无线供电技术（Wireless Power）种类日渐增多，再加上产品商家或技术推广人员有意无意地或混淆或夸大相关技术的优点或局限性，使得如何选择合适自己的技术平台，对于普通的工程技术人员或市场销售人员来说，成了一件并不那么轻松的事情。以下面向欲投入到此项技术的产品开发者，讲解、分析各种无线供电技术及他们各自的功用及优缺点，应用领域。

一、无线供电技术分类

大致地讲，在当今可达到无线供电的途径主要有三种，它们各自具有的优越特性，使得这项技术被应用到各个不同的领域成为了可能。

1、RF（射频）接收技术

射频电力传输系统，常被称作射频接收系统，可以从某主动发射装置或从周边环境中采集能量。这些系统能以较低效率提供低电量，端到端的状况下效率通常会低于1%，但辐射半径却可达数米。因为可以为距离在几米内的仪器提供毫瓦级电量，故其在遥测领域被较多地使用。

但这种技术并不适用于消费类电子市场。主流产品所要求的电压明显高于RF技术能限达几个数量级。就算是接收量以10mW为单位，想要将一普通手持设备充满也要长达60至80天！

2、激光技术

此类技术能将高频电磁能量径直发送到指定的目标。激光系统使用的这种激光会被集中于一个光电转换单元，在这里光能将被转化成为电能。但是在电转化为光、光转化为电的这一过程之后，却显现出了低转化效率这一缺陷。并且这种有高频参与的方法是否能通过相关安全法规，成为了如今讨论的重点。

3、电感技术

电感系统使用初级线圈进行能量发送，而次级线圈则负责接收能量。因为这些线圈共同存在于它们的磁场中，故不需要“电”来参与连接的过程。电感供电系统又分两大类：密耦合系统与疏耦合系统。其中密耦合分支是较为常用的一种，并被普遍应用于消费市场、工业、军事以及医学等诸多方面。而疏耦合分支则是被认为很有潜力的新技术，但同时也面临着一些技术挑战。

A．密耦合电感系统

密耦合电感供电系统，它们依靠彼此的初级、次级线圈产生的紧密电磁连接进行工作。其中的耦合系数，即一项衡量磁链的系数，通常会大于0.5，在标准的系统中还会超过0.99。所以在某些特定的应用领域，此类系统的直流电转换效率通常都会高达90%-95%。

但是此类系统的缺点是必须以初级线圈为基准，极其精确地布置次级线圈。如果此系统的布局不准确，会导致耦合系数急剧下降并最终影响系统效率。这类系统所要求的准确精度高达+/-3mm，因此最近已经针对此问题专门配套了一个磁校准系统。另一缺点是一套系统只能支持单个仪器上的单个接收器，因为此密耦合法的初级、次级线圈在尺寸上要非常地符合。

B．疏耦合电感系统

疏耦合电感无线供电系统所利用的磁链可以非常疏松，通过在共振或近共振下的运作，使得以高于80%的转换效率传送300W的电量成为可能，并且不必在乎初级、次级线圈的相对位置、转角、或者是排列等的诸多问题。

对于这种长距有效并无需摆位的无线供电系统来说，其致命的缺点是在运作的同时，同样会把产生的较高的噪波传导并发送出去。此系统在需要努力通过常规测试的同时，也面临着在严重的电磁干扰上的巨大挑战。来自于一国际顶级手机生产厂家的报告中指出，一部5W的疏耦合无线供电器可以使一部移动电话的触摸屏、FM收音器和GSM接入装置失灵。在另一个实验中，一部传输范围在17cm*17cm*5cm的疏耦合无线供电系统在基调40dBV进行测试后，结果是无法达到FCC（美国联邦通信委员会）第十五章的要求。

另外，除了会产生较高的噪波外，疏耦合系统还要求精确的生产公差，并且在次级仪器端为了应对过电压或过电流而必备的控制与通信系统，其价格的昂贵程度已经街知巷闻了。所以如何在以上的几个种类中进行衡量并针对相关应用选择最适合的方案，就变得很重要了。

二、电感供电技术的系统组成

考量当今各企业开发产品使用到技术的热点，及未来发展趋势，本文选择了电感供电技术来作为讲解的重点，以此来向读者展示无线供电技术应该包括的几个部分，以及产品开发团队所需要的对应知识技能。比如当你认为电感供电技术是对你的产品方案最好的选择，那么你就需要组建一个由具备高端电磁知识、电力电子知识、控制论知识、材料学知识、EMI/EMC（电磁干扰与兼容）控制知识的工程师组成的团队，根据不同的系统可能还需要信息工程师，这样才可以保证相关产品的顺利开发及开展。

