張雪松

待機時間不足是智能手機在日常使用過程中經(jīng)常會遇到的問題，

如果沒有隨身攜帶充電設(shè)備，

這個問題會變得更加棘手。

利用無線充電技術(shù)，

我們可以擺脫數(shù)據(jù)線的束縛，

在日常碎片化的時間里自由地充電。

無線充電的前世

無線充電技術(shù)聽起來十分時髦，但它并非是21世紀的新技術(shù)。1890年，美國科學(xué)家兼發(fā)明家尼古拉·特斯拉發(fā)明了“特斯拉線圈”，并且利用電磁感應(yīng)耦合傳輸交流電，點亮了一只燈泡，無線輸電技術(shù)從此登上了歷史舞臺。著名的電動汽車品牌特斯拉正是為了紀念尼古拉·特斯拉而得名。

與我們現(xiàn)在感興趣的近距離無線充電技術(shù)不同，在特斯拉所處的時代，大家更感興趣的是遠距離無線輸電，但這項技術(shù)的難度實在太大，相關(guān)的研究均以失敗告終。其實這并不奇怪，即使在一個多世紀后的今天看來，遠距離無線輸電技術(shù)仍然遙不可及。

既然遠距離無線輸電無法實現(xiàn)，那當時的科學(xué)家為何不設(shè)定一個小目標，試著先進行近距離無線輸電呢？事實上，特斯拉點亮燈泡的實驗已經(jīng)證明了近距離無線輸電的可行性，但在很長一段時間內(nèi)，近距離無線輸電并沒有得到應(yīng)有的重視。畢竟，早期的電網(wǎng)覆蓋尚不完全，連有線的電力供應(yīng)都不普及，又談何擺脫“線”的束縛呢？但到了20世紀末，隨著電力系統(tǒng)和電子技術(shù)的進步，當電力供應(yīng)已經(jīng)變得無處不在的時候，人們逐漸對無線充電有了新的追求。

傳統(tǒng)無線充電：

想說愛你不容易

事實上，早在20世紀90年代，無線充電技術(shù)首先應(yīng)用在了無線電動牙刷上。又過了十多年，隨著智能手機、平板電腦等高能耗智能終端設(shè)備的興起，生產(chǎn)商逐步在產(chǎn)品創(chuàng)新上有了新的追求。2009年，Palm公司推出Touchstone無線充電器，這是無線充電技術(shù)在手機領(lǐng)域最早的應(yīng)用之一。無線充電技術(shù)的出現(xiàn)，讓我們不再局限于充電插座和數(shù)據(jù)線，能夠更靈活地進行充電。

傳統(tǒng)的無線充電技術(shù)是利用近場感應(yīng)，由供電設(shè)備將能量傳送至用電的裝置，而后用電裝置將接收到的能量對自己的電池進行充電。現(xiàn)在主流的無線充電技術(shù)都是基于電磁感應(yīng)原理，相當于把一個充電器分成無線充電發(fā)射器和無線充電接收器。無線充電發(fā)射器安裝在無線充電設(shè)備上，無線充電接收器安裝在需充電的設(shè)備端，整個設(shè)備就相當于一個小型的變壓器。發(fā)射器線圈上變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場作用于接收器上另一個線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而完成對設(shè)備的無線充電過程。雖然無線充電的原理并不復(fù)雜，但這種充電方式用起來可能并不那么順手。變壓器磁場耦合度高，電磁感應(yīng)傳輸能量效率很高，而無線充電器有空間間隔，磁場耦合度低，所以效率并不令人滿意，此外還有空間自由度的問題。無線充電過程中對需充電設(shè)備擺放位置的要求相當苛刻，而且要求充電距離近，否則很容易充電失敗。這種技術(shù)與其稱為無線充電，還不如稱作是非接觸式充電，實在難以符合我們對無線充電技術(shù)的想象。

無限的無線未來

我們渴望擺脫“線”的束縛，迎來真正的充電自由，但現(xiàn)有的無線充電技術(shù)顯然還不能讓人滿意。別著急，新一代無線充電技術(shù)已經(jīng)強勢來襲。2007年，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家利用基于磁共振原理的無線充電技術(shù)，成功點亮了2米外的60瓦燈泡，整個無線輸電系統(tǒng)的傳輸效率可達15%，這顯然符合人們對無線充電技術(shù)的想象。

磁共振無線充電技術(shù)的傳播距離可達數(shù)米，同時可對多臺設(shè)備進行無線充電，但其實現(xiàn)的難度卻相當大。磁共振電源的開關(guān)頻率是磁感應(yīng)方式的幾十倍，而電源壽命和開關(guān)頻率成正比，因此利用磁共振方式的無線充電器制做起來并不容易，尤其是要在小小的手機上進行集成。這也是大部分手機生產(chǎn)商還在“抱殘守缺”，大力開發(fā)磁感應(yīng)無線充電技術(shù)的原因。

目前英特爾和高通等公司正在大力發(fā)展磁共振無線充電技術(shù)，以期在市場上占據(jù)先機，而手機行業(yè)的翹楚——蘋果公司，也計劃在下一代iPhone手機上使用基于磁共振方式的無線充電技術(shù)，其無線充電距離可達4.5米。

隨著磁共振無線充電技術(shù)的逐漸完善，無線充電技術(shù)有望迎來新的發(fā)展。未來它將來到我們每個人的身邊，改變我們使用手機等智能設(shè)備的方式，為我們帶來更舒適的使用體驗和生活便利。