无线充电技术在智能终端设备中的应用

 无线充电技术在智能终端设备中的应用

姚胜伟

贵州航天风华精密设备有限公司  550009

摘要

随着社会经济的快速发展，人们对智能终端设备提出了越来越高的要求，不仅要拥有强大的功能，还要有良好的便携性，因此无线充电技术得到了人们的高度重视。无线充电技术利用电磁感应原理，无需充电线就能实现对智能终端设备的充电，受到了人们的广泛欢迎。因此，对无线充电技术的原理进行简单地阐述分析，详细探讨无线充电技术在终端智能设备中的应用，并对无线充电技术的未来发展趋势进行预测分析，具有重要的理论意义和实践价值。

关键词：无线充电技术；智能终端设备；应用

一、无线充电技术简介

无线充电技术最早出现于19世纪末期，是物理学家Nikola Tesla创新发明的，他首次展示了磁共振耦合现象，也就是在两个电路（一个发射器，一个接收器）之间建立磁场，利用空气实现能量传输，但是在之后的一个世纪里，无线充电技术并没有得到实践应用，直到智能手机、新能源汽车的出现，无线充电技术再次进入人们的视野，并得到了充足有效的发展。

二、无线充电技术的原理及标准

截止到目前为止，无线充电技术主要有三种类型：第一种是电磁感应（Inductive）；第二种是磁场共振（Resonant）；第三种是射频微波（RF），其中电磁感应、磁场共振无线充电技术属于无线充电联盟（WPC）的QI规范，而Air Fuel联盟极力发展射频微波无线充电技术。

电磁感应无线充电技术是市场上最为成熟的技术，其原理是电流通过发送端线圈时，在周围形成一个感应磁场，接收端的线圈内部也会产生感应电流，进而实现电能的无线传输。WPC联盟创新设计的QI标准采用的就是电磁感应式无线充电技术，这种充电方式的电能转化效率高，但是也存在一定的缺陷与不足，即充电距离非常短，只有10mm左右。这种充电技术对设备的位置要求非常高，充电时需要对准线圈，导致用户在使用过程中存在诸多不便。

电磁感应无线充电技术也是利用线圈来实现充电功能，但是这种无线充电方式是利用谐振方式传输电能，其充电原理如下所示：首先，将主电压转换成高频交流电，借助发射电路将其传输到发射线圈；然后，发射线圈会产生一个磁场，使得一定区域内的接收线圈产生谐振，并产生相应的电流；最后，电流被接收电路转化成直流电，为设备提供电能支持。与电磁感应无线充电技术相比，磁场共振无线充电技术对接收端和发射端的耦合没有太高的要求，而且电能传输距离比较远，最高可达到50mm。

三、无线充电技术在智能终端设备中的应用

（一）在智能手机中的应用

在所有的无线充电产品中 ，智能手机的占比最大，而且在未来有着巨大的发展空间。诸如三星很早就开始研发无线充电技术，并在旗舰手机中增加了无线充电功能，苹果在2017年发布的Iphone 8也拥有了无线充电功能，这些智能手机都支持QI无线充电标准，为用户的日常充电提供了极大的方便。如今，无线充电板已经得到了广泛的普及与应用，只要智能手机符合QI标准，就能实现无线充电。智能手机无线充电技术基本上都是采用电磁感应技术，我国的芯片供应商、无线充电器厂商、手机制造厂商已经走在了无线充电产业的前沿，致力于无线充电技术的研发与应用，在未来的发展过程中，无线充电技术的充电效率会大大提升，为广大用户带来实实在在的方便。

（二）在新能源汽车中的应用

最近几年，新能源汽车得到了充足有效的发展，逐渐向着“四化”的方向发展，汽车无线充电技术也得到了很多主机厂的重视。与此同时，我国政府对汽车无线充电技术也给予了高度重视，分别于2020年、2021年发布了七项无线充电技术标准，为汽车无线充电技术应用奠定了良好的基础。与此同时，很多国家都对新能源汽车无线充电进行了全面深入地研究，例如宝马560e、奔驰S500e都已经实现了无线充电技术商业化，多条无线充电公路已经进入试验阶段。从技术层次分析，最具发展潜力的是电磁共振式无线充电技术，这种无线充电技术的传输距离比较远，还能对多辆汽车进行充电，只要将汽车行驶到指定位置，就能实现无线充电。但是值得说明的是：当下的汽车无线充电技术还不够完美，具体表现在充电功率比较小、充电速度慢、充电成本高等等，相应在以后的发展过程中，新能源汽车无线充电的技术问题会逐渐得到解决，为新能源汽车充电提供更大的方便。

（三）在家用电器中的应用

如今，日用小家电诸如电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等都拥有了无线充电功能，用户不需要连接充电线，只需要将家电设备放在无线充电板上，就能够实现无线充电。在这方面，海尔和菲利普工作做的比较好，创新推出了无线供电料理机、无线供电电饭煲等等，受到了广大民众的广泛欢迎。从产品角度分析，当下市场上已经出现了很多品牌的TWS耳机，这种耳机都拥有用充电仓蓄电功能，也就是小型无线充电系统，大大提升了用户的体验感。全球知名电脑厂商戴尔创新推出了一款无线充电二合一笔记本电脑，使用者不需要任何数据线，就能够快速从mat上移除电脑，并快速链接到mat实现无线充电。总而言之，家用电器中的无线充电技术目前还处于起步发展阶段，只有一些高端智能家居拥有无线充电功能，距离广泛普及和商业化应用还有一定的距离。

四、无线充电技术的发展前景分析

无线充电技术必然会向着高快捷、更高效、更方便的方向发展，随着无线充电技术的快速发展，该技术将会在智能穿戴、智能家居、电动汽车等诸多领域得到广泛地普及与应用。当下人们的生活习惯已经发生了巨大的改变，对设备的智能化水平提出了越来越高的要求，充电麻烦、电量不足等问题极大地影响了人们的体验，而无线充电功能的普及与应用，能够大大提升智能设备日常充电的便捷程度，有效延长智能设备的续航时间，带给用户更持久、更良好的体验。与此同时，智能家居的发展速度非常快，在互联网技术的支持下，智能家居能够为人们提供更人性化、更周到的服务。未来的智能家居必然会朝着无线充电的方向发展，智能家居和无线充电技术的完美结合，势必会对人们的生活产生巨大的影响。

总结

无线充电技术已经成为智能手机、智能家居、新能源汽车的必备技能，能够为人们带来更方便、更快捷、更人性化的体验。就目前来看，无线充电技术还处于起步摸索阶段，只有一些高端的智能终端设备支持无线充电技术。但是不可否认的是：无线充电技术的研发与应用是未来的必然趋势，这将成为改变人类生活方式和信息技术产业的关键技术之一。在以后的发展过程中，无线充电技术会向着高效、便捷、智能化的方向发展，在智能终端设备中发挥出更大的职能作用。

参考文献

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