無線充電技術(shù)(Wireless charging technology;Wireless charge technology )，源于無線電能傳輸技術(shù)，可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。小功率無線充電常采用電磁感應式，如對手機充電的Qi方式，但中興的電動汽車無線充電方式采用感應式 [1] 。大功率無線充電常采用諧振式(大部分電動汽車充電采用此方式)由供電設備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。

隨著用電設備對供電質(zhì)量、安全性、可靠性、方便性、即時性、特殊場合、特殊地理環(huán)境等要求的不斷提高，使得接觸式電能傳輸方式越來越不能滿足實際需要。 無線充電器是利用電磁感應原理進行充電的設備，其原理和變壓器相似，通過在發(fā)送和接收端各安置一個線圈，發(fā)送端線圈在電力的作用下向外界發(fā)出電磁信號，接收端線圈收到電磁信號并且將電磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，從而達到無線充電的目的。無線充電技術(shù)是一種特殊的供電方式，它不需要電源線，依靠電磁波傳播，然后將電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能，最終實現(xiàn)無線充電。

手機無線充電是一種新的充電方式，沒有數(shù)據(jù)線的支撐，隔空充電。大多數(shù)人會有這樣的疑問：無線充電為什么不需要數(shù)據(jù)線?它的充電原理是怎樣的呢?

目前無線充電方式主要有4種：

01電磁感應無線充電

這種充電方式需要在手機和充電平臺里各安裝一個線圈，當通電時，充電平臺里的線圈會產(chǎn)生交流電，這時候手機如果與它靠近手機里的線圈發(fā)生電磁感應，線圈就開始作業(yè)，將電磁能轉(zhuǎn)化成電能，再通過裝置轉(zhuǎn)為直流電以完成手機的充電。這一種充電方式所要求的電路結(jié)構(gòu)比較簡單，成本也不會太高。但是，這種充電方式存在一個缺點，那就是傳輸?shù)木嚯x過短，如果手機擺放的位置不對，就很有可能充不上電，或者充電速度特別緩慢。

02磁場共振式充電

電磁共振也需要手機和充電平臺的相互作用，需要兩方的諧振器產(chǎn)生一個磁場共振，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。顯然這種技術(shù)不需要手機和充電平臺的接觸，只需要讓兩者的LC諧振頻率保持一致就可以了，這樣即使相隔一定距離，也可以進行無線充電，適用于距離比較長的傳輸。不過缺點在于充電的效率會比較低。

03無線電波式充電

這種充電方式是在供電方上配置一個可以進行無線電波發(fā)射的設備。當然，有了一個發(fā)射設備，就必須要有一個接收設備，以一種直流電壓輸出和輸入的方式進行充電。這種充電方式雖然電流傳輸速度快，但是穩(wěn)定性和安全性都很低，研發(fā)的成本也很高。

04電場耦合式無線充電

原理是通過沿垂直方向耦合兩組非對稱偶極子而產(chǎn)生的感應電場來傳輸電力。這種充電方式轉(zhuǎn)換率很高，兩者的位置也可以不用固定，但有一個很大的缺點，那就是需要設備的體積更大，功率也特別小。

這4種充電方式中，目前電磁感應這種方式技術(shù)更為成熟，充電效率更高，再就是它的電路結(jié)構(gòu)比較簡單，所以現(xiàn)在我們手機無線充電廣泛運用的就是第一種方式。

無線充電就是不需要像傳統(tǒng)充電器一樣經(jīng)過線纜傳輸電到設備里，只需要將設備和無線充電基座進行接觸，就能進行充電。因此無線充電也可以稱作感應充電或非接觸式感應充電。

我們常見的用于給手機或者手表之類移動設備充電的基座這一類無線充電通常是近距離接觸充電，在其他領(lǐng)域的無線充電，距離是可以更大的。

其實無線充電技術(shù)已經(jīng)存在了100多年了，但是直到被蘋果公司運用在iPhone8只有的機型上，這項技術(shù)真正進入大眾眼中，也開始迅速普及

早在1894年，尼古拉·特斯拉(這位兄弟非常牛，特斯拉汽車公司的命名也是為了紀念他)就展示了磁共振耦合(Magnetic Resonant Coupling)，就是兩個電路之間產(chǎn)生磁場來通過空氣傳輸電

直到1978年，美國發(fā)明家約翰·喬治·博格爾開始嘗試給電動汽車進行無線充電。在那之后又有無數(shù)嘗試和發(fā)展，我們就看幾個：

2009年1月，WiPower公司制定磁共振標準“A4WP”，支持高達50W的功率傳輸，距離可達5厘米，功率傳輸頻率為6.78 MHz。

2010年7月，無線電力聯(lián)盟(WPC)制定磁感應標準“Qi”。制定了5W或更小的移動終端的標準

2012年1月，IEEE發(fā)布根據(jù)IEEE標準協(xié)會(IEEE-SA)的PMA磁感應標準，行業(yè)組成電力事務聯(lián)盟(PMA)。該標準與Qi相似，主要建置一套安全，節(jié)能的感應電源標準，并進行智能電源管理

2015年9月，A4WP與PMA無線充電組織合并成AirFuel Alliance，推動統(tǒng)一無線充電標準

直到現(xiàn)在，無線充電的標準只剩下兩個：

Wireless Power Consortium (WPC) 的 Qi標準

AirFuel Alliance (AFA) 的 AirFuel Resonant(A4WP標準)和 AirFuel Inductive(PMA標準)

無線充電原理我們來探究一下無線充電原理。

首先需要一點基礎物理，就是【電生磁，磁生電】，簡單說就是電和磁場在一定條件下其實是能夠互相轉(zhuǎn)換的。無線充電就是基于這樣一個理論來實現(xiàn)的，就是在無線充電基座(發(fā)射器)里將交流電轉(zhuǎn)成磁場輸出，而設備(接收器)再將磁轉(zhuǎn)成交流電給設備使用。這樣一個過程就實現(xiàn)了無線充電

前面時候說到，在無線充電領(lǐng)域的主要三個組織：

擁有Qi標準的WPC

PMA

擁有Rezence(5cm)標準的A4WP

后兩者因為有合作協(xié)議，所以實際上就是兩個組織了，WPC和AFA。其中WPC的Qi標準是基于電感式(Induction)，而PMA研究方向也是電感式，至于A4WP則是共振式(resonance)。

無線充電效率

無線充電現(xiàn)階段的效率一般為70%左右(大部分為65%~75%)，根據(jù)不同的充電器和發(fā)射器設計的好壞會有一些差異。如果把發(fā)射器和接收器分開來看，一般發(fā)射器效率為80%左右，接收器效率為90%左右，整個效率70%左右。這里的效率一般指提供500mA左右電流時的效率，此時也為最大效率的情況。