项目来了 | 隔空充电真的要实现了！

继共享单车后，共享充电宝成为又一个备受资本追捧的“风口”。

国内电商平台聚美优品以3亿元人民币战略投资深圳街电科技有限公司后，CEO陈欧在微博炫了一把富：“刚投了几个亿，以后你们出门都不用带充电宝，充个电再送你个红包好不好？”不过，共享充电宝火成这样，王思聪表示“不服”，他在朋友圈称：“共享充电宝要是能成我吃翔，立帖为证。”

这么美的画面，我们大概是看不到了。共享充电宝们除了要抢夺用户，还要抵御“外敌”的冲击啊。对，我说的就是无线充电！

近日，读创记者采访了中国科学院深圳先进技术院数字所的无线充电创新团队，他们正研发一种高效率的无线充电“黑科技”，在未来几年，打着电话也能无线充电是可以期待的！

这支团队由美国哥伦比亚大学的终身教授，IEEE Fellow王晓东教授带领，核心成员有六名博士，均有研究无线通信和电子电路的背景。团队依托深圳先进院数字所，专注于磁共振针对小功率应用场景的技术研发、产品定制。他们于2015年入选深圳市“孔雀团队”计划，并获得深圳市科创委和先进院资金、技术和平台等多方面支持。

△ 团队部分成员合照

目前，团队已完成了磁场共振耦合关键技术和设备的研发，制作出无线充电系统原型。小记抢先体验了一把“隔空充电”的黑科技，只需要把物品靠近磁共振线圈，奇迹就会发生！

△ 无线充电系统由磁共振线圈阵列组成，图中线圈为发射端。

记者在现场分别做了“点亮灯泡”和“为手机充电”的实验。灯泡下装置了接收线圈（接收端），当灯泡靠近发射线圈时，灯泡就亮了。

就算隔着纸盒子，甚至把灯泡放到桌子底下，离发射线圈有一定距离，灯泡也能亮。

灯泡的功率和手机是一样的。

接着，记者又尝试给手机充电。手机设备外接了一个接收线圈，当接收线圈靠近发射线圈时，屏幕亮了，屏幕上的绿色字显示手机正在充电，屏幕下方蓝色线波动。

△ 由于压缩的原因，动图不够清晰，仔细看屏幕下方蓝色线是能够看到波动的。

团队的赵毓斌博士介绍，用磁共振技术实现无线充电，充电距离在半米以内都是有效的，充电效率非常高，在一个较近的距离，效率能达到90%以上，与有线充电的体验几乎一样。目前，他们做出的无线充电系统，实现了发射线圈10cm以内都是接收区。这意味着手机在此距离内可以随意“活动”，拿起、放下都没问题。用这种充电方式给手机充电和我们用充电线充电的功率相同。

目前为止，市面上常见的无线充电多采用“电磁感应耦合”方式，既接触式、感应式的充电方式。电动牙刷、Apple Watch以及新近出的三星S8系列的无线充电功能都采用了这种方式。

每次充电时，产品不需要通过一根电源线和电源相连。但“无线”也仅止于此，充电的底座需要插电，产品需要以小于5mm的距离准确贴合到充电板上的充电区域。基本上，你不可能带它出门，不能做到随时充电，毕竟带它还不如带上有线充电宝，充电效率还更高。而且现在提供无线充电设备的公共区域并不多。

△ 左边是三星手机的立式无线充电器，采用的就是电磁感性耦合的充电方式。买手机不送此配件。图片来源：京东商城。右边是我们平时用的电动牙刷内部结构图。

用磁共振技术实现的无线充电，优点不仅仅在于改善了接触式充电不够称心如意的用户体验，它还可以实现多设备同时充电，且不论手机还是其他设备外壳是金属还是玻璃材质，只要装备了接收线圈，都能充电。电路中6.78MHz的频率能避免干扰电子设备和人体辐射伤害。这种方式既能实现一定距离的无线充电，也有较高的充电效率，还不会浪费能量。

△ 多设备同时充电的模拟图

赵毓斌博士说：“我们可以控制线圈的电磁场，根据产品能量的需要，把磁共振供应到需要的位置上，可以通过程序控制电路，降低多余的能量的发射功率，这样就不会导致能量的浪费。”

未来，一张桌子上平铺着线圈，在有效距离内任意拿起或放下手机都可以充电。出门不用担心没带充电宝，也不用担心手机没电借不出充电宝，我们只需要走进一个商场，一家饮品店，又或是一家饭馆，在时间间隙中就可以完成充电。这种场景，到2020年很有可能实现。

除了满足基本的应用场景――为智能手环、智能手表、智能手机等充电，这项技术在细分领域也有许多应用场景，而且已有部分落到实处。团队与装饰公司合作，推出灯饰；和无人机公司合作，设计“工业级无人机的充电停机坪”解决方案，为轨道交通的巡检机器人设计充电解决方案。

△ 磁共振无线充电原理示意图

“现在无人机续航时间较短，工业级应用的巡航时间不会超过两个小时、如果它没电了，落在、悬在停机坪上充满电又能飞了。此外，消费级的机器人，比如家里的扫地机器人，给它设计好路线，完成指令后就到指定的地方去，就能充上电，可以继续工作了。”

赵毓斌博士介绍，接下来，他们将把发射线圈、电路集成芯片。未来的手机将会内置接收线圈和相应的芯片。此外， 团队致力实现大规模无线充电设备的互联互通，用以构建无线充电网络。

“在你手机快没电时，我们给你推送一些消息，帮你去寻找共享无线充电的位置在哪。根据充电产生的数据，后台做大数据分析，为公共管理提供实时信息，做一些广告的推送和附加的服务，产值可能高于无线充电自身。”

在“无线”这件事情上，一直以来都有许多大胆的构想。最近，iPhone 8将配备无线充电的传闻让人们再次聚焦无线充电技术。一说美国专利和商标局通过了苹果申请的一项专利，该专利可以让用户借助Wi-Fi和蜂窝技术为iPhone无线充电，隔空充电，略浮夸；另一说则是iPhone 8将用到磁共振技术，实现无需直接接触充电底座的近距离无线充电。

△ 市场上曝光的苹果新品设计图中的圆形区域，可能是为无线充电所预留的空间。

此外，微波无线充电以其可能实现远距离充电的特点，也被给予厚望。但赵毓斌博士说，微波辐射衰减太大，充电效率很低，手机对于微波就是大功率器件，目前还不是理想的解决方案，离产业化距离太远。

通过上面的介绍，你可能已经意识到，现在市场普遍使用的接触式充电并不是无线充电最好的解决方案，但能实现远距离隔空充电还需要太多的技术突破。磁共振技术是近几年可以期待的解决方案。

如果您对上述项目感兴趣，欢迎留言与我们联系，或致电0755-86392046冯老师。如果您想把自己研究团队的成果在我们的微信平台上进行展示，欢迎投稿至[e-mail]

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文/图：读创记者 李旖露