《无线充电技术WCI》课件.ppt

无线充电技术WCI课程概述本课程旨在帮助学员深入了解无线充电技术的原理、应用和发展趋势。课程内容涵盖无线充电的基本概念、工作原理、主要技术标准、系统设计、应用场景分析、未来发展趋势等方面。通过本课程的学习，学员将能够掌握无线充电技术的核心知识，并具备设计和开发无线充电产品的基本能力。

课程目标与学习要点课程目标1.了解无线充电技术的核心原理和工作机制。2.掌握无线充电系统的基本结构和设计方法。3.熟悉无线充电的主要技术标准和应用场景。4.掌握无线充电产品的测试和评估方法。5.了解无线充电技术的未来发展趋势和技术创新方向。学习要点1.无线充电的基本概念和发展历史。2.电磁感应定律、磁场与电场的关系。3.无线充电系统的基本结构和关键组件分析。4.无线充电线圈的设计与优化。5.功率转换电路设计与控制。6.无线充电系统的安全认证和可靠性设计。7.无线充电的应用场景分析和未来发展趋势。

无线充电的基本概念无线充电技术是指利用电磁场将电能从电源传输到负载，而无需连接电线或插头。无线充电技术可分为电磁感应、磁共振、无线电波三种主要方式。无线充电技术具有便携性、安全性、环境友好等优点，在消费电子、电动汽车、医疗设备等领域具有广阔的应用前景。

无线充电发展历史回顾11831年法拉第发现电磁感应定律，为无线充电技术的实现奠定了理论基础。21900年尼古拉·特斯拉进行了无线能量传输的实验，但未能成功。31960年美国海军开始研究无线电力传输技术。42000年无线充电技术开始应用于电动牙刷、手机等便携式电子设备。52010年至今无线充电技术快速发展，应用领域不断扩展，并向着更高的效率和功率方向迈进。

无线充电的工作原理电磁感应发射端线圈通电后产生磁场，磁场穿过接收端线圈，在接收端线圈中感应出电流，从而实现电能传输。整流感应电流经过整流电路，将其转化为直流电。DC-DC转换DC-DC转换器将直流电压升高到设备所需的电压，并提供必要的电流。负载直流电压和电流为负载提供能量，例如手机、电动汽车等。

电磁感应定律法拉第电磁感应定律当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应电动势，其大小等于磁通量变化率的负值。楞次定律感应电流的方向总是阻碍产生它的磁通量的变化。

磁场与电场的关系磁场磁场是由运动电荷或变化的电场产生的，它对运动电荷有力的作用。电场电场是由静止电荷或变化的磁场产生的，它对静止电荷有力的作用。电磁场磁场和电场相互依存，并以光速传播，形成电磁场。

无线充电系统的基本结构发射端1接收端2控制系统3

发射端结构分析1电源提供输入电压和电流。2功率转换器将输入电压和电流转换为所需的频率和电压。3发射线圈产生磁场，将电能传输到接收端。4控制电路控制发射端的功率输出和工作频率，并与接收端进行通信。

接收端结构分析1接收线圈接收发射端产生的磁场，感应出电流。2整流电路将感应电流转化为直流电。3DC-DC转换器将直流电压升高到设备所需的电压。4负载接收能量，并完成设备的充电功能。

电能传输效率计算η效率无线充电系统中电能传输效率是指接收端接收到的功率与发射端输出功率之比。

无线充电的主要技术标准Qi标准由无线充电联盟（WPC）制定，适用于各种便携式电子设备。PMA标准由电力联盟（PMA）制定，主要应用于智能手机和其他移动设备。A4WP标准由无线充电联盟（WPC）和电力联盟（PMA）联合制定，旨在实现不同标准之间的兼容性。

Qi标准详解核心功能1.规范无线充电系统的参数和协议。2.确保不同设备之间的互操作性。3.提供无线充电系统的安全和可靠性测试标准。应用范围适用于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动牙刷、耳机等便携式电子设备。优势1.标准化程度高，便于不同品牌设备之间的互通性。2.安全性可靠，符合国际安全标准。3.效率较高，可满足不同设备的充电需求。

WPC联盟介绍1无线充电联盟（WPC）是一个全球性的非盈利组织，致力于推广和发展无线充电技术。2WPC制定了Qi标准，并拥有众多成员公司，包括三星、苹果、LG、摩托罗拉等。3WPC致力于推动无线充电技术的普及，并促进不同标准之间的兼容性。

无线充电线圈设计

线圈类型与选择圆形线圈结构简单，成本低，适用于小型便携式设备。方形线圈磁场分布均匀，适合大功率应用，例如电动汽车充电。扁平线圈占地面积小，便于集成到设备内部。

线圈参数优化参数优化目标方法线圈匝数提高效率，降低损耗仿真软件模拟，实验验证线圈尺寸匹配设备尺寸，提高传输效率根据设备尺寸和功率需求进行设计线圈间距提高效率，降低损耗实验测量，优化设计参数

磁场分布分析线圈内部线圈外部

电磁屏蔽技术屏蔽材料金属材料，例如铜、铝、铁等，可有效阻挡电磁波的传播。屏蔽结构采用金属外壳或金属网格进行屏蔽，可以降低无线充电系统对周围环境的