无线充电各种原理方案比较
无线充电技术浅谈
无线充电技术原理：
磁场共振方案
由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个无线充电 装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们 就可以交换彼此的能量，是目前正在研究的一种技术，由麻省 理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技 术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡，立刻引起人们的极大关注。 但是，该实验中使用的线圈直径达到50cm，还无法实现商用 化。
电磁感应
数到数百瓦
小于1米
无线充电技术的三大原理
目前，对于在空间实现无线电力的传输/供电的形式，主要有 三种
电磁波方案
磁场共振电波式充电。这是发展较为成熟的技术，类似 于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装 置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作 出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在 墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型” 接收器。
无线充电技术原理：
三种无线充电方案的对比
传输功率 传输距离 缺点以及技术挑战 传输功率小，无法在短时间（1到2小 时）内完成对手机等电子产品的充电。
电磁波
最高100mW
最远10米
磁场共振
数千瓦
3至4米
必须对所需频率进行保证，在数米范 围内进行传输需要数到数百兆赫兹的 频率。 被充电的对象必须至于充电器附近， 终端产品中的次级线圈和电路之前必 须进行屏蔽。充电器必须具有对被充 电对象的辨识能力，否则会向周围任 意金属物传输能量。
无线充电技术原理：
电磁感应方案
目前最为常见的无线充电解决方案就是采用了电磁感应， 初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生 一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常 见的充电解决方案就采用了电磁感应，事实上，电磁感应解决 方案在技术实现上并无太多神秘感，我国的比亚迪公司，早在 2005年12月申请的非接触感应式充电器专利，就使用了电磁感 应技术。
无线充电技术方案
无线充电技术方案无线充电技术是一种近年来不断发展的新兴领域，在无需使用传统充电线的情况下，通过无线电波或者其他形式的电磁波将电能传输到设备中，以实现充电效果。
本文将介绍几种常见的无线充电技术方案，并对其优劣进行评估。
一、电磁感应充电技术电磁感应充电技术是目前应用最广的无线充电技术之一。
基于法拉第电磁感应定律，该技术通过一个发射端产生的交变电磁场来感应接收端的线圈，进而实现无线能量传输。
这种技术在近距离传输方面效果良好，但受到距离限制，传输效率较低，且不适用于大功率设备充电。
二、磁共振充电技术磁共振充电技术通过发射端和接收端之间的磁场共振来传输电能。
与电磁感应充电技术相比，磁共振充电技术可以实现更远距离的无线充电，并且传输效率较高。
然而，由于磁场共振需要精确匹配频率，因此设备之间的传输效率会受到外界干扰的影响。
三、射频充电技术射频充电技术利用无线电波通过发射端和接收端之间的电磁耦合来传输电能。
相比其他技术，射频充电技术的传输距离较远，传输效率也较高。
它还可以同时给多个设备充电，为用户提供更便捷的充电体验。
然而，射频充电技术也存在电磁波对人体健康的潜在影响以及功率损耗较大的问题。
四、纳米发电充电技术纳米发电充电技术是一种新兴的无线充电技术方案。
它利用纳米材料的特殊性质，通过温差、压力或者光敏等方式将环境中的能量转化为电能。
这种技术在某些特殊情况下效果显著，例如可以将人体体温转化为电能进行充电。
然而，由于纳米材料的制备成本较高，该技术仍处于实验室研究阶段。
综上所述，无线充电技术方案具有各自的优势和不足。
电磁感应充电技术适用于近距离传输；磁共振充电技术实现了远距离传输；射频充电技术提供了更便捷的充电体验；而纳米发电充电技术则具备一定的创新潜力。
未来的发展中，我们可以综合利用不同的无线充电技术方案，以满足不同场景下的充电需求，进一步提高充电效率和用户体验。
无线充电技术(四种主要方式)原理与应用实例图文详解
无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。
未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA 等电器放在桌上就能够立即供电。
以下是四种主要无线充电方式：无线充电方式 充电效率使用频率范围传输距离电场耦合方式电磁感应方式92%22KHz数mm-数cm磁共振方式95%13.56MHz 数cm-数m无线电波方式38% 2.45GHz 数m-1.电磁感应方式无线供电驱动一枚60W电灯泡，效率高达75%。
