同樣利用磁場傳輸電力,利用磁共振方式進行無線充電,就不會發生線圈匹配問題。磁共振無線充電是利用諧振器件,例如電感和電容等,使發射端和接收端達到特定頻率,進而產生磁場共振并傳輸能量。優點是傳送效率高,方便一對多同時充電,但缺點是磁共振技術的電路非常復雜、成本高昂、頻率調校不易、共振不易維持,且傳輸效率很容易受到共振頻率的影響。
電波式及電場耦合 追求位置自由度
至于無線電波式充電技術,這是相對而言發展較為成熟的技術,主要是由微波發射裝置和微波接收裝置組成,可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量,在隨負載做出調整的同時保持穩定的直流電壓。
接下來談到日本村田制作所力推的電場耦合無線充電技術。在CEATEC Japan 2010電子綜合性大展中,村田制作所展示的自行車機器人Type ECO,就是搭載此無線充電技術。
所謂的電場耦合無線充電技術,是利用按垂直方向排列而成的2個非對稱偶極子,這組偶極子各由供電部分和接收部分的活性碳電極和接地電極組成,通過這2個非對稱偶極子的電場耦合而產生的感應電場來供電。利用這種結構可以實現位置自由度高且傳輸效率高的電場耦合式無線供電。
此外,值得一提的是,此技術對于電極形狀、材質的限制較少,且電極可以薄型化。這是因為電場的結合部分沒有電流經過,因此未必需采用銅、銀等優良導體,依據形狀使用ITO透明電極或是網狀電極都是可能的。再者,此技術的電場結合部分發熱極少。這是因為電場的結合部分是交流電壓帶電平面狀導體,通過電流極為微小,導體本身不會過熱。
射頻式無線充電 擺脫線圈需求
除上述主要無線充電技術外,近來Dialog和Energous共組策略伙伴關系力推的WattUp射頻式無線充電技術,也頗受業界注意。此技術與現行基于線圈的感應或共振式無線充電的最大不同,在于其采用射頻無線電技術,透過接收發射端的無線電波,再將其轉換為電源,因此可免除線圈設計,再加上天線設計的彈性與體積小優點,能為助聽器、IoT傳感器這類小型裝置提供無線充電功能,而且放置自由度極高,任何角度都能進行充電。