會對它産生幹擾。
特點
1、從理論來說，無線充電技術對人體安全無害處，無線充電使用的共振原理是磁場共振，隻在以同一頻率共振的線圈之間傳輸，而其他裝置無法接受波段，另外，無線充電技術使用的磁場本身就是對人體無害的。但無線充電技術畢竟是新型的充電技術，以邁源科的無線充電器來說，很多人都會擔憂無線充電技術會像當初Wi-Fi和手機天線杆剛出現一樣，其實技術本身是無害的。
2、富士通的無線充電技術利用磁共振在充電器與設備之間的電場和磁場中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振。
3、富士通表示這一系統可以在未來得到廣泛應用，例如針對電動汽車的充電區以及針對電腦芯片的電量傳輸。采用這項技術研制的充電系統所需要的充電時間隻有當前的一百五十分之一
4、轉化率一直是很多人擔心的問題，麻省理工學院通過研究表明，無線充電技術的損耗比起有線充電技術來說更高。邁源無線充電轉化率比起有線要高幾個百分點。高轉化，也是無線充電器得以在全球進行應用的關鍵因素。但無線充電技術也受到距離的限制，未來發展，必然需要解決遠距離傳送對于波段和磁場範圍的精準定位問題。
5、核心芯片是無線充電技術在産品應用的難點之一。精準輻射範圍控制，磁場頻率大小，其它控制等都是由芯片實現。
市場應用發展瓶頸
1.核心無線充電技術不完善
2.輻射區域難以實現遠距離傳輸
3.長距離定位對硬件的要求太高
4.磁場共振高度匹配可控制小
5.應用範圍局限，沒有得到延伸6.市場因素與消費者心理導緻開發商不願意大力進行技術研發
優缺點
《有線充電技術》與《無線充電技術》各有各的優缺點。
《有線充電技術》的優點:
1，能源轉換一次性獲得，電能損失小，節能環保。
2，交直流轉換一次性，不存在中高頻電磁輻射。
3，設備技術含量低，經濟投入不大，維修方便。
4，電功率的調節範圍較寬，适合多種不同電壓和電流等級的蓄電瓶儲能補給。
《有線充電》的缺點：
1，設備的移動搬運和電源的引線過長，主要是人工操作繁瑣。
2，設備以及在對電動汽車充電時其公共占地面積過大，
3，在人工操作過程中，極易出現設備的過度磨損以及不安全性等因素。
《無線充電技術》的優點：
1，利用無線磁電感應充電的設備可做到隐形，設備磨損率低，應用範圍廣，公共充電區域面積相對的減小，但減小的占地面積份額不會太大。
2，技術含量高，操作方便，可實施相對來說的遠距離無線電能的轉換，但大功率無線充電的傳輸距離隻限制在5米以内，不會太遠。
3，操作方便。
《無線充電技術》的缺點：
1，雖然設備技術含量高，但設備的經濟成本投入較高，維修費用大。
2，因實現遠距離大功率無線磁電轉換，所以設備的耗能較高。無線傳輸的距離越遠，無用功的耗損也就會越大。
3，《無線充電技術》設備本身實現的是二次能源轉換，也就是将網電降壓（或直接）變為直流電後在進行一次較高頻率的開關控制交流變換輸出。由于大功率的交直交電流轉換是進行電能的二次性無線傳輸原因，所以電磁的空間磁損率太大。
4，因為采取無線傳輸，磁能的無用功耗損會随着《無線充電設備》的功率增高而上升。
如今，《無線充電技術》在小功率的範圍内還是可以顯示出它的優越性的。比如小型直流用電設備中的通訊儀器儀表、民用無線通訊手機、微型計算機、小型便攜式家用電器等。但實施大功率的無線傳輸來說，就比較困難了。根據磁能無線傳輸理論來說，傳輸的距離越遠，磁能的消耗就會越大，而在終端設備中所獲得的電能量也就越小。
從電動汽車所需的能量補充電功率來說不是很小，一般小型的家用電子設備的充電電流在0.5安培至2安培之間。而一部幾十馬力的電動汽車所需的電能補充電流大多在5安培至20安培左右。電動汽車的功率越大，所需補充電能的電流量也就越大。而且我們在制造《無線充電設備》時，其輸出功率會大于500瓦特以上或甚至更高。如果多部機車的聯動充電，那麼所需的總電源功率輸出就會直線上升。對市電的供電系統來說無疑是雪上加霜，從而帶給整座城市的是電網改造和巨額的經濟投入，真是得不償失。
另外，我們可計算一下經濟賬。按充電電壓24伏特和15安培的電流對一部電動汽車進行充電，充電時間為10小時，其電能損耗隻不過在3度左右，按市電當前的0.5角價格計算，給一部電動汽車充電的費用大約在一元五角錢左右。如果個人将電動車開到公共無線充電場合去充電的話，其費用不用說是很高的，我們這裡所說的是自己使用一般的有線充電裝置對電動車充電時所産生的費用。我們可對比一下，在同一台電動車充電的狀态下，無線充電設備的功率肯定大于一般有線充電裝置。