电磁感应无线充电产品示意图电磁感应方式，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。
稍有错位的话，传输效率就会急剧下降。
下图靠移动送电线圈对准位置来提高效率。
目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。
Qi源自汉语“气功”中的“气”， 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。
通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
在伦敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。
在展示过程中，该公司将电能接收垫安装于雪铁龙电动汽车车身下侧，这样电池就可以通过无线充电系统进行无线充电。
电动牙刷无线充电示意图一种无线充电器发送和接收原理图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。
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方式，无需使线圈间的位置完全吻合。
应用：三菱汽车展示供电距离为20cm，供电效率达90％以上。
线圈之间最大允许错位为20cm。
如果后轮靠在车挡上停车，基本能停在容许范围内。
索尼公司发布的一款样机：无电源线的电视机利用磁场共振实现无线供电的电视机。
无线充电技术解析
无线充电技术解析无线充电技术是指通过无线传能技术，将电能无线传输到需要电力供应的设备中，从而实现设备的充电。
它是一种便捷、高效、安全的充电方式，正逐渐改变人们对于充电的传统观念。
本文将深入解析无线充电技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、无线充电技术的原理无线充电技术主要依赖于电磁感应和电磁辐射两种原理。
电磁感应是通过变换电流产生的磁场，诱导被充电设备中的线圈内的电流，从而实现电能传输。
电磁辐射则是利用电磁波在空间中的传输特性，将电能无线传输到接收设备。
在无线充电的过程中，发射端通过电源提供电能，经过电磁感应或电磁辐射的方式传输到接收端。
接收端设备上的接收线圈接收到电磁信号后，将其转化为电能，用于设备的充电或供电。
整个过程中，需要确保发射端和接收端的线圈结构、频率、功率等参数的匹配，以确保充电效率和传输距离。
二、无线充电技术的应用1. 智能手机充电：随着智能手机的普及，充电成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
通过无线充电技术，可以摆脱传统充电线的束缚，使得充电更加方便快捷。
只需将手机放在无线充电器上，即可实现自动充电，极大地提高了用户体验。
2. 电动汽车充电：随着对环境保护意识的增强，电动汽车逐渐成为人们的首选。
无线充电技术在电动汽车充电领域的应用具有广阔的前景。
通过在停车场等场所设置无线充电设备，可以使电动汽车在停车期间自动充电，提高电动汽车的续航里程和使用便利性。
3. 家居电子设备充电：无线充电技术也可以应用于家居电子设备的充电领域。
通过将无线充电设备集成到家具中，如床头柜、书桌等，可以为手机、平板电脑等设备提供便捷的充电方式，同时节省充电线的使用和管理。
三、无线充电技术的发展趋势随着科技的进步和人们对便利性的需求不断增加，无线充电技术也在不断创新和发展。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 跨设备充电：目前的无线充电技术主要针对个体设备的充电，未来无线充电技术有望实现多设备之间的互联互通，即可以通过一个充电设备同时为多个设备进行充电，进一步提高充电效率和便利性。
无线充电的四种方法
无线充电的四种方法1、无线电波式充电这是发展较为成熟的技术，类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压;止困方式只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的〃蚊型〃接收器；该领域的代表公司POWerCaSt表示,其最终研制的微型高效接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。
无线电波目前的技术仍然无法实现长距离有效传输，当电磁波能量越集中时，方向性才能够保证，像激光在空间传输要受到空气和尘埃的折射，导致能量转移率极低.2、电磁感应式充电无线充电使用的充电座和终端分别内置了线圈，使二者靠近便开始从充电座向终端供电。
