无线充电技术的四种方式和两种标准
主要有四种无线充电方式:电磁感应、电磁波、无线电波和电场耦合。发送端和接收端采用对应的设备,发送和接收信号,从而实现电能的传输,就其技术原理而言,目前主要有四种实现方式:电磁感应、脉冲、无线电波和电场耦合。
一、电磁感应:利用电磁感应原理,发射端与接收端各有一根电弧,充电时电弧输入电流,发射端电弧产生磁场,接收端电弧产生一定电流,以实现电能的传输。电磁感应式无线充电具有结构简单、转换效率高、适于短距离充电等优点,是目前应用成熟的无线充电技术,但这种技术也面临着一些限制,包括水平方向的位置自由度较低(需要特定的放置位置才能实现精确充电),金属感应触点存在发热问题,目前市场上包括无线连接感应壁灯、电动牙刷等产品的无线充电基本都是采用电磁感应方式,也是主流手机品牌无线充电的主要选择。
二、谐振:当发射方和接收方在一个特定的频率上形成谐振,就能通过谐振效应来传送电能。它的优点是可用于远距离大功率充电,并可同时对多台设备进行充电,但目前该技术存在着充电效率低,传输损耗大,电路的调频、特定频段的保护等问题,这都是无线充电应用中需要考虑的一个重要因素,如果能有效地解决低效率、调频等问题,它有望成为电动汽车无线充电的主流方式。
三、无线电波:传输系统包括微波源、发射天线、接收天线等,其基本原理是,发送端导体中电流强度的变化会产生无线电波,当接收端接收到无线电波通过空间传播时,由于电波引起的电磁场变化会产生谐振效应,从而在接收端导体中产生电流,从而实现电能传输。该方法还可实现电能的远程传输,同时可在任何时间、任何地点自动实现充电,但传输功率小、易受,转换效率低,充电时间长。
四、电磁场耦合:由垂直方向上的两组不对称偶极子耦合而产生的感生电场,其基本原理是通过电场将电从发送者传递到接收者。电耦合技术同样适用于短距离充电,与电磁感应方式相比,电感方式具有更高的位置自由度,使用更方便,转换效率更高,同时发热也更低,但目前电耦合无线充电存在体积大、功率小等问题。