無線充電器技術(shù)方案簡(jiǎn)介

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無線充電器技術(shù)方案簡(jiǎn)介

無線充電器技術(shù)進(jìn)行功率傳輸，要求傳輸效率盡可能高，傳輸功率盡可能大，以滿足用電設(shè)備對(duì)電力的需求。目前存在四種技術(shù)方案：電磁感應(yīng)技術(shù)、電磁共振（諧振）技術(shù)、無線電波技術(shù)和電容耦合技術(shù)。

1.電磁感應(yīng)技術(shù)
無線充電技術(shù)應(yīng)用了電磁波感應(yīng)原理，及相關(guān)的交流感應(yīng)技術(shù)，在發(fā)送和接收端用相應(yīng)的線圈來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號(hào)來進(jìn)行充電的的一項(xiàng)技術(shù)，用戶只需要將充電設(shè)備放在一個(gè)“平板”上即可進(jìn)行充電，這樣的充電方式過去曾經(jīng)出現(xiàn)在手表和剃須刀上，但是當(dāng)時(shí)無法針對(duì)大容量鋰離子電池進(jìn)行有效充電。電磁感應(yīng)技術(shù)類似電力系統(tǒng)中常用的變壓器技術(shù)。在變壓器的一次側(cè)通入交變電流，二次側(cè)由于電磁感應(yīng)原理會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若二次側(cè)電路連通，即可出現(xiàn)感應(yīng)電流，其方向遵從楞次定律，大小可由麥克斯韋電磁理論解出。
相對(duì)于無線充電器而言，變壓器的一次側(cè)相當(dāng)于充電器發(fā)射線圈，二次側(cè)相當(dāng)于充電器接收線圈，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電能從發(fā)射線圈到接收線圈的無線傳輸。這種非接觸式無線電力傳輸方式制造成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、傳輸功率可從幾瓦到幾百瓦。
采用電磁感應(yīng)技術(shù)，其傳送距離小于1cm，要求被充電產(chǎn)品必須置于充電器附近，充電器必須具備對(duì)被充電產(chǎn)品進(jìn)行辨識(shí)的能力，否則會(huì)向附近任意金屬傳輸能量，導(dǎo)致其發(fā)熱并產(chǎn)生危險(xiǎn)。

2.電磁共振（諧振）技術(shù)

電磁共振產(chǎn)生的只有地磁場(chǎng)大小的磁場(chǎng)，在子線圈中產(chǎn)生共振，能量的傳輸效率在100厘米內(nèi)可達(dá)到90%從而達(dá)到傳輸能量的目的。電磁共振（諧振）技術(shù)基于電磁共振（諧振）耦合原理，充電器發(fā)射和充電器接收兩個(gè)共振（諧振）系統(tǒng)可分別由感應(yīng)線圈制成。通過調(diào)整發(fā)射頻率使發(fā)射端以某一高頻率振動(dòng)，其產(chǎn)生的不是彌漫于各處的普通電磁波，在兩個(gè)線圈間形成一種能量通道。接收端的固有頻率與發(fā)射端頻率相同，因而發(fā)生了共振。隨著每一次共振，接收端感應(yīng)器中會(huì)有更多的電壓產(chǎn)生。經(jīng)過多次共振，感應(yīng)器表面就會(huì)集聚足夠的能量，這樣接收端在此非輻射磁場(chǎng)中接收能量，從而完成了磁能到電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了電能的無線傳輸。這種非接觸式無線電力傳輸方式傳輸功率可達(dá)幾千瓦、傳送距離可達(dá)3～4m，但是必須對(duì)所需頻率進(jìn)行保護(hù)，在幾米范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸需要幾MHz到幾百M(fèi)Hz的頻率。

3.無線電波技術(shù)
這是發(fā)展較為成熟的技術(shù)，類似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個(gè)安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器。無線電波技術(shù)是利用微波或激光形式來實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)程傳輸，系統(tǒng)由電磁波發(fā)生器、發(fā)射天線、接收天線、高頻電磁波整流器、變電設(shè)備和有線電網(wǎng)組成。
電磁波發(fā)生器是微波源或激光器，把充電器傳送的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠊β省⒏哳l的電磁波，饋送給發(fā)射天線，發(fā)射天線將電磁波發(fā)送出去。接收天線收集電磁波的能量并輸入到高頻電磁波整流器，產(chǎn)生的高壓直流電經(jīng)逆變后送入有線電網(wǎng)。這種非接觸式無線電力傳輸方式傳送距離可達(dá)10m，但是傳輸功率小（較高100mW）、功率傳輸效率低，發(fā)射器無線電波發(fā)送的大量功率以無線電波的方式被浪費(fèi)掉。

4.電容耦合技術(shù)
電容耦合：又稱電場(chǎng)耦合或靜電耦合，是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的一種耦合方式。耦合是指信號(hào)由第一級(jí)向第二級(jí)傳遞的過程，一般不加注明時(shí)往往是指交流耦合。
電容耦合的無線電力傳輸系統(tǒng)方框圖如圖所示。

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| 發(fā)布時(shí)間：2019.07.12 來源：無線充電器

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