无线充电是怎样充电的_无线充电是什么怎么实现无线充电

来源:天通智造

1、无线充电是什么情况?如何实现无线充电?

无线充电是怎么回事?顾名思义,充电时不要插线。类似WiFi,很方便。理论上可以随时随地给手机等电子设备供电。

不过无线充电暂时传输不到WiFi那么远。现在成熟的方案只能实现10mm以内的无线充电,一般在3 ~ 5 mm左右,这种无线充电技术采用的是磁感应无线充电技术。

随着技术的成熟,预计未来2~3年无线充电的充电距离可达10~30cm左右,基本可以满足随时随地自由无拘的充电需求。

要实现无线充电,需要发射器和接收器。

发射器是无线充电器,接收器是手机。发射器有一个线圈,接收器也需要一个线圈。发射器通过控制面板和线圈发射能量,接收器通过控制面板和线圈接收能量,可以实现无线充电。

只要有无线充电器,有无线充电的手机,就可以充电。无线充电器通过Micro USB连接到普通充电器或笔记本上就可以正常工作。你可以把带无线充电的手机放在上面开始充电。

2、我为什么需要无线充电?

与传统的有线充电相比,无线充电有几个优势。你必须选择它:

a、没有线绕,简洁美观,看着舒服,生活品质更高;

b、不需要经常插拔,方便快捷,让你的手机永远不缺电;

C.不用担心三星和苹果的连接器不兼容。支持Qi等标准的无线充电器可以充电;

d、充电接电话没有触电风险,完全避免了安全问题,可以随时接电话;

e、让电池工作寿命更长,因为一放就能充电,让电池不缺电,寿命更长;

f、不需要有线接口,很多产品可以做成全封闭式防水产品。

3、的原理和技术是什么?

一般来说,手机无线充电的原理是电能转化为磁场,磁场通过空气传播,磁场再转化为电能的过程。无线充电的原理类似于通俗意义上的变压器。变压器的磁场耦合电路是磁导体,无线充电的磁场耦合电路只是空气,只是磁介质不同。

业内无线充电一般有四种技术:磁感应技术、磁共振技术、微波技术、电场耦合技术。主要有两种技术,磁感应技术和磁共振技术,现在量产的产品基本都是磁感应技术的产品。

其中,主流技术有磁感应技术和磁共振技术。我们来复习一下基础物理知识,电场,磁场。

磁感应无线充电技术

也就是说,当交变电信号通过发射线圈时,交变电场将通过发射线圈产生变化的磁场。变化的磁场对周围线圈的磁耦合效应是由法拉第电磁感应定律得到的,变化的磁场会产生电场。

因此,发射器线圈产生的磁场将穿过接收器线圈,如果负载连接到接收器线圈,接收器线圈将产生电场和电流。

磁共振无线充电技术

是磁感应技术的特例,类似于我们声音的共振。当系统的振荡频率与系统的固有频率相同时,就会发生共振,当共振发生时,系统的能量强度达到最大点。

磁共振无线充电技术是当接收线圈的谐振频率与发射线圈的谐振频率一致时,发生磁共振,能量

目前无线充电的效率一般在70%左右(大部分是65%~75%),根据不同充电器和发射器的设计会有一些差异。如果发射机和接收机分开,发射机效率约为80%,接收机效率约为90%,整体效率约为70%。这里的效率一般是指供给500mA左右的电流时的效率,也是效率最大的情况。

事实上,无线充电的效率与许多因素有关,不仅与无线充电器和接收器有关,还与适配器和负载的质量有关。

充电有多快?

