这个词出现在大众眼中,一定程度上开始于Apple推出的iPhone8系列(同期iPhoneX)。在2017年这三款新机搭载了最高支持7.5W输入的无线充电技术。依托于Apple强大的行业领导力,此后支持该功能的手机越来越多,无线充电就有了大面积的落地。
什么是无线充电?
应用在手机上的无线充电主要为电磁感应式。整个工作组通常包含发射端和接收端,对应的就是无线充电器与手机内部的线圈。
它的原理是:【电生磁,磁生电】。
这就是物理知识了:电和磁场在一定条件下其实是能够互相转换的。
充电发生的流程为:
在无线充电基座(无线充电器)里,一定功率的交流电引发磁场变化,因为电磁感应的存在,手机内部的线圈感应到磁场的变化,就会在线圈内形成电流,继而实现给手机电池充电。
整个过程无需给手机插入电源线,但别搞错,发射端的充电器依然是需要插入电源线的。
也就是说,「电」只存在于充电器与手机内部,对于中间空气层,用来转换的能量以「磁」的形式而存在。
说说无线充电的发展历史。
1890年,尼古拉·特斯拉认为可以用特斯拉线圈实现无线供电,但实验没有成功。1978年,美国发明家约翰·乔治·博格尔开始尝试给电动汽车进行无线充电。1989年,日本八电子提出了与WiTricity的磁耦合谐振原理完全相同的电路。1993年,日本大福公司实现了世界上第一起非接触式供电和输送系统。其理论基础来自奥克兰大学约翰·博伊斯的理论。1994年,村田制造公司的开发商宣布「磁耦合谐振技术」。2006年11月,麻省理工学院(MIT)的马林·索尔贾希克成功了2米传输实验。2009年1月,WiPower公司制定磁共振标准「A4WP」,支持高达50W的功率传输,距离可达5厘米,功率传输频率为6.78MHz。2010年7月,无线电力联盟(WPC)制定磁感应标准「Qi」。制定了5W或更小的移动终端的标准。2012年1月,IEEE发布根据IEEE标准协会(IEEE-SA)的PMA磁感应标准,行业组成电力事务联盟(PMA)。该标准与Qi相似,主要建置一套安全,节能的感应电源标准,并进行智能电源管理。2015年9月,A4WP与PMA无线充电组织合并成AirFuelAlliance,推动统一无线充电标准。2019年2月,集成了WiTricity技术与QualcommHalo(来自奥克兰大学的HaloIPT)技术。我们只要抓住几个关键词就可以了:Qi、A4WP、PMA。
无线充电领域的组织与标准
在2015年PMA与A4WP合并之后,目前市面上的无线充电标准有两种:
1、WirelessPowerConsortium(WPC)的Qi标准,由24席理事成员共同领导。
2、AirFuelAlliance(AFA)的AirFuelResonant(A4WP标准)和AirFuelInductive(PMA标准),由15席理事成员共同领导。
A4WP及PMA合并成为AirFuel联盟之后,其内部存在两个不同的标准,进行双模发展解决方案并提出认证计划,尝试让两种标准一起发展在不同的应用环境,未来将集成磁共振与磁感应技术,推动无线充电统一标准。
在这其中,Qi标准是我们接触最多的无线充电标准。
Qi作为一个通用标准,任何品牌的产品带有Qi标识就可以用Qi无线充电器充电。这个标准于2010年引入中国。
如今市面上的手机基本上都支持Qi标准,但就如同隔壁有线快充协议一样,要形成一个大一统的标准显然任重而道远,光是从5W到7.5W就经历了好几年的时间,这样的效率可实在难以满足激进的探索者们。
于是无独有偶,私有协议的发展就开始了,以国产品牌为代表的手机厂商,也逐渐踏上了无线充飞速发展的道路。
一些关键的节点
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