为提高供电效率，需要使线圈之间的位置对齐，不产生偏移；电磁感应式无线充电技术已经量产且经过安全与市场验证，在生产成本上电磁感应式技术的产品低于其它技术.初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端；目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应，事实上，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感，【中国本土的比亚迪公司】，早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利，就使用了电磁感应技术.3、磁场共振充电由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，是目前正在研究的一种技术，由麻省理工学院（Mrr）物理教授MarinSoIjaCiC带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡,并将其取名为WiTricity;该实验中使用的线圈直径达到50cm,目前阶段还暂时无法实现商用化，如果要缩小线圈尺寸，接收功率自然也会下降.无线充电的应用大致可以分为如下类别：4、电场耦合式充电这种方式可以看作是谐振式的加强版，它需要发射和接收两个共振系统,可分别由感应线圈制成。
无线充电工作原理
无线充电技术工作原理无线充电的工作原理主要基于电磁感应、电磁共振、无线电波（RF）、电场耦合传输技术，这些技术允许电能通过非物理接触的方式从充电基座（或发射器）传输到电子设备（或接收器）的电池中。
以下是这三种主要无线充电技术的工作原理：①电磁感应式无线充电：1．这是目前应用最广泛、技术最成熟的无线充电方式。
其基本原理与变压器相似，利用交变电流通过初级线圈产生交变磁场，次级线圈则感应出电动势并转换为电流，从而实现电能的无线传输。
2．充电时，充电设备（如手机）放置在无线充电板上，两者内置的线圈相互靠近。
充电板上的线圈连接至电源并产生交变磁场，手机内的线圈感应到这一磁场后产生电流，进而为手机电池充电。
3．优点：效率高、技术成熟、成本相对较低。
4．缺点：传输距离短（一般需几毫米至几厘米），且要求设备位置相对固定。
②电磁共振式无线充电：1．电磁共振技术通过调整发射器和接收器的频率，使它们在同一频率上共振，从而更有效地传输电能。
这种技术的传输距离比电磁感应更远，可达数米。
2．发射器和接收器都包含能够产生和接收共振的线圈，它们被调谐到相同的频率。
当发射器通电并产生交变磁场时，与接收器线圈频率相同的部分会被放大并传输给接收器。
3．优点：传输距离较远，适用于多个设备同时充电。
4．缺点：效率相对较低，且对设备位置和方向有一定要求。
③无线电波（RF）传输式无线充电：1．无线电波式无线充电利用微波或毫米波等无线电波将电能传输到接收设备。
这种方法类似于无线通信，但传输的是电能而非信息。
2．发射器将电能转换为无线电波并发射出去，接收器则捕捉这些无线电波并将其转换回电能。
这种技术可以实现较远距离的电能传输，但技术复杂度和成本较高。
3．优点：传输距离远，理论上可以实现较远的无线充电。
4．缺点：效率低，能量在传输过程中会有较大损失；且可能对周围电子设备产生干扰。
总的来说，无线充电技术的发展为人们的生活带来了极大的便利，不同的技术各有优缺点，适用于不同的应用场景。
无线充电工作原理分类
无线充电工作原理分类无线充电技术分为三类：电磁感应式、共振式和微波传输。
13.1.2.1电磁感应式目前大多数产品的无线充电功能都采用电磁感应技术。
电磁感应技术主要利用经典电磁理论和变压器理论，结合现代电力自控技术，实现电能无线传输。
感应式电能传输的基本原理如图13-6所示。
在初级线圈加入交流电流I s，产生交变磁场强度H，经由空气介质耦合产生磁通密度Φ。
根据法拉第电磁感应定律，次级线圈因为磁通密度Φ变化而感应出电动势，感应电动势ε=dΦ/d t。
图13-6电磁感应基本理论电磁感应技术分为感应耦合和容性耦合。
其中，感应耦合的传输形式如变压器、电容等，基于铁磁芯的感应式电能传输方式在传统变压器和电机中得到广泛的应用，但是由于磁场铁芯和电场媒质的限制，它们不适合向运动的物体传输无线的隔离大气隙的能量。
如果工作频率足够高，磁场变化率将在原、副绕组之间引起很强的电磁感应，使得大气隙能量传输可行。
感应电能传输技术涉及的主要技术领域有电磁感应耦合技术、现代电力电子能量变换技术、高频磁技术、谐振逆变技术、软开关技术以及现代控制理论；具体到一个实际系统，还涉及结构设计、通信与控制技术等。
感应电能传输的基本原理框图如图13-7所示，直接利用工频交流电作为能量供应源，可采用两相或三相工频电源，视实际的电源容量要求合理选择。
工频电源在经过整流电路之后向逆变电路提供平稳的直流电流。
该直流电流经过逆变电路的高频逆变之后，向松耦合感应装置的初级绕组提供高频交变电流。
松耦合感应装置作为感应式电能传输的关键组件，其初级绕组中通过的高频电流产生感应电磁场，并在次级绕组中产生电磁感应。
在次级绕组中得到的感应电动势再通过整流或逆变后提供给直流或交流负载使用，完成非接触供电的整个能量传输过程。
图13-7电磁感应原理另外，考虑存在多个能量接收绕组，各个绕组之间的互相影响成为关键。
当某个绕组负载的等效阻抗太小（极端情况为短路）或太大（极端情况为开路）时，反应阻抗均不正常，此时将导致其他绕组负载不能工作，必须在用电设备端加上负载供电控制单元，以保证整个系统运行的稳定性和可靠性。
无线充电技术之“QI”与“PMA”