因為《無線充電設備》的電損肯定大于有線充電設備的損耗，鑒于兩種設備之間的經濟投入和充電費用，所以人們往往還是喜歡采取低經濟投入的有線充電設備來使用。依據電工學理論，我們知道，變壓器的磁路越長，磁損會越大。不論是采取那一種電磁——磁電的遠距離傳輸轉換，都會損失大量的電能。而且電磁——磁電的轉換次數越多，電能的損耗也會越大。而且電子器件的工作電流越大，器件的老化期也會越提前，這給我們對設備的維修和使用帶來了很多的不便利因素。
關于電動車充電站的設立，在我看來不礙采取兩種方式進行對比。就其一次性的充電費用來說，客戶們還是喜歡選擇一般有線充電的充電方式。我說的前提是兩種充電設備具有一樣的技術指标，都可實施快速充電方式和同樣的充電質量。此時，我們可通過對充電設備的電能耗損參數做個對比，看看哪種設備的經濟價值和社會效益更高。
因為我們這個社會是以市場經濟核算下的區域部門單位，人人都要計算經濟的投入與回報，所以每一項高科技産業的投入也必須考慮大衆化的普遍認可和産業自身的經濟杠杆問題。同時在化石能源還沒有達到枯竭的現代社會，民用電動汽車的發展也不會太快，如果能夠提高蓄電池的一次性充電使用周期才是解決問題的最好辦法。較短的電池一次性充電使用周期是制約電動汽車發展的最大阻力，從汽車的功率和速度來看，燃料汽車還是存在較多的優越性。
根據現代能源匮乏的實際情況，電動運輸工具實現大功率《無線充電技術》的産業運作還為時過早。為什麼會這樣的說呢？雖然發展電動汽車可以節約能源和有利于環境的保護，但對供電系統的各方面量化要求也會更大；如增加電站的建設投資、輸電網絡的改造增容等原因。還有，因為電動汽車的社會保有量越大，所需的長期停車充電場所的占地面積也要随之擴大。實際上，采取大功率《無線充電技術》的社會經濟投入費用普遍較高，而利用常規有線式充電方式既簡便，一次性投資又小，而且對市電的量化需求又不大
。還有就所占用的土地面積來說也相對的減少，這裡所說的減少，是因為每個家庭都可以實施對電動汽車的能量補充，不會統一的集中到公共場所去充電。另外，每個家庭也不會購買價格較高的《無線充電設備》的，而且自己所擔負的充電費用較公共場所要低得多。所以我們一定要宗合來考慮實施大功率《無線充電技術》的步子邁得是否不要太大，這僅僅是為了一時的方便，而導緻了社會總體資源的大量消耗是否是得不償失呢？
三大主流技術
目前的無線充電技
無線充電
術還不算成熟，不僅技術發展緩慢，标準也尚未統一。目前主流的無線充電标準有三種：Power Matters Alliance(PMA)标準、Qi标準、Alliance for Wireless Power(A4WP)标準。下面我們就針對這三種标準進行簡單介紹。
PowerMattersAlliance标準
Power Matters Alliance标準是由Duracell Powermat公司發起的，而該公司則是由寶潔與無線充電技術公司Powermat合資經營，擁有比較出色的綜合實力。除此以外，Powermat還是Alliance for Wireless Power(A4WP)标準的支持成員之一。
目前已經有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯盟(Power Matters Alliance縮寫)。PMA聯盟緻力于為符合IEEE協會标準的手機和電子設備，打造無線供電标準，在無線充電領域中具有領導地位。
目前Duracell Powermat公司推出過一款WiCC充電卡采用的就是Power Matters Alliance标準。WiCC比SD卡大一圈，内部嵌入了用于電磁感應式非接觸充電的線圈和電極等組件，卡片的厚度較薄，插入現有智能手機電池旁邊即可利用，利用該卡片可使很多便攜終端輕松支持非接觸充電。
Qi标準
Qi是全球首個推動無線充電技術的标準化組織--無線充電聯盟(Wireless Power Consortium,簡稱WPC)推出的“無線充電”标準，具備便捷性和通用性兩大特征。首先，不同品牌的産品，隻要有一個Qi的标識，都可以用Qi無線充電器充電。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術瓶頸，在不久的将來，手機、相機、電腦等産品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電的大規模應用提供可能。
