張雪松

待機(jī)時(shí)間不足是智能手機(jī)在日常使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，

如果沒(méi)有隨身攜帶充電設(shè)備，

這個(gè)問(wèn)題會(huì)變得更加棘手。

利用無(wú)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(shí)間里自由地充電。

無(wú)線充電的前世

無(wú)線充電技術(shù)聽(tīng)起來(lái)十分時(shí)髦，但它并非是21世紀(jì)的新技術(shù)。1890年，美國(guó)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(diǎn)亮了一只燈泡，無(wú)線輸電技術(shù)從此登上了歷史舞臺(tái)。著名的電動(dòng)汽車品牌特斯拉正是為了紀(jì)念尼古拉·特斯拉而得名。

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

既然遠(yuǎn)距離無(wú)線輸電無(wú)法實(shí)現(xiàn)，那當(dāng)時(shí)的科學(xué)家為何不設(shè)定一個(gè)小目標(biāo)，試著先進(jìn)行近距離無(wú)線輸電呢？事實(shí)上，特斯拉點(diǎn)亮燈泡的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了近距離無(wú)線輸電的可行性，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，近距離無(wú)線輸電并沒(méi)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(jì)末，隨著電力系統(tǒng)和電子技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)電力供應(yīng)已經(jīng)變得無(wú)處不在的時(shí)候，人們逐漸對(duì)無(wú)線充電有了新的追求。

傳統(tǒng)無(wú)線充電：

想說(shuō)愛(ài)你不容易

事實(shí)上，早在20世紀(jì)90年代，無(wú)線充電技術(shù)首先應(yīng)用在了無(wú)線電動(dòng)牙刷上。又過(guò)了十多年，隨著智能手機(jī)、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(wú)線充電器，這是無(wú)線充電技術(shù)在手機(jī)領(lǐng)域最早的應(yīng)用之一。無(wú)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(jìn)行充電。

傳統(tǒng)的無(wú)線充電技術(shù)是利用近場(chǎng)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(duì)自己的電池進(jìn)行充電?，F(xiàn)在主流的無(wú)線充電技術(shù)都是基于電磁感應(yīng)原理，相當(dāng)于把一個(gè)充電器分成無(wú)線充電發(fā)射器和無(wú)線充電接收器。無(wú)線充電發(fā)射器安裝在無(wú)線充電設(shè)備上，無(wú)線充電接收器安裝在需充電的設(shè)備端，整個(gè)設(shè)備就相當(dāng)于一個(gè)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(chǎng)，變化的磁場(chǎng)作用于接收器上另一個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而完成對(duì)設(shè)備的無(wú)線充電過(guò)程。雖然無(wú)線充電的原理并不復(fù)雜，但這種充電方式用起來(lái)可能并不那么順手。變壓器磁場(chǎng)耦合度高，電磁感應(yīng)傳輸能量效率很高，而無(wú)線充電器有空間間隔，磁場(chǎng)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(wèn)題。無(wú)線充電過(guò)程中對(duì)需充電設(shè)備擺放位置的要求相當(dāng)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(wú)線充電，還不如稱作是非接觸式充電，實(shí)在難以符合我們對(duì)無(wú)線充電技術(shù)的想象。

無(wú)限的無(wú)線未來(lái)

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

磁共振無(wú)線充電技術(shù)的傳播距離可達(dá)數(shù)米，同時(shí)可對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電，但其實(shí)現(xiàn)的難度卻相當(dāng)大。磁共振電源的開(kāi)關(guān)頻率是磁感應(yīng)方式的幾十倍，而電源壽命和開(kāi)關(guān)頻率成正比，因此利用磁共振方式的無(wú)線充電器制做起來(lái)并不容易，尤其是要在小小的手機(jī)上進(jìn)行集成。這也是大部分手機(jī)生產(chǎn)商還在“抱殘守缺”，大力開(kāi)發(fā)磁感應(yīng)無(wú)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(wú)線充電技術(shù)，以期在市場(chǎng)上占據(jù)先機(jī)，而手機(jī)行業(yè)的翹楚——蘋果公司，也計(jì)劃在下一代iPhone手機(jī)上使用基于磁共振方式的無(wú)線充電技術(shù)，其無(wú)線充電距離可達(dá)4.5米。

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