無線充電器的相關知識

侯成敬 自動化控制技術控
概    述

無線充電器是指不用傳統的充電電源線連接到需要充電的終端設備上的充電器,采用了最新的無線充電技術,通過使用線圈之間產生的交變磁場,傳輸電能,電感耦合技術將會成為連接充電基站和設備的橋梁。



工  作  原  理

無線充電系統主要采用電磁感應原理,通過線圈進行能量耦合實現能量的傳遞。系統工作時輸入端將交流市電經全橋整流電路變換成直流電,或用24V直流電端直接為系統供電。


經過電源管理模塊後輸出的直流電通過2M有源晶振逆變轉換成高頻交流電供給初級繞組。通過2個電感線圈耦合能量,次級線圈輸出的電流經接受轉換電路變化成直流電為電池充電。


變化的磁場會產生變化的電場,變化的電場會產生變化的磁場,其大小均與它們的變化率有關系,而正弦函數的變化率是另外一個正弦函數,所以電磁波能夠傳播出去,而感應電壓的產生與磁通量的變化相關,所以線圈內部變化的磁場產生感應電壓,從而完成充電過程。


特    點

1.從理論來說,無線充電技術對人體安全無害處,無線充電使用的共振原理是磁場共振,只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸,而其他裝置無法接受波段,另外,無線充電技術使用的磁場本身就是對人體無害的。但無線充電技術畢竟是新型的充電技術,以邁源科技的無線充電器來說,很多人都會擔憂無線充電技術會像當初Wi-Fi和手機天線杆剛出現一樣,其實技術本身是無害的。

2.無線充電技術利用磁共振在充電器與設備之間的電場和磁場中傳輸電能,線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振。
3.這一系統可以在未來得到廣泛應用,例如針對電動汽車的充電區以及針對電腦芯片的電量傳輸。采用這項技術研制的充電系統所需要的充電時間只有當前的一百五十分之一。
4.轉化率一直是很多人擔心的問題,麻省理工學院通過研究表明,無線充電技術的損耗比起有線充電技術來說更低。無線充電轉化率比起有線要高幾個百分點。高轉化,也是無線充電器得以在全球進行應用的關鍵因素。但無線充電技術也受到距離的限制,未來發展,必然需要解決遠距離傳送對於波段和磁場範圍的精準定位問題。
5.核心芯片是無線充電技術在產品應用的難點之一。精準輻射範圍控制,磁場頻率大小,其它控制等都是由芯片實現。


優    點

1、方便:充電時無需以電線連接,只要放到充電器附近即可。在有多個用電裝置的情況下可以省去多個充電器、不用占用多個電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。

2、安全:無通電接點設計,可以避免觸電的危險。

3、耐用:因為電力傳送元件無外露,因此不會被空氣中的水份、氧氣等侵蝕,不會有在連接與分離時的機械磨損及跳火等做成的損耗。



存  在  問  題

1.核心無線充電技術不完善;
2.輻射區域難以實現遠距離傳輸;
3.長距離定位對硬件的要求太高;
4.磁場共振高度匹配可控制小;
5.應用範圍局限,沒有得到延伸;
6.市場因素與消費者心理導致開發商不願意大力進行技術研發。


1、效率低:能量存送效率不及真實接觸。

2、成本高:在充電器需要有推動無線線圈的電子線路,而在用電裝置需要有電力換換的電子裝置,兩者也需要有無線線圈,因此成本比直接接觸為高。

3、充電速度慢:由於效率低,在同樣的輸入功率下,充電速度較慢。

4、兼容性低:不同品牌的無線充電裝置因為無統一標準,因此不能通換使用。



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