無線充電技術(shù)
什么是無線充電技術(shù)呢?
無線充電技術(shù)(Wireless charging technology;Wireless charge technology ),源于無線電力輸送技術(shù)。無線充電,又稱作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電,是利用近場感應(yīng),也就是電感耦合,由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置,該裝置使用接收到的能量對電池充電,并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量,兩者之間不用電線連接,因此充電器及用電裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。
有哪些產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用了無線充電技術(shù)呢?
歐盟發(fā)布的《Study on the Impact of the MoU on Harmonisation of Chargers for Mobile Telephones and to Assess Possible Future Options》即《研究手機充電器統(tǒng)一的影響和評估其未來可能的選擇的諒解備忘錄》的報告中對于無線充電器的未來應(yīng)用有做詳細調(diào)查及研究。下表為目前市面上在售的主要無線充電產(chǎn)品相關(guān)信息:

該報告對于無線充電技術(shù)的優(yōu)缺點亦有分析。
優(yōu)點:
· 安全:無通電接點設(shè)計,可以避免觸電的危險;
· 耐用:電力傳送元件無外露,因此不會被空氣中的水分、氧氣等侵蝕;無接點的存在,也因此不會有在連接與分離時的機械磨損及跳火等做成的損耗;
· 使醫(yī)療植入裝置較為安全:在植入嵌入式醫(yī)療裝置上,可以在不損害身體組織的情況下對植入在人體內(nèi)的醫(yī)療裝置進行充電而不需要有電線穿過皮膚及其他自體組織,免去感染的風(fēng)險;
· 方便:充電時無需以電線連接,只要放到充電器附近即可。技術(shù)上,一個充電器可以對多個用電裝置進行進電,在有多個用電裝置的情況下可以省去多個充電器、不用占用多個電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。
缺點:
· 效率略低:一般充電器內(nèi)也有變壓器,但無線充電以發(fā)射線圈及接收線圈組成的變壓器由于在結(jié)構(gòu)上有限制,所以能量存送效率理論上會略低于一般充電器。若電源先由市電經(jīng)適配器(降壓、整流、穩(wěn)壓)后再接到無線充電器,如此經(jīng)多重轉(zhuǎn)換,效率會更低;
· 充電速度慢:由于當(dāng)前手機等接收設(shè)備,多數(shù)限制了輸入的功率,因此充電速度較慢;
· 成本高:在充電器需要有推動線圈的電子線路,而在用電裝置需要有電力轉(zhuǎn)換的電子裝置,兩者也需要有線圈,而且需要高頻濾波電路以滿足FCC等規(guī)范,因此成本比直接接觸為高;
· 不能在移動時充電:這個問題只在移動裝置上發(fā)生,例如電動刮胡刀在充電時就不能移離充電器,若電動刮胡刀內(nèi)的電池剛完全用盡時就不能使用,反而傳統(tǒng)以電線連接充電的設(shè)計可以持續(xù)使用;
· 兼容性低:不同品牌的無線充電裝置因為無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此不能通換使用。但近年,業(yè)界組織 Qi 開始推行標(biāo)準(zhǔn)化,展望將會有望達至標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。不過隨著Qi標(biāo)準(zhǔn)在2012年末廣泛用于多種流行手機,現(xiàn)在基本上提到“支持無線充電”就是“支持Qi無線充電”;
· 發(fā)熱嚴(yán)重:由于電力轉(zhuǎn)換的電子裝置在工作時會有損耗,而且電子裝置十分貼近被充電的接收設(shè)備,因此用戶會在使用中感受到很高的熱量。其實這一點和傳統(tǒng)線充使用的適配器發(fā)熱是一致的。當(dāng)前特斯拉無線設(shè)備公司的新產(chǎn)品解決了這一問題,使得充電時溫度和線充基本一致。
應(yīng)用無線充電技術(shù)的產(chǎn)品需要如何去符合CE,F(xiàn)CC認證的要求?
關(guān)于CE認證,對于采用無線充電技術(shù)的產(chǎn)品按實際使用情況可以分三類,即
Case 1:當(dāng)充電設(shè)備與充電接收設(shè)備之間沒有工作在通信功能時,只需要符合EMC指令;
Case 2:當(dāng)充電設(shè)備與充電接收設(shè)備之間有工作在與充電情況一樣頻率下的通信功能,需要符合R&TTE指令;
Case 3:充電設(shè)備與充電接收設(shè)備之間有工作在與充電情況不一樣的頻率下的通信功能,EMC指令和R&TTE指令都要符合。
關(guān)于FCC 認證,根據(jù)操作配置,無線電力傳輸設(shè)備可能需要符合的法規(guī)部分為FCC PART 15,18或兩者兼而有之。具體要求如下:
1.當(dāng)設(shè)備按FCC PART 15進行認證時,設(shè)備不能在90-110kHz之間傳輸,因為它被限制于FCC PART 15C中的§15.205;
2.當(dāng)設(shè)備按FCC PART 18進行認證時,因PART 18的規(guī)則允許設(shè)備在工科醫(yī)頻段操作并產(chǎn)生和使用RF能量進行局部的工作應(yīng)用。但是對于消費類設(shè)備它必須使用于超近距離,并且這個RF能量不能用于通信的目的,即只充電模式;
3.當(dāng)設(shè)備工作的優(yōu)先級是對設(shè)備充電和傳輸例如擴展系統(tǒng)數(shù)據(jù)、圖像或音樂等任何其它數(shù)據(jù)時,對于這樣的設(shè)計,設(shè)備進行認證時PART 15和18的要求都必需予以滿足。
通俗的說就是無線充電產(chǎn)品可能有兩種不同的工作模式: 充電模式及通訊模式。這樣的話,可能充電模式用FCC Part 18,通訊模式用FCC Part 15,但前提是充電和通訊兩個模式相互獨立。如果充電模式符合Part 15的所有的相關(guān)條款,則FCC允許充電模式用Part 15來代替Part 18。


