影响无线充电普及的原因除了缺少苹果这样级别的公司来进行市场培育外,一个重要原因就是技术还存在一定差异,导致用户体验有问题。三星从Galaxy 5开始就采用无线充电,一直未能带动市场的原因就是第一代无线充电技术还不完善,点对点充电,用户体验差。
评价一款无线充电产品的体验好坏主要有三大指标:效率、自由度和可靠性。效率意味着充电的速度,传递的能量更高;自由度,消费者使用无线充电场的体验、场景不断提高,这对线圈的设计非常重要;可靠性,例如异物检测,金属如果暴露在磁场,就会引起发热。
两个无线充电的标准之争
熟
悉无线充电技术的朋友都知道,目前主流的两大无线充电技术:磁共振(Qi)以及磁感应技术(A4WP)。随后ARWP和PMA两大标准宣布合并,联盟更名
为AirFuel
Alliance(AirFuel)。在中高功率上,目前还没有非常稳定的应用场景,市场还不明晰;在15W以下的中小功率市场,随着苹果年初加入WPC
无线充电联盟,苹果将推出的无线充电手机也会兼容Qi标准,Qi有望成为主流的行业标准。
目
前市面上最主流的无线充电技术都是磁感应,绝大部分产品与WPC(Qi)标准兼容。高效率、高性价比的解决方案使得Qi在应用领域的竞争中成为明显的赢
家。相对而言,磁共振确实在空间和放置自由度方面有更大优势,但仍因效率差,EMI和更高的发送器成本而受阻。因此,与磁感应相比,磁共振迄今为止部署的
基础设施也明显比较少。
由
于未来的技术路线目前还不算特别明朗,因此目前各大无线充电芯片厂商倾向于采用多模产品来满足所有标准。易冲无线首席执行官潘思铭就表示,第一代无线充电
以单模qi为主,在配件市场流行很长一段时间;第二代无线充电有所进步,双模并只支持点对点的模式,但充电自由度有局限性;第三代无线充电芯片将更大程度
提升自由度体验。
易
充无线的芯片架构整流桥由可运行在高频的低Rdson的N-FEF组成,稳压器为buck,可灵活控制外接电路,并可外接BLE模块,充电自由度将大大提
高。此外第三代无线充电芯片的成本可以做到更低,例如过去需80个线圈而今天只需要10个线圈达到同样的效果,成本可以做到100元以下。
此外,随着手机的功能越来越多,电池容量越来越大,手机的主板却越来越小,在尽量不改动现有手机内部结构的同时还要把无线充电电路集成到手机主板PCB上对于设计提出了挑战。这个时候就需要从粉末、基础原材料到线圈扁平线等通过各种研发降低整体线圈模组的厚度。
易
冲无线和顺络电子合作研发的MQPRF扁平线圈,在同等功率下,减少了基材占据的厚度,而且漆包线皮膜相对FPC线圈的覆盖膜更薄,线圈的传输效率更高,
可以做到0.23mm左右,厚度远小于同行的0.3mm,同时可提供定制化需求,并具有良好的热管理性能。未来这个值有进一步下降空间,据悉可下探到
0.2 mm。这对于越做越薄的智能手机导入无线充电模组大有帮助。
不
管是有线充电还是无线充电,在充电过程中手机都会发热,在大功率快充时手机发热更甚,因此,在无线充电的过程中手机必须要有优秀的热管理。而目前,大多数
热管理实现方式是当IC达到过温保护点后就会停止工作,待IC温度降到安全工作温度后再重新工作,这样会使得充电时间大大延长,也降低了用户体验。
另
外,要做到在无线充电的同时不影响到手机的其他功能,还需要无线充电与手机的其他模块并存工作。如手机在无线充电的过程中,用户同时也在手机上看电影,用
户肯定不想看到无线充电会对LCD屏幕造成影响(出现条纹或屏幕触摸失效);又比如手机在无线充电的同时进行免提通话,用户肯定不想听到的语音是断续的。
为了防止出现上述情况,不仅仅需要优秀的无线充电电路设计,还需要有优秀的手机结构设计、线圈设计、电磁兼容设计和可靠性测试。
目
前,主要的无线充电应用是手机和智能手表的充电。笔者认为,无线充电未来的应用空间想象将会很大。例如共享充电模式,是智能手机除了本身能够被无线充电,
更能够充当双向电源。这种新颖的概念允许智能手机用户从手机“借”一些电来对其智能手表或附件进行充电。因此未来的无线充电将支持手机和手机只见互相充
电。
此
外,汽车市场提供了与其他无线技术相结合的理想应用,并为用户提供了完整无线的体验。想象一下当进入你的车:把你的手机放在驾驶员和乘客座位之间的充电板
上。手机开始使用Qi无线充电进行充电,并且允许汽车识别用户。座椅位置和镜子根据您的预设偏好进行调整。然后手机通过wifi(或其他)联网,开始播放
您喜欢的音乐,加载您的联系人列表,并导航到您的下一个目的地。这是一个无线电源传输与无线数据传输相结合的完整无线体验。
未来,我们将会在家庭、办公室(通常嵌入家具或电子设备中)、汽车、餐厅和公共场所以及公共交通工具中看到无线充电发送设备的增长。从无线充电技术本身来看,未来进一步提升传输功率、缩短充电时间同时降低传输温度和更高的自由度将成为趋势。
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