在現(xiàn)代社會,移動設(shè)備如智能手機、平板電腦、無線耳機等已成為人們生活中不可或缺的一部分。然而,隨著移動設(shè)備的功能不斷增強,電池的能耗問題也逐漸凸顯。傳統(tǒng)的有線充電方式雖然方便,但也存在著線纜糾纏、充電口磨損等問題。為解決這些問題,無線充電技術(shù)應(yīng)運而生,成為一種越來越受歡迎的充電方式。無線充電技術(shù),又稱為無線能量傳輸技術(shù),是一種將電能通過無線傳輸?shù)募夹g(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)的電源線和充電器,只要設(shè)備處于充電區(qū)域內(nèi),就能自動獲取充電能量。
便捷性:無線充電技術(shù)省去了傳統(tǒng)充電線纜的使用,用戶無需連接和拔插充電線,只需將設(shè)備放置在充電區(qū)域內(nèi)即可自動充電,極大地提升了充電的便捷性和用戶體驗。增加設(shè)備的使用時間:無線充電技術(shù)可以隨時隨地為設(shè)備充電,無需擔心電量不足的問題,增加了移動設(shè)備的使用時間和靈活性。
提高充電效率:傳統(tǒng)有線充電過程中,由于電線和充電器之間的阻抗和能量損耗,充電效率較低。而無線充電技術(shù)通過電磁感應(yīng)和共振傳輸?shù)确绞?,能夠?qū)崿F(xiàn)高效的能量傳輸,提高了充電效率。
手機無線充FPC也緊隨其后發(fā)展,但其不可避免地也會遇到一些難題,接下來將從
精準、效率、散熱三個方面來講解車載手機無線充電三大痛點的解決方案,一起跟隨深聯(lián)小編看下去吧。
痛點一
精準:通過磁吸確保設(shè)備對齊
無線充電依賴于電磁線圈,充電器中的一個或多個感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場并傳輸能量,手機或其他設(shè)備中的較小線圈會收集能量。線圈必須對齊,能量才能在它們之間傳遞。
手機無線充軟板主要安裝在中央儲物盒、扶手箱位置,通過空間形狀固定位置、通過花紋和材質(zhì)增加摩擦力,也能夠提高設(shè)備的定位精準性,但考慮到行駛過程中,車輛可能會遇到顛簸、轉(zhuǎn)彎等復雜路況而導致設(shè)備位置偏移,磁吸就能夠更好地提升設(shè)備的穩(wěn)定性。如果考慮到后裝市場的支架式無線充電設(shè)備,磁吸的作用就顯得更為重要。
痛點二
效率:私有協(xié)議及新政策加速快充設(shè)備發(fā)布
Qi標準最初充電功率為5W,后續(xù)提升至7.5W、10W,而Qi2.0標準將充電功率提升到15W。2025~2026年,規(guī)劃推出更快充電效率的25W、50W版本。
工信部將于2024年9月1日起執(zhí)行的《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定》。其中顯示,“移動、便攜式無線充電設(shè)備,其工作頻率范圍為100-148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz頻段,且額定傳輸功率不超過80W”。而早前在2021年2月,工信部無線電管理局起草的《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定(征求意見稿)》中,就曾強調(diào)無線充電額定傳輸功率不超過50W,這也是為什么目前無線充電產(chǎn)品的最高功率都沒有超過50W的原因,盡管相關(guān)廠商早已經(jīng)把技術(shù)卷到100W以上?;蛟S在2024年9月以后,很快就能在市場上看到80W私有協(xié)議的無線充電產(chǎn)品了。
痛點三
散熱:永恒的難題,物理降溫仍然是主流策略
大多數(shù)車載手機無線充電解決方案采用的是全橋內(nèi)置MCU,內(nèi)置功率管的SOC方案,該類方案會很容易出現(xiàn)發(fā)熱問題。導熱硅膠片、導熱凝膠、散熱孔、冷風散熱裝置是目前主要的車載無線充電模塊散熱策略。無線充電倉設(shè)置在中控臺(分單/雙側(cè))下凹的空間,開設(shè)散熱孔,對手機與無線充電模塊進行主動散熱。理想24款無線充電板(50w),內(nèi)部金屬材質(zhì)更多,且采用的風冷電扇,散熱效果更好。
軟板廠在嘗試通過新材料的方式來應(yīng)對散熱問題。中科畢普拉斯的研究顯示,在相同的無線充電工作條件下,納米晶的溫升要比鐵氧體低7~8℃。當然納米晶材料也是一種主要的吸波材料,作為國內(nèi)主要的納米晶材料供應(yīng)商,為蘋果、小米和華為的部分無線充電產(chǎn)品接收端提供納米晶材料。
乘用車無線充電技術(shù)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)實,并且正在不斷發(fā)展和普及。
無線充電技術(shù)的應(yīng)用不僅方便了用戶,提高了充電的便捷性,同時也為電動汽車的充電方式帶來了革命性的變化。通過高頻交變磁場的形式,無線充電技術(shù)使得電動汽車能夠通過地面下的供電導軌接收電能,從而為車載儲能設(shè)備供電,這種方式相比傳統(tǒng)的有線充電,更加安全、便捷,并且能夠延長電動汽車的續(xù)航里程。此外,無線充電技術(shù)的推廣和應(yīng)用,也在一定程度上解決了傳統(tǒng)充電方式中存在的“一樁難求”的問題。
然而,盡管無線充電技術(shù)帶來了諸多便利,但其應(yīng)用和普及仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,無線充電的效率目前還比不上有線充電,成本相對較高,且安全性普及方面仍有提升空間。此外,雖然無線充電設(shè)施的鋪設(shè)成本較高,尤其是在改造現(xiàn)有建筑或路面時,但隨著技術(shù)的進步和成本的降低,這些問題有望得到解決。
總的來說,乘用車無線充電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用正在逐步成熟,雖然仍面臨一些挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的不斷進步和政策的支持,無線充電技術(shù)有望成為未來乘用車充電的主要方式之一,為車主提供更加便捷、安全的充電體驗。
無線充電仍然可能比有線充電慢一些,這是由于無線充電過程中存在能量傳輸損耗、功率損失的原因。使用低介電高導熱絕緣氮化硼膜材可以提高WPC無線充的散熱效果、不影響磁場減少能量功率損失,從而提升充電的功效。