移动设备的无线充电技术-讲解课件.ppt

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1、无线充电技术简介,诸奎,2019,年,11,月,18,日,目录,无线充电技术概述,无线充电技术原理,无线充电技术发展历史,有线充电技术与无线充电技术的比较,无线充电技术发展现状,无线充电技术概述,无线充电技术（,Wireless charging technology,；,Wireless,charge technology,）。,无线充电技术，源于无线电力输送技术。无线充电，,又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用进场感应，,也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电,的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其,本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送,能量

2、，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都,可以做到无导电接点外露。,无线充电技术发展历史,?,1.,19,世纪,30,年代，迈克,尔?法拉第就发现，周围,磁场的变化将在电线中,产生电流。,无线充电技术发展历史,?,2.,特斯拉,1891,年证,实了,无线能量传输,注：,发明交流电,X,射线研究,无线能量,人造闪电,尼亚加拉水电站,无线电的发展,诺贝尔物理学奖自,创立开始的三十年里，,尼古拉,特斯拉一个人就,被评选出九次，与爱迪,生一起二次，而他把这,十一次的诺贝尔奖全部,让贤。,特斯拉死光与无限远距离传输,1,亿伏,电装置,无线充电技术发展历史,?,3,.,香港城市大学,电子工程学系,

3、许树源教授在早几年曾成功,研制出“无线电池充电平,台”，可将数个电子产品放,在一个充电平台上，不需外,接电线，透过低频电磁场自,动充电，充电时间与传统充,电器无异。但这一技术仍需,要产品与充电器接触，它主,要利用的是近场,电磁耦合,原,理,。,无线充电技术发展历史,?,4.2019,年，美国麻,省理工学院的马,林索尔贾希克,（,Marin Soljacic,）,等人在无线传输电力,方面取得了新进展，,他们用两米外的一个,电源，“隔地”点亮,了一盏,60,瓦的灯泡。,无线充电技术的发展历史,?,5.,最近，有几家公司已经生产出无线充电的手机、,mp3,、便携式电脑。,无线充电的原理,?,无线充电

4、主要有三种技术,电磁感应方式,?,原理：利用电磁感应原理进行充电的设备，类似于变压器。,在发送端和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电,源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而,产生电流给用电设备。,电磁感应方式,2.,磁共振方式,?,磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频,率相同的音叉，一个发声的话，其他的也会共振发声。同,样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向,另一个供电。,?,磁共振方式的基本原理与电磁感应原理相同，只是在发送,端和接收端使用相同的频率或者在一个固定频率上共振。,?,相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方,式不同于电磁感应

5、方式，无需使线圈间的位置完全吻合。,电磁感应与磁共振方式的比较,技术,传输功,率,传输,距离,使用频,率范围,缺点,优点,主要应,用,电磁感,应方式,30KW,=,CM,22KHZ,手机等,移动无,线终端,磁共振,方式,1KW,=M,3-5M,13.56M,HZ,电动汽,车充电,技术,无线充电技术发展现状,全球首个推动无线充电技术的标准化组织,无线充电联盟（,WirelessPowerConsortium,，简称“,WPC”,）成立于,2019,年,12,月,17,日，其使命是为了促进市场广泛采用国际无线充电标准,Qi,。,2019,年,9,月,1,日,WPC,把,Qi,无线充电国际标准率先引

6、入我国。,随着,WPC,的建立，越来,越多的公司企业加入这,个行业来！现在联盟成,员企业包括着,Atmel,、劲,量（,Energizer,）、美国,国家半导体、诺基亚、,奥林巴斯等等，许多知,名大企业都加入了。共,同的来开发新技术产品。,Qi,标准,?,Qi,标准是目前全球首个无线充电标,准，可广泛用于手机、,MP3,、数码,相机、笔记本电脑等设备中。,Qi,标,准可以让我们抛弃拖着长线的充电,器，在无线的状态下为手机充电。,?,Qi,标准主要利用,电磁感应技术,，在,发射器将电流转化为电磁，手机通,过内置芯片接收器将电磁转化为电,流为手机充电。目前，,Qi,充电效率,达到了,70%,以上，

7、,Qi,充电站的待机,耗电量则已,经降低到微瓦水平。,其他标准,?,Power Matters Alliance,标准,由,Duracell Powermat,公司发起的,，现在已经有,AT&T,、,Google,和星巴克三家公司加盟了,PMA,联盟,(Power,Matters Alliance,缩写,),。,PMA,联盟致力于为符合,IEEE,协会,标准的手机和电子设备，打造无线供电标准，在无线充电,领域中具有领导地位。,?,A4WP,标准,Alliance for Wireless Power,标准的简称，由美国高,通公司、韩国三星公司以及前面提到的,Powermat,公司共,同创建的无

8、线充电联盟创建,。目标是为包括便携式电子,产品和电动汽车等在内的电子产品无线充电设备设立技术,标准和行业对话机制。,有线充电与无线充电的比较,优点,缺点,有,线,充,电,1,，,能源转换一次性获得，电能损失小，节能,环保。,2,，交直流转换一次性，不存在中高频电磁辐,射。,3,，设备技术含量低，经济投入不大，维修方,便。,4,，电功率的调节范围较宽，适合多种不同电,压和电流等级的蓄电瓶储能补给。,1,，设备的移动搬运和电源的引线过长，主要是人工操,作繁琐。,2,，设备以及在对电动汽车充电时其公共占地面积过大，,3,，在人工操作过程中，极易出现设备的过度磨损以及,不安全性等因素。,无,线,充,电

9、,1,，利用无线磁电感应充电的设备可做到隐形，,设备磨损率低，应用范围广，公共充电区域面,积相对的减小，但减小的占地面积份额不会太,大。,2,，技术含量高，操作方便，可实施相对来说,的远距离无线电能的转换，但大功率无线充电,的传输距离只限制在,5,米以内，不会太远。,3,，操作方便。,1,，虽然设备技术含量高，但设备的经济成本投入较高，,维修费用大。,2,，因实现远距离大功率无线磁电转换，所以设备的耗,能较高。无线传输的距离越远，无用功的耗损也就会,越大。,3,，无线充电技术设备本身实现的是二次能源转换，,也就是将网电降压（或直接）变为直流电后在进行一,次较高频率的开关控制交流变换输出。由于大功率的,交直交电流转换是进行电能的二次性无线传输原因，,所以电磁的空间磁损率太大。,4,，因为采取无线传输，磁能的无用功耗损会随着无,线充电设备的功率增高而上升。,2020/4/21,谢谢,观赏,