移動設備無線充電技術的專利申請分析

金 曦

（國家知識產(chǎn)權局，北京 100088）

1 引言

隨著移動設備的日益普及，無線充電技術成為人們關注的新熱點。無線充電技術是不使用電線，采用電磁感應、電磁共振等方式進行充電的技術。電磁感應技術利用電磁感應原理，實現(xiàn)電能從一個子系統(tǒng)傳送到另一個子系統(tǒng)。電磁共振技術利用共振現(xiàn)象，將發(fā)送端和接收端的線圈匹配成一個共振系統(tǒng)，實現(xiàn)了電能在空間上的傳輸。前者充電效率較高，但需要較近的充電距離，后者傳輸效率較低，但可以在較遠的距離進行充電。主流的無線充電標準包括采用電磁感應技術的PMA 和WPC 以及采用電磁共振技術的A4WP，2014年2月，PMA 與A4WP 宣布互通后，形成兩家互競的趨勢。

2 專利申請現(xiàn)狀

圖1 無線充電技術中國發(fā)明專利申請歷年申請量

從圖1可以看出，無線充電技術的發(fā)明專利年申請量整體呈不斷加速增長的態(tài)勢，截止至2018年12月31日，已公開的中國發(fā)明專利申總量為4197件。其中，早在2002年就出現(xiàn)了相關的專利申請，2002-2007年申請量一直維持在個位數(shù)，2008-2011年申請量緩慢增長，2012-2018年申請量開始迅速攀升，目前未有減緩的趨勢。綜上，無線充電行業(yè)目前整體尚處在一個高速發(fā)展的階段，整個行業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。

圖2 無線充電技術主要申請人中國發(fā)明專利申請量

從圖2可以看出，高通、三星和LG 這三家公司的專利申請量居于前列，屬于第一集團，在無線充電領域有非常強的競爭力。中興、英特爾、蘋果、維沃、聯(lián)想、國家電網(wǎng)、翰林、鴻海和華為處于第二集團，單從申請量來看，與第一集團有一定的差距。綜上，美國和韓國申請人掌握了無線充電技術的大多數(shù)專利，申請量占絕對優(yōu)勢，而國內申請人處于跟隨狀態(tài)，占有了一定的申請量。

3 無線充電的重要技術

（1）充電設備的發(fā)現(xiàn)：高通公司的CN105827281A 基于預期阻抗響應以及所監(jiān)視的阻抗響應之間的差別來識別所述非相容裝置的存在。三星公司的CN108539825A 通過第一功率檢測到無線功率接收器時，傳送第二功率以驅動無線功率接收器向無線功率傳送器傳送搜索信號。

（2）充電位置定位：中興公司的CN108233465A 通過比較當前自身充電效率是否大于預設充電效率閾值，終端自動形變實現(xiàn)將其位置移動，直找到大于預設充電效率閾值的最終充電位置。華為公司的CN104640178A 通過從第一設備的所有接收信號波束指向中選取接收信號強度最大的波束指向，向對所述第一設備進行波束成形方式的無線充電。

（3）增加充電距離：高通公司的CN107086677A 使用寄生天線來增加無線功率射程。

（4）提升充電效率：三星公司的CN103314505A 通過選擇具有最高功率傳輸效率的諧振頻率來執(zhí)行高效無線功率發(fā)送。中興公司的CN108258778A 設置的第一無線充電組合線圈和第二無線充電組合線圈皆呈“回”字形平行設置于屏電路區(qū)域從而提高充電效率。

（5）多模充電：高通公司的CN105684263A 通過設置兩個線圈，使用兩種耦合方式，實現(xiàn)兩種方式的無線電力接收。LG 公司的CN108134439A 基于從所述無線電力接收器接收的充電模式分組來控制所述充電模式從第一充電模式改變成第二充電模式。中興公司的CN108879841A 通過設置兩個電源管理芯片實現(xiàn)無線和有線充電同時進行。

（6）充電管理：高通公司的CN105871083A 基于用戶時間表的操作時間控制終端設備的充電。LG 公司的CN107112810A 在檢測到發(fā)送電流被示為在設定量的時間期間在充電閾值以下時確定無線充電已經(jīng)完成。三星公司的CN103155355A 通過同步至少兩個充電電力供應設備的電力相位對至少兩個對終端進行無線充電。

（7）充電板的設計：蘋果公司的CN109478794A 將充電板中的無線功率傳輸線圈布置成六角形平鋪陣列，包括與等邊三角形的相應頂點對準的第一線圈、第二線圈和第三線圈。

（8）充電設備散熱：高通公司的CN107112809A 提出了通過在所述充電表面下方設置的風扇來時現(xiàn)熱管理。三星公司的CN108155724A 通過設置一部分被埋設于所述磁性部，以使無線充電過程中在線圈部產(chǎn)生的熱迅速分散。

（9）充電安全：三星公司的CN108369791A 基于獲取的設備與用戶之間的距離確定用戶處臨界距離內，進而降低設備的功耗以減少對用戶的影響。英特爾公司的CN107949973A 從在裝置和電子設備之間分布的多個源接收在距無線充電裝置鄰近處的人的存在信息以降低功率。華為公司的CN108604825A 的溫度傳感器在檢測到溫度超過預設的關機溫度閾值時，向終端線圈控制器發(fā)送關機通知。

4 結束語

目前，國外企業(yè)正加速在無線充電領域的全球專利布局，但尚未形成專利壁壘，全球無線充電標準也尚未統(tǒng)一。我國在無線充電技術領域的專利申請量相對不高，企業(yè)對無線充電領域尚未引起充足的關注。鑒于無線充電市場未來的巨大潛力，筆者提出如下三點建議。

（1）重視專利布局，制定專利策略。我國申請人的專利申請數(shù)量不足，專利布局還存在很大的盲區(qū)。而在當前技術無國界的年代，全球的技術更新幾乎是同步的，國內企業(yè)若要在此領域具有長足的發(fā)展，必須重視專利布局，制定知識產(chǎn)權策略，提高市場的競爭能力。

（2）積極開展專利合作和收購，完善專利布局。由于我國的無線充電技術起步較晚，在基礎專利方面較為薄弱，國內相關企業(yè)可以針對自身技術或專利的薄弱環(huán)節(jié)，有針對性地尋找具有相應技術或專利的其他公司或個人，進行合作或并購，迅速增強自身的競爭力。相應地，一些擁有少量重要專利的公司和個人，也可以尋找實力和資本比較雄厚的大型企業(yè)進行合作，取得雙贏的效果。通過技術和專利的聯(lián)合合作來促進國內無線充電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。

（3）以政府為主導推進行業(yè)發(fā)展。中國政府相關部門應正確應對全球經(jīng)濟激烈競爭的局勢，站在以政策為導向的高度，鼓勵和資助科技創(chuàng)新，引導相關企業(yè)進行無線充電技術的研發(fā)，促使相關企業(yè)盡快掌握具有我國自主知識產(chǎn)權的無線充電技術，并幫助和鼓勵企業(yè)制定無線充電技術的知識產(chǎn)權戰(zhàn)略、大量申請專利、制定具有自主知識產(chǎn)權的無線充電標準、構筑知識產(chǎn)權保護墻，從而提高我國在未來國際標準化推進過程中的話語權。