目前，市場比較主流的無線充電技術主要通過三種方式，即電磁感應、無線電波、以及共振作用，而Qi采用了目前最為主流的電磁感應技術。在技術應用方面，中國公司已經站在了無線充電行業的最前沿。據悉，目前Qi在中國的應用産品主要是手機，這是第一個階段，以後将發展運用到不同類别或更高功率的數碼産品中。截至目前，聯盟成員數量已增加到74家，包括飛利浦、HTC、諾基亞、三星、索尼愛立信、百思買等知名企業都已是聯盟的成員。
A4WP标準
A4WP是Alliance for Wireless Power标準的簡稱，由美國高通公司、韓國三星公司以及前面提到的Powermat公司共同創建的無線充電聯盟創建。該聯盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成員，目标是為包括便攜式電子産品和電動汽車等在内的電子産品無線充電設備設立技術标準和行業對話機制。
發展曆史
其實早在1890年，物理學家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就已經做了無線輸電試驗。他提出并實現了交流發電。磁感應強度的國際單位制也是以他的名字命名的。
特斯拉構想的無線輸電方法，是把地球作為内導體、地球電離層作為外導體，通過放大發射機以徑向電磁波振蕩模式，在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振，再利用環繞地球的表面電磁波來傳輸能量。但因财力不足，特斯拉的大膽構想并沒有得到實現。後人雖然從理論上完全證實了這種方案的可行性，但世界還沒有實現大同，想要在世界範圍内進行能量廣播和免費獲取也是不可能的。因此，一個偉大的科學設想就這樣胎死腹中。
1968年，美國工程師彼得·格拉澤（Peter Glaser）提出了空間太陽能發電（Space Solar Power，SSP）的概念，其構想是在地球外層空間建立太陽能發電基地，通過微波将電能傳輸回地球，并通過整流天線把微波轉換成電能。1979年，美國航空航天局NASA和美國能源部聯合提出太陽能計劃-建立“SPS太陽能衛星基準系統”。歐盟則在非洲的留尼汪島建造了一座10萬千瓦的實驗型微波輸電裝置，已于2003年向當地村莊送電。野心勃勃的日本拟于2020年建造試驗型太空太陽能發電站SPS2000，2050年進入規模運行。
其實，無線充電技術離我們這些普通人也并非遙不可及。相信一定有人使用過某種品牌的電動牙刷，隻要将牙刷插入220V的充電座上即可實現不接觸的無線充電，使用起來很方便。這種無線充電就是利用電磁感應原理，解決了潮濕環境下的用電安全問題。
無線電能傳輸有電磁感應、射頻和微波三種基本方式，這三種技術分别适用于近程、中短程與遠程電力傳送。但每種無線充電方式都有一些缺點，從而限制了它的發展。例如電磁感應方式傳送能量較小、傳送範圍較小等，這也是為什麼電動牙刷必須放在充電座上才能充電，而不能将牙刷任意擺放的原因。所以，現在各家公司的研究方向就是對這些技術進行改良和完善，從而最終實現商品化。
市場需求
無線充電技術不僅可以為手機産品充電，它還将在PMP/MP3播放器、數字照相機以及筆記本電腦等産品領域得到快速應用和發展。根據市場調查機構的調查，到2013年，全球無線充電潛在市場容量接近140億美元，到2014年，無線充電設備的出貨量将達到2億5千萬台，也正是這一持續增長的市場需求讓Qi标準将在更多領域發揮它的超便捷作用。
遠距
方便自不必說，除此之外，無線充電還更安全，沒有了外露的連接器，漏電、跑電等安全隐患都徹底避免了。有人擔心輻射的問題，這一技術最先在淨水器中運用，至今已經有8年時間了，安全性已經得到了36個國家的驗證，肯定不會對人體和環境帶來危害。據介紹，無線充電大緻上是通過磁場輸送能量，而人類以及人類身邊的絕大多數物件都是非磁性的。無線充電還有一個好處是省電，無線充電設備的效能接收在70%左右，和有線充電設備相等，但是它具備電滿自動關閉功能，避免了不必要的能耗。而且這個效能接收率在不斷提高.
