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摘要：随着电子化信息技术的发展和人们生活水平的提高，各种电子设备、电动汽车已成为了人们工作生活的“好帮手”。但是随着电子产品、电子设备品类的增多，如何为这些产品安全、快速、稳定、可靠的充电，成为各个厂家研究的重要课题。经济的发展推动技术的革新，无线充电技术应运而生，为我们带来极大便利。下文便对无线充电的技术原理、发展前景作了阐述。
关键词：无线充电技术;应用领域;发展前景
引言:
“无线充电”是用一种利用专门设计的传送设备和接受设备将电能转换为电波的技术，通过电磁感应进行能量的传输和交换。它让我们摆脱了充电线的束缚，同时也令充电过程更加安全可靠。令人欣慰的是，科学技术的不断进步使传输效率不断的提高，最大传输效率接近99％。在对不同的电子机械产品进行充电时，被充电设备可以自动识别应对，选取最佳的充电功率。充电过程中，充电设备和接被充电机械设备可以同时工作，电量充满的时候，两个装置可以自动停止充电，进入休眠状态。直到现在，无线充电技术依然处于小面积的使用阶段，主要应用在消费类电子产品中，没有大范围推广应用。不过随着科学的进步，无线充电技术一定会很快的进入到大家的生活工作当中，给我们带来方便，提供便捷的充电服务。今后无线充电技术的大规模商用，必将推动各行各业的发展，建筑行业的机电工程施工必然在列。
一.无线充电技术的原理及发展现状
1.无线充电技术的原理
Wireless charging technology，说的是用电池的机械设备不需要借助于导线的连接，利用电磁感应原理实现无导线充电。一个发射设备和接收设备用相应的无线连接来输出和接收感应信号进行一定距离无线充电的一项技术，源于无线电力输送技术。无线充电技术是21世纪的核心技术之一，现在主要用于小功率、短距离的能量传输。由于输出端与接收端之间以磁场的方式传递能量，两者之间无需导线连接就能进行能量交换。现在无线充电技术主要有电场耦合式、电磁感应、磁共振式、无线电波式四种，这几种方式可以用于不同距离、不同功率的无线充电。现在市场上主流产品均为电感技术，大功率的无线充电技术仍有很多瓶颈需要克服。
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2.无线充电技术的发展现状
（1）无线充电技术发展到今天，广泛应用到日常生活、农业、工业电子产品上。比如电动理发刀、电灯和手机等小电器无线充电，也可为电动汽车无线充电。在电动汽车方面庞巴迪研发无线充电系统PRIMOVE，于2013年将该系统成功应用到纯电动巴士无线充电上。德国布伦瑞克市M19路无线充电巴士独特的设计方案将电磁场定向的传输，使在巴士车内几乎不会检测电磁场，车外电磁场强度只有国际标准的四分之一，在乘客上车的30秒内就可以补充航行的电量，电动巴士不用再装上两三多重的电池，这方面可以减轻车身重量和空间，而节省下来的空间可用于放置更多座椅。可以看出，无线充电技术虽然发展的如火如荼，但仍处于研发阶段。
（2）无线充电标准有PMA、Qi、A4WP三种标准直到现在尚未统一。而Qi的标准使用最为广泛，无线充电联盟力推这个标准;但是不是所有的制造商都会选择这三个厂商，比如苹果、Energous各自都有自己单独的技术，也可以这么说，现在的无线充电技术发展的标准不能让所有人满意，标准的设立还有很长的路要走。
（3）无线充电是和生活、工业、农业、建筑业息息相关的科技成就，将影响整个人类的发展。而现在的无线充电技术还有很多瑕疵、缺陷。第一是效率的问题：输入效率比较低，充能的时间太长，比较浪费时间，大功率的远距离机械设备消耗的能量和浪费能量会很多;第二是安全性的问题：功率大的无线充电技术产生的电磁感应污染会更大，会影响人和动植物的生长，还会干扰日常的网路通信，可能会对网路信号产生影响;第三是方便性和实用性问题：装置在充电的时候不能够移动，移动的时候就不能正常充电，从使用角度来看，并不比有线充电方便多少;还有就是造价成本较高，价格昂贵。整体来说，无线充电的设备在电子市场上并不是特别有吸引力的功能，不能成为消费者关注的重点，并没有实质性的变化;还没有大规模的使用，还没有在市场上形成气候，无线充电技术的方便性只是一个小的卖点，不能未被大众接受，风声大雨点小。现在的无线充电技术面临着很多挑战，但是也有很多发展机遇，我本人认为发展的潜力还是很大的。
二.无线充电技术的未来方向
无线充电技术在一些特殊的领域具有不可替代重要用途，如医用植入设备，无线传感网路，深水工作电子设备，建筑行业机电工程施工等等。医用的小型植入体内设备，比如医用除颤器，心脏除颤器可在必要时候能够放出一定的电信号用于激发心脏的正常运作。但医用除颤器的电量是一定的，虽然可供使用多年，但是如果电量耗完的情况下，则需要再动手术植入。如果人体内的医用设备可以多次充能，就会解决很多问题，避免二比手术，只需要动一次手术即可解决问题，完全防止二次手术的危害。还有深海机械人，如蛟龙号，它用的是电能也就是说它只能工作一定的时间，就要浮上水面补充能量。蓄电池要占用大量的空间，本身还有一定的重量。如果能用无线充电技术，就可以不用那些笨重的电池，不但可以长时间在水下停留工作，而且还可以减少自身重量，节约大量的空间，更加有利于它的移动和工作。同样在建筑行业机电工程施工中，无线充电技术无线路连接的特性也能发挥重要作用。譬如高速公路用电负荷属于沿线分散性负荷，供电的点多，沿线路灯及各种用电负荷均从公用变压器上引接电源线路。为了保证电能质量，每隔一定距离设置一台变压器，而电力变压器和输电电缆的增加直接导致了高速公路建设投资和运行成本的增加，同时变压器安装和电缆敷设也无形之中增加了人力成本的投入。综合考虑能源构成、系统结构、成本、运输、施工维护等条件，可以采用成熟的太阳能光伏发电技术与无线充电技术相结合，为高速公路上的路灯、LED指示牌、监控摄像机等机电设备供电，完全不需要大型的供电线缆，提高了供电的安全性。因此，无线充电技术在这些特殊虽不常用但很重要的领域能够很好的利用，对于我们高新技术的发展和国力的提升都有很大的帮助。无线充电技术随着研究发展在不久将会有着更为广阔的发展前景，不但在消费电子领城发展状况良好而且在新能源汽车产业中也有着良好的应用前景。
结束语:无线充电技术在我们生活中起到越来越重要的作用，是不可或缺的生活必备品，是当今社会电子技术发展的一个重要方向。无线充电技术的应用可以使得人们随时随地感受科技改变生活，更能助力我们科研人员去创新和发展新工艺、新技术。电子信息的时代已经到来，并且已普及到我们的生活，无线充电技术的出现将为祖国科学技术的发展起到深远的推动作用。
参考文献:
[1]黄润鸿,张波,朱喆,罗兵,明哲. 无线电能传输技术电磁环境研究综述[J].南方电网技术,2016,10(11):39-44.
[2]邱红. 无线充电技术应用现状及发展前景[J].科技创新与应用,2016,(15):75.
论文作者:赵强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/1
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