ChargEdge李珂：最优电力转换方案该如何做

12月2日，由华强聚丰旗下电子发烧友网举办的2016年第三届中国IOT大会在深圳科兴科学园国际会议中心举行。下午的6场分会场内容同样异彩纷呈，可穿戴会议分论坛分享会上，来自ChargEdge LLC合伙人李珂先生为我们分享了可穿戴市场发展现状、无线充电市场的主导技术、ChargEdge在无线充电技术上革新性的突破，以及企业在设计可穿戴设备无线充电上，如何设计出充电速度快、效率高的无线充电产品。

ChargEdge公司介绍

ChargEdge是一家在美国加州注册的公司，公司提供1W-100W无线电的电力转换、充电技术解决方案。根据介绍，ChargEdge同时也是业界唯一一家能够提供在85kHz进行360度角无线充电方案的公司。

可穿戴市场发展状况

有人说，无线可穿戴设备是下一代计算平台，在这一点毋庸置疑。但可穿戴市场整体现况是开发进程比较缓慢，尤其是大型可穿戴设备、智能手机等等。观看这两者在近几年来的市场表现，无论从数量还是销售量来看，增长幅度进入了低速增长期。同时除了大型可穿戴设备以外，如iWwatch智能手表的可穿戴产品，以及其他外型各异的产品，它们大尺寸表面能够有效实现无线充电功能，而市场上多数采用大型尺寸的可穿戴设备大部分均采用曲面技术来实现无线充电。李总表示，曲面技术也是可穿戴设备实现无线充电关键因素之一。

四大无线充电技术市场现状

现在无线充电市场上主流的充电技术，主要为提供Qi标准的无线充电，和PMA标准无线充电。另外，还有的其他两种无线充电标准分别是，微波充电、Rezence充电，这两者因在无线充电亟需解决技术问题、开发难度及生产成本方面的限制，至今还未在市场上被广泛采纳、成功的例子不是太多。而Qi和PMA标准充电技术，现如今的局限在于只能给3mm，5w的智能产品进行充电，并且只支持一对一的充电，还要比较准确的对齐充电设备，否则充电效率、充电速度都会受到影响。

限制无线充电发展的四大因素

首先是无线充电的功率太低，目前大部分充电最大功率在5~10W之间，充电需要时间很长;

其次，给设备进行无线充电的摆放位置要非常准确，稍微偏差一些都会导致充电效率有所下降;

第三是充电线圈设计太大、过厚，集成度困难，不管是平常的智能手表，甚至是智能耳机，现在对曲面度设计要求更高，从而使用无线充电需要对产品贴合度更高，充电设计难度更大;

最后一点，家用电器、车载电子、医疗及常规电子设备无线频率的干扰也是对无线充电设计产生影响因素之一。

ChargEdge提供 1w 至 100w 无线充电技术

现如今，可穿戴市场上主流的产品绝大部分使用的均为5w无线充电功率，主要用于智能手机、以及大型的可穿戴设备上，ChargEdge 为可穿戴产品提供1w 至 100w无线充电技术，除了能够在可穿戴设备上广泛运用无线充电技术，还可以在无人机上实现20w，或者50w功率线圈，提供高达100w 无人机无线充电方案。同时，ChargEdge 的无线充电在平板、笔记本电脑、以及其他Slim(外型如寿司般大小)等非常便携、轻巧类型的可穿戴产品上均有不少的成功优秀的建树。

可穿戴产品接收端的尺寸大小，对于产品的成本控制、设计更加敏感。李总说到，ChargEdge LLC的无线充电方案与主流的无线充电方案相比，充电磁场密度增加10倍，充电速度增加10倍，体积减小10倍，价格是现有的十分之一。ChargEdge无线充电方案除了打开智能手机、大型便携设备市场，还打开了很多可能性的行业领域。

ChargEdge如何做到快速、高效无线充电？

李总在分享会上对市场上广泛的Qi标准无线充电技术跟ChargEdge无线充电技术做出对比。李总说，Qi标准无线充电原理，是一个发送线圈对应一个接收线圈，并发送、接收线圈普遍都比较大，并且需要精准对齐，设计的时候需要进行精准电容的微调。而ChargEdge无线充电发送端采用双线圈闭合式磁场设计，接收端线圈大小尺寸相对来说更小一些，并且仅需在发送端进行电容微调即可。

数据表明，Qi标准在常规充电中执行效率会以3~5%的幅度下降，所以Qi充电的实际充电效果大约在70%左右，剩下10%和20%的充电损耗在发送端和接收端。ChargEdge 无线充电效率可以达到80%，其中15%损耗在发送端，剩下5%在接收端。

其次是充电的能量密度关系，根据研究数据，Qi充电是Rezence磁场密度的两倍，而ChargEdge是Qi标准的10倍。

第三是无线充电位置设计，ChargEdge充电模块可以设计在智能手机低端，进一步避开了顶部天线信号区域，或类似三星等手机使用背部式设计无线充电线圈。同时，ChargEdge可以进行设备垂直充电、还可以支持隔空充电，远离充电设备3cm以上也同样没有问题。

在线圈设计商，ChargEdge线圈尺寸非常小，相比Qi标准充电线圈设计成本需要10~20元左右，ChargEdge接收线圈可以做到美分硬币尺寸大小，并且成本仅在2元左右，尺寸大幅减小最终呈现线圈发热也进一步降低，从而更好的提高充电效率。