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无线充电类型及电磁感应无线充电原理简析

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来源:无线充电器生产厂家-深圳一鑫创研      2021/2/19 13:47:15      点击:

提起无线充电,我们首先可能想到手机无线充电器、无线充电家具,其实以上两种无线充电应用采用的是同一种技术原理:电磁感应式无线充电,除此之外还有多种技术可实现无线充电。

家具无线充电支架

我们知道无线充电是无线电能传输的一种应用,何为无线电能传输呢?

无线电能传输(Wireless Power Transfer, WPT)指的是电能从电源到负载的一种没有经过电气直接接触的能量传输方式,即无需能过电缆的充电方式。无线电能传输一直是人类的梦想,该充电方式更便捷、更安全,是充电技术的未来。

无线充电有何优势?

通过无线充电可以使得用电设备(如手机、电脑、无人机、AGV引导运输车等)摆脱线缆的束缚,避免由于金属触点的插拔引起的电弧或充电口磨损,在工业自动化生产线、水下及矿井设备、电动交通工具、植入式医疗器械、家用电器及消费电子产品等诸多重要应用中有着独特的优势。

无线充电技术从诞生至今已有一百多年的发展史,近年来,随着电力电子控制技术及半导体功率器件和磁性元件性能的不断提升,无线充电技术已应用于许多领域,其功率和充电效率已接近甚至超越传统的有线充电方式,比如去年某手机厂商推出的80W无线快速充电器,充电效率远远超过有线快充。

无线充电技术的类型有哪些呢?

可以实现无线充电(电能传输)的技术主要有以下几种方式:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式、微波辐射式和激光式。

电磁感应式无线充电系统主要由传输变换器、松耦合变压器的一次回路和二次回路三部分构成,其中传输变换器包括整流电路和高频逆变电路,一次回路包括一次侧补偿装置和松耦合变压器的一次绕组,二次侧补偿电路和负载等。

电磁感应无线充电方式

其电路的基本特征就是将变压器的一次绕组和二次绕组分离,一次绕组与二次绕组之间有一段空隙,通过磁场耦合将一次电能传送到二次侧,这种结构称为松耦合变压器。

电磁感应式无线充电的特点包括:

1、存在较大气隙,使得一、二次侧无直接电气接触,一次侧和二次侧的耦合关系属于松耦合,漏磁与励磁相当,甚至比励磁高。

2、传输距离较短,一般在厘米级甚至毫米级,一旦传输距离增加,系统效率迅速下降。

3、一次绕组与二次绕组的相对位置要求严格,当产生横向位移或角度发生变化时,系统效率下降明显。

4、如果金属异物进入能量传输空间,可能会导致局部升温,危害系统安全。