无线充电技术解密
说到手机充电，可能很多朋友都认为接上“数据线+充电头”充电是天经地义的事情，可是随着科技的发展，无线充电已经逐渐成为另一种主流的充电方式。作为智能手机巨头之一，三星更是宣布S6系列全部支持无线充电功能。
无线充电是个什么鬼
现在越来越多的智能设备已经在逐渐普及“无线”技术，无论是网络连接（Wi-Fi无线连接）、鼠标/键盘操作（2.4G无线连接），还是数据传输（蓝牙传送）都在使用无线连接方式。正是在这种“无线”发展的趋势下，无线充电也逐渐发展起来。
无线充电是一种不借助电线，利用磁场为设备充电的技术，它利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，从而实现电能高效无线传输的技术。不过无线充电并非一项全新充电技术，早在1890年，物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉就已经在进行无线输电试验。但是在手机上真正实现无线充电的是美国老牌智能手机Palm公司，它最早将无线充电应用在手机上。早在2009年，Palm就推出了Touchstone无线充电器，Palm手机通过配置特制的感应充电后盖就可以实现无线充电了（图1）。
最早的无线充电方式都是使用线圈感应技术，由于感应技术的限制，充电器和设备只能在很近的距离，并且摆放位置极为苛刻才能完成充电。随着无线充电技术的发展，现在无线充电技术已经日趋成熟，比如高通的WiPower技术（兼容Rezence标准），它不再使用传统的线圈感应技术，而是使用更为先进的共振技术，这样充电时不必担心绝缘的金属材质干扰（传统无线充电为感应线圈设计，这需要手机背部材质不能为金属），而且WiPower技术在充电速度、充电位置等方面也有更好的标准（图2）。
不过WiPower充电技术仍然受到传输距离的限制，充电设备只能和充电器距离很近。为了提高无线传输距离，一些公司在研发更新的无线充电技术，比如Energous公司的WattUp技术，它采用了新型的远距离射频信号技术，目前已经可以实现4米的隔空无线充电，这样你的手机放在房间的各个角落几乎都可以实现无线充电。
手机无线充电鼻祖——Touchstone无线充电器
支持高通WiPower技术的无线充电器隔空传电力——无线充电背后的秘密
上面我们介绍了无线充电的历史及发展现状，那么无线充电是怎么实现电力的无线传输和接收？
无线充电的核心其实就是电磁感应，即变化的磁场会产生电场。如果你的初中物理知识没有还给物理老师，其中的“法拉第电磁感应定律”就是现在手机无线充电的基本原理。具体到实际的手机无线充电器，一个无线充电系统主要由无线发射系统和接收器组成。这里以三星S6 Edge的无线充电器为例。
无线发射系统在充电器内部，它的主要部件是一个线圈，作用是充电器在插入电源插座后产生磁场。这样通过家中的电能，S6 Edge的无线充电器可以使线圈中的电流不断振荡，从而产生振荡的磁场（图3）。
接收器则内置在三星S6的手机内部，通过拆解手机后可以看到，在手机背部摄像头周围部分有一圈黄色闭合线圈。这个线圈的作用就是接收充电器发出的震荡的磁场，从而使得内置于手机中的闭合线圈产生电流，这样产生的电流就可以用于为手机电池充电（图4）。
因此手机无线充电流程实际上主要就是两个线圈产生的磁场相互作用，充电器作为发射端，通过连接电源生成振荡的磁场，手机内部线圈作为接收端，在接收磁场后产生电流，与底座接触后由磁生电，再经由两个正负极触点给机身里的电池实现充电。其他无线充电器原理与之类似（图5）。
无线充电 让智能生活更惬意
通过上面的描述我们知道，无线充电不再使用有线的方式进行电力的传输，这样我们不仅可以摆脱线缆的束缚，而且可以以更自由、惬意的方式对移动设备进行充电，极大地方便我们日常的使用。
首先它可以让我们的充电方式更自在。传统有线传输要求我们的手机充电时必须连接到固定的插座上，这样充电位置受限制，在一些需要边移动边使用设备的场景下更是不自在。无线充电方式的出现则彻底解决了这些问题，想一想如果要用手机看视频，现在只要坐在客厅沙发上即可边看边充电是不是更自在了？
其次无线充电可以让我们不再为充电器型号发愁，iPhone、安卓使用的是不同插口的充电线，传统充电方式是分别为不同的设备准备不同的充电器。设备型号多了以后，多种型号充电器会让很多人发狂。未来使用统一标准的无线充电器则可以智能识别各种设备，比如采用Qi标准的充电器和设备，如三星的Galaxy S7、S7 Edge等。以后使用这些手机的时候，直接将它放在任何一款支持Qi标准的充电器上就能开始无线充电（图6）。
不过作为一项新兴的技术，无线充电并非完美无瑕，在目前的实际应用中仍然有很多不足。如支持Qi标准的无线充电，手机在无线充电的时候对手机摆放位置要求高，因为磁场位置合适才能够正常充电，而且充电效率不高。用户实际的充电体验并不好，这也是很多旗舰机型目前仍然没有配备无线充电的原因。
无线充电技术在实际推广中，标准多样则是技术推广的一只拦路虎，目前主要有Qi、A4WP和Power Matters Alliance标准，各大阵营都是巨头云集互不相让。没有统一的解决方案，这给生产者和消费者都带来不便，自然影响到无线充电技术的推广和普及。此外无线充电技术电量损失过快、转换效率低、传输距离短等先天性缺陷，目前技术仍然无法进行解决。这些都是导致无线充电技术一直没有成为如今主流充电方式的原因。
