無線充電應用可有效減少充電應用耗能

而討論無線充電應用方案，大家關心的不只是更炫、更便捷的IT/3C周邊充電效益，反而是進階升級了無線充電方案后，會不會因為日常充電需求而徒增了整體的總耗電量？基本上這必須從多方面進行檢視，因為對于電子產品的耗電量統計，會因為用戶的使用習慣不同、充電應用方式差異而有極大的計算差距。若評估時，采取多數用戶的預設應用情境作為基礎，例選用一組無線充電Tx取代數個充電器（目前無線充電Tx已可同時支援多Rx裝置同時充電），在這種使用基礎下無線充電解決方案的導入效益會更高，因為節約了不只一組有線的充電器，而節省了數個有線充電器的空載功耗浪費。

以符合「Energy Start」綠色能源應用標章的AC電源充電器微粒，5W的電源充電器在能源轉換效率約在70~75%左右，而5W功率的充電器一般在平均耗電量為0.1~0.15W，如果用戶習慣不佳，多數使用者在完成充電后多半不會去拔掉電源充電器，而會持續將充電器插在電源插座整天、甚至數個月之久，這種使用情境會令整個過程產生的功耗產生極大的損耗！

傳統充電器單價低 空載耗能往往造成更大浪費

例如，若5W充電器在進行充電過程中的耗能約產生2～3W的供應電源，取較高3W計算一小時的充電時間，搭配能源轉換效率為70%的設計方案，等于在充電過程已產生一小時4.3W耗電，若充電器插在電源插座一整天（即23小時空載／1小時進行充電程序），那代表23小時內每小時損耗0.15W電能，23小時總產生3.45W耗能，充電時的耗能加上空載耗能等于整天下來損失了7.75W。

從計算過程會發現，傳統充電器的消耗能量，會因為待機空負載的耗能白白浪費能源，若是以兩個充電器在近似的使用情境下使用，等于是一天光兩組充電器就會損耗15.5W能源。以此為基礎來對比無線充電解決方案時，即便目前透過無線機制傳送的電能會有近30%的功耗損失，但因為多充電設備的無線充電盤進行整合，只要能在空載功耗有效壓低在100mW，只要是一組以上的有線充電器應用條件，無線充電器的整體功耗就可明顯優于有線充電器方案。

無線充電技術設計復雜 線圈尺寸、角度、傳輸方式都會影響能量傳遞

再來觀察無線充電設計方案的塬理與結構，無線充電解決方案，主要是利用能量轉換成無線傳輸后，利用感應耦合電能的傳輸過程，進行電能的無線傳遞，基本上由Tx（發射端）將交流電通過線圈形成磁場后，再利用Rx（接收端）的線圈進行感應產生電壓差，而這種透過無線過程傳遞在Rx端線圈形成的電壓差，就可以用于直接驅動電子裝置的供應電源，或是經由Rx線路轉換變壓后形成對電池充電的電力來源。

至于電能的傳輸效率，其實決定在Tx/Rx間的耦合（k）值與品質（Q）參數的差異，而影響耦合與品質的關鍵相當多，例如Tx/Rx兩方的距離、相對尺寸、線圈設計、線圈角度、線圈形狀等都會有影響。

一般而言，要令無線充電的電能傳輸效率提高，有許多作法，例如將Tx/Rx之間的距離儘可能縮小，即距離越短、無線充電效能表現即越高！另外，Tx/Rx兩者的線圈尺寸差距越大，能源傳輸效率也會相對降低，若要達到無線充電的高效率傳遞能源目的，礙于能量的傳遞限制，應該儘可能減少Tx/Rx的距離、Tx/Rx兩方的線圈設計也儘可能接近採取同樣尺寸，即可達到最佳的傳輸效率。

無線充電解決方案已在安全性、實用性大幅改善

但在設計無線傳輸應用方案時，若傳輸能量密度增加，也會代表傳輸過程所造成的能量耗損將會以熱的形式耗損，亦即傳輸能量越高、充電過程產生的熱也會因此增加的物理現象，而對無線充電方案設計來說，應最大化的針對系統問題進行優化，透過降低功率耗損的同時，也能進一步改善充電過程所產生的熱問題，如果為了提高充電能量密度提昇充電效能，但卻還必須為Tx與Rx設置主動式散熱設計（如風扇），這就會造成強制驅動風扇進行散熱的額外功耗浪費，與整體充電系統的電能節約設計目的產生衝突。

另一個無線充電方案較常見的困擾就是EMF（Electric and Magnetic Fields）問題，因為無線充電是在Tx產生電磁場，透過電磁場的形成、與Rx端線圈進行無線電能的感應與轉換，而為了強化充電效能，勢必得加強Tx的電磁能量，即便是我們生活的環境也充斥著各種強度的電磁場，但實際上無線充電Tx所形成的電磁場一樣會令使用者產生健康疑慮。

而以無線充電解決方案，所使用的電磁頻譜為例，一般都是非電離層區段，而對人體有顯著危害的電磁場為電離區段為主，而非電離層區段的電波能量通常極微小，對人體組織影響不大，目前多數無線充電解決方案，也針對