“無線充電器”資料匯整

“無線充電器”資料匯整目錄基于單片機的太陽能無線充電器設(shè)計電小二W7100無線充電器無線充電器基于電磁耦合原理的無線充電器的設(shè)計基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計無線充電器太陽能無線充電器設(shè)計基于電磁感應(yīng)方式的鋰離子電池?zé)o線充電器的設(shè)計與實現(xiàn)基于DSC的智能無線充電器設(shè)計基于單片機的太陽能無線充電器設(shè)計隨著科技的不斷發(fā)展，人們對于可再生能源和環(huán)保技術(shù)的關(guān)注越來越高。太陽能作為一種清潔、可再生的能源，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。其中，太陽能無線充電器以其高效、便捷的特性，成為現(xiàn)代充電設(shè)備的發(fā)展趨勢。本文將介紹一種基于單片機的太陽能無線充電器設(shè)計。

基于單片機的太陽能無線充電器設(shè)計，主要利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，通過單片機進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無線充電。該設(shè)計具有以下優(yōu)點：環(huán)保、節(jié)能、便捷、高效等。該設(shè)計還可以根據(jù)需要進(jìn)行擴展，如增加多個充電區(qū)域、實現(xiàn)智能化控制等。

太陽能電池板是整個系統(tǒng)的能源來源，其主要作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能。在選擇電池板時，需要考慮其轉(zhuǎn)換效率、功率、工作電壓和電流等因素。還需要考慮安裝環(huán)境，如光照強度、安裝角度等。

無線充電模塊是實現(xiàn)無線充電的核心部分，其主要由發(fā)射器和接收器組成。發(fā)射器將太陽能電池板輸出的電能轉(zhuǎn)換為磁場能，接收器則將磁場能轉(zhuǎn)換為電能供給充電設(shè)備。在選擇無線充電模塊時，需要考慮其充電效率、傳輸距離、充電速度等因素。

單片機控制模塊是整個系統(tǒng)的控制核心，其主要負(fù)責(zé)控制太陽能電池板的輸出電壓和電流，調(diào)節(jié)無線充電模塊的工作狀態(tài)，實現(xiàn)能源的高效利用。在選擇單片機時，需要考慮其性能、穩(wěn)定性、擴展性等因素。

充電控制程序是實現(xiàn)太陽能無線充電器自動控制的核心部分，其主要由以下幾個部分組成：電壓和電流檢測、單片機控制算法、輸出調(diào)節(jié)等。程序需要能夠?qū)崟r檢測太陽能電池板的輸出電壓和電流，根據(jù)環(huán)境光照強度和時間等因素進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，保證充電效率的最大化。同時，程序還需要具備過壓保護、過流保護等安全功能，保證充電過程的安全可靠。

人機交互程序是實現(xiàn)用戶與太陽能無線充電器交互的核心部分，其主要由以下幾個部分組成：顯示界面、按鍵輸入等。程序需要能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前工作狀態(tài)、充電狀態(tài)等信息，同時提供簡單易用的操作界面和功能按鍵，方便用戶進(jìn)行操作和控制。在實現(xiàn)上，可以采用簡單的文本顯示或者圖形界面顯示方式。

在完成硬件和軟件設(shè)計后，需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化。測試主要包括以下內(nèi)容：充電效率測試、工作穩(wěn)定性測試、環(huán)境適應(yīng)性測試等。在測試過程中，需要對各個參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析，找出存在的問題和瓶頸，并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。優(yōu)化主要包括以下內(nèi)容：提高充電效率、增強工作穩(wěn)定性、優(yōu)化控制算法等。在優(yōu)化過程中，可以采用多種方法和技術(shù)手段，如優(yōu)化電路設(shè)計、改進(jìn)控制算法等。最終目標(biāo)是實現(xiàn)整個系統(tǒng)的性能最優(yōu)化和用戶體驗最佳化。電小二W7100無線充電器電小二W7100無線充電器是一種普通移動電源，無線發(fā)射器輸出5V/1A。

