从手机到电动车：特斯拉的无线充电梦想正逐渐成为现实
特斯拉线圈及其无线充电系统构想尼古拉·特斯拉于1891年4月25日获得了"特斯拉线圈"电路的专利 ， 一个月后在纽约哥伦比亚大学的美国电气工程师学会演讲中首次公开展示了这种电路 。尽管特斯拉此前获得了许多类似电路的专利 ， 但这是第一个包含"特斯拉线圈"所有元件的电路：高压初级变压器、电容器、火花隙 ， 以及空心"振荡变压器" 。
1891 年至 1893 年间 ， 特斯拉开始到处演讲和展示"特斯拉线圈" ， 展示它在高压、高频电力传输方面的新科学发现 。"特斯拉线圈"产生的射频交流电的行为表现不像当时科学家所熟悉的直流或低频交流电流 。他用壮观的电刷放电和流光、通过感应加热来加热铁 ， 表明射频电流可以通过绝缘体并通过没有返回路径的单线传导 ， 可以不用电线为灯泡和电机供电 ， 这些演示给观众留下了深刻的印象 。他还将数十万伏的电压施加到他自己的身体上 ， 使他的身体在黑暗的房间里被发光的电晕放电照亮 ， 并证明高频电流不会引起电击的感觉 。他的这些演讲和表演让当时的科学界认识了"特斯拉振荡器" ， 他的名声由此享誉国际 。
【从手机到电动车：特斯拉的无线充电梦想正逐渐成为现实】
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1891年 ， 特斯拉在哥伦比亚大学的演讲中展示了无线照明 。两块金属片连接到特斯拉线圈振荡器 ， 为振荡器施加高射频振荡电压 。金属之间的振荡电场使他手握的两个盖斯勒（Geissler）管中的低压气体电离 ， 从而发出荧光 ， 类似于霓虹灯 ， 这一切都无需电线供电 。（来源：维基百科）
特斯拉毕生的梦想就是利用"特斯拉线圈"来实现无线电力传输 。从1891年至1900年间 ， 他尝试进行了一些无线充电的试验 ， 通过线圈之间的感应耦合在短距离内传输射频功率 。1893年 ， 在芝加哥哥伦比亚博览会上 ， 他从另外一个房间点亮了灯泡 。他发现可以通过使用调谐到与特斯拉线圈LC电路谐振的接收LC电路来增加传输距离 ， 通过谐振电感耦合来传输能量 。1899至1900年期间 ， 在他的科罗拉多斯普林斯实验室 ， 他利用一个巨大的发射线圈产生1000 万伏特级的高压 ， 在大约100英尺（30米）的距离外点亮了三盏白炽灯 。今天 ， 特斯拉发现的谐振电感耦合现象已经成为电子学中一个很普通的概念 ， 被广泛应用于中频变压器和短距离无线电力传输系统 ， 如手机充电板 。
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1899 年特斯拉在科罗拉多斯普林斯实验室的巨大"放大发射器"线圈（左图） ， 灯泡（位于底部）由"接收器"线圈无线供电 。右图是特斯拉在其1897年专利中提议的无线供电系统示意图 ， 其中发射器（左）由特斯拉线圈（A、C）组成 ， 驱动由气球（D）悬挂的高架电容端子（B） 。接收器（右）是一个类似的端子和谐振变压器 。（来源：维基百科）
我们现在认识到 ， 电感和电容耦合是"近场"效应 ， 因此它们不能用于远距离传输 。然而 ， 当年的特斯拉确信他可以开发一种远程无线电力传输系统 ， 将电力从发电厂直接传输到家庭和工厂 ， 而无需电线 。他声称能够在全球范围内传输电力 ， 使用的方法包括通过地球和大气进行传输 。特斯拉认为 ， 整个地球都可以作为一个电谐振器 ， 通过将电流脉冲从接地的特斯拉线圈以升高的电容驱动到地球的谐振频率 ， 可以使地球的电位振荡 ， 从而创造全球地位波 ， 并且可以通过电容天线接收到这种交流电 ， 这种天线可以在地球上的任何一点与之共振 。他的另一个想法是 ， 发射和接收终端可以通过气球悬挂在30,000 英尺（9,100米）高空中 ， 那里的气压较低 。他认为 ， 在这个高度一层导电的稀薄空气可以让电力以高电压（数亿伏）远距离传输 。
特斯拉设想建立一个全球无线电力网络 ， 他称之为"世界无线系统" ， 可以为地球上的每个人传输信息和电力 。100年后 ， 虽然他的梦想还没有实现 ， 但手机甚至电动车的无线充电已经成为现实 。他的远大梦想、大胆设想和冒险尝试的精神为现代电子科技的发展奠定了强大的根基 。
手机无线充电Qi是无线充电联盟(WPC)推出的"无线充电"标准 ， 具备便捷性和通用性两大特征 。不同品牌的产品 ， 只要有Qi标识 ， 都可以用Qi无线充电器充电 。此外 ， 它攻克了无线充电"通用性"的技术瓶颈 ， 将来手机、电脑、手表等电子产品都可以用Qi无线充电器充电 ， 为无线充电的大规模应用奠定了基础 。
目前市场比较流行的无线充电技术主要有三种方式 ， 即电磁感应、无线电波、以及共振 ， 而Qi采用了最为主流的电磁感应技术 。在技术应用方面 ， 国内公司已经走在了无线充电行业的最前沿 。Qi在中国的应用产品主要是手机 ， 这是第一个阶段 ， 以后会扩展到不同类别或更高功率的数码产品中 。
2017年10月 ， 苹果发布的iPhone 8系列手机开始支持无线充电功能 ， 它们都支持Qi无线充电标准 ， 为用户带来了很大便利 。今年上半年 ， 小米发布了80W立式无线充电座 ， 再次刷新了无线充电功率的新纪录 。
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