無線充電設備比普通充電器“聰明”很多，對于不同的電子産品，電源接口能自動對應，需要充電時，發射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，兩方就會自動關閉。它還能自動識别不同的設備和能量需求，進行‘個性化工作’，這就是智能。
現在，為了消費者的安全以及他們的便利性考慮，相關科研人員先提供了近磁場無線充電技術（即需放在發射器旁邊），同時，他們也在研究遠距離無線充電，這将是一個新興市場。實際上現在的技術就可以達到3英尺～4英尺的範圍内進行有效的電量傳輸，但這還需要經過相關組織的驗證。相信未來5到10年，甚至更快，遠距離無線充電就會進入每一個人的生活中。
未來，不僅是小功率電器，常見的家用電器設備、醫療設備、電動工具、辦公室電器、廚房電器等都可以實現無線充電了。其實準确的說，應該叫“無線供電”，也就是一邊傳輸一邊使用電能，不需要任何類似于電池的電量存儲設備，更不需要提前充電了。
到那時，電線、插線闆、電池都可以消失了，你甚至感受不到電的存在，它就像空氣一樣，讓你覺得手到擒來。
先驅
Palm︱美國
Palm公司是美國老牌智能手機廠商，它最早将無線充電應用在手機上。它推出的充電設備“觸摸石”，就可以利用電磁感應原理無線為手機充電。
海爾︱中國
海爾推出的概念性“無尾電視”，不需要電源線、信号線和網線。海爾稱該産品采用了與麻省理工學院合作的無線電力傳輸技術。
Powermat︱美國
目前 Powermat 推出的充電闆有桌面式和便攜式等多種，主要由底座和無線接收器組成，售價在100美元左右。
勁量︱美國
勁量（Energizer）是美國知名的電池和手電筒品牌。該公司預計将于10月正式推出一款無線充電器，售價在89美元左右。
微軟︱美國
由微軟亞洲研究院研發的一款無線充電闆裝置名為uPad，已在2008年底造出樣機。
富士通︱日本
富士通的系統與美國witricity公司研發的技術類似，後者同樣利用磁共振傳輸電量，傳輸距離可達到幾米遠。這項技術将促使日本政府在2012年之前在公共場所設置無線充電網點。
目前，三星電子宣稱其2012年度旗艦智能手機GalaxySIII具有無線充電功能。實際上沒有完成，最新的GalaxySIII中并沒有無線充電功能。
諾基亞|Lumia 920智能手機
北京時間9月5号，諾基亞世界大會在紐約召開。會上，諾基亞聯合微軟發布了基于Windows Phone 8系統的Lumia 920智能手機。 科宏晶︱美國 “iNPOFi”無線充電器
在2013年美國CES消費電子展上展出一款命名為“iNPOFi”的無線充電産品可以支持當下兩大主流手機陣營，即蘋果iPhone 4/4S和三星Galaxy S III。與手機自帶無線充電模塊的諾基亞Lumia 920不同的是，用戶隻需購買與自己手機相對應，并且内置無線充電模塊的保護殼即可，有着更好的兼容性。其突出特性是無電磁線圈，無輻射，充電效率高。[2]
除了展會現場産出的産品之外，“iNPOFi”還将陸續推出系列産品， 比如“移動無線充”，這款産品本身自帶高容量電芯，可以讓使用者即使是在無人區，也可以連續為手機供電，這是其他任何無線充電産品都不具備的，除此之外我們還将針對更多的品牌和機型推出系列配套産品，滿足更多終端客戶的需求；[2-3]
進展
從技術發展來看，無線充電技術建立在RFID近距離磁場耦合技術發展基礎上，手機甚至不需要軟件更改就可以安裝充電線圈和整流芯片。有幾類安裝方式：
其一：一個感應線圈+芯片，構成獨立組件。這類組件小到硬币大小，大到38x40mm。用金屬銅線繞制線圈。
其二：手機锂電池周邊框架中加裝線圈，号稱無線充電锂電池。這類電池好處是安裝便利，但是缺陷也很明顯，因為手機電池是金屬件，會阻擋充電的電磁波穿透，使得充電效率低。
其三：采用LDS（立體電路）技術，在手機塑膠外殼上鐳射天線。
