隔空无线充电的能量转移效率如何

无线充电方式有电磁感应、磁共振和无线电波三种。电磁感应的基本原理就是利用电磁感应的原理。类似于变压器，初级线圈中一定频率的交流电通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从发射端传递到接收端。转换效率高，成本便宜，但传输距离短，容易受放置位置影响。无线充电最大的好处就是方便。无线充电对手机影响不大，但当所有电子产品都支持无线充电时，给用户带来的便利更有趣，AirPods 无线耳塞的未来型号将配备支持 AirPower 的充电盒，因此用户只需将它们放在充电板上即可充电。

磁共振型由能量发射装置和能量接收装置组成。当两个设备调到相同频率，或以特定频率共振时，它们可以相互交换能量。其原理类似于声音的共振原理。难以小型化和高效化，仍在研究中。

电波型通过在电源侧设置电波发射装置和在受电侧设置电波接收装置来传输电力，通过直流电压输出和输入，传输速度比较快但安全低。以 Apple Pencil 为例，它急需无线充电，目前的充电方式已经相当不错了。无线充电板的普及可能会改变我们的工作和生活方式。用户外出时不再需要随身携带巨大的备用电池，只需将手机放在他们看到的公共充电板上，即可为手机充电。

使用无线充电技术意味着您不必将 iPhone 连接到未知的电缆，这是所有恶意软件隐藏的地方。 将 iPhone 放在充电板上应该是安全的——除非黑客开发出利用无线充电的恶意软件，而无线充电目前还不存在。 一旦 iPhone 支持充电板，我们可以期待充电板在不久的将来出现在酒店、餐厅和其他公共场所。

在目前的汽车行业中，纯电动汽车所受的关注度大家是有目共睹的。以我国为例，截止到2021年6月份，纯电动汽车保有量就已经达到了约281万台。纯电动汽车与传统燃油车不同的是，动力来源为电池组而非燃油发动机，所以在后期使用过程中重要的能量补充方式就是充电。现在纯电动汽车主要依靠充电桩进行充电，但是由于充电桩数量较少，而且充电时间较长，制约了一定的发展。那么无线充电普及后，对充电效率会带来多大提升？

和普通的充电不同的是，无线充电并不需要直接进行接触，而是利用的电磁感应现象进行充电。普及无线充电可以减少充电桩和充电站的建设，可以减少用地成本以及相关的运营成本。而且根据无线充电的特点，可以将相关设备设置在地面，这样的话可以减少空间的使用，从而提升空间利用率。

不过虽然说无线充电具有一定的优势，但是受制于目前技术等方面的制约，在实际生活中仍然很难应用。因为采用无线充电的方式，充电效率相对比较低，在充电过程中会造成一定的能量流失，所以在一定程度上也会延长充电时间。而大家都知道，充电时间过长一直制约纯电动汽车的使用。所以，无线充电的普及仍然任重而道远。

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隔空充电技术实际上就是一种无线充电技术。无线充电技术，是一种采用非物理接触方式来实现电能传输的技术。目前常见的电能无线传输技术有三种，分别是：

1、电磁感应式：工作原理是：在无线充电底座上安装发射线圈，在手机背面安装接收线圈，当手机靠近充电座充电时，发射线圈因接入了交流电，会产生交变磁场。磁场的变化会让接收线圈内产生感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端，并最终完成充电过程。

2、电磁共振式：工作原理与声音的共振原理相同：将一个能量发送装置和一个能量接收装置调整到一个相同的频率上，共振时可以交换彼此的能量，这样一个装置中的线圈就可以远距离向另一个装置中的线圈传递电能，以此来完成充电。电磁共振式无线充电技术打破了电磁感应式近距离传输的限制，将充电距离最大延长至了3至4米，并且充电时还摆脱了接收设备必须使用金属材质的限制。电磁共振式解决了电磁感应式只能短距离充电，充电设备需紧贴在一起弊端。 

3、无线电波式：工作原理是将环境电磁波转换为电流，通过电路传输电流。这种无线充电方式传输距离大于10米，适用于远距离小功率充电，并且也可以实现自动随时随地充电。不过，因为转换效率较低的原因，如果用这一方式，充电时间将比较长。

但是小米的技术和以上三种都有所不同。

小米隔空充电的技术的原理：核心在于空间定位和隔空能量传输。自研的隔空充电桩内置5个相位干涉天线，可以对手机进行毫秒级空间定位，精准探测手机位置。144个天线构成的相位控制阵列，通过波束成形将毫米波定向发射给手机。在手机端，小米自研了天线阵列的小型化设计，内建信标天线和接收天线阵列。信标天线通过低功耗的方式在空间场内广播位置信息，14根天线组成的接收天线阵列，将充电桩发射的毫米波信号，通过整流电路转化为电能，实现科幻的隔空充电体验。目前小米的隔空充电技术，已经实现了数米内，单设备5瓦的远距离充电。不仅限于此，多设备也可以同时充电（每台设备均支持5瓦），甚至异物遮挡也不降低充电效率。