無線電力傳輸線圈

在旅途中智能充電

如今，無線充電最終使得移動設(shè)備完全不受制于最后一根電線-這必然會令智能手機(jī)用戶感到非常欣喜。TDK已經(jīng)開發(fā)出了超平的電力傳輸線圈，這款線圈能滿足無線充電聯(lián)盟(WPC)要求最嚴(yán)格的Qi規(guī)格。

無須使用電線或連接器的電力傳輸已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種產(chǎn)品，例如牙刷、LED蠟燭、遙控器、醫(yī)療設(shè)備或電磁爐，這種電力傳輸方法既可靠又方便。然而，直到現(xiàn)在，無線充電系統(tǒng)智能用于特殊的產(chǎn)品或應(yīng)用，它不能普遍地用于其它各種尺寸大小和形狀各異的設(shè)備。如今，用戶要求充電站能普遍對來自不同制造商的產(chǎn)品進(jìn)行充電，并同時(shí)能對下一代的產(chǎn)品模型充電。

未來的移動設(shè)備用于在使用他們的設(shè)備時(shí)再也不需要擔(dān)心電池消耗問題，因?yàn)樗麄兯街幍暮芏嗟胤綆缀醵寄芴峁┩ㄓ脽o線充電?，F(xiàn)在，全球有超過120家公司參與WPC，以創(chuàng)建和推廣標(biāo)準(zhǔn)化無線電力傳輸。按照WPC的Qi規(guī)格，TDK已經(jīng)開發(fā)出新款超低剖面的無線電力傳輸線圈，它能使移動設(shè)備獲得標(biāo)準(zhǔn)化的無線充電。

TDK的愿景是開發(fā)出一個(gè)絕對平整的能為所有符合WPC規(guī)格的設(shè)備充電的表面，以便提供一個(gè)操作方便且隨處可用的充電平臺。

無線電力傳輸基本原理

電磁感應(yīng)是無線電力傳輸使用最廣泛的方法，這種方法的基本原理是傳送和轉(zhuǎn)換磁通量(圖1)。在此，初級線圈(Tx線圈)和次級線圈(Rx)之間的電磁感應(yīng)把電磁能由初級線圈(Tx線圈)傳送到次級線圈(Rx)。

圖1：移動設(shè)備無線充電基本原理

通過采用電磁感應(yīng)方法，無線電力傳輸能對尺寸和形狀各異的不同設(shè)備進(jìn)行無線充電。通用系統(tǒng)將需要兼容Tx和Rx線圈的繞組數(shù)以及它們整體的幾何形狀。

無線充電技術(shù)需要面臨的一個(gè)技術(shù)難題就是對準(zhǔn)Tx 和Rx線圈，以使它們實(shí)現(xiàn)最高效率的電力傳輸。為了幫助尺寸和形狀各異的設(shè)備設(shè)計(jì)出通用充電板，我們必須避免使用機(jī)械定位輔助，例如設(shè)備支架或類似結(jié)構(gòu)的設(shè)備。

WPC已經(jīng)提出并指定了三種定位方法，以便用最佳方式對準(zhǔn)充電線圈：

使用Tx線圈中心的磁鐵和Rx線圈中心的磁性材料進(jìn)行導(dǎo)向定位(圖2)

使用能發(fā)現(xiàn)Rx線圈位置的移動Tx線圈進(jìn)行自由定位

使用選擇性激活最接近Rx線圈的線圈陣列中的多個(gè)Tx線圈之一進(jìn)行自由定位

圖2：使用磁鐵進(jìn)行導(dǎo)向定位

為了能實(shí)現(xiàn)磁場能量的最有效的轉(zhuǎn)移，準(zhǔn)確對準(zhǔn)Tx 和Rx線圈是非常重要的。導(dǎo)向定位方法是使用Tx線圈中的一塊磁鐵把Rx線圈吸引到正確的位置。

WPC已經(jīng)采用了一套認(rèn)證體系，以便為上述對準(zhǔn)方法驗(yàn)證Rx和Tx兩側(cè)邊的相互操作。除非該線圈能對所有Tx線圈進(jìn)行準(zhǔn)確操作，否則無法獲得Rx線圈認(rèn)證，因此，TDK已經(jīng)設(shè)計(jì)了真正的Rx線圈裝置，為用戶提供最靈活操作最簡便的解決方案。通過在Tx線圈中心放置一塊磁鐵并且在Rx線圈中心放磁性材料，就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案。