無線接收器（三星NOTEII專用）x1

詳細(xì)內(nèi)容：參照國家“新三包”規(guī)定執(zhí)行在保修期內(nèi)，凡屬產(chǎn)品本身質(zhì)量引起的故障，請顧客憑已填好的保修卡正本及購機發(fā)票在全國各地授權(quán)的維修中心享受免費保修服務(wù)。不接收由于改裝或加裝其他功能后出現(xiàn)故障的機器。保修卡及購買發(fā)票一經(jīng)涂改，保修即行失效。請顧客妥善保存購機發(fā)票和保修證書一同作為保修憑證，遺失不補。無線充電器隨著用電設(shè)備對供電質(zhì)量、安全性、可靠性、方便性、即時性、特殊場合、特殊地理環(huán)境等要求的不斷提高，使得接觸式電能傳輸方式越來越不能滿足實際需要。

無線充電器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，其原理和變壓器相似，通過在發(fā)送和接收端各安置一個線圈，發(fā)送端線圈在電力的作用下向外界發(fā)出電磁信號，接收端線圈收到電磁信號并且將電磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，從而達(dá)到無線充電的目的。無線充電技術(shù)是一種特殊的供電方式，它不需要電源線，依靠電磁波傳播，然后將電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能，最終實現(xiàn)無線充電。

新型的電子產(chǎn)品尤其是便攜式電子產(chǎn)品如數(shù)碼相機、手機、平板電腦等在人們的工作和生活中得到越來越多的使用，與之相配套的充電器也沿用傳統(tǒng)的有線充電器。而有線充電器的兼容性、通用性比較差，使用者攜帶、充電均不方便。同時，廢棄后處理增加了對環(huán)境的污染。故為用戶提供更加可靠、便捷、方便、及時的充電設(shè)備迫在眉睫。無線技術(shù)的發(fā)展，使得無線電功率的傳輸成為可能，無線充電器的研究與開發(fā)也將實現(xiàn)用戶的要求。

未來的電池充電將會有三種主要形式：可視充電、智能充電和無線充電。2016年國際無線充電聯(lián)盟（WPC）的成員只有138家，但在今年WPC的技術(shù)企業(yè)已超過200家，如蘋果、三星、HTC、華為、聯(lián)想、小米、諾基亞、索尼等多家主流手機廠商。一般來說，一個Qi無線充電器有一個平面，被稱為充電板，移動設(shè)備可以放在上面充電。Qi指定三種不同的方法用于線圈校準(zhǔn)，即：引導(dǎo)定位（磁引力）（如圖1（a）所示）、自由定位（動圈）（如圖1（b）所示）和自由定位（線圈陣列）（如圖1（c）所示），下面對這三種方法進(jìn)行簡單闡述。

第一，引導(dǎo)定位（磁引力）：即一個一對一的固定位置充電為放置的充電設(shè)備和達(dá)到精確校準(zhǔn)作引導(dǎo)，這種校準(zhǔn)方法的優(yōu)勢簡單，但它在充電設(shè)備中需要一系列被磁鐵吸引的材料，因此，渦流相關(guān)的功率損耗（從而溫度升高）將被引誘磁吸引子。第二，自由定位（具有可移動的初級線圈）：也是一對一能定位充電的設(shè)備充電，這種方法需要一個機械地可動的初級線圈，調(diào)諧其與充電設(shè)備的位置相耦合，然而，可動機械部件往往使系統(tǒng)可靠性降低，對充電的多個設(shè)備，對初級線圈的馬達(dá)控制是復(fù)雜且昂貴的。第三，自由定位（線圈陣列）：允許多個設(shè)備充電的同時不考慮他們的位置，與上面兩種方法相比，這種校準(zhǔn)方法是以更昂貴、更復(fù)雜的繞組結(jié)構(gòu)和控制電子元素為代價，提供了更多的用戶友好性。

