杨洋

在这个季节里说到电，很多人可能和我一样，首先会想到的是夏天的闪电。电，通常存在于电线、电缆中，我们无法感受到它的存在。而闪电似乎是我们最能在大自然中感受到的电的形态。

今天要跟大家分享的无线充电技术，其实最早也源自于闪电收集的设想。但是因为闪电的平均电流高达3万安培，电压高达数亿伏特，输出功率相当于一个小型核电站，而它的每次闪现时间又非常短，且不固定，就算能收集下来，每次成功收集到的能量也仅相当于100升的汽油所具有的能量，其性价比就显得不那么令人满意了。

无线充电技术看似是一项激动人心的新兴技术，但是从无线电力传输的原理来看，只是一个再平常不过的日常应用了。提到无线电力传输，就不能不提到一个名字——尼古拉·特斯拉。没错，著名电动汽车品牌就是以他的名字命名的，他是与达·芬奇齐名的旷世奇才，被称为“交流电之父”。

早在1891年，尼古拉·特斯拉就已经证实了无线能量传输的可行性。特斯拉把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，可以在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。

再回头来看，我们现在的无线充电，它源于无线电力传输技术，又被称作“感应充电”或“非接触式感应充电”。这是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置。该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，电动牙刷的充电过程就是个典型案例。

这里所说的“耦合”，是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。概括地说，耦合就是指两个实体相互依赖于对方的一个量度。变化的电场会产生磁场，而变化的磁场又会变成电场，磁场和电场相辅相生，相互影响即为电磁耦合，这也符合能量守恒的科学规律。

说了这么多的物理名词，大家脑袋估计都有点晕乎乎的。其实，无线充电设备主要就是由两组特定线圈组成的。目前，主流的无线充电标准有四种：Qi标准、Power Matters Alliance（PMA）标准、Alliance for Wireless Power（A4WP）标准和iNPOFi技术，分别采用电磁感应、无线电波以及共振作用的原理工作。其中Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟（Wireless Power Consortium，简称WPC）推出的“无线充电”标准，采用了最为主流的电磁感应技术，具备便捷性和通用性两大特征。只要具备Qi的标识，都可以用Qi无线充电器进行充电。也许你已经猜到了，“Qi”这个图标正是汉语中“气”这个字的拼音，含义是“在亚洲哲学中代表“元气”的一股无形的能量”，寓意充电就像武侠小说中隔空传输“真气”一般自如。目前市场上已经可以买到成熟的Qi无线充电模块，只需要将一块Qi无线充电模块与充电触点相连或直接与手机充电接口连接，就能为手机加装无线充电的功能。

在未来几年内，手机、相机、笔记本电脑这些移动数码产品将很快普及无线充电，为无线充电及无线电力传输的大规模应用提供用武之地。