一个没有电线的世界:无线充电概述

Qi充电(发音为“chee”)是一种优化的感应充电，也被称为“无线充电”，可以让你对设备进行无线充电。只有兼容设备的电池使用感应转移充电，而不需要单独的充电器、电缆或适配器……简单地把你的兼容设备放在无线板上，然后看着你的设备充电。

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什么是充气?

这是一种优化的感应充电，也被称为“无线充电。这可以让你无线充电。只有兼容设备的电池使用感应转移充电，在旅行时不需要单独的充电器、电缆或适配器。简单地把你的兼容设备放在无线板上，让你的手机充电!

在这篇技术文章中，我们将详细说明这款无线充电器的工作原理。

无线充电全球标准:

Qi是无线充电的通用接口标准。它的中文意思是“空气能量流”或“精神能量流”，发音为“chee”。该标准由无线电力联盟开发，可在4厘米(1.6英寸)范围内传输感应电能。

它是由WPC(无线功耗)于2008年12月建立的。Qi低功耗规范由WPC于2009年发布。2011年，WPC开始将Qi规范扩展到中功率。

系统概述

气系统包括:

• 基站
• 移动设备
• 能量转化
• 沟通

让我们来看看这些设备是如何为电池充电的。

基站:

它包含一个或多个由发射线圈组成的功率发射器，发射线圈产生振荡磁场。基站通常是平面的，即接口表面，可以放置多个设备。

移动设备:

这些是消耗感应功率的设备。它们既可以是智能手机，也可以是平板电脑，上面有一个包含电源接收器的接收线圈。这个接收器为电池供电。通信和控制单元也存在于电源接收器中。

权力转换:

基站中的发射机具有将电能转换为无线电能信号的功率转换单元。鉴于，所述移动设备中的接收器包括功率接收单元，该功率接收单元将无线功率信号转换为电能。

交流:

通信和控制单元存在于功率接收机中，这种通信总是遵循一种称为调制的技术。

• 移动装置中的接收器通过开关调制电阻(R_米)或调制电容器(C_米)。
• 基站的发射机通过感知初级线圈的电流(I_P)或一次线圈电压(V_P)。

图1所示。齐充电无线电力通信系统

它是如何工作的?

我们知道，电磁场是用来在两个物体之间传递能量的。你可能还记得物理课上的磁感应技术。感应充电也采用同样的方法。

正如我们上面所讨论的，有两个线圈:一个在发送端，另一个在接收端。在发射线圈中交流电产生磁场，磁场在接收线圈中产生电压。在真实场景中，移动设备中的接收器从电磁场中获取能量，并将其转换为电流，为电池充电。

与该标准合作的移动设备制造商包括:华硕、HTC、华为、LG电子、摩托罗拉移动、诺基亚、三星、黑莓和索尼。所有带有Qi标志的设备都兼容无线充电器。

校正线圈的方法:

对于功率传输，有两种方法对发射线圈和接收线圈:

引导定位:

由于发射线圈在基站中，接收线圈在移动设备中，移动设备必须放置在基站表面的某个位置。

免费定位:

在该方法中，不需要将移动设备放置在基站表面的特定位置上。不需要直接对准线圈。这样，在接收线圈的位置就可以使用许多发射线圈来产生磁场，并对电池进行感应充电。

无线充电模式:

所有的Qi接收器都有两种充电方式:

1. 感应模式
2. 谐振模式

操作模式由发射机定义。让我们讨论一下如何处理这些模式。

感应模式:

对于感应充电，考虑了紧耦合系统。为了达到最好的效果，发射器需要在一个与Qi接收器谐振频率稍有不同的频率上工作。在这种模式下，发射器和接收器之间的距离被限制在几毫米之内。这些紧密耦合的系统有助于实现高功率效率。

当线圈的大小相同，它们之间的距离小于它们的直径时，它们被称为紧密耦合(见上图)。这里，线圈距离z小于线圈直径D。

图2。在感应模式

谐振模式:

当系统有松耦合线圈时，充电是在谐振模式下进行的。当发射线圈和接收线圈之间的距离大于它们的线圈直径时，线圈之间的磁耦合会减小。

由图可知，线圈距离z大于线圈直径，因此两者之间的磁场减弱。因此，具有低耦合的系统必须在接收机谐振频率下管理，并具有较低的功率传输效率。

图3。在谐振模式

电感谐振模式的最佳选择是什么?

紧密耦合系统是最适合的，因为他们的高功率转移和低热量生产。这对于像智能手机这样的热敏性设备来说是一个优势。缺点是紧密耦合线圈对不对准很敏感。

松耦合系统的功率传输效率较低。这种类型的系统最适合有紧密电磁感应或电动势的应用。

最好的选择取决于您的需要。

气充电功率:

低功率Qi无线充电可在接收器输出处提供高达5瓦的功率，而中功率Qi无线充电可提供高达120瓦的功率。充电时，发射器与接收器之间的通信应开启;没有任何可互操作的通信，充电过程将不会启动。

与传统充电方式相比，无线充电被认为速度较慢，但好消息是它不会对人体造成伤害，因为无线充电器会释放非电离辐射。

优点和缺点

无线充电有利有弊:

优势:

• 无线技术最大的优点是可以兼容不同厂商的所有手机和充电器。
• 非辐射能被转移，所以对人体无害。
• 无需为了充电而不停地插拔设备。
• 它具有保护连接，没有腐蚀。

缺点:

• 松耦合系统的效率比废热低。
• 与传统充电方式相比，充电速度较慢。
• 复杂且增加的制造成本。