無線充電打破了電能傳輸只能依靠導(dǎo)線直接接觸式傳輸?shù)姆绞?，屬于非接觸式傳輸，能夠避免接觸式電能傳輸可能帶來的接觸火花、滑動磨損、爆炸電擊等問題。無線電能傳輸方式主要分三種：電磁感應(yīng)式、電磁諧振式和電磁輻射式。電磁感應(yīng)式是目前最常用的無線電能傳輸方式，其技術(shù)已經(jīng)量產(chǎn)，在生產(chǎn)成本上低于其他技術(shù)，并且通過安全與商場驗證。目前，有三大主流聯(lián)盟致力于無線充電技術(shù)的開發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)制定，這三大聯(lián)盟是AllianceforWirelessPower（A4WP），PowerMattersAlliance（PAM）及WirelessPowerConsortium（WPC）。Qi標(biāo)準(zhǔn)為WPC推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，采用了目前最主流的電磁感應(yīng)式充電技術(shù)。Qi標(biāo)準(zhǔn)主要針對便攜式電子產(chǎn)品如照相機、視頻和音樂播放器、玩具、個人護理及手機等。目前，小功率無線充電器的研究設(shè)計主要針對手機端無線充電，采用的都是基于TI公司的BQ500211專用芯片，在一些小功率終端也都采用的是專用集成芯片，使用專用集成芯片在初期開發(fā)上能節(jié)省開發(fā)時間，但從長遠(yuǎn)上考慮不利于成本的降低及后期的擴展升級。

無線充電技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但在發(fā)展過程中仍舊存在一些棘手的技術(shù)問題。第一，充電效能不高。一旦距離稍微遠(yuǎn)了一點充電的效率就會急劇降低，需要浪費大量的時間和資源才能完成充電，故而使用意義不大。第二，充電過程中的安全問題。大功率的無線充電設(shè)備會產(chǎn)生大量的電磁輻射，對身體健康造成一定的不良影響，同時也會對飛機、通信等產(chǎn)生干擾影響。第三，實用性方面。目前的無線充電技術(shù)還是只能需要固定在某個定點的位置才能實現(xiàn)，這并不方便故而實用性不高。第四，價格昂貴，由于無線充電技術(shù)目前還只是處于初步研發(fā)應(yīng)用階段，研究的成本較高，所以其研發(fā)的產(chǎn)品價格也相對高昂。

2021年2月23日—2月25日，MWC(世界移動通信大會)在上海舉辦。在這場最具影響力的通訊領(lǐng)域盛會上，OPPO發(fā)布了2021卷軸概念機，其應(yīng)用的隔空無線充電技術(shù)也驚艷亮相。與過去只存在于概念中的無線充電不同，這項來自“成都智造”的硬核技術(shù)所采用的“蕊磁”隔空無線充電方案是全球首款具有量產(chǎn)可能的手機隔空無線充電。

這是最常見的無線充電器的工作方式，它利用電磁感應(yīng)的原理，通過初級和次級線圈之間的電磁感應(yīng)來產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)能量在空間范圍內(nèi)的傳遞；這種無線充電器的實現(xiàn)方式得到了無線充電聯(lián)盟的推廣。

無線電波是現(xiàn)階段無線充電器發(fā)展比較成熟的一種無線充電方式，它的工作原理是利用微型高效接收的電路來捕捉空間中的無線電波，然后將電磁能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電能。目前已經(jīng)有公司宣稱可以實現(xiàn)對幾米以外小于蜂窩電話的電子設(shè)備進(jìn)行無線充電。

這是一種還處于研發(fā)階段的無線充電技術(shù)，此項技術(shù)主要由美國麻省理工學(xué)院物理教授所帶領(lǐng)的團隊進(jìn)行研究，英特爾公司的工程師以該項技術(shù)作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了在距離電源約1米左右的地方點亮了一個60瓦的燈泡，而且具有75%的傳輸效率。英特爾的工程師表示下一個目標(biāo)將是利用這種無線充電技術(shù)，對經(jīng)過改裝的筆記本電腦進(jìn)行充電。不過要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要解決好電磁場對電腦中其它元件的干擾和影響。

