无线充电技术改善移动设备应用体验 未来发展值得期待

镭射光感应无线充电技术，电力传输距离与功率较不受限，甚至可以建造电力输送塔，直接线上传输能量、再由接收侧转换成电力输出。LaserMotive

在新款智能手机相继导入无线充电技术后，无线充电应用的便利性也逐渐被终端用户所了解，其实无线充电技术不只是手机电池充电用途，在中小型电子商品、甚至是EV电动车，都能透过无线充电技术提升设备使用便利性。

检视无线充电技术的实践方式，其实也可以称做感应式充电或是非接触式感应充电称之，目前主流无线充电应用技术为利用电磁原理的近场感应形式，以电感耦合将充电电能量自供电设备(Tx)传送(转换)至用电设备(Rx)的技术，在Rx端可以直接取得电力转换至装置设备的充电电能、或是做为直接用以驱动设备运行的电力。

电力传输路径无线化  设计优化好处多

而充电路径无线化的优点相当多，由于电力能量自供电端与用电端无线化的传输方式，已透过电感耦合方式传送能量，可以做到供电端与用电端两方无需使用电线连接，在供电端与用电端都可以做到零接点的设计，这样的好处不仅可以在移动设备应用上更简化使用频繁的充电过程变得更直觉简单，也能让充电连接器不至于反覆插拔导致连接器故障损坏，相关技术若用于户外充电设备的布署使用，甚至可以将充电设施做更完善的防水、防尘设计，也能减少外露电源线材避免虫蛀、鼠啃避免许多设备维护问题。

而对于充电操作无线化应用，目前采行电磁感应的应用技术为主，电力传输可以透过转换成电磁波达到电力输送目的，但实际上电力转换至电磁波后仍会造成朝四周辐射形成能量损失，而电力无线化传输为在Tx供电端运用铜制线圈发出特定频率之电磁波、由Rx用电端使用线圈接收电磁波后转换成电能输出，建构一简易的充电回路。

电磁感应/磁耦共振/RF/镭射光感应  竞逐无线电力传输应用市场

但实际上无线充电的技术实践，远比前述更复杂得多，因为以充电回路无线化的方案来说，可用的无线化技术其实相当多元，利用电磁感应或是磁耦共振方式无线传输电能只是其中几项技术方案，而无线化传输能量还可以运用如微电波转换、镭射光感应、电导式或是电压效应等，但在众多无线能源传输技术中，仍以电磁感应的应用技术在能量转换率、实用性等表现更为优异、成熟。

以目前技术与应用相对成熟的电磁感应式无线充电技术技术来说，基本原理为来自法拉第电磁理论而来，由单侧电磁线圈产生磁通量、另由近接感应侧的线圈产生电流反应，目前电磁感应式的无线电力传递，其能量转换效率约可达到7成以上，尚可满足小功率的电力设备的电能传递需求。

传输距离与能源转换效率  成为选择无线充电方案关键

至于磁耦共振无线电力传送技术，技术原理来自音叉共振的物理现象，为将线圈经通电产生特定频率磁场、而近接设置同频率线圈产生震荡、转换产生电流，应用方式例如可以在笔记本电脑或是桌上型电脑设置电力传输线圈，周围电子设备或电脑周边可以装载同频率接收器无线取用所传输的电力。

微电波转换技术方案，其实RF无线电波本身就具备一定程度的能量，透过无线电传输再将无线电信号的能量分离、收集，即可将能量转成为电力，如WattUp、Octa、Powercast等无线RF充电技术，其中，WattUp在CES2015即展示在15英尺距离内为数个支持RF装置充电的试作品，但装置也会随着与RF电力源的距离远近而有传输能量损失，但目前充电效率表现并不显眼、充电时间长，因为发展潜力富想像空间，后续技术改进状态仍值得持续关注。

镭射光感应技术可以说是众无线充电技术中相对较奇特的技术方案，镭射光感应技术原理与太阳能概念差不多，为以镭射光来取代太阳能，在电源供应侧运用镭射发射至电力接收端的太阳电池表面，电力供应侧为使用半导体镭射技术将电能转换为光能，电力接收侧为将光能转换成电能，其转换效率视太阳能电池板本身的转换效率，但在Tx电力供应端本身的电能转换至镭射光的阶段，也会产生一定程度的能源消耗，镭射光感应技术其实使用限制相对较多，一方面镭射光源传输路径易受障碍物、天候因素影响，同时，高能量镭射对人眼或人体具一定程度伤害，多数为军事设备或特殊用途导入应用为主。

移动设备无线充电  以磁感应/磁耦共振技术应用为主

除了前述几种常见无线充电技术外，目前主流无线充电技术仍以转换率较高的电磁感应式无线充电技术为主，使用其技术的无线充电联盟主要有PMA(Power Matters Alliance)(磁感应+磁耦共振)、WPC(Wireless Power Consortium)(磁感应)，而A4WP(Alliance for Wireless Power)则是采行磁耦共振无线充电技术为主。

WPC于2008年成立，会员有飞利浦、德州仪器、三洋电机、罗技电子、每哦家半导体...等，推出Qi无线充电规格，由于较早释出完整规格与技术标准，因此多数移动设备业者较积极导入其无线充电技术方案，而台厂微控制器、电源IC业者较早也押宝WPC阵营，如联发科、凌通、茂达等均有推出Qi收发器与对应模块，部分厂商甚至在CES 2015即展出支持新QI 1.2版可应用于15W的无线快充应用，大幅增强了无线充电的实用价值。

PMA成立于2012年，目前取得Google、AT&T、星巴克加盟。至于A4WP阵营则在2014年与PMA结盟，将无线充电技术扩展至大型电子设备应用，A4WP与PMA签订了和协议与共同进行用以管理无线充电设备之Open Network API，扩展与完善无线充电应用周边技术。

在3C产品、移动智能装置发展中，在锂离子电池或相关电池技术发展呈现停滞，电子设备的能源需求提升，可以预期无线充电技术将会是未来能源技术发展的重点，尤其是无线化的能源传递技术，更可以让操作设备的便利性大幅提升，相关业者正积极致力改善无线充电的能源转换效率、使用安全性等关键问题，同时针对无线充电距离、线上无线充电效率改善等问题进行相关研究，未来发展值得期待。