1、电磁系统部分（EM）

负责发送与捕获能量的电磁部分当然是整个系统的重点。对于电感系统来说，电磁因素所指的就是线圈及磁性材料了。制作线圈及磁性材料时，可用的方法其实仅为屈指可数的几种，而且一些关键的方案可以在公共资源中找到。最终系统设计的好坏决定于发送及接收线圈的架构优化程度，所以设计这些线圈的工程师不仅要熟知建立和覆盖磁场的知识，也要懂得电场知识，而且还要了解其相互的作用力及周围环境会造成的影响。总而言之，工程师们一定要对分析与计算科学有较为深刻与广阔的理解，才能保证最终的效果。

2、电力电子部分（Power electronics）

这一部分实际是作为电力系统设计的一部分存在的，内容可能会包括交流-直流继电器，或者电机马达的控制等。在无线供电系统设计中，则需要工程人员要熟知模拟电路及独立元件的特性，并兼知磁性材料科学、电池技术和热能控制技术。

3、自动控制部分

自动控制是一项关于如何建立组织并对其进行控制的科学，涉及了电子及机械两大学科。如在这种电力和磁力相关组成的系统中，则需要负责此部分的工程师必须具备可以开发及控制系统的能力。

4、材料科学

相关工程师一定要熟悉各种材料的电子性能、磁性能、热性能以及机械性能。这里则要求了须使用新型材料用于E&H的磁场屏蔽，很多用于无线供电系统的材料在2009年之前都没有被找到，因为很多都不符合相关要求。

5、电磁干扰与电磁兼容（EMI&EMC）

想要对电磁干扰和电磁兼容性进行控制，必须具备先进的噪声控制技术。像无线供电这样的系统会向周围空间及电源线发射较高的噪波，故传统的反噪波方案在此并不会奏效。这就要求工程师们不仅要熟悉各噪声源，还要了解传导发射与空间辐射在普通状态和特殊状态下的相应防范措施。

6、通信系统部分

组成通信系统的方法很多，他的作用其实就是使一部仪器可以连接到无线供电系统。这种连接使得仪器能与无线传送端的控制系统共享必要的信息，如电量状态与请求信息等。此部分将成为全系统中最昂贵的一个环节。

最后除了这些工程人员的资历审核外，还要强烈建议你寻找一家IP（知识产权）供应商，因为到现在已经有超过200项的相关专利，形成的网络已经完全覆盖了整个无线供电技术行业！千万不能图快图省事，不然可能引发的产权诉讼可能会令企业无法招架而导致严重的后果。

三、相关应用及开发服务

无线供电暂时还处于开发实验阶段，能称为成熟的产品并不多，现在较多被使用的场合中，有一个典型而且较完善的例子是电动牙刷充电器。因为电动牙刷经常会接触到水，故不宜采用直接充电方案。此类产品的充电座和牙刷中各有一个线圈，当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，类似一个变压器，故在对感应电压整流之后就可对镍镉电池充电了，整个电路消耗功率约为3W。

在手机无线充电领域，Palm算是走在前面的公司。Palm Pre首先将无线充电应用在了手机上面，只可惜无线充电距离尚未不理想，只支持短距离的无线充电，但是在传输距离为40厘米时其充电效率可达到95%之高。

意识到此项技术即将引发的市场轰动，众多的电子企业纷纷投入到相关产品的开发队伍中，针对这种趋势，技术开发智囊团队也相继产生，他们可以及时提供企业所需的产品或者技术支持，甚至可以提供成熟的开发团队和专利技术，对助推行业发展提供了有力支持。如WiPower公司就是一家比较成熟的无线供电技术服务提供商。

WiPower声称已开发了暂时独有的可同时用于多个仪器的疏耦合无线供电系统，并且它们不会受各自位置及转角的影响。此项技术还同时符合了电感形式及共模形式中下的辐射规范。而且在不久的将来，其中的通信系统将会从发送接收端中被淘汰，以此达到成本最小化的目的。WiPower还可向客户提供成熟产品、知识产权许可证和无线供电产品的设计开发服务。并向客户保证其工程团队是具备高端电磁技术、电力电子技术、控制器技术、材料学、EMI/EMC控制技术和信息技术的专业队伍。

WiPower的疏耦合电感技术平台，整合了公司在电磁领域、电力电子领域、控制领域和EMI/EMC控制领域中的创新专利，并且在可接受的价位上，使产品设计不仅达到了客户对功能性的期望，而且已满足了各种法律法规设定的标准。

查询进一步信息，请访问阅读英文版本《Selecting a Wireless Power Technology》，网址为http://www.wipower.com。