其四：采用FPC（柔性電路闆）制造天線組件，缺點是價格貴。優點是柔性、且薄，便于安裝。
以上幾類方式，最有前途的是LDS技術，國内推出了系列微航激光塑料、磁性激光塑料、全自動大幅面高速激光機，使得制造工藝得以普及。
2013年，将是無線充電技術開始普及的一年。
2013年1月，哈爾濱工業大學電氣工程及其自動化學院發布了磁共振式無線電能傳輸技術。新技術可使手機、電腦、家電不插電源即可充電、工作。[7]
三大主流标準
目前主流的無線充電标準有三種：Power Matters Alliance(PMA)标準、Qi标準、Alliance for Wireless Power(A4WP)标準。
PowerMattersAlliance标準
Power Matters Alliance标準是由Duracell Powermat公司發起的，而該公司則是由寶潔與無線充電技術公司Powermat合資經營，擁有比較出色的綜合實力。除此以外，Powermat還是Alliance for Wireless Power(A4WP)标準的支持成員之一。
目前已經有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯盟(Power Matters Alliance縮寫)。PMA聯盟緻力于為符合IEEE協會标準的手機和電子設備，打造無線供電标準，在無線充電領域中具有領導地位。
目前Duracell Powermat公司推出過一款WiCC充電卡采用的就是Power Matters Alliance标準。WiCC比SD卡大一圈，内部嵌入了用于電磁感應式非接觸充電的線圈和電極等組件，卡片的厚度較薄，插入現有智能手機電池旁邊即可利用，利用該卡片可使很多便攜終端輕松支持非接觸充電。
WiCC充電卡
另外作為支持，星巴克計劃在波士頓地區17家門店進行Duracell Powermat無線充電試點，這将為PMA在美國立足提供有力的支撐。星巴克首席數字官Adam Brotman表示：“星巴克将在部分桌面上安置無線充電設備，看看顧客反應如何。”如果顧客沒有與iPhone或Galaxy相匹配的充電外殼，星巴克将在試點期間進行小部分免費贈送，而櫃台也有部分外殼出借。
Qi标準
Qi是全球首個推動無線充電技術的标準化組織--無線充電聯盟(Wireless Power Consortium,簡稱WPC)推出的“無線充電”标準，具備便捷性和通用性兩大特征。首先，不同品牌的産品，隻要有一個Qi的标識，都可以用Qi無線充電器充電。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術瓶頸，在不久的将來，手機、相機、電腦等産品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電的大規模應用提供可能。
目前，市場比較主流的無線充電技術主要通過三種方式，即電磁感應、無線電波、以及共振作用，而Qi采用了目前最為主流的電磁感應技術。在技術應用方面，中國公司已經站在了無線充電行業的最前沿。據悉，目前Qi在中國的應用産品主要是手機，這是第一個階段，以後将發展運用到不同類别或更高功率的數碼産品中。截至目前，聯盟成員數量已增加到74家，包括飛利浦、HTC、諾基亞、三星、索尼愛立信、百思買等知名企業都已是聯盟的成員。
德州儀器推出的小型Qi無線電源芯片
Qi标準的典型代表性産品有：諾基亞Lumia 920、諾基亞Lumia 820、谷歌Nexus 4等。使用這些手機的時候，不需要安裝任何配件，直接将它放在任何一款支持 Qi 标準的充電器上就能開始充電，目前市面上已經有了勁量、PowerMate等品牌的大量不同款式的無線充電器可供選擇。
諾基亞Lumia920:A4WP标準
