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关键字：光电耦合 电磁耦合 电磁共振
据有关数据显示，全球的无线充电装置从2009年～2019年间年增长率将超过90%。最新消息显示，诺基亚选择正在设计融合NFC技术的新机型，甚至还考虑设计可无线充电的超级手机。
届时，不仅数据连接无需用连线，连充电器、电源线都可以一并取消。而依靠“i”系列产品疯狂掘金的苹果，也把无线充电作为未来的战略市场，于去年6月申请了相关的技术专利。这项名为“本地计算环境中的无线电力应用”的专利技术，可利用近场磁共振技术传输电能，基于这一技术，只要将无线鼠标、iPhone和iPad等设备放在Mac电脑附近1平方米的范围内，就可以不通过电源线，以无线的方式完成设备充电。有了苹果这些大鳄们的参与，无线充电技术的前景将变得更加光明。
无线充电的三种方法
无线充电技术其实早在很多年前就有概念，并且有不少专家希望在此有所突破，基本上无线充电技术可以采用以下方法。
光电耦合
把电能转化为光能，比如激光，通过光将能量传递到目的地再转化为电能。这种无线充电技术比较直观，而且光电转换技术也相对应用广泛。但是光的传递路径具有缺陷，就是传递路径中不能有障碍物。所以这种技术有很大的应用缺陷。
电磁耦合
电磁耦合对电源工程师来说，再也熟悉不过了，变压器就是利用这个原理来传递能量的。如果把变压器的两个绕组分开，就是某种意义上的无线充电。电动牙刷的充电就是个典型案例，但是用电磁耦合的方式有很大的缺点，没有高磁导率的磁芯作为介质，磁力线会严重发散到空气中，导致转递效率下降，特别在两个线圈远离的时候，下降得非常厉害。所以不适合大功率、远距离的无线充电。
电磁共振
电磁共振这个名词有点陌生，据说其原理类似声波共振的原理，两种介质具有相同的共振频率，就可以用来传递能量。WiTricity的技术就是采用了这种原理。他们称之为非辐射性电磁共振。当然这可能并不是说该项技术没有辐射，但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。
无线充电技术应用领域广泛
随着iPhone、iPad等对电量充满“饥渴”的设备迅速兴起，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。这项技术将为手机集合紧凑型无线充电功能以及同时为多个便携式设备充电铺平道路。对多个设备充电时，设备相对于充电器的位置没有任何限制。
当前的很多无线充电系统依靠线圈之间的电磁感应，这种方式工作距离太短，设备需要放置在充电座上，同时也会消耗大量电量。无线充电技术基于磁共振，电量可以在以同样频率发生共振的线圈之间进行无线传输。因此无线充电技术可以替代电线，为手机、笔记本电脑等数码产品充电，也可以为电视机、电灯、电扇、冰箱等家用电器供电；甚至也可以替代电池，为未来的移动便携式电脑、电动车等移动设备和交通工具直接供电。利用放置在外太空类似于卫星的太阳帆来收集太阳能，并将其转化为电能，通过无线能量传递技术电磁共振原理，像卫星信号一样，将电能传递到地球表面需要供电的设备上。
总体而言，无线充电可以用于我们诸多可以想象得到和想象不到的领域。目前已经可以实现的有：低功率低能耗的电子通信产品与办公产品，如手机、掌上电脑等，以及家具产品和低能耗的家电。目前正在努力拓展的应用领域有交通工具，如电动车、动车组等。未来的长期目标领域包括：空间站，卫星、军舰和航母等，甚至可以把云层的电离层能量收集并通过无线的方式传输给需要能量的场所，应用于完全环保节能的新一代国际军事领域。
无线充电系统示意图
1：发送器。插在墙上的电源插头，发送安全而且低电压的无线电波。
2：无线电波。无线电波撞到室内物品或墙壁会改变方向。
3：接收器。接收器安装在电子产品上，可仔细分辨室内的电波频率，可捕捉多达70%的无线电信号能量，然后转化为直流电。 |
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