無線充電圈（微信號/公眾號：WXCDQ360） 技術(shù)顧問      深圳     2014.01.20

這篇文章主要是面對所有無線充電行業(yè)的從業(yè)人員，而不單純是技術(shù)研發(fā)人員，只要你對初高中物理有一些了解我們相信基本能夠看懂。后續(xù)再陸續(xù)推出一些針對不同層次和不同階段的同行朋友的經(jīng)典技術(shù)文章，希望對無線充電行業(yè)有一些積極的幫助。

 

文章主要解決下面幾個問題：

1>無線充電是怎么充電的？

2>無線充電為什么可以無線充電？

3>無線充電是基于什么原理？

4>無線充電器的構(gòu)成是什么樣的？

5>無線充電有什么好處？

 

第一個問題：無線充電器是怎么充電的

很多人其實(shí)對無線充電是怎么充電并沒有一個概念，很多人也希望它像WiFi一樣，只要有WiFi的地方，連接上就能用。

理想的情況簡單認(rèn)為就是沒有線，到處都可以充電。無論是家里、辦公室、酒店、咖啡廳、地鐵、機(jī)場都能隨時連接無線充電網(wǎng)給手機(jī)充電。估計幾年以后無線充電將覆蓋每個領(lǐng)域，無處不在。

但現(xiàn)實(shí)的情況是無線充電還達(dá)不到上面理想的狀態(tài)，不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施的問題，而是技術(shù)的問題，我們現(xiàn)在的無線充電，充電器和手機(jī)的距離一般都在5mm以內(nèi)（現(xiàn)階段的Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電情況），未來的磁共振標(biāo)準(zhǔn)可以做到125px以內(nèi)（A4WP標(biāo)準(zhǔn)的無線充電情況）。

現(xiàn)在階段的Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器需要緊貼且對位好充電位置，距離充電器位置越遠(yuǎn)充電效率越低，具體10mm以上基本上不能充電，上下左右移動范圍一般一般只有10mm左右，且偏離中心位置遠(yuǎn)大，充電效率越低。

無線充電的充電效率一般在70%左右，好的可以做到75%左右，差一點(diǎn)的只有65%左右。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，無線充電的距離和充電效率都將會有很大改善。

 

第二個問題：無線充電器為什么可以無線充電

無線充電是發(fā)射端（充電器）和接收端（手機(jī)等）各有一個線圈，發(fā)射端把電能通過發(fā)射線圈轉(zhuǎn)換為磁場，發(fā)射線圈的磁場穿過接收端線圈，根據(jù)基礎(chǔ)物理的法拉第電磁感應(yīng)定律，在接收線圈中將產(chǎn)生電場，最后通過接收端輸出電能給手機(jī)充電。

這是最基本的電場轉(zhuǎn)換為磁場，磁場再轉(zhuǎn)換為電場的電磁場原理。

發(fā)射端和接收端如下圖所示：

線圈也是無線充電的重點(diǎn)模塊，且接收和發(fā)射的線圈會有一些差異，Qi標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射和接收線圈如下圖：

 

第三個問題：無線充電是基于什么原理

業(yè)內(nèi)有主要兩個技術(shù)流派，一個是磁感應(yīng)，一個是磁共振。

業(yè)內(nèi)主要有三大充電標(biāo)準(zhǔn)（關(guān)于三大標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)介紹后續(xù)文章會后介紹，請關(guān)注無線充電圈的官方微信：WXCDQ360），分別是WPC公司的Qi標(biāo)準(zhǔn)，PMA公司的Power2.0標(biāo)準(zhǔn)和A4WP公司的Rezence標(biāo)準(zhǔn)，其中WPC和PMA暫時是基于磁感應(yīng)技術(shù)，A4WP是基于磁共振技術(shù)。

 

磁感應(yīng)技術(shù)

基本原理是基于LC諧振原理和磁耦合原理。    發(fā)射線圈的固有諧振頻率為 ，    接收線圈的固有諧振頻率為 ，    發(fā)射端線圈的信號頻率工作在fp0附近，接收端線圈信號頻率工作在fs0附近，且當(dāng)兩個線圈靠的比較近的時候，兩個線圈的磁場耦合會比較好，耦合系數(shù)M會比較高，這樣充電效率就會比較高。Qi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定發(fā)射和接收之間的能量傳輸?shù)男盘栴l率為110K~205KHz。

且發(fā)射器和接收器之間的通信的傳輸也是通過兩個線圈之間的耦合實(shí)現(xiàn)的，接收端把通信信號調(diào)制在功率信號上，發(fā)射器通過解調(diào)把通信信號解調(diào)出來，雙方通過約定好的協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信的傳輸。Qi規(guī)定的通信信號頻率為2KHz。

 

 

磁共振技術(shù)

磁共振技術(shù)和磁感應(yīng)技術(shù)在原理上有類似的地方，也是基于LC諧振原理和磁場耦合原理，只是磁共振往前再走了一步，就是發(fā)射端和接收端的功率信號的頻率要求會很高，要求接發(fā)射和接收端必須都工作在諧振點(diǎn)，且頻率相同，因此稱為共振。我們知道，在諧振點(diǎn)耦合時，整個效率是最好的，能量的浪費(fèi)是最小的。

磁共振情況，能量的傳輸距離稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，但能量的傳輸頻率會高很多。

 

A4WP規(guī)定能量的傳輸頻率為6.78MHz，另外A4WP發(fā)送端和接收端的信號通信采用帶寬為2.4GHz的Smart Bluetooth通信協(xié)議。

 

關(guān)于磁感應(yīng)和磁共振技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容在后續(xù)的技術(shù)文章會有介紹（請關(guān)注無線充電圈官方微信：WXCDQ360）

 

第四個問題：無線充電器的構(gòu)成是什么樣的

無線充電器主要由三個部分構(gòu)成：外殼、主板和線圈。

主板是整個系統(tǒng)的核心模塊，一般包括主芯片，功率器件，其他電子器件等。

 

第五個問題：無線充電有什么好處

無線充電相對于有線充電，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

1> 美觀，便利，沒有線的纏繞，也不需要經(jīng)常帶充電線

2> 方便，兼容，不需要擔(dān)心充電接頭不兼容的問題，也不用擔(dān)心用的iPhone還是三星等手機(jī)

3> 安全、可靠，不存在充電過程中接打電話存在漏電而被高壓電擊的風(fēng)險

4> 提高了電池使用壽命，方便持續(xù)給電池補(bǔ)充能量而不存在電池過放的情況，提高了電池的循環(huán)壽命

 

    

    說明：有些圖片源自于網(wǎng)絡(luò)，可能是一些公司的產(chǎn)品宣傳圖片，在此借用，謝謝！

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