iPhone8将用上WiFi充电？－聊聊充电那点事儿

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来源：IP创新赢（ID：IP2win）

作者：方东 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平  审协北京中心光电部

原标题：iPhone8将用上WiFi充电？－聊聊充电那点事【IP创新赢】

iPhone 8即将发布，其上会搭载哪些新功能？作为果粉的小赢，对新一代产品也很期待，网传iPhone 8将使用WiFi充电技术，这是真的吗？

当听说iPhone 8将基本告别充电器这个消息时，小赢的感觉是这样的：

随时随地，只要有WiFi的地方，就能边上网边充电，以后的生活是不是变成这样了：

可是话说回来，WiFi不就是无线网络信号吗？

怎么能实现无线充电？

无线充电会对人体有辐射吗？

别急，小赢带你看懂无线充电技术的前世今生。

1、第一代无线充电技术

第一代无线充电技术还要追溯到十几年前的手机霸主“诺基亚”，2011年已经走在下坡路上的诺基亚，在研发上仍具实力，当年推出了第一款无线充电手机“诺基亚810”。随后，SONY，三星，摩托罗拉，谷歌等公司都纷纷跟进，推出了自己的第一代电磁感应式无线充电手机。

什么是第一代无线充电技术？

以三星公司的发明专利申请CN201610334380.1（中国专利申请号）为例：

手机里具有接收线圈，充电器里具有发送线圈。电力通过发送线圈输出感应电流,接收线圈收集感应电流并将收集的电流供应到手机内的无线充电模块，无线充电模块将收集的电力转换成电压，以对手机电池进行充电。手机放在充电器的上面即可进行充电，无需通过充电线和充电器连接。

第一代无线充电技术由于采用电磁感应原理，使用时的空间自由度低，充电区域的面积小，手机需要准确地放置在相应的位置上。小赢看来：该技术没有在市场上成功的原因就是技术不完善，点对点充电，用户体验差。

2、第二代无线技术

为了提供更好的用户体验，第二代无线充电技术，即磁共振无线充电技术应运而生。

典型的第二代充电技术，可以参考微鹅科技公司的专利（CN105406609A）：以磁共振原理利用电能发射板传输的电能，传输距离远，接收结构中的主板和接收线圈采用空心结构，可以从各个方向获得传输的能量，传输效率高。

虽然磁共振充电方式确实在空间和放置自由度方面有更大的提升，但仍因效率差，成本高而受阻，因此，与磁感应相比，磁共振迄今为止部署的基础设施也明显比较少，以磁共振方式充电的第二代充电方式，也没有广泛的融入到大家的生活中。

3、未来的无线充电会怎样？

通过上面分析，目前已成熟的无线充电技术，无论是电磁感应式还是磁共振式都没有突破距离的限制，距离自由自在的一边玩手机一边无线充电还很远。

在解决无线充电距离方面，也许无线电波式是最好的选择。所谓无线电波式：将环境电磁波转换为直流电流，通过电路传输为设备充电。从理论上讲，采用无线电波的充电方式，其有效充电距离可以达到了10m以上。

虽然无线电波式充电的原理很简单，而且设备也不难制造。但是如何在保证功率的情况下，将其集成在手机、手表这样的设备却是世界性难题。

来自美国的一家初创公司Energous正在为解决这个难题而努力，根据新闻报道：Energous去年（2016年11月）收到苹果的主要供货商之一的Dialog公司的1000万美元的投资，并在今年2月推出了一款只有7×7mm大小的WattUp（Energous公司芯片品牌） RF无线充电发射端IC（集成电路）DA4100，根据该公司的宣传资料记载，最远可以在15英尺（约4.57米）的距离为设备充电。

虽然该公司的宣传片很炫酷，但是没有给出充电功率等具体参数，目前小赢也没有见到市面上的产品搭载了该IC，所以目前无线电波的充电方式也更多的是处于研发阶段。

为了直观的了解三种无线充电技术的优劣，我们进行了参数比对：

根据该上图可知，更符合未来趋势的是无线电波式充电，但目前保证距离却是以牺牲转换率和充电时长为代价的。因此，提升传输功率、缩短充电时间、降低传输温度获得更高的自由度将成为无线充电技术需要克服的瓶颈。

4、苹果公司的无线充电技术

苹果公司申请的无线充电技术的专利有很多，重点还是在磁悬浮充电技术和电磁感应的充电技术方面。（还记得小赢讲过的那个悬浮在空中的灯泡吗？原理是一样的哦，点击标题直达：Flyte:悬浮在空中的灯泡）

来看看苹果公司今年刚刚公开的磁悬浮充电技术专利申请（美国发明专利申请公开号：US2017/0063194A1）。

磁悬浮台300中有三组线圈，产生的磁场除了能给手机充电外，还分别用于对手机进行提升、对提升位置进行控制和对旋转进行控制。将手机的音频与磁悬浮台的主控制器连接，手机还会随着音乐“跳舞”。

而刚刚公布的苹果公司中国专利（申请号CN201580046364.6）更是能够通过感应技术实现设备与设备之间的充电：

想象一下，将iPhone和iWatch只要放在iMac或MacBook上，不用插电源就可以自动充电了。这也就是IT界常说的，构建了产品生态吧。

俗话说，无风不起浪。疯传的苹果iPhone 8采用的WiFi又是有什么依据呢？

仔细追溯起来，这种说法还源于苹果公司的一件专利申请（美国发明专利申请号：US14/921895），该申请的名称为Wireless Charging and Communications Systems With Dual-Frequency Patch Antennas。

该专利申请中，公开了手机中内置双极双频天线，该天线获取/提供网络信号以及电源电波，其能够实现家庭WiFi路由器向蜂窝节点免费充电，用户无需借助底座或是数据线，在家里的任何地方就能为iPhone等设备进行充电。

然而，苹果的专利申请仅描述了通信链路频率背后的无线功率传输理论，并没有透露操作细节的具体实施方式，也就是并没有描述如何解决大家所关心的“充电效率”的问题，因此仅仅从这篇专利上，很难想象出iPhone 8马上就能够实现WI-FI充电。

5、iPhone 8无线充电技术展望

小赢通过仔细梳理苹果公司关于无线充电领域的专利发现，苹果布局了不同的充电方式，同时从苹果的商业活动上也能够看出一些端倪。

    苹果公司加入了WPC联盟，说明其要在电磁感应式的无线技术上有所建树；

    苹果公司又获得了INTEL公司关于磁共振的IP，其也能在磁共振技术上获得技术累积；

    跟Energous公司的合作，则说明其在无线电波充电领域也是充满雄心。


也就是说，苹果在三个方面都下注，无论最后那种技术胜出，苹果都会是赢家！


但是，小赢通过以上分析，在目前电磁感应技术和磁共振技术用户体验差，WiFi充电充电效率低、充电时间长的背景下，在iPhone8上应用WiFi充电的方式，目前看来还显得技术准备上非常仓促，相信并期待这项功能可能只是果粉的一厢情愿。


但小赢仍然愿意相信，随着技术的不断成熟。未来可以畅游在WiFi环绕、电量满格的互联网世界中。这样朴素的梦想，在日新月异的IT领域，估计很快就会实现吧……




来源：IP创新赢（ID：IP2win）

作者：方东 李若楠 尉小霞 董娟 徐翠平   审协北京中心光电部

编辑：IPRdaily 赵珍  /   校对：IPRdaily   纵横君