还为无线充电宝兴奋?更酷的远场无线充电要来了

对于如今几乎是一天24小时都沐浴在互联网中的人来说,手机始终保持充足的电量,已然成为了大多数用户的下意识操作。而众所周知的是,由于锂电池的能量密度水平已经处于长期停滞状态,但手机越来越大的屏幕和性能,都成为了对电池技术止步不前的制约,因此在这种状态下,快充与无线充电就成为手机厂商解决用户电量焦虑的方案。

比如说,在刚刚发布的小米9上,其所搭载的高通骁龙855、后置三摄、屏幕指纹的这款新旗舰可谓产品力爆炸,但不乏有用户担心,3300mAh的电池能否满足续航的要求。因此小米也拿出了无线充电座充、无线充电宝、车载无线充电这一整套的解决方案,以保证用户在主要应用场景中都能便利的为其充电。

  • vivo的手机也要有无线充电了

不过目前在手机上普遍使用的无线充电技术,都需要与充电设备进行接触,稍微离开一些距离就无法继续充电。这也就意味着,用户并不能一边玩手机一边充电。

那么有没有真正意义上的“无线充电”呢?答案是有的,美国Energous公司早在2017年宣布推出的RF无线充电解决方案WattUp,就是一种能够像WiFi一样的远场无线充电技术。日前据外媒Cnet报道显示,vivo与Energous已经就无线充电技术展开合作,由Energous提供技术支持,未来vivo或将推出基于RF无线充电技术的智能手机。

但事实上,无线充电并不是个很新潮的科技。早在一个半世纪之前,英国科学家迈克尔·法拉第就发现,只要穿过闭合回路的磁通发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,这种磁场变化产生感应电流的现象被称为电磁感应现象,到了1890年,“科学怪才”尼古拉·特斯拉则通过无线输电试验,实现了交流发电。

简而言之,无线充电就是利用电磁波感应原理,或者其他相关的交流感应技术,在发送端与接收端用相应设备来发送和接收产生感应交流信号来充电的一项技术。

当然,从理论到实际的转化并不是一蹴而就,随着技术的进步,直到100多年后的21世纪,无线充电技术才逐步开始应用在消费级市场。目前应用在移动设备上的小功率无线充电功能,所使用的是电磁感应模式,而应用在汽车领域的大功率大功率充电方式,则采用的是谐振式。但今天的主角WattUp,所使用的则是比较罕见的无线电波式。

  • 更自由的无线电波充电

我们比较熟悉的iPhone X的、小米9、华为Mate 20上,使用的电磁感应式无线充电,是由WPC联盟主导的QI标准,其具有电路设计简单和成本较低的优势,但劣势就是充电距离非常有限,并且感应线圈的必须正确对准。事实上苹果此前宣称只要放上就能充电的AirPower,跳票至今都还未能上市。

而WattUp则是基于射频(RF)的无线电波模式解决方案,为了实现无线电波来充电,就必须两个部分——发射和接收(transmitter&receiver)。WattUp用PCB天线替代感应线圈,可通过无线电波段提供智能和可扩展的电源,有效充电距离也扩大到4.5左右米。据悉,WattUp方案的发射器用来发射RF射频能量,而接收器则是内嵌在受电设备内部,只需要PCB天线即可实现电量的接收。换句话来说,就是使用WattUp技术的手机需要在内置增加一个PCB天线模块以替代常见的感应线圈。

WattUp系统的工作原理可简要概括为,使用天线阵列发射多种5.8GHz的无线电波的可控波束,采用Dialog的SmartBond蓝牙低功耗解决方案,作为无线发送器和接收器之间的带外数据通信渠道。从而在设备的周围形成小型能量包,在这个能量包内,装置的接收天线可以接收这种射频能量,然后为电池充电。

当然,WattUp让无线电波充电从不可能到可能的关键是,Energous为这套设备添加了Dialog的DA1210波束成形(5G同款核心技术)IC,再搭配DA3210功率放大器IC,从而实现了完整的远距离发射系统。

在智能手机上使用射频技术重要的应用,事实上还是在射频天线上,而这也是最基础的通讯功能基石,而WattUp也是使用的是射频PCB天线,因此按照常理来说,这也就是意味着信号干扰的情况势必会出现。但是这一点Energous自然也注意到了,因此WattUp的工作频段为5.8GHz,即不是现在WiFi使用的2.4GHz和5.0GHz,也不是5G毫米波频段的24GHz以上频段。

早在iPhone X上市之前,Energous总裁Steve Rizzone曾表示过已经与“世界上最大的消费电子企业”签署了合同,也被外界认为是在暗示与苹果达成合作,但事实上不光iPhone X没有用上WattUp,连苹果自己的AirPower也还不见踪影。

不过两年的时间过去了之后,vivo与Energous的合作也意味着无线RF充电已经更加成熟。此前,Energous已经宣称实现了20W的解决方案,而这已经媲美目前大多数智能手机所使用的线圈式磁场感应方案。

但是,也引申出来有关安全性的问题。毕竟不同于磁场感应,无线RF充电使用的是无线电波,虽然射频辐射并不是离子化过程,但依然会产生热效应,但好在早在2017年,WattUp的Mid Field发射器就已经获得了美国FCC认证,且射频辐射的曝光量远低于FCC、FDA以及欧盟的相关标准。

  • 智能手机的未来有了新风向

vivo与Energous的合作如果最终能够用实际产品落地,对于目前的无线充电在智能手机的应用生态,就将造成极其深远的影响。毕竟在2013年高通倒戈之后,WPC提倡的Qi标准就已经在智能手机上成为主流,而无线充电领域的另一大势力,即PMA联盟和A4WP联盟在2015年合并的AirFuel无线充电联盟,则一直在被压制状态。

既然在电磁感应上无法追上WPC,AirFuel自然就选择押注更加酷炫的射频机型,联盟主席Ron Resnick曾表示,“射频的优势显而易见,空间自由度更高、充电速度也更快、基础设施安装成本更低且更加便捷。第一代感应技术将消费者和企业引入了无线充电的世界,下一代的射频技术将发挥无线充电的全部潜力”。

对于vivo来说,在其主要竞争对手小米、华为、OPPO均推出了无线充电机型之后,最好的方式莫过于弯道超车,而WattUp这样自由度超高的远场无线充电技术,自然就成为了绝妙的武器。

对于如今的智能手机市场,特别是旗舰机型来说,强劲的性能仅仅只是一个基础,独树一帜的黑科技才是让其与众不同的保障。想象一下,在其他友商的旗舰产品还需要无线充电器来充电的时候,vivo的产品在房间内随便一丢就能够自动充电,这无疑就成为了一个相当出色的卖点。

【本文图片来自网络】

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