為了使不同品牌的產(chǎn)品能夠共用同一個充電器，提高無線充電器的通用性，全球首個推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟（WirelessPowerConsortium，以下簡稱“聯(lián)盟”）推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，無線充電聯(lián)盟（WPC）標(biāo)準(zhǔn)下，無線傳輸?shù)墓膬H為0~5W。達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)范圍的系統(tǒng)在2個平面線圈之間使用電感耦合將電力從電力發(fā)送器傳輸給電力接收器。原副線圈之間的距離一般為5mm，輸出電壓調(diào)節(jié)由一個全局?jǐn)?shù)字控制環(huán)路負(fù)責(zé)，這時電力接收器會與電力發(fā)送器通信，并產(chǎn)生功耗。該通信是一種通過反向散射調(diào)制從電力接收器到電力發(fā)送器的單向通信。在反向散射調(diào)制中，電力接收器調(diào)整負(fù)載，從而改變電力發(fā)送器的電流消耗。對這些電流變化進(jìn)行監(jiān)控，并解調(diào)成2個設(shè)備協(xié)同工作所需的信息。通信協(xié)議包括模擬、數(shù)字聲脈沖（ping）、身份識別、配置和電力傳輸。

電力接收器放置在電力發(fā)送器上時出現(xiàn)的典型啟動順序如下：

（1）來自電力發(fā)送器的模擬ping檢測到對象的存在。

（2）來自電力發(fā)送器的數(shù)字ping為模擬ping的加長版，并讓電力接收器有時間回復(fù)一個信號強度包。若該信號強度包有效，則電力發(fā)送器會讓線圈保持通電并進(jìn)行下一步驟。

（3）身份識別和配置階段，電力接收器會發(fā)送一些數(shù)據(jù)包，對其進(jìn)行身份識別，并向電力發(fā)送器提供配置和設(shè)置信息。

（4）在電力傳輸階段，電力接收器向電力發(fā)送器發(fā)送控制誤差包，以增加或減少電力。正常運行期間，每隔約250ms發(fā)送控制誤差包，而在大信號變化期間每隔32ms發(fā)送一次。另外，在正常運行期間，電力發(fā)送器每隔5s發(fā)送一次電力包。

（5）為了終止電力傳輸，電力接收器發(fā)送一條“終止充電”消息或者25s內(nèi)不進(jìn)行通信，使電力發(fā)送器進(jìn)入低功耗狀態(tài)。在Qi標(biāo)準(zhǔn)下，手機、相機、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電，大規(guī)模的無線充電將成為可能。

現(xiàn)有的文獻(xiàn)解決了四種不同場景下的無線充電器部署策略問題：

（1）點配置處理靜態(tài)充電器的部署來支持靜態(tài)設(shè)備具有無線能量，如Chiu等最小化充電器數(shù)目，通過理論分析與數(shù)值仿真方法利用兩種集中式貪婪算法解決了網(wǎng)絡(luò)充電覆蓋的需求；

（2）路徑配置的目標(biāo)是在移動設(shè)備的旅行路徑中部署靜態(tài)充電器對移動設(shè)備進(jìn)行充電（如用于人類可穿戴或可植入的傳感器），如Liao等最大化生存速率，通過理論分析與系統(tǒng)級仿真利用一種集中啟發(fā)式貪婪算法解決了充電器數(shù)目的限制；

（3）多跳配置決定在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中放置靜態(tài)充電器的位置，其中設(shè)備也能有無線能量傳輸功能并能彼此分享能量，如Rault等最小化充電器的數(shù)目，通過數(shù)值仿真方法利用基于混合ILP的集中式方案解決了網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求和為能量傳輸路數(shù)的最大化限制；