其实充电速度跟无线充电器和有线充电器没有直接关系。无线充电器也可以快充,有线充电器也可以慢充。充电速度由提供恒流充电时的充电电流决定,一般也由无线充电器的规格决定。有些无线充电器提供大电流,有些则提供小电流。

在一定范围内,无线和有线差不多,但是由于无线的效率损失,电流过大要考虑温升的问题,手机无线充电器的充电电流一般小于1A。

一般无线充电器提供的输出电流在300Ma-1000Ma之间,最大输出一般在800mA以内。如果提供600mA的充电电流,对应的输出功率约为3W,无线充电器基于70%效率的输入功率约为4.3W,也就是我们通常所说的5W以内的功率。一般适配器要在5W以上,对应5V/1A。

辐射有多大?

对于辐射量我们没有一个量化的指标,稍后我们会找专业的结构测试来为你对比一个数据分析。

只是给你个大概,肯定有辐射,但是辐射不大,不用担心。

主要有几个原因:一是手机充电功率只有5W左右,属于低功率;二是距离短,只有25px以内,对周边辐射小;第三,发射端和接收端都有磁性间隔物,对周围辐射很小;四是工作频率低,工作频率在110K-205 kHz之间,对人体辐射小。

5、有什么要求?是否需要任何标准或认证?

无线充电行业曾经有三大标准组织,最后只剩下两个标准组织。如果是国外大客户,一般需要通过相关标准和认证的产品才能销售。

过去,三大标准组织是WPC、PMA和A4WP。

WPC是最早的标准组织,其认证品牌是大家熟悉的“气”符号。WPC成立于2008年,2010年发布了Qi标准,2012年发布了WPC1.0标准,2013年发布了WPC1.1标准。成员超过200家,认证产品超过400种。

WPC最初采用的是磁感应无线充电技术,现在的认证标准都是Qi的磁感应标准。市面上量产的产品,你看到的都是通过Qi认证或者兼容Qi认证的产品。核心成员(固定成员)主要包括:

ConvenientPower、富尔顿创新、PowerbyProxi、高通、飞思卡尔、IDT、罗门、ST、索尼、TI、东芝、海尔、飞利浦、LG、HTC、诺基亚、微软、桑飞、威瑞森无线、松下、三星机电、德尔福、莱格特普拉特。

PMA由美国Powermat发起,认证品牌为Power2.0,同样采用磁感应无线充电技术。

在北美,PMA标准产品分布在麦当娜和星巴克。现在有70多个成员,主要在欧美。

其核心成员(董事)主要包括:

Powermat,星巴克,ATT,能源之星。

A4WP最晚成立,由高通和三星发起。直到2013年底,其认证品牌“Rezence”才发布,但许多国际制造商也加入进来,开始推广A4WP产品。A4WP采用磁共振无线充电技术,充电距离可达5cm,支持一对多(一个发射器可同时为多个接收电子设备充电),不需要精确对准,位置相对自由。

其核心成员(董事)主要包括:

高通、三星电子、IDT、英特尔、博通、WiTricity。

木塑复合材料Qi标准与A4WP Rezence标准的比较

该方案成本低,普及率高。

充电效率高,可达70%以上。

辐射低,安全性好。

缺点:

充电距离小,需要精确对准,只能一对一充电,但后续升级后差别不大。

A4WP雷森斯标准

优势:

充电距离略大,移动范围略大,可以一对多充电。

缺点:

发展较晚,市场还不够成熟,生态系统还欠缺。

成本高,短期推广压力大。

充电效率略低,有辐射及相关风险。

6、无线充电器的组成是什么?

无线充电器主要由主板、线圈、外壳三部分组成。

其中,主板直接决定了无线充电器的功能和性能,是无线充电器的核心模块。

主板主要由主控芯片、驱动芯片、功率器件(MOS)、电阻电容和PCB板组成。线圈一般是标准模块,相关无线充电标准严格规定了其结构尺寸参数。

7、无线充电器的成本和价格是多少?

