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无线充电磁感应/磁共振标准并进

导读: 无线充电应用产品将大量涌现。消费者对行动装置电池续航力的要求,促使无线充电技术快速演进,不仅磁感应标准与生态系统日益完备,且应用版图不断扩大。

  无线充电应用产品将大量涌现。消费者对行动装置电池续航力的要求,促使无线充电技术快速演进,不仅磁感应标准与生态系统日益完备,且应用版图不断扩大。可实现更长充电距离的磁共振技术规范与解决方案近期也大有突破,可望进一步延伸无线充电的市场触角。

  在电子产业中,无线电源技术是明显成长的领域,且强化各式各样的应用。无线充电数量成长动能,其一是来自消费者对于采用电池做为电源的可穿戴电子装置需求大增,另一则是充电的不便利性。具备无线充电能力的可穿戴设备数量已大幅成长,且随着这个成长趋势的持续,无线电源将成为日常生活及可穿戴设备使用习惯中的一环。

  在消费市场中,鉴于开发标准、解决方案微型化、成本降低等考量,磁感应(MI)及磁共振(MR)两种技术成为具有主导地位的无线电源传送技术。

  由于有着较紧密的磁耦合,磁感应目前可提供较高的电源传送、设计较简单,且具有较好的效率;至于磁共振则是能够提供较多的空间自由度、每一个发射板 (Transmitter Pad)可容纳多个接收装置,以及在近场金属物体上累积的热量较少。在磁感应领域有两个盛行的标准:无线充电联盟(WPC)的“Qi”标准,以及电源事务联盟(PMA)的标准。对于现今以磁感应为基础的可穿戴设备设计人员而言,问题因此产生,也就是是否可以确保与“Qi”标准、“PMA”标准,或与两个标准的相容性。

  磁共振的标准主要由无线电力联盟(Alliance for Wireless Power, A4WP)主导。与“Qi”标准或“PMA”标准相容的产品,目前已上架销售,而以A4WP为基础的产品则被预期要在2014年问世。

  本文旨在检视无线电源产业以及磁感应与磁共振技术的相关性;同时还会讨论制造磁感应无线电源接收器的晶片制造商,可以如何协助磁感应技术克服双重标准的问题。

  生态系统成形 无线充电商用加速

  在日常生活的许多方面,电源及资料的有线连接不便利性,已是无可避免。无线资料存取已经无所不在,但是类似的简单无线电源接取却仍不可得。外出时得随身带着笨重的插头、电线及转接器,且须烦恼着找寻可用的公共电源插座,这种麻烦事总是一再重复。

  在建立普及的无线电源生态系统后,行动电话将受惠最多,主因是行动电话有着大面积且高亮度的显示器、威力强大的多核心处理器、各种内建无线功能、需要即时资料的应用程式,及新的生物识别应用程式等,这些因素会导致手机在一天内须重新充电好几次。

  此外,消费者的需求倾向更轻及更薄的装置,但不幸的,锂离子电池的功率密度并没有对应增加。为回应消费者的需求,主要可穿戴设备制造商都已开始出货与“Qi”标准(目前最盛行的无线充电标准)相容的行动电话。行动电话营运商并鼓励无线电源传送生态系统的建置,以让行动装置可达成随时随地充电,且能传输无线资料的目的。

  只要将装置放在支援无线电源的装置上,即可进行无线充电,前提是发射板须能广泛设置,而这样的建置已然发生。

  目前在家庭及办公室中,已经有各种不同形式尺寸的Qi与PMA发射板可供选择。丰田(Toyota)与克莱斯勒(Chrysler)的新车种已提供Qi标准发射器的选择,且未来还会有更多车款也会提供此功能;此外,许多售后市场(After Market)汽车解决方案也都问世。

  PMA正快速签署合作伙伴协议,这些合作伙伴发现在他们的餐厅、零售商场、旅馆,以及其他场所中建置无线电源生态系统与智能型网路,可藉此吸引顾客,并可能形成另外一项收入来源。举例而言,星巴克的“Never Powerless”计画于2012年开始在麻萨诸塞州波士顿展开,并已开始在硅谷地区进行新的建置,中期计画则是仅在美国地区就要提供超过一百万个充电点。

  随着发射器站生态系统与标准的建立,可支援多种无线电源标准的行动装置将受惠最多。IDT等公司所推出的类比与数位技术正快速发展,对于无线电源的需求也不断成长,这些在IMS Research的研究报告中皆有强调,此报告说明在未来数年内,无线电源产品的出货量预期将会出现爆炸性成长,至2016年将超过叁亿台,且于2018 年达到十亿台。这代表着2011年没有无线充电需求的市场,已成为一个明显成长的市场。

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