磁共振(Magnetic Resonance, MR)無線充電技術相對於磁感應技術具有能夠提供更高功率電力，並且能夠同時為多台設備供電的特性，始終是人們對於無線充電使用情境的最終極想像。儘管目前在市面上還少見導入磁共振無線充電技術的商用產品，然而在技術的開發已有相當突破。
共振式實現多設備同時充電
在2018國際固態電路研討會(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC)入圍論文中，便有一篇來自交通大學團隊發表的作品，成功以「共振式氮化鎵元件」達到高功率、一對多設備的磁共振無線充電。
目前在市場上相對主流的磁感應無線充電技術，充電設備必須要直接碰觸到充電板，使用者體驗與有線充電並無太大不同，無法發揮無線充電的便利性優勢。另一方面，磁感應無線充電技術較容易造成接收端過熱，因此充電功率提升亦面臨瓶頸。以上兩大磁感應的缺點，磁共振技術皆能夠解決。
交通大學電機工程學系系主任陳科宏(圖1)表示，在該論文研究中發表的共振式無線充電傳輸系統，發射端能夠一次發出70W電力，目前手機大約能夠接收10W~15W電力，因此一個發射器可以做到同時對5支手機充電，並且傳輸距離可以拉到30公分；70W的發送功率亦已經可供應筆記型電腦的充電需求。在未來，該系統將會致力於持續提升發送端的功率，希望能夠將規格提升至100W，達到和USB PD同等的充電效率。
共振式供電應用多
共振式供電技術不只能用在無線充電，若以「無線供電」的方向思考，應用範圍將會更大。陳科宏舉例，電動腳踏車會在車體內建置多個感測器以偵測上下坡等路況，若能在腳踏車的各種不同元件與主電池之間導入磁共振技術作為供電傳輸，能大幅減低電線耗損所帶來的維修成本。然而由於距離將超過30公分，因此技術還需要持續開發精進。
另一方面，氮化鎵(GaN)材料不只能使用在共振式無線充電設備，在中功率至高功率的電源相關應用上皆有很好的效果，未來也將成為電動車領域很重要的材料。陳科宏進一步分享，隨著該材料的應用研究增加，成本也正在逐漸壓低，預計在2020年就能看到大量產品開始使用氮化鎵材料。
BLE達成多點通訊
定義無線充電標準需要考慮的因素之一是選擇一個有效的通訊協議。為了達到最佳的充電效率，充電器和設備之間必須交換一些參數，包括電池類型和充電水準。除此之外，充電器還應該知道設備什麼時候充滿電，可以最小化充電時間，以避免能源浪費。有很多協議可以達到此目的，已經探索過的選項之一是使用短程無線通信，比如NFC。但是NFC的主要缺點是它只能支持點對點通信，無線充電時可能需要多點通訊，從而幾個設備可以在一個充電座上同時充電。
CEVA連接產品事業部銷售和市場總監Franz Dugand(圖2)表示，因此CEVA決定使用由AirFuel聯盟進行管理的低功耗藍牙標準(BLE)規範。使用基於BLE設計的一大優點是大部分可穿戴設備已經包含了BLE無線技術。如果設備沒有處於其他考量需要導入NFC，就不需要添加額外的專用射頻支持無線充電。
A4WP BLE規範是一個相對簡單和標準的藍牙協議。該規範在發射和接收端之間建立雙向控制連接，可以精確控制充電過程，正確和有效的置換能源。該規範亦可使用低功耗藍牙通用屬性框架(GATT)簡化了連接過程。這允許源設備和鄰近設備進行配對，而不需要人工設定。
穿戴式裝置適合RF充電
陳科宏表示，單就技術上而言，RF無線充電技術已能夠提升至手機所需要的充電功率，然而若將RF功率提升至高功率將會同時帶來高電磁波，可能造成人體健康上的疑慮。
然而，在物聯網(IoT)或是穿戴式裝置上，RF無線充電技術已能看到非常成熟的應用出現。戴樂格(Dialog)半導體與Energous合作推廣的RF射頻無線充電技術WattUp，便已開始導入各種相關設備。
Dialog表示，相較於其他以線圈為基礎的無線技術，RF天線的解決方案更有彈性。小型接收天線適合各種不規則形狀的小型裝置，而且完全不影響工業效能的設計，讓製造商可以把WattUp技術整合到很多穿戴式裝置，不只是常見的智慧手環、助聽器、入耳式耳機設備，更有廠商將應用延伸至珠寶、衣服的感測器等等。舉例而言，加拿大服飾品牌Myant已於2018年11月發布導入WattUp技術的SKIIN服飾感測器(圖3)。
IoT應用RF就位
Dialog指出，該公司特別設計的藍牙低功耗晶片就是針對物聯網裝置的最低功耗解決方案，並已於2017年達到超過1億顆出貨量。Dialog也將該公司的AC/DC控制器與WattUp發射器設計整合，而Dialog 藍牙低功耗晶片的電池充電器技術則在與接收器整合，藉此優化效率。
由於Dialog具備了提供完整物聯網晶片產品陣容的能力，得以提供廠商完整的系統平台解決方案，提供快速上市、成本優化的產品。因此，Dialog非常看好2018年RF無線充電技術在物聯網市場的發展。
Dialog進一步分享，在未來將藉由Energous通過驗證的Mid Field解決方案，持續擴大RF無線充電安全傳輸接收的有效範圍。Dialog與Energous也將持續合力生產更小封裝的RF-to-DC晶片，期待推出更小型的解決方案。同時，也將藉由GaN技術提升發射器與接受器的效能，預期功率將從數毫瓦(Milliwatt)提升至瓦(Watt)單位。
