在过去的几年间，无线充电市场蓬勃发展，无线充电标准趋于整合，并且不断有新的供应商和新产品涌现。与此同时，一些技术的发展也取得了令人振奋的成果，下面就与大家一起讨论无线充电技术现在的发展情况以及未来的展望。

　　无线充电也称为无线电力传输（WPT），在一些消费级可穿戴产品中可谓是风靡一时，比如智能手机、智能手表和健康手环等，但是这个创意本身已经存在一个多世纪的时间了。著名的发明家Nikola Tesla早在1891年就展示过两个灯泡之间的WPT效应。无线充电对工业和汽车行业的业者也颇有吸引力，因为不用直接的接触，所以就不会产生火花而引起爆炸，并且无线充电系统还可以单独密封起来，免受工业溶剂、灰尘以及腐蚀气体的影响。

图1：感应式无线充电广泛应用于消费电子产品，但是需要发射和接收线圈精确对齐才能工作

　　20世纪90年代消费者才开始广泛使用诸如电动牙刷和电动剃须刀之类的小型家用电器。在过去的10年时间里，随着WPT的标准化以及便携式和可穿戴电子产品的兴起，这类需求正不断增加。

　　两种技术的故事

　　无线充电系统遵循近场充电（NFC）准则：发射线圈会生成一个震荡磁场空间，通过电磁感应向附近的接收线圈传输能量。典型配置就是固定的充电站或者充电座中包含发射电路和初级线圈，而被充电的设备则包含接收器和次级线圈。

　　发射线圈（初级线圈）生成的磁场只有一小部分的磁通量可以穿透接收线圈（次级线圈）并传输能量：这两个线圈本质上构成一个变压器，传输效率是两个线圈的耦合系数（K）与质量因子（Q）的函数。

　　发射器与接收器之间的金属物体会吸收能量，降低效率甚至造成发热构成安全隐患，因此异物检测（FOD）技术也已经被集成到目前的无线充电系统中。

　　WPT开发人员正在致力于研究两种技术：感应充电使用两个相邻的紧密耦合线圈；共振充电则是使两个线圈都达到谐振频率产生共振效应。尽管这两种技术都采用感应耦合，但所谓“感应充电”通常是指紧密耦合的充电方式。

　　感应充电概述

　　感应充电方式是低功耗便携式设备和可穿戴设备的理想选择，但可能不适合一些大型产品，所以我们先讨论感应充电，最后再讨论谐振充电。

　　感应充电的效率很高，但是对线圈的失调非常敏感。电力的传输与距离的平方成反比关系，随着距离的增加电力传输效率会迅速下降。为了提高效率，用户使用的产品中两个线圈的距离一般都会保持在7mm以内，如果用户移动了接收设备，系统就会检测到充电效率的下降而终止电力传输。

　　图2显示了使用两个Rohm器件的感应式无线充电系统的架构图，稍后将对此展开讨论。在大多数应用中，无线充电系统还包含另两个模块：一个是为发射器充电的交流/直流电源，一个是接收器后面的锂离子电池充电器。

图2：感应充电系统架构图 (资料来源：Mouser Electronics)

　　目前有两个相互竞争的感应充电标准：无线充电联盟（WPC）推出的Qi标准和AirFuel联盟支持的AirFuel感应充电标准，两者的工作频率分别在100-200KHz和100-350KHz，它们的整体效率都超过了70%。     

　　很多制造商的产品都同时支持这两种标准，比如三星的Galaxy S6和S7智能手机同时支持Qi和AirFuel无线充电标准。

　　无论是Qi还是AirFuel无线充电系统都是通过发射线圈将电力传送给接收线圈，但是都由接收端来控制充电的总量。接收端通过改变初级线圈的负载实现与发射端的通信，Qi标准规定2kbps的数据传输速率以及双相位编码。AirFuel标准则定义了六种不同的通信符号，每个AirFuel无线充电系统接收端都有唯一的六字节ID识别码，这个识别ID是在系统启动时由接收端传送给发射端。