“怎么摆脱数据线完成“隔空”充电？看这里！”

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科学技术日报记者谢开飞通讯员欧阳桂莲

空充电、脱离数据线……随着物联网、可穿戴设备的迅速发展，客户开始厌倦杂乱的电缆和需要频繁充电的电池，更多的电子设备进行无线充电。

前几天，在小米10周年发布会上，发布了小米10特大杯系列，将无线充电提高到50w，理论上通过无线充电只需要40分钟就可以充满手机。 小米除了“特大杯”三款产品外，还根据手机的采用诉求推出了两种无线充电附件产品。

无线充电的基本原理是什么？ 有线充电和无线充电对硬件性能有什么不同的要求吗？ 无线充电的未来会取代有线吗？ 对此，科技日报记者采访了国内相关专家。

对电子设备进行无线充电是怎么回事？

无线充电技术顾名思义，是一种非物理接触的电力传输方法，充电器的位置没有限制，只要将移动设备放在充电板上，就可以进行“隔离空”充电。

目前，无线充电作为一种便携式充电方法，已应用于生活的许多行业。 包括手机、平板电脑、电动牙刷、手环、电子手表、电子眼镜等各种小功率电子设备的充电。

在可穿戴行业，可以为人体植入电路充电，也可以为扫地机器人等小型家用机器人自动充电，还可以为室外公共区域提供公益性和租赁式充电服务。 此外，电动汽车的无线充电可以摆脱粗大的充电电缆，随时随地实现无线充电，将成为未来重要的应用场景。

那么，这个技术怎么给“间隔空”充电呢？ “无线充电技术来源于尼古拉·特斯拉的无线电力传输构想，第一个理论基础是电磁感应，可以简单理解为‘电、磁、电’的原理。 ”厦门大学新闻学院副院长洪学敏教授说。

洪学敏以手机为例进行说明，手机充电器有磁芯，外面缠绕着线圈，充电器一侧的电流通过线圈产生感应磁场，电磁场可以在空之间传输。 另外，手机也有对应的接收线圈，在一定空范围内接受充电器的电磁场，通过充电电路可以给手机充电。

随着技术的飞速发展，磁共振、电场耦合、电波等其他方法也可以实现无线充电，但目前最重要的无线充电方法各有优缺点。

“电磁感应式目前发展迅速，最成熟，可以大规模普及，对环境的适应能力也很强，商业化和产业化正在发展。 ”。 华东师范大学通信电子工程学院、上海市多维新闻解决点实验室教授李庆利介绍，这种方式使用频率普遍较低，远程仅存在少量电磁波，因此对其他设备的电磁干扰较小，对人体、动物等的影响较小。 但是，在这种电磁感应的形式下，充电效率低，难以满足大电力设备的充电诉求。

磁共振无线充电方法具有传输距离远、可以进行一对多的无线充电等优点，适用于未来新能源汽车无线充电、公共场所无线充电热点配置等应用场景的宣传采用。 电波式、电场耦合式无线充电技术在未来产业化的应用场景中还有待进一步探索。

无线充电具有便利性和通用性

有线充电和无线充电在硬件性能上有什么区别？

科技日报记者表示，有线充电目前已经非常成熟，硬件上只需要相应的接口和电源管理接口电路。 无线充电与有线充电相比对设备的硬件性能要求更高，需要根据充电方法重新设计充电器和接收器两者。

“例如，手机、智能佩戴等电子设备通常包含中央解决方案( cpu )、数字信号解决( dsp )等运算解决芯片，无线充电的高频交变电场可能会对这些芯片的工作人员造成一定程度的干扰，屏蔽 ”李庆利说。

洪学敏还指出，目前无线充电的转换效率仍低于有线充电，因此存在电力损耗问题，产生不必要的热能，导致电子设备主体温度上升。 这是因为电池可能需要提高一点耐热性能。

无线充电技术越来越成熟，产品设计更加紧凑、小型化，具备一定的特点:在电子设备过多的情况下，处理电缆过多的问题。 提高电气安全性，免除插拔，不放电，不腐蚀老化电源线导致的触电风险设备密封性好，具有良好的防水防潮能力，在潮湿或积水的情况下也可以安全采用。 促进新能源交通工具宣传，减少空气体污染。

“无线充电技术极大地满足了人们对电子设备便携性、效率和环境质量的追求。 因为这种无线充电技术是未来的第一趋势，快速发展前景广阔，很可能替代有线充电。 ”李庆利说。