Qi vs A4WP：無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)

2022-02-13 22:07:04 來源: 網(wǎng)絡(luò)

Qi和A4WP是當(dāng)今最重要的兩種無線充電技術(shù)，但其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)又是什么呢？誰又會在即將到來的無線充電技術(shù)大戰(zhàn)中脫穎而出呢？讓我們一起來看看國外科技媒體Android Authority帶來的分析。

毫無疑問，無線充電將會是未來移動設(shè)備的一個發(fā)展方向，也是各大廠商爭相研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。其實(shí)在電子產(chǎn)品如此普及的今天，相信我們每個人手頭上都有若干個不同種類的充電器和充電線，使用起來非常不便。而無線充電技術(shù)正是為解決這個問題而產(chǎn)生的。無線充電技術(shù)一方面能讓用戶擺脫線纜的困擾，另一方面也能解決充電器的通用性問題。

但是，正如我們所看到的，無線充電技術(shù)還沒有被大規(guī)模應(yīng)用，其原因主要在于目前有許多種不同的無線充電技術(shù)，而在眾多技術(shù)當(dāng)中，Qi和A4WP無疑是最接近大規(guī)模應(yīng)用的兩個。Qi是由WPC（無線充電聯(lián)盟）提出的一項技術(shù)，而今年1月正式定案的A4WP則是其最強(qiáng)大的競爭對手，而Qi和A4WP的競爭也可以看作是全球無線充電技術(shù)的爭奪大戰(zhàn)。

相比于A4WP來說，Qi的制定機(jī)構(gòu)WPC是目前世界上最大的無線充電標(biāo)準(zhǔn)組織，其成員包括來自15個不同國家的137個合作伙伴，并已有一百多款搭載Qi技術(shù)的設(shè)備上市。但與此同時，包括高通、三星和德州儀器在內(nèi)的一些重要成員同樣也是A4WP的支持者。此前三星就曾表示A4WP比Qi更具有潛力。

為了更好地理解這兩種無線充電技術(shù)各自有什么優(yōu)勢和劣勢，讓我們先簡單地了解一下無線充電的原理和這兩種技術(shù)區(qū)別。

無線充電的原理

無論不同的無線充電技術(shù)的差別有多大，它們背后的原理就是我們熟知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，具體來說就是利用變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，再利用變化的磁場產(chǎn)生電場，從而產(chǎn)生電流為設(shè)備充電。

我們都知道一根通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場的方向垂直于電流方向，而且通常情況下是非常微弱的，但是如果將導(dǎo)線繞成圓形或者是螺形的話，相同方向的磁場便會疊加，從而形成較強(qiáng)的磁場。其實(shí)無線充電的原理就類似于我們生活中常見的變壓器，都是利用一個線圈中的電流在另一個線圈中產(chǎn)生電流。但區(qū)別于變壓器通過鐵芯傳導(dǎo)磁場的方式，無線充電設(shè)備中的感應(yīng)線圈經(jīng)過了一些特殊的調(diào)整，是以空氣為介質(zhì)傳導(dǎo)磁場的，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。同時，和聲音的共振一樣，兩個線圈感應(yīng)也需要設(shè)置一個共振頻率，使接收線圈和輸出線圈的頻率一致，從而在輸出線圈電流很小的情況下，也能在接收線圈中產(chǎn)生足夠強(qiáng)的感應(yīng)電流。

舉個例子，大家一定都聽說過一隊士兵在橋上齊步走最終把大橋振塌的故事吧，這是因為士兵踏步的頻率與大橋的固有頻率一致，從而能量更夠在最大程度上傳給大橋，最終導(dǎo)致大橋的坍塌。而對于無線充電技術(shù)來說，輸出線圈就相當(dāng)于士兵，是能量的輸出方；而接收線圈則相當(dāng)于橋，是能量的接收方，如果想讓能量傳輸效率最大化，就必須讓兩個線圈的頻率一致。

原理的實(shí)際應(yīng)用

原理終歸是原理，而各大廠商究竟是如何實(shí)現(xiàn)這個原理的呢？其實(shí)非常簡單，僅僅需要一個通過交流電產(chǎn)生磁場的輸出線圈和一個用磁場產(chǎn)生電流的接收線圈就行了。于此同時，輸出線圈中的電流需要用LC回路（由電容和電感組成）調(diào)節(jié)至某一特定頻率，從而能在接收線圈中產(chǎn)生盡可能大的電流，保證較高的能量傳輸效率。

除此以外，設(shè)計師還需要解決諸如如何制造感應(yīng)線圈，如何決定傳輸頻率，如何優(yōu)化充電時間和能源消耗等諸多實(shí)際問題，但這些問題都不在本文的討論范圍內(nèi)。不過其中有一個非常重要的問題，那就是感應(yīng)線圈的大小的確定并如何在傳輸效率、磁場強(qiáng)度和共振頻率之間尋找一個平衡點(diǎn)。在這個問題上，Qi和A4WP的選擇互不相同，最終導(dǎo)致了Qi技術(shù)小巧高效，而A4WP技術(shù)功率強(qiáng)大。

