隨著便攜式設備電源使用要求的增長，廣大消費者需要一些易用的充電解決方案。這些解決方案可以在各種環境下使用，例如：家庭、辦公室、汽車、機場、學校等等。無線充電聯盟(WPC)已經制定出了業界首個互操作標準(Qi)，讓所有兼容發送器(compliant transmitter)能為來自不同廠商、不同電源要求的兼容接收機(compliant receivers)供電。
技術進步讓便攜式設備產品一代比一代智能。提高易用度以及設備功能的增多都對電源提出了新的需求。消費者發現為設備充電的次數越來越頻繁，需要一些更加方便有效的方法來為解決充電問題。無線充電技術提供了一種解決方案，讓便攜式設備通過一個發送器墊來充電，無需任何電氣連接。如今，人們開發出多種形式的無線充電技術，但是最為成功的商業應用卻是基于電感的電力傳輸，例如：電動牙刷等。這種技術更易于適應各種商業應用，實現互操作。
互操作性是指任何發送器都能夠為任一移動設備供電，而與電源要求、外形尺寸和廠商無關。現有感應無線充電解決方案，要求消費者購買指定的充電墊，另外還需購買便攜式設備的附件。市場調查表明，消費者感興趣的解決方案是一種比現有有線充電方法更加方便的互操作解決方案。
WPC基于感應電力傳輸制定了Qi互操作標準，解決了5W以下手持設備的無線充電問題。該聯盟致力于通過建立一種全球互操作的基礎架構，讓無線充電成為一種無處不在的普及技術。
WPC標準
圖1顯示了一個WPC型感應無線充電系統的結構圖。發送器由AC/DC電源轉換、驅動器、發射線圈、電壓與電流檢測以及控制器組成。接收機由接收線圈、整流、電壓調節(即穩壓調節),及一個控制器組成。該系統的負載可以為任何電池供電型設備，例如：一部手機。
電力傳輸
電力通過一個耦合磁場從發送器傳輸至接收機，而該磁場是在交流電流經發送器線圈時形成的。如果接收機線圈較為接近(X、Y或者Z尺寸間隙小于5mm)，大部分發送器場力線會耦合至接收機線圈。這些耦合場力線在次級線圈中形成交流電，對其整流可產生直流電壓，從而為手機或者其他便攜式設備提供電源。
通信協議
該標準利用反向散射調制實現接收機到發送器之間的通信。通過接收機調節與線圈并聯的負載(可以為電阻式或者電容式)來實現，其反過來又通過耦合磁場調制初級電流。發送器通過檢測初級線圈電流，對通信信號進行解調。該通信信道允許向發送器發送消息，目的是控制幾種系統級功能：
1、識別：接收機一定能夠讓發送器將自己識別為一部WPC兼容設備，這種特性提高了安全性，因為一個WPC兼容發送器無法為一個非兼容接收機供電。
2、電源要求：接收機可以要求發送器增加或者降低輸出功率(最大5W)。由于接收機可以讓其接收到的功率適合于其當前負載需求，因此系統可以更加智能高效。
3、電力傳輸控制：接收機可以通過發送一條結束電力傳輸消息，關閉發送器。例如，電池完全充電狀態時，接收機便不再需要電力。關閉發送器，意味著該系統具有非常低的待機功耗。
磁性組件
磁性組件或者線圈、屏蔽層和磁鐵/吸引器的組合，是WPC系統不可或缺的組成部分，需要仔細的設計考慮，因為它們對總系統性能有重要的影響。
由于發射端的實現對外形尺寸沒有嚴格的限制，因此WPC標準固定了磁性設計的發射端。這樣便可讓次級線圈施加的磁場強度和分布保持一致，從而實現可靠的系統運行。WPC v1.0規范為這些發射端設計提供了指導。由于存在實質不同的整體外形尺寸，我們無法標準化接收端磁性組件。磁性組件廠商已經順應了這一技術發展趨勢，為發送器提供WPC兼容磁解決方案，同時為接收機提供定制解決方案。這些解決方案可以以集成組件(線圈+屏蔽層)或者單獨配件(單獨的屏蔽層和線圈)的方式購買。
接收機架構
提供Qi兼容產品的最快速途徑是，提供電源或者直接電池充電實現的附加解決方案。
電源實施
圖 2顯示了一個無線充電接收機如何模仿電源適配器的運行，向移動設備提供5-V、5-W電源。在這種最簡單的實施中，接收機和移動設備之間僅要求兩個觸點、無線電源和接地。由于大多數第一代Qi產品都沒有去除掉有線連接器，因此圖2還顯示了如何通過一個有線適配器或者無線電源來實現充電。兩個電源都連接至移動設備內部的電源復用器。一般而言，適配器電源是默認選擇，而在沒有適配器的情況下才使用無線電源。
當有適配器或者電池充電結束時，需要中斷無線電力傳輸。要實現這個功能，可以在接收機處于無負載狀態時向發送器發送一條消息來終止電力傳輸。通過打開復用器的無線電源接收機開關，可以模擬這種狀態。無負載狀態的更多詳情，可以利用更多觸點來獲得。
在三觸點解決方案中，充電結束時，移動設備向接收機發送的一條數字終止信號被驅動為高電平。接收機進入無負載狀態，之后向發送器發送關于充電完成的額外信號，讓發送器結束供電。發送器利用這一信息，通過一個LED燈通知用戶充電完成。
在四觸點解決方案中，檢測信號可用于測量適配器電壓，并通知發送器結束電力傳輸，無需發送終止消息。
直接電池充電器的實施
圖 3顯示了一個直接電池充電器的實現，其無線電源直接提供給電池。通過調節控制器充電算法的充電曲線，這種實現可以支持任何電池化學物質。利用I2C或者 SMBus，可讓接收機變得“智能”，這樣主機便可以收集測量信息(例如：整流功率)，并設置充電參數。兩個充電器本質上與電池連接：有線和無線充電通路。通過檢測適配器電壓探測到有線適配器時，無線接收機充電算法便終止。
由于移動設備的高系統集成度，這種實施不僅對整體移動設備外形尺寸產生的影響最小，效率也最高。
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