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(yàn)：想幫您的相機(jī)、手機(jī)或平板電腦充電時(shí)，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(jì)和包裝，淪落至配角的命運(yùn)。不過近幾年來，除了電子裝置本身的軟硬件進(jìn)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(yáng)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(shí)無線充電技術(shù)行之有年，并不是一項(xiàng)最近才開發(fā)出來的新技術(shù)，事實(shí)上，濕答答的浴室里面所使用的電動(dòng)牙刷就是無線充電在生活上實(shí)踐的一個(gè)例子，因?yàn)椴捎脽o線充電設(shè)計(jì)，而能防止因遇到水而產(chǎn)生短路或觸電的危險(xiǎn)。

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(gè)線圈，當(dāng)發(fā)送端線圈連接電源時(shí)進(jìn)而形成「電流會(huì)產(chǎn)生磁能、磁能會(huì)制造電流」的電磁感應(yīng)，而接收端線圈感應(yīng)到這個(gè)電磁信號(hào)，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(diǎn)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(huì)變得很大。透過磁感應(yīng)充電時(shí)，電子裝置會(huì)有過熱的問題，對(duì)于支持大功率產(chǎn)品會(huì)有安全上的疑慮。　　磁共振（magnetic 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(dòng)時(shí)，接受端就能接收到發(fā)送端所產(chǎn)生的電磁場，進(jìn)而接收到這個(gè)傳遞過來的能量。

　　市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS iSuppli的統(tǒng)計(jì)，2012年已有超過500萬臺(tái)電子裝置搭載無線充電功能，更預(yù)測2015年時(shí)將會(huì)突破1億臺(tái)。不過，現(xiàn)今的無線充電技術(shù)還沒有一個(gè)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(duì)無線電源生態(tài)系統(tǒng)的逐漸成形所產(chǎn)生的龐大商機(jī)，消費(fèi)性電子產(chǎn)品制造廠商、電腦、汽車廠商無不紛紛注冊(cè)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(tuán)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(dòng)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(gè)，分別是WPC（Wireless Power Consortium）和PMA（Power Matters Alliance），另一個(gè)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(huì)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(dá)140款，在智能型手機(jī)方面其中又以諾基亞（Nokia）的Lumia 920或是宏達(dá)電（HTC）的Droid DNA最為廣為人知。目前Qi的下一個(gè)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(fèi)數(shù)億美元的成本，為麥迪遜廣場花園和達(dá)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(jì)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(dòng)無線充電市場的成長。不過搭載不同協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)無線充電功能的手機(jī)，是無法跨裝置充電的。而也正因?yàn)槿狈σ粋€(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)，讓許多廠商尚未表態(tài)要投資哪項(xiàng)技術(shù)，也在現(xiàn)階段造成消費(fèi)者購買時(shí)的隱憂，擔(dān)心所選購的產(chǎn)品會(huì)不會(huì)在日后被淘汰?！　「鶕?jù)百佳泰資深技術(shù)測試團(tuán)隊(duì)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(shí)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?yàn)椴捎么殴舱竦臒o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(shí)為兩具以上電子產(chǎn)品充電的功能，大大節(jié)省消費(fèi)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(jìn) 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(jī)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(dú)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(dòng)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?yàn)樾枰鎿Q電池所要?jiǎng)邮中g(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。