Qi無線充電技術(shù)——磁感應(yīng)充電

Qi無線充電技術(shù)目前已得到較廣泛的應(yīng)用，諾基亞Lumia 920、三星Galaxy S4和谷歌Nexus 4都支持該項技術(shù)。相比于A4WP，Qi采用了較小的感應(yīng)線圈，從而能夠很容易地在較高頻率下傳輸能量。不過其缺點(diǎn)也很明顯，那就是充電的距離比較短，最大僅有幾個厘米。所以，采用Qi的無線充電設(shè)備都需要將手機(jī)等設(shè)備放在充電基座上，通常還有設(shè)有磁性固定裝置。而Qi另一個比較大的劣勢就是不支持多個設(shè)備同時充電。

為了改進(jìn)這些缺點(diǎn)，有人提出在充電輸出裝置中放置多組小型線圈，以增加充電范圍，但耗電量無疑也會隨之增加，而且用戶依然需要在充電時將手機(jī)等設(shè)備精確地放置在有感應(yīng)磁場的區(qū)域，以保持和充電基座較強(qiáng)的連接。為了進(jìn)一步解決耗電量增加的問題，WPC在Qi技術(shù)中加入了一種通訊協(xié)議。通過這個協(xié)議，充電中的設(shè)備會“告訴”充電基座需要的電量或是充電已完成，而充電基座可以根據(jù)充電設(shè)備的需要調(diào)節(jié)輸出功率或者在充電完成后轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。

除此以外，Qi另一個令人詬病的問題是在充電時可能會加熱手機(jī)等設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)電材料，從而引起發(fā)熱。

總體來說，Qi是一項比較保守的無線充電技術(shù)，雖然能量傳輸效率較高，但是在實(shí)際使用中不夠靈活，對用戶的要求比較高。無線充電技術(shù)A4WP——磁共振充電#e#

A4WP無線充電技術(shù)——磁共振充電

在提高能量傳輸效率的問題上，A4WP的解決方案與Qi完全不同。相比于Qi，A4WP采用了更大的輸出線圈，能同時為多臺設(shè)備充電。同時由于設(shè)定了精確的共振頻率，即使微弱的感應(yīng)磁場也能為設(shè)備充電，這意味著A4WP的充電范圍將會比Qi大得多。不過A4WP采用的磁共振無線充電技術(shù)的原理和Qi一樣，本質(zhì)上都是電磁感應(yīng)，只是在利用電磁感應(yīng)的方式上有所不同而已。

雖然原理一樣，但是A4WP的使用效果與Qi完全不同。A4WP的充電范圍更大，理論上來說隔著物體也可以充電，同時也不需要準(zhǔn)確地將設(shè)備擺放在充電基座上。此前，新西蘭一家名為Power by Proxi的公司曾推出過一種無線充電盒，把電池、手機(jī)、相機(jī)等放入盒子中即可自動充電。雖然這個無線充電盒沒有采用A4WP標(biāo)準(zhǔn)，但是其原理是一樣的。

和Qi一樣，A4WP也可以根據(jù)充電設(shè)備的數(shù)量和缺電狀況自動調(diào)整能量分配方案，以達(dá)到節(jié)能的目的。

從其特點(diǎn)來看，A4WP要比Qi方便不少，用戶不再需要像使用Qi無線充電設(shè)備時那樣將手機(jī)小心翼翼地擺放好，而且由于A4WP的充電范圍較大，將會支持一些形狀復(fù)雜的設(shè)備，比如相機(jī)。

而A4WP的缺點(diǎn)可能就在于給多個設(shè)備充電時其功率不能滿足要求。比如說當(dāng)一個10W的A4WP無線充電器給三個5W的充電設(shè)備充電時，每臺設(shè)備的充電功率就會不足，充電時間也就會變長。所以對A4WP來說，真正的問題是其充電速度和效率。

Qi vs A4WP：誰將會勝出？

因為目前還沒有采用A4WP技術(shù)的設(shè)備上市，所以在充電效率和電力消耗上哪個技術(shù)更優(yōu)秀還不得而知。但是可以預(yù)想一下兩種技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用狀況。對于家庭用戶來說，設(shè)備兼容性和效率才是他們最關(guān)心的兩個因素，從這個角度來說，兩者的差別并不大，不過A4WP還有略有優(yōu)勢的。而對咖啡廳之類公共場合來說，能夠為多個設(shè)備同時充電的A4WP無線充電器顯然更為實(shí)用。

不過，最有可能決定誰能勝出的因素還是這兩種技術(shù)的應(yīng)用率，而在這方面，有著多家合作伙伴和一百多款上市設(shè)備的Qi遙遙領(lǐng)先。不過，像高通、三星、德州儀器這樣重要的合作伙伴同時也對A4WP展現(xiàn)除了濃厚的興趣。三星的一位發(fā)言人就曾表示三星看好A4WP技術(shù)，并愿意為A4WP建立其相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境。而這些移動設(shè)備行業(yè)巨頭的加入無疑會加快A4WP的普及。

就像所有的新技術(shù)一樣，市場接受A4WP也需要一段時間。雖然三星表示看好A4WP，但是其最新旗艦機(jī)型Galaxy S4采用的依然是Qi無線充電技術(shù)，或許三星將會在明年支持A4WP的設(shè)備。可見，A4WP還是需要一段時間才能最終完善技術(shù)并打響知名度。所以，在未來的一段時間內(nèi)，Qi應(yīng)該還會繼續(xù)穩(wěn)坐無線充電技術(shù)的頭把交椅。

雖然A4WP有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但如果A4WP最終與Qi形成兩強(qiáng)爭霸的局面的話，兩者的不兼容性將會給用戶帶來不便。不過，我們還是希望采用A4WP的設(shè)備能夠早日到來。

關(guān)鍵詞：無線充電

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