淺談無線充電技術(shù)分類及應(yīng)用前景

　　您是不是曾經(jīng)有過這樣的經(jīng)驗：想幫您的相機、手機或平板電腦充電時，充電器跟其他電子產(chǎn)品的充電器搞混在一起，電線還糾纏不清。這些長相差不多，不只一般「黑」的充電器，日積月累長了灰塵，久了連那些沒在用的電子裝置的充電器也不確定能否丟棄，或是接頭也不曉得有沒有耗損、接觸不良。這看似不起眼的充電器，過去幾年來外觀并沒有多大的改變，廠商沒有注重太多于充電器的設(shè)計和包裝，淪落至配角的命運。不過近幾年來，除了電子裝置本身的軟硬件進步以外，業(yè)者也注意到了這些配件細(xì)節(jié)，改善笨重的充電器和麻煩的電線，而隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展，也更能有效揚棄過去雜亂麻煩的配置，幫助用戶提升產(chǎn)品使用上的方便與易用度。

　　其實無線充電技術(shù)行之有年，并不是一項最近才開發(fā)出來的新技術(shù)，事實上，濕答答的浴室里面所使用的電動牙刷就是無線充電在生活上實踐的一個例子，因為采用無線充電設(shè)計，而能防止因遇到水而產(chǎn)生短路或觸電的危險。

圖：Nokia Lumia 920無線充電示意圖

　　現(xiàn)今以無線方式傳遞電源的方法有好幾種，以安全性跟技術(shù)成熟度的角度切入的話，其中又以磁感應(yīng)（magnetic induction）、跟磁共振（magnetic resonance）為兩大主流、未來可能普及化的技術(shù)。在這邊簡單地介紹此兩種技術(shù)：

　　磁感應(yīng)（magnetic induction）：基本原理是在發(fā)送和接收端都裝置一個線圈，當(dāng)發(fā)送端線圈連接電源時進而形成「電流會產(chǎn)生磁能、磁能會制造電流」的電磁感應(yīng)，而接收端線圈感應(yīng)到這個電磁信號，透過磁場的變化便可產(chǎn)生電力為電池充電。然而磁感應(yīng)技術(shù)的缺點就是有其物理極限，充電距離無法超過5公厘，且隨著距離的增加，電能損耗會變得很大。透過磁感應(yīng)充電時，電子裝置會有過熱的問題，對于支持大功率產(chǎn)品會有安全上的疑慮?！　〈殴舱瘢╩agnetic resonance）：磁共振原理不同于磁感應(yīng)利用互相感應(yīng)原理來交換電磁能，而是利用充電基座與待充物相同頻率的共振原理來高效傳輸能量。當(dāng)發(fā)送端與接受端都以相同的頻率振動時，接受端就能接收到發(fā)送端所產(chǎn)生的電磁場，進而接收到這個傳遞過來的能量。

　　市調(diào)機構(gòu)IHS iSuppli的統(tǒng)計，2012年已有超過500萬臺電子裝置搭載無線充電功能，更預(yù)測2015年時將會突破1億臺。不過，現(xiàn)今的無線充電技術(shù)還沒有一個共同的標(biāo)準(zhǔn)，各家廠商都希望自己的技術(shù)成為市場主流。面對無線電源生態(tài)系統(tǒng)的逐漸成形所產(chǎn)生的龐大商機，消費性電子產(chǎn)品制造廠商、電腦、汽車廠商無不紛紛注冊無線充電技術(shù)的相關(guān)專利，并各自組成不同的聯(lián)盟團體，準(zhǔn)備大打一場無線充電標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)。

圖：Panasonic可無線充電的行動電源

　　產(chǎn)品處處有電 店家隨處放電

　　目前市面上采取磁感應(yīng)技術(shù)的聯(lián)盟有兩個，分別是WPC（Wireless Power Consortium）和PMA（Power Matters Alliance），另一個聯(lián)盟A4WP（Alliance for Wireless Power）則是采取磁共振技術(shù)；其中又以WPC所擁有的會員數(shù)最多、最為活躍，約有130多家廠商。WPC的標(biāo)準(zhǔn)Logo為「Qi」，目前所搭載Qi 商標(biāo)的產(chǎn)品達140款，在智能型手機方面其中又以諾基亞（Nokia）的Lumia 920或是宏達電（HTC）的Droid DNA最為廣為人知。目前Qi的下一個版本規(guī)格正在積極制定中，目標(biāo)讓平板電腦也能無線充電，才能使無線充電的應(yīng)用更加普及。

　　屬于PMA聯(lián)盟的金頂電池（Duracell），也打算花費數(shù)億美元的成本，為麥迪遜廣場花園和達美航空貴賓室打造無線充電設(shè)備。星巴克（Starbucks）和麥當(dāng)勞（McDonald's）也計劃在店內(nèi)設(shè)置無線充電板，提供顧客可以在店內(nèi)充電的便利性，帶動無線充電市場的成長。不過搭載不同協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)無線充電功能的手機，是無法跨裝置充電的。而也正因為缺乏一個共同的標(biāo)準(zhǔn)，讓許多廠商尚未表態(tài)要投資哪項技術(shù)，也在現(xiàn)階段造成消費者購買時的隱憂，擔(dān)心所選購的產(chǎn)品會不會在日后被淘汰?！　「鶕?jù)百佳泰資深技術(shù)測試團隊表示，目前磁感應(yīng)和磁共振技術(shù)都積極地在尋找更有效率的充電方式，未來若是要提供充電功率與增加充電距離，且同時改善充電效率的話，「磁共振」技術(shù)似乎是比較可行的方向。因為采用磁共振的無線充電產(chǎn)品，不若磁感應(yīng)技術(shù)的距離限制，而能夠支持充電板同時為兩具以上電子產(chǎn)品充電的功能，大大節(jié)省消費者空間、預(yù)算成本且增加購買意愿，因此磁共振技術(shù)具有較被看好的未來市場。

圖：HTC在美國推出可無線充電版本的Droid DNA

　　醫(yī)療用途大躍進 嵌入人體裝置未來也可無線充電

　　無線充電技術(shù)已成為新一代智能型手機的特色，除此之外，其便利性訴求也獲得英特爾（Intel）的青睞，宣布要在今年底推出配有無線充電功能的Ultrabook.無獨有偶，去年美國史丹福大學(xué)（Stanford University）的研究人員則發(fā)表了可無線充電的人體心臟內(nèi)嵌裝置。這種無線驅(qū)動類似心律調(diào)節(jié)器的微型裝置可植入于心臟表面，解決裝載長期供電電池的煩惱，減少因為需要替換電池所要動手術(shù)的風(fēng)險。