无线充电技术对消费和工业解决方案的影响

无线感应充电的工作原理是功率传输的基本原理，在一定距离内在感应发射器和接收器线圈上产生电磁场，而无需任何电缆连接。

全球无线充电市场规模，预计从2020年到2027年以22.2%的年复合成长率成长，到2027年达到402.4亿美元。

该技术的主要目的是以无线方式为工业设备，个人电子设备，家用电器和便携式设备充电，而无需任何电缆，效率更高。与其目标相反，无线感应充电在没有电缆的情况下不完全工作，因为它没有通过电池供电。

充电站/发射器仍将通过电源线与主电源插座连接，并在没有电池时保持持续连接。但是像智能手机这样的小型个人电子产品可以无线充电。它必须放置在无线站/发射器附近。

充电站/发射器包含一个线圈，交流电（交流电）通过该线圈流向个人小工具的接收器线圈，该电产生电磁场。当智能手机等小型个人电子产品在此电磁场区域内充电时。

在工业中采用无线充电技术的优势

无线感应充电正在迅速从理论向商业和工业产品的标准功能发展。在智能手机，耳塞/AirPods，手表等消费电子设备中尤其如此。这最大限度地降低了有线充电要求，并接受了通用的无线解决方案，以使用单个站/发射器为所有电子设备的个人小工具充电，并提高友好性。电子废物减少以支持像Qi（Chee）标准这样的通用解决方案，并且可以最大限度地减少充电器对不同设备的特定要求。由于接收器按需提供功率请求，它更加灵活和节能，并且可以在发射器端相应地设置功率传输限制，以实现所需的功率传输。它还增加了电池供电和有线设备的灵活性，以避免更昂贵，危险和不可行的选择。

无线充电的唯一缺点是它比有线充电器产生更多的热量，并且还需要放置特殊的机械成型/腔体。

我们来谈谈当前无线感应充电技术基础的发展趋势

无线充电技术的成熟正朝着两个主要方向发展：基于射频的充电和基于耦合的充电。对于安全和全球感应式无线技术支持，主要形成两个标准来支持无线充电：Qi由无线充电联盟（WPC）标准;合并的空中燃料;PMA由权力物质联盟;和无线充电联盟 （A4WP） 标准的 A4WP。

电感耦合功率传输还能够支持高于千瓦级的高功率传输。它广泛用于工业自动化领域，如机器人操作，自动水下航行器，感应发电机和电机。为了给包括插电式混合动力电动汽车（PHEV）在内的电动汽车（EV）的电池供电，在1至10KW的功率下，距离小于厘米，整体效率高于80-90%。中低功率近场充电，广泛用于医疗机构和家用电器，如感应牙刷，电视，照明墙开关和小型个人电子便携式设备。最近，越来越多的应用涉及油井、海上能量收集、煤矿、电动自行车、传感器、可穿戴设备、植入式系统、RFID、发光二极管（LED）显示器、电力线通信和智能电网。

在无线充电技术中，如今，基于耦合的充电，特别是电感式充电是工业和商业的选择，因为实现简单且成本低，功耗更低，频率更低，效率更高，以及消费者对RF指令的安全性问题。

磁感应和磁共振耦合都作用于近场，其中产生的电磁场命令靠近散射物体/发射器的区域。近场功率根据充电距离倒数的立方体衰减。

电感耦合

它的工作原理是磁场感应的基本原理，即在两个线圈之间传递电能。

功率传输是由于次级接收器线圈上的初级线圈产生的电磁场变化，并在磁场内感应电流/电压，通常小于波长。该感应电压可用于为无线设备充电。

电感耦合的工作频率通常在110KHz至205KHz范围内的千赫兹范围内。次级线圈应调整到工作频率，以提高充电效率。

由于功率衰减较高，因此有效充电距离小于20cm，因此质量因数通常较小。例如 - RFID和整体有效功率可以实现更高的电动汽车千瓦。

磁感应耦合的优点包括易于实施，操作方便，近距离（同样小于线圈直径）的效率更高，并确保安全性。因此，它适用于小型个人和便携式电子设备。

个人电子产品和便携式设备的市场更侧重于WPC形成的内部接受的Qi标准。Qi标准主要侧重于磁感应功率传输，支持单个站为所有个人设备充电，数字带内链路用于识别兼容设备和控制功率电平。

磁共振耦合

它的工作原理是倏逝波耦合的基本原理，该原理通过振荡磁场在两个谐振线圈之间产生和传输能量。

它可以实现高能量传递效率，向外泄漏小，无谐振。

该技术可应用于一个发射谐振器和多个接收谐振器之间。因此，它能够以更高的质量因数同时对在MHz频率范围内运行的多个设备进行充电。

尽管如此，来自Airfuel的磁共振功率传输也集中在以6.78MHz的频率运行的行业，单个功率传输单元可以供电到多个功率接收单元。BLE 链路用于识别兼容设备和控制功率电平。

审核编辑：郭婷