A4WP是Alliance for Wireless Power标準的簡稱，由美國高通公司、韓國三星公司以及前面提到的Powermat公司共同創建的無線充電聯盟創建。該聯盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成員，目标是為包括便攜式電子産品和電動汽車等在内的電子産品無線充電設備設立技術标準和行業對話機制。
該無線充電聯盟将重點引入“電磁諧振無線充電”技術，與Qi的“電磁感應技術”有所區别，這兩種技術各有千秋。前者傳輸效率可能較低，但可以實現稍遠距離的無線充電。後者需要近距離接觸，例如将手機放在一個底座上，不用接線就可以通過感應充電，但這樣充電效率較高。
A4WP标準組成聯盟希望讓無線充電迅速普及，讓用戶在任何地方都可進行無線充電。或者說，A4WP想要讓無線充電便宜一些，并且在不增加手機、平闆或者筆記本電腦體積的情況下增加充電接口，這意味着将有越來越多的制造商默認選擇無線充電器。
業界人士認為，高通、三星、Powermat等公司創立的無線充電聯盟擴大了針對的産品範圍，包括了電動汽車等更廣泛的電子産品領域。
由于聯盟組成時間較晚，目前采用該标準的産品并不多見。之前三星曾表示，Galaxy S III智能手機配件中包含一款無線充電器，不過上市時間尚未确定，猜測該款無線充電器将會符合A4WP标準。不過由于A4WP與Qi的技術原理不同，Galaxy S III與Lumia 920的充電器将不能通用，用戶不得不準備兩個充電器對不同産品進行充電。
其他
電場耦合
除了前面提到的使用電磁感應模式進行的無線充電，電場耦合也是一種常用的無線充電模式。在電場耦合的無線充電模式中，充電座和待充電電器不是通過高頻磁場來進行磁場的感應，而是直接通過兩者之間形成的電容中的高頻電場，其特點包括[8]:
帶充電電器無需和充電座精确對準
需要提高耦合電容的電壓來減小充電電流，提高充電效率
電場耦合式充電設備的成本較低
哈工大電氣工程及自動化學院研發了一項無線電能傳輸技術，該技術新技術可使手機、電腦、家電甩掉連接線，即使1米以外，也可不插電源充電。
美國麻省理工學院的研究人員最近在無線傳輸電力方面取得了新進展，他們用兩米外的一個電源，“隔地”點亮了一盞60瓦的燈泡。
電動汽車
電池續航能力一直是我國電動汽車産業快速發展的羁絆，在電池技術短時間無法突破時，改進充電模式就成為另一個突破方向。作為電動汽車開疆之臣的無線充電技術，成為汽車制造商的必争之地。如果能夠全面普及無線充電技術，就能夠極大地提高電動汽車充電的便利性，不管是在充電過程，還是在續航上，都将大大增加人們對于電動汽車的接受度。可以說，成熟發展的無線充電技術，将會是電動汽車占領市場的重要舉措。
據了解，奧迪、寶馬、沃爾沃、奔馳、豐田等車廠，高通、中興、西門子等通信公司都已開始研究電動汽車無線充電技術。今年1月，中興通訊與國家電網宣布在成都組建合資公司，為電動汽車提供無線充電服務。中興通訊無線充電技術原理為通過非接觸的電磁感應方式進行電力傳輸，和傳統的電動汽車充電樁、充電站不同，無線充電裝置被埋入停車位或者路面的地下，整個系統隻有充電器、發射墊，以及車輛底盤上的接收端。車輛僅需開到發射墊上方，無線充電即可開始。
在民用車市場，去年7月，寶馬曾與戴姆勒達成合作，共同開發無線充電技術。此前寶馬曾與西門子公司合作開發非接觸充電技術，并于2011年在德國柏林進行測試。分析人士表示，研發汽車搭載的智能手機無線充電器技術将會是無線充電市場大衆化的一個起點。目前，作為一般用途的無線充電器價格過高，而消費者優先選擇購買裝有無線充電器的汽車，生産企業提高成品和附件的生産能力後，無線充電器價格将有所下降。
