无线充电三大标准优缺点及合并挑战

作者：时间：2018-08-27来源：网络收藏

根据HIS的预估，全球无线充电市场预计将从2013年的2.16亿美元，增加40倍，到2018年达到85亿美元(参考文献1)。但是，这个产业的发展会受到几个现存互不兼容标准的影响。展望未来，许多开发商的问题是，是否所有这些标准可以在一个作为无线充电之用的统一、经济实惠且高效的标准下共存。虽然无线功率转移的概念是在一个多世纪之前形成的，但在过去的几年里，尤其是在像无线充电联盟(WPC，成立于2008年成立)、电力事业联盟(PMA，成立于2012)、无线电力联盟(A4WP，又名Rezence，成立于2012年)等标准出现后，无线功率转移已经开始有了实质的作用。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/387719.htm

价值链中的关键利益相关者有设备制造商、原始设计制造商(ODM)、半导体公司及基础设施公司;诸如三星、微软(诺基亚)、HTC和LG是设备制造商;原始设计制造商(ODM)有Primax、Uway、和三星机电等;半导体公司则像是TI、IDT、飞思卡尔、高通、英特尔、联发科、博通等;至于基础设施公司则是像麦当劳、Marriott、和星巴克，这些业者借着采用无线充电来为其客户提供一种增值服务。

除了作为一个消费电子配件之外，无线充电还可将其应用扩展到家居饰品、医疗、汽车、工业和国防应用。瑞典家具公司宜家(Ikea)最近宣布推出内嵌在其台灯之内的一批无线充电产品(参考文献2)。无线电力充电连同它的应用和使用情境，已成功地获得消费者的青睐，但大量采用该技术而跃居成市场主流的情况，仍未达到预期的水平。造成这种情况的其中一项主要原因是由于标准不一，以及支持相互竞争标准的各大营运商(在美国)。

上图为各种无线充电应用的使用场景。

在目前的标准环境中可望会浮现出两种可能性：。

●　出现一个单一的标准，这将可加快无线充电技术被采用的速度。

●　支持多模式无线充电的解决办法，其中，单一的发射器/接收器可以支持多个(WPC / PMA / A4WP)标准。

如果我们检视一下从技术规范(来自标准机构)到概念验证、产品开发、制造、以及成品的整个价值链，有几项因素会构成在开发某一特定技术时的创造、提供和截取价值的良好整体经验。这些都是要让该技术茁壮成长的基础。具体到无线充电，按优先级排列的关键因素如下：

●　经济上的可承受性：成本效益，从批发和零售的角度来看，开销要少

●　可用性：增强易用性，像是可以自由摆放、可同时多部器件充电，和在相当距离外充电的潜在能力

●　质量和安全性：符合特定产业对安全使用该技术的指导方针

●　互操作性/向后兼容性：标准之内和跨标准

●　技术扩散：通过定制和/或优化将使用情境扩展至其它应用

现有标准的比较

无线充电联盟

WPC(Wireless Power Consortium)在2008年宣布的无线充电标准被称为 “气(Qi)”，这是无线充电技术针对主流消费电子设备商业化的一大步。

气采用的原理是变压器电路的磁感应，其中，发射器和接收器线圈以非常接近的形式接合，从而实现电力的转移(参考文献4)。发射器在低工作电压下工作，视线圈的类型而定。在发射器(主)线圈中产生的电流将会产生一磁场，这又会在接收器(辅助)线圈感应出电流。接收到的电流可为接收器设备的电池供电，像是移动电话、平板计算机、照相机和智能手表等。发射器可为接收器提供一致的功率和电压电平。 Qi标准定义了通信协议，其中电力转移和接收到的量是最佳的。在接收器和发射器之间会有一通信封包传送协议，它与一些因素相关，例如，发射器发现到的接收器、接收器的状态和配置信息、接收器所要求的功率电平和电力传输的结束。

效率水平要视正确线圈的排列、Z的距离、和线圈类型的选择而定。典型效率范围为65%至75%之间。目前规范的版本是1.1版，未来还会继续推出多个版本，其中将会规定多台设备同时充电的支持、Z距离的增加，而焦点则会倾向磁共振。