无线充电原理与技术资料

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1、无线充电原理与技术资料无线充电技术资料WPC中文网资料汇整luox2011‐11‐2目录1原理32无线充电的效率321待机耗电322充电效率323总耗电量324对无线充电器耗电量的测算4241有线充电器耗电量4242无线充电器的耗电量4243与有线充电器的对比43感应电能传输的基本原理54传输效率55功率损耗优值系数FOM66品质因数77耦合因数88反射阻抗99谐振耦合1210电磁场限值‐国际非电离辐射防护委员会颁布的基本限制1211向空间传输的最大功率1412屏蔽效能1513其他资料17目录17论文1814基于使用无线充电系统和传统有线电源适配器的节电比较24141引言24142案例研

2、究一单负载与多负载的充电及待机功率25143案例研究二单次充电的总能耗及其他能耗271431能量传输效率对比2714335年间一负荷充电总耗能的整体比较28144结论2915让无线真正成为无线29对通用无线电能方案的需求29摘要30执行概要30简介–万事俱备30挑战–无线电能产业的兴起31ECOUPLEDTM解决方案32结束语35DAVIDWBAARMAN高级技术总监351原理参看《how‐it‐worksswf》视频2无线充电的效率电池充电器的能源消耗主要取决于两个方面充电效率和待机耗电21待机耗电许多人在充电完毕后仍将充电器和底座插在电源上这会产生大量的待机耗电也叫空载耗电通过简单计

3、算可以看出待机模式下的耗电量几乎等于电池充电时的耗电量我们假设这些人同样一直将无线电池充电器插在电源上对此我们的主要设计目标之一是最大程度地降低待机耗电我们的确降低了待机耗电量并演示了一个待机耗电仅00001瓦100微瓦的系统值得一提的是该耗电量可能还有进一步降低的空间22充电效率影响耗电量的另一个因素是充电效率我们的无线充电器与有线充电器的组件相同交流转直流电源适配器连同充电电子产品但通过无线连接取代了电源适配器与手机之间的铜线无线连接的效率不及无可比拟的铜线但经过精心设计无线连接至少能达到70的传输效率此外若制造商愿加大对高质量组件的投入则能进一步提高无线连接的效率23总耗电量无线充

4、电器的传输效率会高于或低于其取代的有线充电器具体视有线充电器数量充电器类型以及用户的使用习惯而定我们估计在一般情况下如果您用一个无线充电器取代两个有线充电器则无线充电器与有线充电器效率相当相关计算的详情如下24对无线充电器耗电量的测算241有线充电器耗电量首先计算一个传统手机充电器的耗电量此类充电器就是所谓的外接式电源适配器能源之星网站提供了大量数据登录该网站可以发现一般情况下符合EnergyStart标准的交流转直流电源适配器满载时的效率5瓦的电源适配器的平均效率为72空载时的耗电量5瓦的电源适配器的平均耗电量为012瓦一些特别好的电源适配器的耗电量仅为001瓦假设您每天使用电源适配器

5、1小时其余时间一直将电源适配器插在电源上充电完毕后人们通常不会将电源适配器和底座从电源上拔出虽然这种做法并不可取但却很常见由此产生的总耗电量如下充电1小时2瓦7228瓦时假设一个5瓦的充电器在一次完整的充电中平均供电2瓦待机空载23小时012瓦28瓦时由此可见待机耗电量在手机充电器的总耗电量中所占比重很高242无线充电器的耗电量我们的无线充电器同样包含一个交流转直流电源适配器假设其效率同样为72以及待机耗电量同样为012瓦[注无线充电器的待机耗电量远低于012瓦此处仅为方便对比说明]无线充电连接的传输效率一般为70我们假设利用该无线充电器取代2个有线充电器总耗电量为充电1小时4瓦7270

6、79瓦时同时为2台装置充电待机空载23小时012瓦28瓦时243与有线充电器的对比两个有线充电器的总耗电量22828112瓦时一个为两台装置充电的无线充电器的总耗电量7928107瓦时由此可见两者的总耗电量大致相当虽然无线传输的效率明显不如铜线传输但是当利用无线充电器取代多个外接式电源适配器时无线充电器能够减少待机耗电3感应电能传输的基本原理DriesvanWageningen和EberhardWaffenschmidtPhilipsResearch感应耦合电能传输系统的基本原理如图1所示这个系统由发射器线圈L1和接收器线圈L2组成两个线圈共同构成一个电磁耦合感应器发射器线圈所携带的交流

7、电生成磁场并通过感应使接收器线圈产生电压这种电压可用于为移动设备供电或为电池充电电能传输效率取决于感应器之间的耦合k和它们的品质Q见优值系数耦合不仅与两个感应器z之间的距离以及相对大小D2D有关还与线圈的形状和它们之间的角度有关图上无显示4传输效率DriesvanWageningen和EberhardWaffenschmidtPhilipsResearch图1所示的系统理论上可达到的最佳效率图2显示在品质因数为100的情况下所有的尺