（4）地標(biāo)配置涉及兩個步驟：為移動充電器選擇地標(biāo)輪流訪問和聚類地標(biāo)作為群體來部署移動充電器。地標(biāo)的位置是停放的充電器在鄰近為多個靜態(tài)設(shè)備提供并發(fā)的充電，如Erol-Kantarci等最小化了地標(biāo)配置和最大化了傳輸?shù)絻?yōu)先級高的節(jié)點的能量，均通過數(shù)值仿真方法利用基于ILP的集中式方案分別解決了全部能量補充的需要與充電器的容量受限的問題，以及最大化地標(biāo)的數(shù)目，傳輸范圍受限和優(yōu)先級高的節(jié)點的功率需求和充電器的容量受限的問題。基于電磁耦合原理的無線充電器的設(shè)計隨著科技的發(fā)展，無線充電技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代生活中不可或缺的一部分?；陔姶篷詈显淼臒o線充電器以其高效、便捷、環(huán)保等優(yōu)點，越來越受到人們的青睞。本文將介紹基于電磁耦合原理的無線充電器的設(shè)計。

電磁耦合是無線電技術(shù)中的一種重要現(xiàn)象，它是指兩個具有一定電感和電容的線圈，在空間位置接近時，一個線圈的電流變化會引起另一個線圈的電壓或電流變化?；谶@一原理，無線充電器通過發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，接收線圈接收到磁場能量并將其轉(zhuǎn)換為電能，為電子設(shè)備充電。

硬件設(shè)計：無線充電器的硬件部分主要包括電源模塊、控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊。電源模塊負(fù)責(zé)提供電能，控制模塊負(fù)責(zé)控制整個充電過程，發(fā)射模塊產(chǎn)生磁場并將電能轉(zhuǎn)換為磁能，接收模塊則負(fù)責(zé)接收磁能并將其轉(zhuǎn)換為電能。

軟件設(shè)計：軟件部分主要負(fù)責(zé)控制充電過程，包括充電開始、充電中、充電結(jié)束等狀態(tài)的控制。軟件部分還需要根據(jù)電子設(shè)備的電量狀態(tài)，調(diào)整發(fā)射模塊的工作狀態(tài)，以保證充電效率。

外觀設(shè)計：外觀設(shè)計主要考慮使用者的舒適度和美觀度。無線充電器的外觀材料應(yīng)具有良好的絕緣性和耐熱性，顏色和形狀應(yīng)符合現(xiàn)代審美標(biāo)準(zhǔn)。

基于電磁耦合原理的無線充電器具有使用方便、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可或缺的一部分。未來，隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電器的性能和效率將得到進(jìn)一步提高，應(yīng)用范圍也將越來越廣泛。基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電技術(shù)已經(jīng)逐漸成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧Ｆ渲?，磁共振技術(shù)以其高效、安全和靈活的特性，在無線充電領(lǐng)域中占據(jù)了重要的地位。本文將探討基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計。

磁共振無線充電技術(shù)的基本原理是利用磁場共振現(xiàn)象，實現(xiàn)能量的無線傳輸。在磁共振無線充電系統(tǒng)中，發(fā)送器和接收器需要達(dá)到相同的頻率，從而產(chǎn)生共振，實現(xiàn)能量的高效傳輸。這種技術(shù)的優(yōu)點在于其高效、靈活和安全的特性，使得無線充電更加便捷和實用。

基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計需要考慮以下幾個方面：

共振頻率設(shè)計：為了實現(xiàn)高效的能量傳輸，發(fā)送器和接收器需要具有相同的共振頻率。在設(shè)計中，需要考慮手機等移動設(shè)備的共振頻率范圍，以及不同環(huán)境下對共振頻率的影響。

磁場強度設(shè)計：磁場強度是影響能量傳輸效率的關(guān)鍵因素之一。在設(shè)計中，需要選擇適當(dāng)?shù)拇判静牧虾途€圈匝數(shù)，以產(chǎn)生足夠的磁場強度，同時避免對人和環(huán)境造成影響。

線圈設(shè)計：線圈是實現(xiàn)磁場的關(guān)鍵部分。在設(shè)計中，需要考慮線圈的尺寸、匝數(shù)和線徑等因素，以優(yōu)化磁場分布和傳輸效率。