无线充电技术之“QI”与“PMA”？随着无线充电技术的发展，使用无线充电技术对手机等设备充电成为我们的日常，从方便我们查看手机的支架式无线充电器到超薄的卧式无线充电器，再到您可以随身携带的无线充电宝，都改变着我们的生活习惯。
有了无线充电器，我们就可以离开有线充电器的数据线，无需连接数据线进行充电，使我们可以摆脱了数据线的束缚，同时保持舒适的供电和连接状态，做到随时都能够为我们的设备充电。
无线充电技术工作原理：无线充电技术是基于无线电能传输技术实现的，是一种无需设备与充电器之间存在有线连接即可为电子设备充电的方法，是通过电磁场实现的。
无线充电由两个部分组成：充电板以及需要充电的设备。
为了实现充电，电子设备和充电板都包含一个线圈。
充电板通过电源产生电磁场，充电设备内部线圈感应出电流，该电流为充电设备的电池进行充电。
无线充电技术的优点：使用便捷：减少电源线摆放杂乱的问题，同时无线充电器由一个垫子或支架组成，使用更加方便。
用途更广泛：无线充电器是通用的，我们可以在充电板上为多个设备充电；标准统一：Qi、PMA、A4WP标准等等。
无线充电技术的缺点：效率低：无线充电技术的充电效率远远低于有线充电，这意味着我们需要用更长的时间完成充电；价格更高：相同功率的有线充电器和无线充电器相比，无线充电器的价格远远高于有线充电器。
Qi和PMA无线充电技术标准：我们日常使用的许多设备都支持无线充电，例如：智能手机、智能手表、耳机仓等。
在日常生活中，我们常使用Qi和PMA两种标准的无线充电器。
虽然Qi是最常用的无线充电标准，但PMA可用于大功率、远距离无线充电。
Qi无线充电标准是最常见的无线充电标准，它支持大多数智能手机和智能穿戴设备，Qi标准规定频率范围为110-205kHz。
Qi无线充电标准标准的优点之一是它可以用于有线和无线充电，Qi无线充电支持5W、15W等功率功率，功率越高意味着充电速度越快。
PMA无线充电技术是以色列Powermat推出的充电标准，PMA常用于车载无线充电、机器人、医疗设备等应用场景。
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无线充电各种原理方案的比较
关键词：无线充电,电磁感应,电场耦合,磁共振,无线电波
时间：2015-03-02 14:35:43 来源：互联网
无线充电技术，即Wireless charging technology，是指具有电池的装置不需要借助于电导线，利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进
行充电的一项技术，源于无线电力输送技术。
无线充电技术的研究，源于19世纪30年代，迈克尔-法拉第发现电磁感应现象，即磁通量变化产生感应电动势，从而在电线中产生电流。
但最早的无线电力传输思想是尼古拉-特斯拉（Nikola Tesla）在19世纪90年代提出的无线电力传输构想和无线输电试验，因而有人称之为无线电能传输之父。
技术原理
从具体的技术原理及解决方案来说，目前无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本方式。
这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。
各种无线充电方式都有各自的特点，具体比较如表1所示。
表1无线充电各种原理方案的比较
当前最成熟、最普遍的是电磁感应式。
其根本原理是利用电磁感应原理，类似于变压器，在发送端和接收端各有一个线圈，初级线圈上通一定频率的交流电，由于电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端，如图1所示。
PWC联盟发起者Powermat公司用电磁感应式推出过一款WiCC充电卡，与SD卡差不多大，内部嵌有线圈和电极等组件，插入现有智能手机电池旁边即可使用。
图1电磁感应式无线充电原理
磁共振式也称为近场谐振式，由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，其原理与声音的共振原理相同，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，可从一个向另一个供电，如图2.技术难点是小型化和高效率化，被认为是将来最有希望广泛应用于电动汽车无线充电的一种方式。
图2磁共振式无线充电示意图
无线电波式，基本原理类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成。
典型的是20世纪60年代布朗（William C. Brown）的微波输电系统，其示意图如图 3.整个传输系统包括微波源、发射天线、接收天线3部分；微波源内有磁控管，能控制源在2. 45 GHz频段输出一定的功率；发射天线是64个缝隙的天线阵，接收天线拥有25%的收集和转换效率。
日本龙谷大学的移动式无线充电系统，也是通过频率为2.45GHz的微波送电，点亮了行驶中的模型警车的警灯。
图3无线电波式电能传输
电场耦合式利用通过沿垂直方向耦合的两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电能，其基本原理是通过电场将电能从发送端转移到接收端。
这种方式主要是村田制作所采用，具有抗水平错位能力较强的特点。