無線輸電技術現(xiàn)狀了解

2014 CES電源篇：磁共振無線技術來勢兇猛

磁共振（Magnetic Resonance， MR）無線充電技術已開始在市場上嶄露鋒芒；包括聯(lián)發(fā)科、WiTricity、無線聯(lián)電科技（ConvenientPower）及MAPS（Mixed Analog Power Solution）等業(yè)者，皆已于近期發(fā)布磁共振無線充電方案，讓該技術發(fā)展快速加溫，成為無線充電市場的耀眼新星。

WiTricity執(zhí)行長Eric Giler表示，磁共振無線充電技術正邁入令人興奮的發(fā)展階段，除已開始滲透汽車、醫(yī)療以及軍事等應用領域外，也即將在移動設備等消費性電子市場掀起新的變革，讓無線充電功能可在更長距離下運作。在2013年12月無線電力聯(lián)盟（Alliance for Wireless Power， A4WP）發(fā)布其無線充電產(chǎn)品識別品牌--Rezence后（圖1），磁共振無線充電技術勢力便快步崛起，近期國際消費性電子展（CES）上，相關芯片方案大舉問世，更為其商用發(fā)展增添大量柴薪。

以WiTricity為例，即發(fā)布磁共振無線充電系統(tǒng)參考設計，包含一塊無線充電板和一副充電背蓋，初期系針對iPhone 5/5s所設計，未來亦可用于其他智能手機、平板設備與消費性電子等設備。

聯(lián)發(fā)科則率先業(yè)界推出可同時支援磁感應與磁共振技術的多模無線充電方案。聯(lián)發(fā)科策略行銷處處長Mark Estabrook指出，許多研究顯示無線充電的普及因不同規(guī)格的競爭而變緩，因此聯(lián)發(fā)科開發(fā)出可兼容磁感應與磁共振的無線充電方案，消費者從此將能在幾乎所有無線充電規(guī)格的充電器上充電。

另一家韓國新創(chuàng)IC設計公司MAPS，則在晶圓代工廠TowerJazz的助力下，成功量產(chǎn)首款磁共振無線充電接收器，其整合全波主動整流器（Full Active Rectifier， FAR），可讓移動設備實現(xiàn)長距離無線充電應用情境。

至于在磁感應無線充電市場一馬當先的德州儀器（TI），也已如火如荼研發(fā)磁共振方案，并與PowerbyProxi簽署技術授權協(xié)議，將借力PowerbyProxi的磁共振和磁感應無線充電專業(yè)與專利，開發(fā)可兼容無線充電聯(lián)盟（WPC）Qi標準的磁共振無線充電方案。

事實上，ConvenientPower在今年CES期間，已率先推出與無線充電聯(lián)盟Qi標準產(chǎn)品相容的磁共振無線充電方案--WoWZ，鎖定移動設備、家具、游戲周邊、穿戴式設備等應用，進一步壯大無線充電應用市場版圖。

兼容Qi標準　磁共振應用方案登場

長距離、高效率、低發(fā)熱、低耗電等系無線充電方案使用者及開發(fā)商致力追求的關鍵目標，但業(yè)界為避免增加移動設備額外的高度，消費者多半須透過外接式的充電套或手機殼等配件實現(xiàn)無線充電功能。

迄今，無論系公共場合、家具、汽車以及飛機等各種產(chǎn)業(yè)應用皆已開始導入無線充電方案，但磁感應（Magnetic Induction）無線充電方案須透過訊號增強器（Repeater）才能延伸充電距離，此舉將同時帶給制造商更高的設計復雜度及成本負擔；至于磁共振無線充電方案雖能延伸充電距離，卻依然須克服運作效率低落及未能于移動設備市場商業(yè)化的挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，WoWZ可在保持65%的充電效率下，至多為距離18毫米（mm）內(nèi)的移動設備充電，系現(xiàn)行Qi方案的三倍。

此外，WoWZ方案與Qi標準并行不悖是另一大技術優(yōu)勢，該方案可與市面上所有的Qi認證產(chǎn)品相容，安全防護措施亦符合Qi規(guī)定，且雙方充電器采用的輸入電壓相同，毋須外接更高的電壓電源。最重要的是，WoWZ方案可應用于汽車或飛機等對射頻（RF）訊號極為敏感的領域，提供制造商更多的設計及產(chǎn)品選擇。

ConvenientPower總裁鄧蘊美表示，WoWZ方案可以在毋須額外添加增強元件的前提下，同時實現(xiàn)18毫米的充電距離與65%的充電效率，且對于現(xiàn)行5毫米的Qi無線充電方案廠商亦不會造成額外的成本負擔，簡化產(chǎn)品導入復雜度，對無線充電業(yè)界而言系效能及設計技術的重要突破。

事實上，ConvenientPower于2013年6月的臺北國際電腦展（Computex）中，即展出兼容Qi標準的無線充電器--WoW5，可同時為擺在桌上的五個設備充電。若再搭配移動設備端的WoWZ方案，則多個設備可以不間斷地享有在長、寬、高三方的無線充電空間自由（Spatial Freedom）。

據(jù)統(tǒng)計，目前有一百九十七家廠商加入無線充電聯(lián)盟，而Qi也因而成為全球無線充電主流標準，被多達四百一十四款產(chǎn)品采用，包括智能手機、平板手機、平板電腦、游戲機、藍牙（Bluetooth）全罩式耳機，甚至豐田（Toyota）及Jeep于2014年發(fā)表的最新車款中；手機品牌廠Google、諾基亞（Nokia）、三星（Samsung）、樂金（LG）、宏達電等皆已推出內(nèi)建Qi無線充電功能的手機，且透過Verizon、AT&T、中國移動、NTT DOCOMO等電信商的通路銷售。市調(diào)機構WinterGreen研究報告指出，2019年全球無線充電設備市場規(guī)模將達336億美元。

現(xiàn)階段由于Qi標準具備廣大的客戶群優(yōu)勢，因此芯片商除發(fā)表兼容Qi標準的磁共振方案外，亦大舉投入同時相容于Qi及電力事業(yè)聯(lián)盟（PMA）標準的雙模方案，期在商機起飛時一舉搶下市占大餅。