盡管衆多車企與電子巨頭都對無線充電技術充滿熱情，但外界對于該項技術的可行性仍有諸多質疑。由于無線充電技術不管是采用電磁感應式還是磁場共振式，都有發射能量和接受能量的過程，因此，充電過程的安全性飽受質疑，人們都在擔憂是否會造成輻射。與此同時，無線充電技術未形成統一的标準也讓其未來發展飽受争議。與有線充電技術一樣，标準化也是阻礙無線充電技術發展的障礙之一。電磁感應和磁場共振兩種方式孰優孰劣還未産生定論，單就其中一種方式而言，不同的企業和研究組織也使用了不同的标準。
無線充電技術中所使用的線圈形狀就是個問題。互不兼容的方式和設備，讓沒有統一标準的無線充電技術，難言發展和普及。一個統一的行業規範是很有必要的，因為無線充電涉及到諸多安全、可靠性的考慮。但是，電動汽車的無線充電仍然處于一個剛剛發展的階段，關于技術的标準化工作正在進行。無線充電技術普及後，需要的成本問題也是關鍵。
無線充電技術的出現，必然會引爆電動汽車市場。電動汽車已經推出将近十年，始終不溫不火，核心原因就在于電池成本高、充電難。如果無線充電技術被推廣，不僅可以解決汽車充電問題，還可大大推動清潔能源進程。
設備的實現
無線充電技術在消費類市場表現出巨大的潛力。在不使用連線的情況下給電子設備充電不但可為便攜式設備用戶提供一種便利的解決方案，而且還讓廣大設計人員能夠尋找到更具創新性的問題解決方法。許多電池供電型便攜式設備均能受益于這種技術，從手機到電動汽車不一而足。
電感耦合方法可以實現高效和通用的無線充電。為了便于使用并且讓設計人員和消費者都受益，無線充電聯盟 (WPC) 制定出了一種标準。在供電設備(電力發射器，充電站)和用電設備(電力接收器，便攜式設備)之間創建了互操作性。
WPC 成立于 2008 年，由亞洲、歐洲和美國的各行業公司組成，其中包括電子設備制造廠商和原始設備制造商 (OEM)。WPC 标準定義了電感耦合(線圈結構)的類型，以及低功耗無線設備所用的通信協議。在這種标準下工作的任何設備都可以與任何其他 WPC 兼容設備配對。這種方法的一個重要的好處是其利用這些線圈來實現電力發送器和電力接收器之間的通信。典型的應用圖，請參見圖 1。
WPC标準
WPC 标準下，無線傳輸的“低功耗”就是說功耗僅為 0～5W。達到這一标準範圍的系統在兩個平面線圈之間使用電感耦合來将電力從電力發送器傳輸給電力接收器。兩個線圈之間的距離一般為 5mm。輸出電壓調節由一個全局數字控制環路負責，這時電力接收器會與電力發送器通信，并要求或多或少的功耗。該通信是一種通過反向散射調制從電力接收器到電力發送器的單向通信。在反向散射調制中，電力接收器線圈受到負載，從而改變電力發送器的電流消耗。我們對這些電流變化進行監控，并解調成兩個設備協同工作所需的信息。
WPC 标準定義了系統的三個主要方面——提供電力的電力發送器、使用電力的電力接收器以及這兩種設備之間的通信協議。下面，我們将詳細介紹這三個方面。
電力發送器
電力傳輸方向始終是從電力發送器到電力接收器。電力發送器的關鍵電路是用于向電力接收器傳輸電力的一次線圈、驅動一次線圈的控制單元以及解調一次線圈電壓或者電流的通信電路。我們對電力發送器設計的靈活性進行了限制，旨在向電力接收器提供一緻的電力和電壓電平。
電力接收器将自己作為電力發送器的一個兼容設備，同時也提供配置信息。一旦發射器開始電力傳輸，電力接收器就向電力發送器發送一些誤差數據包，從而要求或多或少的電力。一旦接收到一個“終止電力”消息，或者如果 1.25 秒以上都沒有接收到數據包，則電力發送器停止供電。沒有電力傳輸時，電力發送器則進入低功耗待機模式。
WPC 規範允許使用固定和移動配置。單個固定線圈(稱作類型 A1)為 TI 支持的解決方案。
電力發送器(其通常為一個平面用戶将電力接收器放置在上面)連接至電源。符合 WPC 标準的設備線圈起到了一個 50% 占空比諧振半橋的作用，其輸入為19-VDC(±1 V)。如果電力接收器需要或多或少的功率，則線圈頻率會發生變化，但會保持在 110 到 205kHz 之間，具體取決于功率需求。
電力接收器