知道了无线充电器的构成,就可以大致知道无线充电器的成本了。然而,由于功能和性能要求的不同,无线充电器的成本和价格会有很大差异。特别是经过认证的产品,会比没有通过认证的产品高很多。

但可以肯定的是,无线充电器的利润还是比较高的,毕竟还没到竞争激烈的程度。

成本构成的大致情况如下:

价格因品牌不同,质量不同,功能不同差异很大,比较敏感,就不贴了。我明白。

8、产业链,有哪些比较好的厂商?

看无线充电器的产业链,我想重点看一下主要的芯片厂商,线圈厂商,解决方案公司,品牌厂商等等。

主要芯片制造商

主要的芯片厂商以欧美厂商为主,台湾地区和mainland China的厂商也开始走向成熟。

相关厂商,市场刚刚开始,排名比较敏感,暂时省略。

线圈制造商

国外有几个大的线圈厂家,但是因为这一块的技术要求比较低,国内厂家比较成熟。

相关厂商,市场刚刚开始,排名比较敏感,暂时省略。

解决方案公司

解决方案公司主要使用主芯片厂商提供的主芯片开发主板,并为终端产品厂商做PCBA供应。

相关厂商,市场刚刚开始,排名比较敏感,暂时省略。

终端和品牌制造商

终端厂商主要是以前做手机配件市场的上市公司,以前做移动电源和充电器的相关厂商也开始介入。终端产品主要出口国外,外贸渠道做的不错。国内也有几家厂商专注于无线充电产品。

相关品牌,市场刚刚开始,排名比较敏感,暂时省略。

无线充电行业虽然发展时间不长,但已经积累了一批优秀的公司,未来不可限量。

9、国内外发展如何?

无线充电市场在国外发展的很好,但在国内发展的有点晚。到目前为止,支持无线充电的手机已经超过60款。自从诺基亚推出Lumia 920支持无线充电后,后续手机基本都支持无线充电。谷歌的手机基本都支持无线充电,Nexus4、Nexus5等等。三星手机预留了接收线圈的触点。苹果手机未来也将支持无线充电。

国产手机厂商中兴、TCL已经发布了相关的无线充电手机,华为、魅族、小米、TCL、BBK、OPPO、联想、金立、天语等主要国产品牌都在研发或开始研发相关的无线充电手机。

由于高通和MTK手机主芯片厂商已经集成了无线充电功能,未来国产手机可能基本支持无线充电,无线充电功能将成为未来手机的标配。

无线充电的整体技术发展

无线充电最大的市场是手机市场。当然除了手机市场还有很多其他应用领域,比如其他消费电子市场,平板电脑,可穿戴设备等等。

低功耗无线充电器产品,家用市场,办公市场,将无线充电产品嵌入家用茶几,书桌,床头柜,办公桌。

除了手机市场,还有游戏市场,玩具市场,还有电动牙刷,电动剃须刀,甚至成人用品市场,都是巨大的市场。

未来中等功率的无线充电产品主要是未来的家电市场,比如PC、电视、家电。

大功率无线充电产品的未来市场,如电动汽车市场、电力市场、工业市场等。

另外,一些对防水要求高的市场,是无线充电很好的应用领域。

1: 010到31020有哪些机会?

机会从几个方面分析,一是从投资的角度,二是从产业链、芯片、解决方案、终端品牌产品的分析。

芯片是上游,整个无线充电的核心和利润主要来自芯片。现在主要是欧美厂商。市场慢慢增长的时候,肯定会转移到国内芯片厂商。这是一个巨大的机遇,但也是对技术和资金的最大挑战。

解决方案公司需要一个专业的R&D团队,具备强大的R&D能力和产品从R&D到量产的速度。解决方案公司的机会在于专业性。

终端产品在于品牌和口碑,做出惊艳的产品和强大的营销推广能力才是未来。从另一个角度来看,未来的机会集中在两个方面,一是大客户,二是差异化产品。

大客户可以带来大订单和稳定的资金,可以满足大规模、高质量控制、高效率生产和低成本供应链的需求。差异化的产品可以带来巨大的利润。

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