摘要：磁感應與磁共振是目前最主要的兩種無線充電技術，本文分析各種技術的優缺點。

　　無線電源技術領域近期的活動引起了一些思考，采用什么樣的解決方案才是理想的?對于消費類市場，磁感應(Magnetic Induction，簡稱 MI)或磁共振(Magnetic Resonant，簡稱 MR)都是備選方案。無論消費市場朝哪個方向發展，一個已知的事實是，無線充電必將得到采用。未來兩三年內我們將會看到，在手機提供商的主要推動下，無線充電將開始向手機生態系統市場滲透。擁有強大生態系統的計算領域將緊隨其后，使無線充電技術的采用進入下一個增長階段。之后，無線電源技術很有可能擴展到支持手機和計算解決方案的基礎設施中。未來的架構和解決方案中怎樣運用無線電源技術，上述應用將僅僅是一個開端。

　　關于無線電源技術的采用率及其潛在的總體有效市場(Total Available Market，簡稱TAM)，已經有很多調查報告和市場研究了。提供準確的市場信息是具有挑戰性的，因為采用率和技術選擇是這些預測的關鍵參數。就磁感應技術而言，主要有兩個流行標準：無線充電聯盟(Wireless Power Consortium，簡稱 WPC)和電源事務聯盟(Power Matters Alliance，簡稱PMA)。這兩個標準都相當成熟，很多產品已經用在消費市場了。無線電源聯盟(Alliance for Wireless Power，簡稱 A4WP)是第一個基于磁共振技術的標準。應該提到的一點是，英特爾的無線充電技術(Wireless Charging Technology)也是基于磁共振技術的，其定位是超級本及其自身生態系統。Power by Proxy、Witricity等其他技術已經在工業和軍工行業中得到應用，現在也在向消費市場滲透。所有這些標準和解決方案都引起了一些疑問，例如，無線電源技術將向哪個方向發展?采用哪些解決方案是理想的?在我們能回答這些問題之前，很重要的一點是，要了解磁感應和磁共振技術的根本差別。基于這種了解以及應用/系統的要求，才能為給定應用選擇合適的解決方案。　　

 

　　移動設備

　　在消費市場中，移動設備正在率先采用無線電源解決方案。隨著 LTE 技術的采用、通信速度的提高和帶寬的增大，至少在未來幾年內，使得移動設備不會受到任何限制。便利性是促使移動設備在消費市場普及的關鍵因素之一。手機、平板電腦、媒體播放器、移動電視等不同的移動設備需要不同接口連接器的各種適配器。為了給移動設備充電，人們卻需要攜帶很多不同的連接器和適配器。擁有強大的支持性基礎設施和生態系統的通用無線適配器，可以解決這些需求。在汽車、咖啡店、圖書館、餐館、火車、飛機、辦公室和會議室中提供無線充電，將滿足人們所需的便利性。

　　每兩三年，移動設備都會升級，以改善外觀，提升性能和功能。這種升級迫使功率需求、連接器和接口改變，因此通常需要新的適配器。這種改變和升級迫使現有適配器遭到淘汰或丟棄，造成浪費。消除各種不同的適配器和連接方式，改用標準的無線充電，將有助于減少電子產品浪費，并提升移動設備的環保品質。

　　另一個重要因素是移動設備的技術升級，采用 1080P、3D 等顯示技術就是一個很好的例子。移動設備會越來越多地采用高分辨率顯示技術以提升所需性能，這類技術由具備多核 CPU 的高性能圖形控制器所支持。越來越多的移動設備將會增加各種功能，例如集成3D GPS 解決方案、高性能視頻和音頻技術、NFC 技術、便攜式電視、高性能游戲等。這些功能和需求大部分會要求設備的電池提供更大的功率。

　　移動設備的能源一般是 Li+/聚合物電池組，從幾年前開始，這類電池組的能量密度就飽和了。為了增大電池容量、延長電池壽命，在Li+ 的電池組領域，技術提高和轉移開始向各種金屬化方向發展，但是這些都無法跟上對電池組越來越高的功率需求。電池組的物理尺寸也必須很小，以滿足移動設備的應用要求。但是單位體積的電池容量已經達到它的極限，解決方法或者是需要更大的電池容量，或者是更頻繁地充電。在移動設備變得越來越小的同時，使用容量更大的電池會影響設備的尺寸和總體方案的成本。還應該提到的一點是，容量更大的電池需要更快速地充電，在保持電池生命周期和所需壽命的情況下，這可能導致電池發生化學方面的變化。對于這種情況，顯而易見的解決方法似乎是更頻繁地充電。

　　我們周圍任何使用電力的地方都有采用無線電源技術的潛在可能。對于給定應用而言，磁感應或磁共振，哪一種更好?為了回答這個問題，我們需要回顧一下這兩種技術各自的基本原理。

　　磁路

　　磁感應和磁共振這兩種技術的架構有很多相似之處。例如，二者都將磁場用作傳送功率的橋梁。

　　在這兩種技術中，電流被引入進一個諧振電路，進而產生磁場來傳送功率。磁路的規格對電磁場的形成有很大影響。利用電磁屏蔽和/或磁心的物理形狀，可以抑制和/或引導磁通量。通過提高電磁屏蔽層的磁導率，可以改善通量密度和通量抑制。成本和厚度是選擇合適的電磁屏蔽材料時考慮的關鍵因素。在電磁場場中接收和發送線圈的對準度以及二者之間的距離決定功率傳輸的效率;接收和發送線圈分離越遠，功率傳送效率就越低。還有其他一些因素對能量傳送效率有很大影響，包括諧振頻率、發送與接收線圈尺寸之比、耦合因數、線圈阻抗、趨膚效應、AC 和 DC 組件以及線圈寄生參數。

　　隨著x、y 和 z 分離度以及發送和接收線圈之間比例角的增大，損耗和效率將受到極大的影響。