無線充電器廠家告訴你的4種無線充電器充電方式
無線充電器開始興起到現(xiàn)在已有一些時(shí)間了,無線充電器的充電方式你知道有哪些了嗎?讓一鑫創(chuàng)研來告訴你吧!現(xiàn)階段,無線充電存在四種不同的方式:電磁感應(yīng)方式、電磁共振方式、電場耦合方式、無線電波方式。

其中用在手機(jī)無線充電的技術(shù)主要是電磁感應(yīng)技術(shù)和電磁共振技術(shù),當(dāng)然,無線充電一旦突破技術(shù)壁壘,在以后的家電,以及發(fā)展勢頭正猛的電動(dòng)汽車上同樣具有非常廣闊的前景。
一、無線充電器電磁感應(yīng)方式

我們今天見到的各類無線充電技術(shù),大多是采用電磁感應(yīng)技術(shù),我們可以將這項(xiàng)技術(shù)看作是分離式的變壓器。
我們知道,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的變壓器由一個(gè)磁芯和二個(gè)線圈(初級(jí)線圈、次級(jí)線圈)組成;當(dāng)初級(jí)線圈兩端加上一個(gè)交變電壓時(shí),磁芯中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場,從而在次級(jí)線圈上感應(yīng)一個(gè)相同頻率的交流電壓,電能就從輸入電路傳輸至輸出電路。

如果將發(fā)射端的線圈和接收端的線圈放在兩個(gè)分離的設(shè)備中,當(dāng)電能輸入到發(fā)射端線圈時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場,磁場感應(yīng)到接收端的線圈、就產(chǎn)生了電流,這樣我們就構(gòu)建了一套無線電能傳輸系統(tǒng)。
這套系統(tǒng)的主要缺陷在于,磁場隨著距離的增加快速減弱,一般只能在數(shù)毫米至10厘米的范圍內(nèi)工作,加上能量是朝著四面八方發(fā)散式的,因此感應(yīng)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸入電流,能源效率并不高。但對(duì)于近距離接觸的物體這就不存在問題了。

最早利用這一原理的無線充電產(chǎn)品是電動(dòng)牙刷——電動(dòng)牙刷由于經(jīng)常接觸到水,所以采用無接點(diǎn)充電方式,可使得充電接觸點(diǎn)不暴露在外,增強(qiáng)了產(chǎn)品的防水性,也可以整體水洗。
在充電插座和牙刷中各有一個(gè)線圈,當(dāng)牙刷放在充電座上時(shí)就有磁耦合作用,利用電磁感應(yīng)的原理來傳送電力,感應(yīng)電壓經(jīng)過整流后就可對(duì)牙刷內(nèi)部的充電電池充電。
電磁感應(yīng)方式的特點(diǎn)是傳輸距離短、使用位置相對(duì)固定,但是能量效率較高、技術(shù)簡單,很適合作為無線充電技術(shù)使用。
二、無線充電器電磁共振方式
與電磁感應(yīng)方式相比,電磁共振技術(shù)在距離上就有了一定的寬容度,它可以支持?jǐn)?shù)厘米至數(shù)米的無線充電,使用上更加靈活。
電磁共振同樣要使用兩個(gè)規(guī)格完全匹配的線圈,一個(gè)線圈通電后產(chǎn)生磁場,另一個(gè)線圈因此共振、產(chǎn)生的電流就可以點(diǎn)亮燈泡或者給設(shè)備充電。

除了距離較遠(yuǎn)外,電磁共振方式還可以同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行充電,并且對(duì)設(shè)備的位置并沒有嚴(yán)格的限制,使用靈活度在各項(xiàng)技術(shù)中居于榜首。
在傳輸效率方面,電磁共振方式可以達(dá)到40%~60%,雖然相對(duì)較低但也進(jìn)入商用化沒有任何問題。

電磁共振方式將電能以電磁波“射頻”或非輻射性諧振“磁共振”等形式傳輸,它具有較高的效率和非常好的靈活性,是目前業(yè)內(nèi)的開發(fā)重點(diǎn)。
三、無線充電器電磁耦合方式
相對(duì)于傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式,電場耦合方式有三大優(yōu)點(diǎn):充電時(shí)設(shè)備的位置具備一定的自由度;電極可以做得很薄、更易于嵌入;電極的溫度不會(huì)顯著上升,對(duì)嵌入也相當(dāng)有利。
首先在位置方面,雖然它的距離無法像磁共振那樣能達(dá)到數(shù)米的長度,但在水平方向上也同樣自由,用戶將終端隨意放在充電臺(tái)上就能夠正常充電。
我們可以看到電場耦合與電磁感應(yīng)的對(duì)比結(jié)果,電極或線圈間的錯(cuò)位用dz/D(中心點(diǎn)距離/直徑)參數(shù)來表示,當(dāng)該參數(shù)為0時(shí),表示兩者完全重合,此時(shí)能效處于最高狀態(tài)。
當(dāng)該參數(shù)為1時(shí),表示兩者完全不重合。我們可以看到,此時(shí)電場耦合方式只是降低了20%的能量輸入,設(shè)備依然是可以正常充電,而電磁感應(yīng)式稍有錯(cuò)誤、能量效率就快速下降,錯(cuò)位超過0.5時(shí)就完全無法正常工作,因此,電磁感應(yīng)式總是需要非常精確的位置匹配。

電場耦合方式的第二個(gè)特點(diǎn)是電極可以做到非常薄,比如它可以使用厚度僅有5微米的銅箔或者鋁箔,此外對(duì)材料的形狀、材料也都不要求,透明電極、薄膜電極都可以使用,除了四方形外,也可以做成其他任何非常規(guī)的形狀。
這些特性決定了電場耦合技術(shù)可以被很容易地整合到薄型要求高的智能手機(jī)產(chǎn)品中,這也是該技術(shù)相對(duì)于其他方案最顯著的優(yōu)點(diǎn)。顯而易見,若采用電場耦合技術(shù),智能手機(jī)廠商在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)就有很寬松的自由度,不會(huì)在充電模塊設(shè)計(jì)上遭受制肘。
第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是電極部分的溫度并不會(huì)上升——困擾無線充電技術(shù)的一個(gè)難題就是充電時(shí)溫度較高,會(huì)導(dǎo)致接近電極或線圈的電池組受熱劣化,進(jìn)而影響電池的壽命。
電場耦合方式則不存在這種困擾,電極部分的溫度并不會(huì)上升,因此在內(nèi)部設(shè)計(jì)方面不必太刻意。電極部分不發(fā)熱主要得益于提高電壓,如在充電時(shí)將電壓提升到1.5kv左右,此時(shí)流過電極的電流強(qiáng)度只有區(qū)區(qū)數(shù)毫安,電極的發(fā)熱量就可以控制得很理想。
不過美中不足的是,送電模塊和受電模塊的電源電路仍然會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,一般會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部溫度提升10~20℃左右,但電路系統(tǒng)可以被配置在較遠(yuǎn)的位置上,以避免對(duì)內(nèi)部電池產(chǎn)生影響。
電場耦合方式具有體積小、發(fā)熱低和高效率的優(yōu)勢,缺點(diǎn)在于開發(fā)和支持者較少,不利于普及。

四、無線充電器微波諧振方式
英特爾公司是微波諧振方式的擁護(hù)者,這項(xiàng)技術(shù)采用微波作為能量的傳遞信號(hào),接收方接受到能量波以后,再經(jīng)過共振電路和整流電路將其還原為設(shè)備可用的直流電。

這種方式就相當(dāng)于我們常用的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò),發(fā)收雙方都各自擁有一個(gè)專
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