手機無線充軟板廠問無線充電技術(shù)是什么？

無線充電是不透過連接器或金屬接點作為媒介，來進行電力傳輸?shù)募夹g(shù)。也被稱作為感應(yīng)充電、非接觸式充電等。作為非常具備前景性的技術(shù)之一，無線充電已在手機、相機、醫(yī)療器械和筆記本電腦等多個領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。

隨著電動汽車的快速發(fā)展，動力電池進行無線充電已是時代的需求。

那么問題來了，汽車無線充電的原理是怎么回事呢？目前又有什么技術(shù)障礙呢?

 

無線充電的原理是什么？

無線充電的基本原理，是將交流電轉(zhuǎn)換成變化的磁場，通過空氣的傳輸后，再轉(zhuǎn)換成電流輸出給設(shè)備充電，簡單的講仍是磁生電、電生磁的過程。

（左上圖一：無線充電的基本原理圖）工作時輸入交流市電，經(jīng)全波整流和濾波后成DC直流電，通過2兆有源晶振的高頻斬波，轉(zhuǎn)為高頻交流電，供給初級線圈產(chǎn)生高頻交變的磁場，次級線圈受到磁場感應(yīng)而耦合能量，產(chǎn)生高頻交流電流，再經(jīng)整流和濾波為直流電后，給動力電池充電。

圖中的能量以磁場形式進行無線傳輸，相當于一個隔離變壓器實現(xiàn)了無線充電，形成電源發(fā)送端和能量接收端。

而斬波成高頻電的原因能較大減少能量傳播損耗，提升能量傳輸效率，變壓器同時還有電氣安全隔離的作用。

（左下圖二：動力電池無線充電技術(shù)的示意圖）實際使用的動力電池無線充電技術(shù)，請參見圖二。把供電端高頻交變磁場的GA初級線圈，以導(dǎo)軌形式埋在地下，車輛通過能量拾取裝置即次級線圈VA來接收電能，靜態(tài)或行駛態(tài)給車載動力電池充電。
 

柔性線路板廠講從圖二中的紅色圓圈可見，電磁場能量轉(zhuǎn)換是無線充電的核心技術(shù)，當前主要有四種能量轉(zhuǎn)換的方式：

01 電磁感應(yīng)式 

電磁感應(yīng)式是現(xiàn)代無線充電中應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，將充電電源端作為發(fā)射端，有GA初級線圈，充電車輛接收端設(shè)置VA次級線圈，通過電磁感應(yīng)原理，次級線圈感生電流就構(gòu)建無線電能傳輸系統(tǒng)。
但這種技術(shù)仍然存在一定的缺點，主要是能量四面發(fā)散傳輸效率很低，傳輸距離很短只有10厘米的極小范圍。
 

02 磁場共振式

磁場共振式是采用兩個規(guī)格完全匹配的初級、次級線圈進行耦合，利用諧振原理獲得最大的傳輸效率。這種傳輸方式的距離可達數(shù)米，效率可達40%～60%！初步具備了商業(yè)運行的條件。

（圖三）磁場共振式能量傳輸示意圖

（圖四）傳輸磁場能量的諧振線圈

03 無線電波式

無線電波式屬于應(yīng)用最早的技術(shù)，利用微波來發(fā)射和接收能量，傳輸效率較低，具體的實用場景受限。

04 微波諧振式

微波諧振式是利用微波來傳遞能量，如家用微波爐即用到熱效應(yīng)。將微波能量轉(zhuǎn)回為電信號，車輛接受到能量波后，再經(jīng)過共振和整流電路，還原為給動力電池充電的直流電，實現(xiàn)無線充電的功能。微波傳輸?shù)娜秉c是能量散發(fā)散亂，實用效率較低。

無線充電技術(shù)面臨的困境？

FPC廠了解到，發(fā)展電動車無線充電，涉及的先進技術(shù)領(lǐng)域甚多，相應(yīng)的，遇到的瓶頸也會增多。如磁性材料、系統(tǒng)集成控制、模組及傳輸線圈設(shè)計及制造等，尤其是涉及技術(shù)含量極高的IC芯片技術(shù)，利潤高達整個產(chǎn)業(yè)鏈的30%以上，其技術(shù)壁壘也極高，在很大程度上直接影響無線充電技術(shù)的發(fā)展！