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手機(jī)無(wú)線充軟板廠講無(wú)線充電技術(shù),到底怎么個(gè)無(wú)線法?

2023-08-19 04:55

手機(jī)無(wú)線充軟板廠問(wèn)無(wú)線充電技術(shù)是什么?

 

 

無(wú)線充電是不透過(guò)連接器或金屬接點(diǎn)作為媒介,來(lái)進(jìn)行電力傳輸?shù)募夹g(shù)。也被稱(chēng)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(wú)線充電已在手機(jī)、相機(jī)、醫(yī)療器械和筆記本電腦等多個(gè)領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。


隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展,動(dòng)力電池進(jìn)行無(wú)線充電已是時(shí)代的需求。

 

那么問(wèn)題來(lái)了,汽車(chē)無(wú)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(wú)線充電的原理是什么?

 

 

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


(左上圖一:無(wú)線充電的基本原理圖)工作時(shí)輸入交流市電,經(jīng)全波整流和濾波后成DC直流電,通過(guò)2兆有源晶振的高頻斬波,轉(zhuǎn)為高頻交流電,供給初級(jí)線圈產(chǎn)生高頻交變的磁場(chǎng),次級(jí)線圈受到磁場(chǎng)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(dòng)力電池充電。


圖中的能量以磁場(chǎng)形式進(jìn)行無(wú)線傳輸,相當(dāng)于一個(gè)隔離變壓器實(shí)現(xiàn)了無(wú)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(shí)還有電氣安全隔離的作用。


(左下圖二:動(dòng)力電池?zé)o線充電技術(shù)的示意圖)實(shí)際使用的動(dòng)力電池?zé)o線充電技術(shù),請(qǐng)參見(jiàn)圖二。把供電端高頻交變磁場(chǎng)的GA初級(jí)線圈,以導(dǎo)軌形式埋在地下,車(chē)輛通過(guò)能量拾取裝置即次級(jí)線圈VA來(lái)接收電能,靜態(tài)或行駛態(tài)給車(chē)載動(dòng)力電池充電。
 

柔性線路板廠講從圖二中的紅色圓圈可見(jiàn),電磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換是無(wú)線充電的核心技術(shù),當(dāng)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(wú)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(jí)線圈,充電車(chē)輛接收端設(shè)置VA次級(jí)線圈,通過(guò)電磁感應(yīng)原理,次級(jí)線圈感生電流就構(gòu)建無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)。
但這種技術(shù)仍然存在一定的缺點(diǎn),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(chǎng)共振式

 

磁場(chǎng)共振式是采用兩個(gè)規(guī)格完全匹配的初級(jí)、次級(jí)線圈進(jìn)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(dá)數(shù)米,效率可達(dá)40%~60%!初步具備了商業(yè)運(yùn)行的條件。


 

(圖三)磁場(chǎng)共振式能量傳輸示意圖

 

(圖四)傳輸磁場(chǎng)能量的諧振線圈


 

03 無(wú)線電波式

 

無(wú)線電波式屬于應(yīng)用最早的技術(shù),利用微波來(lái)發(fā)射和接收能量,傳輸效率較低,具體的實(shí)用場(chǎng)景受限。


 

04 微波諧振式

 

微波諧振式是利用微波來(lái)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(hào),車(chē)輛接受到能量波后,再經(jīng)過(guò)共振和整流電路,還原為給動(dòng)力電池充電的直流電,實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的功能。微波傳輸?shù)娜秉c(diǎn)是能量散發(fā)散亂,實(shí)用效率較低。

 

無(wú)線充電技術(shù)面臨的困境?

 

FPC廠了解到,發(fā)展電動(dòng)車(chē)無(wú)線充電,涉及的先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域甚多,相應(yīng)的,遇到的瓶頸也會(huì)增多。如磁性材料、系統(tǒng)集成控制、模組及傳輸線圈設(shè)計(jì)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(rùn)高達(dá)整個(gè)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(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展!
 

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