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无接触供电(CPT)-怎么分辨你的无线充电(WPT)是哪种类型?

摘要:  主流无线充电技术 全球接触供电市场还剩下两大技术标准联盟,即WPC(Wireless Power Consortium无线充电联盟)的Qi标准,以及AFA(AirFuel Alliance)的A4WP和PMA标准。这两大联盟根据技术原理不同又分为两个阵营,WPC ...

主流无线充电技术


全球接触供电市场还剩下两大技术标准联盟,即WPC(Wireless Power Consortium无线充电联盟)的Qi标准,以及AFA(AirFuel Alliance)的A4WP和PMA标准。这两大联盟根据技术原理不同又分为两个阵营,WPC和PMA的原理是电磁感应技术,而A4WP的原理是磁共振技术。并且因为各个厂商的主营业务不同,以及两类标准自身的特点,全球厂商也分属WPC和AFA两个阵营。

无接触供电(CPT)-怎么分辨你的无线充电(WPT)是哪种类型?无线电力传输 (WPT) 的最常见方法有,电磁感应、磁共振、射频采集充电技术。

无线电力传输Wireless power transfer (WPT) 无线电力传输利用无线电的手段,将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去,再通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力,供人们使用。

Magnetic Resonance vs. Magnetic Induction vs. RF Harvesting ,磁共振充电技术、磁感应充电技术(例如常见的无线Qi充电器)、射频采集充电技术(例如无源电子标签)。
  • 感应式能量传输(IPT)充电技术
  • RF Harvesting射频采集充电技术
  • 磁共振充电技术,用谐振器件(电感和电容)使发射端和接收端达到特定频率,从而产生磁场共振,进而阐述能量,优点是传输效率高。
其实磁共振的基础仍是电磁感应原理
第一代无线充电技术,磁感应技术。该技术在07年出现,维基百科的解释是说“电磁感应(Electromagnetic induction),是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)”;
磁共振技术——也就是我们的第二代无线充电技术,用谐振器件(电感和电容)使发射端和接收端达到特定频率,从而产生磁场共振,进而阐述能量,优点是传输效率高。这样的技术在12年出现,也是普遍认为最适合推广的一种无线充电技术。该技术充电距离和充电面积比起磁感应能提升10倍以上,缺点是成本较高,而且需要6.78Mhz的高频共振,所以目前能实现这个技术的公司寥寥可数。目前大众熟知的是 Airfuel 旗下的 6.78MHz 磁共振技术标准,这也就成为了WPC 和 Airfuel 之间的关键差异。国际上A4WP的无线充电组织的rezence标准,主要就是这个磁共振技术的标准。
目前无线电能传输(WPT)技术正在迅速发展,并广泛运用于各种电子设备。由于耦合结构的偏移会导致系统输出发生较大的变化,为扩宽WPT技术的应用范围,高抗偏移性是WPT技术不可缺少的特性。为完善WPT技术的抗偏移特性,这里提出了一种基于感应式能量传输(IPT)技术与电容式能量传输(CPT)技术的串联系统,通过优化系统结构,利用IPT技术和CPT技术在耦合结构偏移时输出功率不同的变化趋势,将两者互补使得系统实现高抗偏移特性。最后,设计并实现了输出功率600 W,系统整体效率为89.2%的WPT系统,验证了该设计策略的可行性。

      WPT 방식의 무선전력전송 기기는 KS X 3143, KS C 9814-2를 적용
    WPT 방식 or IPT 방식 확인 요청
    • 해당 방식에 따라 시험 시 적용 규격이 달라집니다. 확인 부탁드립니다.
    • -IPT 방식의 유도전력전송 기기는 KS X 9814-1, KS X 9814-2를 적용
      방사 시험결과 전달
      시험용 주변기기 시거재의 데이터가 당소 시험용으로 사용하는 시거잭보다 좋습니다.
      참고 용도로 저희 시험용 시거잭 데이터도 측정하였으며,
      첨부 내 결과 파일의 최소 마진 – 0.6 dB 로 부적합 입니다.
      해당 내용을 확인 하시어 회신 부탁드립니다.

      WPT或IPT确认请求
      根据适用的方式,试验时适用的规格不同,请确认一下:
      • 采用WPT的无线电力传输装置采用KS X 3143,KS C 9814-2
      • 采用IPT的感应电力传输装置采用KS X 9814-1,KS X 9814-2
Inductive power transfer (IPT)
大家常见的是IPT系统,依靠两个线圈传递能量,拓扑简单。


Qi 标准所依赖的电磁感应可提供低功率传输,因为它没有通用的变压器磁芯。传输线圈和接收线圈之间的距离和定向不当会对这种方法的效率产生不利影响。Qi 线圈需要正确对齐才能有效充电。

另一种方法是磁共振,它通过将串联电容器集成到传输和接收线圈中而不受距离和方向的影响。这些电容器以相似的频率谐振以持续提供高效的 WPT。

RF Harvesting射频采集充电技术
将其它设备产生的电磁能转化为直流电能,然后小型电子产品就可以使用,例如,可以使用来自Wi-Fi 路由器或其他无线源的射频能量进行充电,基于射频能量收集技术的移动充电。例如,无源电子标签就是采用的这种技术。

