摆脱电源线 无线充电全面解析

电磁感应的“Qi”标准与磁共振的“WiPower”标准

无线充电技术要实现广泛的商用化，设备标准化工作显然是关键，毕竟智能手机及充电产品林林总总、数不胜数，如果没有标准的统一规范，将无法在兼容方面达成一致。

第一个亮相的标准就是由无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)在2010年8月推出的“Qi”标准，WPC联盟成立于2008年，其目的是达成无线充电技术标准的统一，并确保任何成员公司之间的产品兼容性。WPC联盟的成员目前已经超过100多家，大量的手机厂商（摩托罗拉、诺基亚、RIM、三星、LG等）、芯片制造商（飞思卡尔、德州仪器）再到无线运营商（威瑞森无线、日本NTT DoCoMo）都是WPC的成员，在目前拥有主导地位。

WPC的标准称为“Qi”（发音为“chee”，即中文的“气”，代表生命力这个概念），它采用的技术方案就是传统的电磁感应式。在标准颁布后，第一批具有Qi无线充电功能的产品在2010年底率先推出，HTC、韩国LG、摩托罗拉、三星、富士通（Fujitsu）、NEC（即日本电气）及夏普等公司也先后制造出内置 Qi无线充电功能的智能手机产品，但当时业界的注意力都放在智能手机的硬件和OS上，无线充电功能一直没有获得真正意义上的广泛使用。

超级本作为充电站，可以随时随地为智能手机充电。

造成这种情况的另一个原因就在于充电设备的滞后，在我们前面的介绍中，大家应该清楚电磁感应式充电大的弊端在于对位置要求很高，对此Qi标准也明确规定了三种解决方案，分别为：可移动式线圈、多线圈和磁铁吸引方式。

松下和三洋是可移动式线圈方案的代表者，他们将充电底座的线圈设计在一个可移动的伺服机构上，当设备放在充电座上后，检测机构将位置信号及时传送给底座的控制系统，然后驱动伺服机构、将底座线圈移动到设备的正下方，使得两个线圈高度重合。显然，这种方案可以做到很高的能量效率，但充电底座的设计过于复杂，一旦伺服机构无法正常工作，整个充电座便因此报废。与这种方法不同，Maxell、Energizer的多线圈设计就比较高明，它们为充电座设计了多个线圈构成的线圈阵，当设备放在上面时，与接收端线圈重合面积大的线圈会处于激活状态，从而实现小范围的自由放置。这套方案固然无法做到效率完美，但胜在可靠性高和成本低廉。

还有一种方法就是在底座线圈中央放置一个强磁铁。当设备放在附近时，在磁铁的作用下，设备上的接收线圈可以与底座线圈的位置相吻合，这也是比较讨巧的一种方案，它的开发者是安利旗下的Fulton公司。

Intel的无线充电模块具有较小的尺寸，可直接整合于主板。

Qi标准大的问题在于成员太多，彼此都要顾及相互利益，而手机厂商又缺乏热情——对智能手机厂商而言，支持无线充电技术会给设备开发带来麻烦，并面临一些诸如发热量高、电池寿命有限的不必要风险，所以它们对于无线充电技术兴趣不高。因此，在Qi标准推出之后的两年内，都不见手机厂商有太大的动作。直到今年9月份，诺基亚发布的Windows Phone 8平台智能手机Lumia 920身上，我们才看到Qi标准获得公开支持。诺基亚也为Lumia 920带来了配套的充电板，充电板本身则采用USB接口来供电。

相比之下，配件开商对于Qi标准却高度支持，这显然是一块利润新蓝海，许多设计和功能各异的充电板已经箭在弦上。不出意外的话，我们将在一年内看到这些产品大量上市。

作为智能手机业的两大重量级巨头，高通(Qualcomm)和三星(Samsung)对QI标准并不感冒，他们认为位置受限令该标准丧失了无线充电的方便性，这两家公司在今年5月份宣布成立了一个名为“Alliance for Wireless Power（A4WP）”的新组织，选择了位置自由度高、可同时充电多个产品的磁共振技术作为标准方案。A4WP涉及的领域还有汽车、家具、芯片、流通等。

A4WP将这套方案称为“WiPower”，除了针对智能手机、笔记本电脑等设备外，它还将实现对电动汽车的无线充电。A4WP虽然尚未公布详细的标准细节，但它对QI构成的挑战已显而易见：三星是世界上大的智能手机厂商，而高通又是大的芯片供应商，加上磁共振技术自身又具有显著的优势，一旦进入成熟阶段，将会对电磁感应的QI标准构成全面的挑战。大概也是意识到这一点，WPC联盟近来也开始将磁共振作为可选的标准之一，如果没有太大意外的话，磁共振可能会成为无线充电的主导技术。

借助超极本之力：英特尔的无线充电方案

这一次，无线充电技术充当了超极本和Atom智能手机桥梁的作用。

Atom Z平台大的优点在于性能强劲，大的缺点则是功耗较高、导致电池续航力短，虽然英特尔通过领先的半导体工艺来降低芯片功耗，但X86架构的先天限制让它很难同ARM站在同一起跑线上。即便实力与ARM产品相同，智能手机厂商又凭什么支持Atom呢？毕竟没有足够大的诱惑，很难说服手机厂商改投英特尔门下。

Intel无线充电方案配备了强大的辅助软件

无线充电技术便扮演了推动者的角色。英特尔选择低效率的微波谐振技术，原因就在于这项技术具有好的空间自由度，手机可以在充电设备附近任意放置，都能实现正常的充电任务。同时，英特尔巧妙地利用了自身在笔记本电脑上的资源，将笔记本电脑、尤其是超极本作为无线充电平台，用户根本无需再额外接一个USB端口的充电板，就能直接为手机充电。同时，连续不间断充电的方式，也让Atom平台手机永远不会有电力匮乏的忧虑，巧妙地弥补了该平台耗电量稍大的不足。

英特尔计划在2013年推出这套无线充电系统。日前，它已宣布与IDT（Integrated Device Technology）达成合作：IDT将在年底前出样该共振接收器芯片，2013上半年供应发射器IC样片，双方共同针对超极本、PC、智能手机以及独立充电器等产品推出对应的无线充电参考设计。根据英特尔目前的方案，整合于超极本的发射器尺寸在7cm×3cm左右，采用USB 2.0总线供电，高提供15瓦能量，发射器一般被设计在笔记本的左侧或者右侧，它本身散发的热量则由一体式的散热器解决。

除硬件之外，英特尔还专门为此无线充电系统设计了配套的软件——软件提供了检测充电设备、智能控制充电、设备位置校验等功能；更为强大的是，该软件可以控制发射端的电磁波发射范围和方向，可以充分保证无线充电的效率。

结语

任何一种给人们带来方便的技术，总是会受到大众的欢迎，无线充电技术的到来，让智能手机摆脱了后一条线缆的羁绊，我们能预见到无线充电将会成为主流的应用方式，传统的充电线缆则会成为必要的补充。

倘若我们深入分析，便很容易在这三种流行的无线充电方式中辨明优劣：电磁感应体系的QI标准，固然拥有很高的能源效率，但使用不便是它的致命伤；基于磁共振的WiPower技术以其灵活的使用方式、可靠的效率以及大功率支持等方式，有望获得更广泛的支持。而英特尔的微波共振技术，尽管效率低、但使用上为方便，尤其将超极本、智能手机捆绑一体的优势增色不少，只要今后Atom Z平台表现得不太差，在智能手机领域占有一席之地并不会有太大的问题。