移动设备无线充电技术的专利申请分析

金 曦

（国家知识产权局，北京 100088）

1 引言

随着移动设备的日益普及，无线充电技术成为人们关注的新热点。无线充电技术是不使用电线，采用电磁感应、电磁共振等方式进行充电的技术。电磁感应技术利用电磁感应原理，实现电能从一个子系统传送到另一个子系统。电磁共振技术利用共振现象，将发送端和接收端的线圈匹配成一个共振系统，实现了电能在空间上的传输。前者充电效率较高，但需要较近的充电距离，后者传输效率较低，但可以在较远的距离进行充电。主流的无线充电标准包括采用电磁感应技术的PMA 和WPC 以及采用电磁共振技术的A4WP，2014年2月，PMA 与A4WP 宣布互通后，形成两家互竞的趋势。

2 专利申请现状

图1 无线充电技术中国发明专利申请历年申请量

从图1可以看出，无线充电技术的发明专利年申请量整体呈不断加速增长的态势，截止至2018年12月31日，已公开的中国发明专利申总量为4197件。其中，早在2002年就出现了相关的专利申请，2002-2007年申请量一直维持在个位数，2008-2011年申请量缓慢增长，2012-2018年申请量开始迅速攀升，目前未有减缓的趋势。综上，无线充电行业目前整体尚处在一个高速发展的阶段，整个行业呈现出良好的发展态势。

图2 无线充电技术主要申请人中国发明专利申请量

从图2可以看出，高通、三星和LG 这三家公司的专利申请量居于前列，属于第一集团，在无线充电领域有非常强的竞争力。中兴、英特尔、苹果、维沃、联想、国家电网、翰林、鸿海和华为处于第二集团，单从申请量来看，与第一集团有一定的差距。综上，美国和韩国申请人掌握了无线充电技术的大多数专利，申请量占绝对优势，而国内申请人处于跟随状态，占有了一定的申请量。

3 无线充电的重要技术

（1）充电设备的发现：高通公司的CN105827281A 基于预期阻抗响应以及所监视的阻抗响应之间的差别来识别所述非相容装置的存在。三星公司的CN108539825A 通过第一功率检测到无线功率接收器时，传送第二功率以驱动无线功率接收器向无线功率传送器传送搜索信号。

（2）充电位置定位：中兴公司的CN108233465A 通过比较当前自身充电效率是否大于预设充电效率阈值，终端自动形变实现将其位置移动，直找到大于预设充电效率阈值的最终充电位置。华为公司的CN104640178A 通过从第一设备的所有接收信号波束指向中选取接收信号强度最大的波束指向，向对所述第一设备进行波束成形方式的无线充电。

（3）增加充电距离：高通公司的CN107086677A 使用寄生天线来增加无线功率射程。

（4）提升充电效率：三星公司的CN103314505A 通过选择具有最高功率传输效率的谐振频率来执行高效无线功率发送。中兴公司的CN108258778A 设置的第一无线充电组合线圈和第二无线充电组合线圈皆呈“回”字形平行设置于屏电路区域从而提高充电效率。

（5）多模充电：高通公司的CN105684263A 通过设置两个线圈，使用两种耦合方式，实现两种方式的无线电力接收。LG 公司的CN108134439A 基于从所述无线电力接收器接收的充电模式分组来控制所述充电模式从第一充电模式改变成第二充电模式。中兴公司的CN108879841A 通过设置两个电源管理芯片实现无线和有线充电同时进行。

（6）充电管理：高通公司的CN105871083A 基于用户时间表的操作时间控制终端设备的充电。LG 公司的CN107112810A 在检测到发送电流被示为在设定量的时间期间在充电阈值以下时确定无线充电已经完成。三星公司的CN103155355A 通过同步至少两个充电电力供应设备的电力相位对至少两个对终端进行无线充电。

（7）充电板的设计：苹果公司的CN109478794A 将充电板中的无线功率传输线圈布置成六角形平铺阵列，包括与等边三角形的相应顶点对准的第一线圈、第二线圈和第三线圈。

（8）充电设备散热：高通公司的CN107112809A 提出了通过在所述充电表面下方设置的风扇来时现热管理。三星公司的CN108155724A 通过设置一部分被埋设于所述磁性部，以使无线充电过程中在线圈部产生的热迅速分散。

（9）充电安全：三星公司的CN108369791A 基于获取的设备与用户之间的距离确定用户处临界距离内，进而降低设备的功耗以减少对用户的影响。英特尔公司的CN107949973A 从在装置和电子设备之间分布的多个源接收在距无线充电装置邻近处的人的存在信息以降低功率。华为公司的CN108604825A 的温度传感器在检测到温度超过预设的关机温度阈值时，向终端线圈控制器发送关机通知。

4 结束语

目前，国外企业正加速在无线充电领域的全球专利布局，但尚未形成专利壁垒，全球无线充电标准也尚未统一。我国在无线充电技术领域的专利申请量相对不高，企业对无线充电领域尚未引起充足的关注。鉴于无线充电市场未来的巨大潜力，笔者提出如下三点建议。

（1）重视专利布局，制定专利策略。我国申请人的专利申请数量不足，专利布局还存在很大的盲区。而在当前技术无国界的年代，全球的技术更新几乎是同步的，国内企业若要在此领域具有长足的发展，必须重视专利布局，制定知识产权策略，提高市场的竞争能力。

（2）积极开展专利合作和收购，完善专利布局。由于我国的无线充电技术起步较晚，在基础专利方面较为薄弱，国内相关企业可以针对自身技术或专利的薄弱环节，有针对性地寻找具有相应技术或专利的其他公司或个人，进行合作或并购，迅速增强自身的竞争力。相应地，一些拥有少量重要专利的公司和个人，也可以寻找实力和资本比较雄厚的大型企业进行合作，取得双赢的效果。通过技术和专利的联合合作来促进国内无线充电产业的发展和壮大。

（3）以政府为主导推进行业发展。中国政府相关部门应正确应对全球经济激烈竞争的局势，站在以政策为导向的高度，鼓励和资助科技创新，引导相关企业进行无线充电技术的研发，促使相关企业尽快掌握具有我国自主知识产权的无线充电技术，并帮助和鼓励企业制定无线充电技术的知识产权战略、大量申请专利、制定具有自主知识产权的无线充电标准、构筑知识产权保护墙，从而提高我国在未来国际标准化推进过程中的话语权。