无源电子标签


磁共振充电技术
用谐振器件(电感和电容)使发射端和接收端达到特定频率,从而产生磁场共振,进而阐述能量,优点是传输效率高。



磁感应和磁共振,两种技术就是猫叫了咪而已,被MIT夸大宣传出来的“不同分类”,国内越来越多高校,研究机构和企业与我们交流的时候已经清楚这一点。

而所谓的“磁感应”技术一直都是需要谐振的,与”磁共振”相比可能唯一不同就是电路品质因数不一样。品质因数高的电路稳定性极差,并且是目前闭环控制不能解决的问题。MIT的数学模型采用传输膜理论,和通常的基于有限元分析的电路模型结果吻合,实质上没有他们宣称所谓的“witricity非辐射场”(宏观世界敢有任何新的理论或者场的发现都是诺贝尔奖级别的成果)。并且文章原理上有概念错误及误导,例如耦合系数大于1,效率定义为Transfer Efficiency大约是40%(而不是通常意义上的DC DC的Efficiency,DC DC只有15%,非常混淆和具有误导性)。所以MIT在07年之后一直都没有推出长距离输电的相应产品。他们演示的电路是经过精心微调后摆拍的,那个东西根本不能用。具体电路设计非常简单,甚至不需要四线圈与高频,原副边串联串联谐振,把电路品质因数做到30-50以上,传输距离就很远了,传输效果取决于逆变器设计好坏,60CM线圈2米左右有点基础的本科生大概就可以,绕两个线圈工作在谐振点,微调频率找到传输最大功率的状态。

电磁感应的原理可以说和变压器是一样,他靠的的是原副边线圈磁场能量的耦合。而磁共振两边的线圈都有各自并联的电容组成的LC并联电路。原副边的LC电路谐振频率一样,所以在驱动电路驱动原边LC谐振时,由于原副边的谐振频率一样,他们就会达到共振。在中学物理学中,我们知道当两个物体达到共振时,能量就会得到高效的传输。这里利用的就是这一原理。

RF Harvesting射频采集充电技术
第三种无线充电技术,也是现在无线充电的技术前沿,就是无线射频技术。这种技术以空间电场作为能量传输媒介,从而实现电能的远距离无线传递,达到“隔空充电”的效果。无线射频技术的优点是充电距离远,充电方式灵活,限制少,可以实现真正的“无线充电”。当然这种技术也有潜在的不足,比如对人体的潜在影响以及转换效率相比前两种方式较低。

RF Harvesting射频采集充电技术

无线射频技术是目前无线充电技术研发的前沿,诸多企业都在研发使用不同的无线射频类型完成“隔空充电”,如毫米波、厘米波、红外线、蓝牙等。无线射频技术被认为是下一代无线充电设备的核心技术。

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评论(5)

  1. 磁共振無線充電系統之共振線圈設計與分析.pdf (1.65 MB, 下载次数: 0)


  2. 借助磁共振实现灵活的无线充电.pdf (1.71 MB, 下载次数: 0)


  3. 磁共振与磁感应,哪个更适合无线充电呢?.pdf (3.44 MB, 下载次数: 0)


  4. 当然也有必要来普及一下关于无线充电的技术标准。当前市场中主流的无线充电技术有三种:电磁感应、无线电波和共振作用;主流的无线充电标准有四种:Qi标准、A4WP(Alliance for Wireless Power)标准、PMA(Power Matters Alliance)标准、iNPOFi技术。(备注:在CES2015大会上,A4WP与PMA两大阵营宣布合并为AirFuel)

    而A4WP与Qi的“电磁感应技术”有所区别,但这两种技术各有千秋。前者传输效率可能较低,但可以实现稍远距离的无线充电。后者需要近距离接触,例如将手机放在一个底座上,不用接线就可以通过感应充电,但这样充电效率较高。另外一个比较明显的区别是基于磁感应技术的产品成本较低,而目前直接适配A4WP标准的终端设备还不存在,需要提供支持配件方可使用充电服务。

  5. 中粤无线充电器

    中粤无线充电器
    中粤互联推出的一款低频磁共振隔空无线充电器。有别于普通无线充,它采用低频磁共振技术,并兼容Qi标准,可以实现2.0CM-4.5CM的充电。可以安装在桌下(除金属以外的桌面),对手机进行隔空充电。除了无线充电以外,产品还支持QC 4.0有线快充输出,实现笔记本、手机同时充电。

    包装内容:无线充电器、设备稳固架、电源适配器、聚能环屏蔽器、桌面标签、说明书、保修卡。

    中粤无线充电器-聚能环屏蔽器

    中粤无线充电器-聚能环屏蔽器

    中粤无线充电器-聚能环屏蔽器

    中粤无线充电器-铭牌

    中粤无线充电器-铭牌

    中粤无线充电器-铭牌

    中粤无线充电器-线圈背面隔磁片

    中粤无线充电器-线圈背面隔磁片

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    中粤无线充电器-两个线圈共有4根线连接到电路板上,电路板上采用了4对谐振电容 ...

    中粤无线充电器-两个线圈共有4根线连接到电路板上,电路板上采用了4对谐振电容 ...

    中粤无线充电器-两个线圈共有4根线连接到电路板上,电路板上采用了4对谐振电容

    中粤无线充电器-电容两两并联

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