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無線充電器技術方案簡介

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無線充電器技術方案簡介

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

1.電磁感應技術
無線充電技術應用了電磁波感應原理，及相關的交流感應技術，在發送和接收端用相應的線圈來發送和接收產生感應的交流信號來進行充電的的一項技術，用戶只需要將充電設備放在一個“平板”上即可進行充電，這樣的充電方式過去曾經出現在手表和剃須刀上，但是當時無法針對大容量鋰離子電池進行有效充電。電磁感應技術類似電力系統中常用的變壓器技術。在變壓器的一次側通入交變電流，二次側由于電磁感應原理會產生感應電動勢，若二次側電路連通，即可出現感應電流，其方向遵從楞次定律，大小可由麥克斯韋電磁理論解出。
相對于無線充電器而言，變壓器的一次側相當于充電器發射線圈，二次側相當于充電器接收線圈，這樣就可以實現電能從發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、結構簡單、技術可靠、傳輸功率可從幾瓦到幾百瓦。
采用電磁感應技術，其傳送距離小于1cm，要求被充電產品必須置于充電器附近，充電器必須具備對被充電產品進行辨識的能力，否則會向附近任意金屬傳輸能量，導致其發熱并產生危險。

2.電磁共振（諧振）技術

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

3.無線電波技術
這是發展較為成熟的技術，類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發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，在隨負載作出調整的同時保持穩定的直流電壓。此種方式只需一個安裝在墻身插頭的發送器，以及可以安裝在任何低電壓產品的“蚊型”接收器。無線電波技術是利用微波或激光形式來實現電能的遠程傳輸，系統由電磁波發生器、發射天線、接收天線、高頻電磁波整流器、變電設備和有線電網組成。
電磁波發生器是微波源或激光器，把充電器傳送的電能轉變為大功率、高頻的電磁波，饋送給發射天線，發射天線將電磁波發送出去。接收天線收集電磁波的能量并輸入到高頻電磁波整流器，產生的高壓直流電經逆變后送入有線電網。這種非接觸式無線電力傳輸方式傳送距離可達10m，但是傳輸功率小（較高100mW）、功率傳輸效率低，發射器無線電波發送的大量功率以無線電波的方式被浪費掉。

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

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| 發布時間：2019.07.12 來源：無線充電器

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