无线充电技术应用现状及发展前景研究

李华东

山东省寿光现代中学

无线充电技术应用现状及发展前景研究

李华东

山东省寿光现代中学

随着科学技术的发展，信息化时代全面到来，各种电子设备在人们的日常生活中越来越普遍，通讯设备、娱乐设备、电动汽车等设备装置也得到了广泛的普及，怎样解决好数据线、充电线占用空间等问题成为了现代充电技术发展的导线。无线充电技术的发展使得空间可以从各种数据线中解放出来，使电子设备更加简洁化、便捷化。本文将在介绍无线充电技术原理的基础上，对其发展历史、取得的最新成果以及发展前景进行分析研究。

无线充电 应用 发展历史 前景展望

1 引言

无线充电技术（Wireless charging technology）是指电子设备在充电时不再依赖实体导线，而是利用电磁感应原理及其相关技术对电子设备进行充电的一项前沿技术，其设计思路是基于无线电力传输技术的。

2 无线充电技术发展历史

虽然说无线充电技术是一项前沿技术，但早在十九世纪末期，塞尔维亚裔美籍发明家尼古拉·特斯拉就证实了无线能量传输的可靠性，即将地球作为良导体，在地球与大气电离层内外两导体之间通过放大发射机以径向电磁波振荡模式建立起一个低频共振，并利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力。在进入二十一世纪信息化时代以后，伴随着电子设备的广泛应用，其后的研究人员都以特斯拉的理论和实践为基础，对其研究成果进行改进并创新，从而形成了现今的无线充电技术。

我国由于技术水平和经济实力较其他发达国家还有一定程度的差距，无线充电技术也不例外。但在国外技术发展的浪潮之下，我国无线充电技术也在逐步跟上世界发展的步伐，取得了不小的进展。早在2004年，我国知名外设双飞燕科技有限公司就推出了一款能通过无线充电使用的鼠标，其充电方式是通过连接到电脑USB接口来实现的；2005年，比亚迪股份有限公司向专利局提交了基于电磁感应原理的非接触感应式充电器的申请并获得了通过；WPC（Wireless Power Consortium，全球无线充电联盟）于2010年八月发布Qi无线充电国际标准并立即将其引入中国等，都说明我国在无线充电技术上取得的成果正逐步赶上发达国家。

3 无线充电技术最新研究成果

起初，无线充电技术仅针对便携式电子设备，诸如手机、Mp3等，但与日俱增的需求使得其在医疗、汽车、家用电器等领域也有了不小的成果。日产公司、韩国KAIST、通用公司等相继开发出无线充电汽车并投入使用。无线充电汽车较有线充电而言，其具有充电更加便捷、安全、维护费用更低等优点，如果能实现电动汽车的大规模动态无线充电那么就可以在很大程度上减少电动汽车配置的电池数量及重量，从而降低汽车成本，将电动汽车更好地向社会推广。除此之外，无线充电技术净水器、冰箱家电领域也有着应用。更有科学家提出将无线充电技术应用到航空航天领域，利用空间站接收太阳能并将其转换为微波并转发到地球上，在地球上建立接收站将微波转换成电能供人类使用。

4 无线充电技术发展趋势

4.1 多重化发展动力

科学技术的发展离不开政策环境、市场环境的推动，无线充电技术当然也不例外。无线充电技术未来的发展方向主要有以下几点：

①无线充电接口标准化。充电接口的标准化是未来无线充电技术的必然发展趋势，此项技术的发展能够实现不同电子设备充电线的统一，节约充电线制造成本和用户的消费成本。

②无线充电实现方式的多样化。目前主要的无线充电技术有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本类型，其分别适用于近程、中短程与远程电力传送。无线充电技术已经实现了质的飞跃，未来发展也将更加多样化。

③无线充电智能化。最初的无线充电系统庞大，占用空间大，随着微电子技术的发展实现了硬件的微型化，无线充电系统更加便捷更加智能，系统可根据充电设备的电量自行进行充、断电，同时还能识别不同电流需求的电子设备，为不同规格的设备充电，大大节约了电能。

4.2 未来需要解决的无线充电问题

当前无线充电技术发展过程中仍有许多实质性问题没有解决，其中主要有以下几方面：

①标准统一问题。现有的无线充电技术标准主要有Qi、A4WP和PMA三种，标准的不统一使得无线充电产品的兼容性较低，市场分化严重。

②传输效率及距离问题。当前的无线充电产品传输距离短，只能在近程充电方面有较好的应用，而且能量传输率仅为70%，能源浪费问题严重。

5 结语

无线充电技术的发展面临着无穷的机遇，同时也在发展过程中遇到了许多问题，未来发展潜力巨大，在电动汽车、航天航空、通讯设备、医疗等行业都有着非常大的发展空间。

[1]祝佳芳.浅析无线充电技术的发展历史与最新趋势企业技术开发.2013,05

[2]古丽萍.令人期待的无线电力传输及其发展[J]，中国无线电.2012,01

[3]王振亚，王学梅，张波，丘东元.电动汽车无线充电技术的研究进展[J]，电源学报.2014,03

[4]王国辉.无线充电技术及其特殊应用前景[J].电子产品世界.2014，07