一、無線充電的起源

     在上世紀初，尼古拉.特斯拉（Nicola Tesla）就進行過遠距離無線輸電的實驗研究，該項計劃因資金等原因中途夭折，但遠距離無線供電技術一直在進行著。研究表明，遠距離傳輸電力，傳遞能量效率低、輻射大，目前還不能現(xiàn)實，近距離的能量傳輸可以做到。

     近幾年，便攜式電子產(chǎn)品廣泛使用,如手機、筆記本、平板電腦等移動設備的電池充電時都需要一個充電器，連接著市電和移動設備，使用頻繁且不方便，過多的插拔容易損壞，也不安全。在有些惡劣的工作環(huán)境下，比如水中，更需要避免電氣接觸。有些使用電池的重要設備，由于電池的使用壽命有限，當電量耗盡時，需要將設備打開更換電池也是非常麻煩的事情，有的也是不允許的。因此這種近距離無線供電技術有著廣泛的應用前景。

     二、無線充電的原理

     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，其中無線電波技術主要使用在信號的傳輸。

     （一）電磁感應

     Qi標準采用的是最為主流的電磁感應技術，下面是WPC(Qi)系統(tǒng)的概述

     上圖顯示了一個WPC型電感式無線充電系統(tǒng)的結構圖。發(fā)射器由一個AC/DC功率轉(zhuǎn)換、驅(qū)動器、發(fā)射線圈、電壓電流檢測和控制器組成。接收器由一個接收線圈、整流、電壓調(diào)節(jié)和控制器組成。電路負載可以是任何電池供電設備，比如：一部手機。在這個無線充電系統(tǒng)中， AC電流過發(fā)射器驅(qū)動線圈后形成耦合磁場，能量通過該磁場從發(fā)送器傳輸至接收機。發(fā)射器驅(qū)線圈所產(chǎn)生的場力線耦合至接收器線圈。耦合場力線在二次繞組中形成AC電流，對其整流便可產(chǎn)生DC電壓，從而得到所需要的電源。在使用時需要注意，這種充電方式是松散耦合的，接收器要盡量靠近發(fā)送器才能得到較高的傳輸效率。

     （二）電磁共振

     從發(fā)射端發(fā)出的電磁波頻率與接收端的諧振頻率一致,使兩個線圈產(chǎn)生共振,實現(xiàn)能量的傳遞，能在一定距離內(nèi),透過所有非金屬實現(xiàn)能量傳遞,但卻不能透過金屬介質(zhì)。

     發(fā)射的電波接收后轉(zhuǎn)化為電流，經(jīng)過一個LC電路發(fā)生共振（相當于物理里機械的共振），加強共振的這個頻率的電波信號，再進行還原，放大，實現(xiàn)能量的傳輸。

     （三）電磁共振的使用有著固有的特性和缺陷，歸納為以下幾點：

     1.電磁共振實現(xiàn)的前提條件是發(fā)射端與接收端的諧振頻率必需完全相同。

     2.電磁共振以“電能一-磁能一-電能”的方式實現(xiàn)能量的傳遞，是一個開放的系統(tǒng)，存在著電磁的輻射和能量的損失。因而，實際效率很難超過 8 0 ％，較遠距離的傳輸，效能更低，難符合節(jié)能的要求。

     3.電磁共振能穿透非金屬的介質(zhì)，卻無法穿透金屬。使用時，可以利用這點來實現(xiàn)對其自身的EMI輻射的控制。

     4.在近距離的電磁共振中，還存在著空振高壓的問題。接收電路中，帶有負載和沒有加負載的時候，電壓相差數(shù)倍甚至是十倍以上，接收電路空載時，因為電壓的大幅度提升，將負載損壞。這是無線供電中難以使用電磁共振方式的原因。

     （四）無線充電的問題

     無論采用哪一種無線供電方案，都存在一些關鍵問題有待解決。一是傳輸效率不高的問題，二是充電過程中產(chǎn)生對外輻射問題，三是有效傳輸距離的問題和傳輸功率的問題。目前的大部分采用Qi標準的無線充電方案，能量的傳輸效率可以保持在70%左右，與有線的充電方式很接近。而且無線充電裝置都采用智能化控制，能自動識別負載是否完成充電，比不能識別是否充電完成的傳統(tǒng)充電器更加環(huán)保，電能利用率更高。

     無線充電聯(lián)盟所制定的規(guī)范文件要求，使用無線充電的產(chǎn)品工作頻率設定的范圍是50HZ—60HZ，在理論上其電磁輻射與普通小家電相當，而且這個標準低于國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）所頒布的對于公眾接觸產(chǎn)品的電磁場接觸限值，該限值目前已得到超過35個國家的專家委員會審核通過。也有些專家表示，產(chǎn)生輻射的不僅僅是無線充電器，電腦、手機、WiFi、電視、微波爐等同樣有輻射，存在一個疊加輻射的問題，專家提醒，在使用具有電磁輻射的產(chǎn)品時，最好保持適當?shù)木嚯x，使用之后養(yǎng)成洗臉、洗手的習慣，以有效降低電磁輻射對健康造成的不良影響。