電力接收器通常為一種便攜式設備。電力接收器的關鍵電路是用于從電力發送器接收電力的次級線圈、用于将 AC 轉換為 DC 的整流電路、用于将未穩壓 DC轉換為經過穩壓的 DC 的電源調節電路以及用于将信号調制到次級線圈的通信電路。電力接收器負責其身份認證和電源要求的所有通信，因為電力發送器隻是一個“收聽者”。
盡管為了讓其符合 WPC 标準我們對電力發送器的設計進行了限制，但設計電力接收器時卻可以有更多的自由。我們可以調節電力接收器的線圈尺寸，以滿足設備的體積要求。利用 5-V、500-mA 輸出的 70% 典型效率，我們對電力接收器的線圈電壓進行全波整流。由于兩個設備之間的通信是單向的，因此 WPC 選擇電力接收器作為“述說者”。電感電能傳輸通過耦合一次到次級線圈的磁場工作。非耦合磁力線圍繞一次線圈旋轉，且隻要磁力線不耦合寄生負載其便不會出現損耗(例如：金屬的渦流損耗等)。
通信協議
通信協議包括模拟和數字聲脈沖 (pinging);身份識别和配置以及電力傳輸。電力接收器放置在電力發送器上面時出現的典型啟動順序如下：
a 來自電力發送器的模拟 ping 檢測到對象的存在。
b 來自電力發送器的數字 ping 為模拟 ping 的加長版，并讓電力接收器有時間回複一個信号強度包。如果該信息強度包有效，則電力發送器會讓線圈保持通電并進行下一步驟。
c 身份識别和配置階段期間，電力接收器會發送一些數據包，對其進行身份識别，并向電力發送器提供配置和設置信息。
d 在電力傳輸階段，電力接收器向電力發送器發送控制誤差包，以增加或者減少電力。正常運行期間，每隔約 250ms 便發送這些包，而在大信号變化期間會每隔 32ms 發送一次。另外，在正常運行期間，電力發送器會每隔 5 秒鐘便發送一次電力包。
e 為了終止電力傳輸，電力接收器會發送一條“終止充電”消息，或者 1.25 秒時長内都不進行通信。兩種事件中的任何一個都會讓電力發送器進入低功耗狀态。
TI的WPC兼容解決方案
TI 是 WPC 的創始會員之一，并在制定穩健的無線充電規範方面起到了積極的作用。TI 利用三種新開發的 IC 同時為電力接收器和電力發送器提供可靠的解決方案。電力接收器使用 MSP430bq1010 和 bq25046 器件。電力發送器基于bq500110，其支持 A1 型(單線圈)結構。接收器和發射器 IC 均能夠與其他WPC 兼容解決方案通用。
電力接收器中的 MSP430bq1010 處理所有邏輯功能和通信。闆上模數轉換器監控進入 bq25046 的電壓電平以及從 bq25046 流出的電流電平。bq25046 向MSP430bq1010 提供負載電流信息，之後其使用這一信息來控制電力發送器的工作點。bq25046 擁有一個為 MSP430bq1010 和邏輯電路供電的低電流 3.3-V 低壓降調節器 (LDO)，而一個更大的 5.0-V LDO 能夠向主輸出提供高達 1A 的電流。
電力發送器解決方案通過 bq500110 實現。這種器件對來自電力接收器的串行數據進行解調和解碼。控制電路首先确認電力接收器實際為一種 WPC 兼容設備，然後對電力發送器進行相應的配置。
TI 的 BQTESLA100LP EVM 套件将單獨的發送器和接收器設計組合到一個包括了機械封裝的一個套件中。該套件既可用于 IC 評估也可以用作設計實例。WPC 已确認這些電力發送器和接收器解決方案符合 1.0 版規範。無需使用軟件來操作 EVM，其僅需要一個 19-V 輸入。在高達 1A 電流條件下，EVM 套件的輸出為 5V。發送器 EVM 包括多個 LED 選項，用于直觀指示電力發送器狀态。另外，兩個蜂鳴器選項提供電力傳輸開始的聲音提示。
結論
WPC 标準是一整套讓制造廠商相信其組件可以與其他為電感電力傳輸而設計的各種 WPC 認證組件協調工作的指導原則，從而開發大量的解決方案。