電源管理設(shè)計：為了實現(xiàn)高效的無線充電，電源管理設(shè)計也是關(guān)鍵的一環(huán)。在設(shè)計中，需要考慮電源的輸入和輸出電壓、電流以及功率等因素，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

安全性設(shè)計：安全性是無線充電設(shè)計的首要考慮因素。在設(shè)計中，需要采取一系列的安全措施，如過熱保護、過流保護和電磁輻射控制等，以保證用戶的安全和健康。

基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計具有廣闊的應(yīng)用前景和市場前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的不斷降低，這種無線充電技術(shù)將逐漸成為手機等移動設(shè)備充電的主流方式之一。無線充電器隨著用電設(shè)備對供電質(zhì)量、安全性、可靠性、方便性、即時性、特殊場合、特殊地理環(huán)境等要求的不斷提高，使得接觸式電能傳輸方式越來越不能滿足實際需要。

無線充電器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，其原理和變壓器相似，通過在發(fā)送和接收端各安置一個線圈，發(fā)送端線圈在電力的作用下向外界發(fā)出電磁信號，接收端線圈收到電磁信號并且將電磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鳎瑥亩_(dá)到無線充電的目的。無線充電技術(shù)是一種特殊的供電方式，它不需要電源線，依靠電磁波傳播，然后將電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能，最終實現(xiàn)無線充電。

新型的電子產(chǎn)品尤其是便攜式電子產(chǎn)品如數(shù)碼相機、手機、平板電腦等在人們的工作和生活中得到越來越多的使用，與之相配套的充電器也沿用傳統(tǒng)的有線充電器。而有線充電器的兼容性、通用性比較差，使用者攜帶、充電均不方便。同時，廢棄后處理增加了對環(huán)境的污染。故為用戶提供更加可靠、便捷、方便、及時的充電設(shè)備迫在眉睫。無線技術(shù)的發(fā)展，使得無線電功率的傳輸成為可能，無線充電器的研究與開發(fā)也將實現(xiàn)用戶的要求。

未來的電池充電將會有三種主要形式：可視充電、智能充電和無線充電。2016年國際無線充電聯(lián)盟（WPC）的成員只有138家，但在今年WPC的技術(shù)企業(yè)已超過200家，如蘋果、三星、HTC、華為、聯(lián)想、小米、諾基亞、索尼等多家主流手機廠商。一般來說，一個Qi無線充電器有一個平面，被稱為充電板，移動設(shè)備可以放在上面充電。Qi指定三種不同的方法用于線圈校準(zhǔn)，即：引導(dǎo)定位（磁引力）（如圖1（a）所示）、自由定位（動圈）（如圖1（b）所示）和自由定位（線圈陣列）（如圖1（c）所示），下面對這三種方法進(jìn)行簡單闡述。

第一，引導(dǎo)定位（磁引力）：即一個一對一的固定位置充電為放置的充電設(shè)備和達(dá)到精確校準(zhǔn)作引導(dǎo)，這種校準(zhǔn)方法的優(yōu)勢簡單，但它在充電設(shè)備中需要一系列被磁鐵吸引的材料，因此，渦流相關(guān)的功率損耗（從而溫度升高）將被引誘磁吸引子。第二，自由定位（具有可移動的初級線圈）：也是一對一能定位充電的設(shè)備充電，這種方法需要一個機械地可動的初級線圈，調(diào)諧其與充電設(shè)備的位置相耦合，然而，可動機械部件往往使系統(tǒng)可靠性降低，對充電的多個設(shè)備，對初級線圈的馬達(dá)控制是復(fù)雜且昂貴的。第三，自由定位（線圈陣列）：允許多個設(shè)備充電的同時不考慮他們的位置，與上面兩種方法相比，這種校準(zhǔn)方法是以更昂貴、更復(fù)雜的繞組結(jié)構(gòu)和控制電子元素為代價，提供了更多的用戶友好性。

無線充電打破了電能傳輸只能依靠導(dǎo)線直接接觸式傳輸?shù)姆绞?，屬于非接觸式傳輸，能夠避免接觸式電能傳輸可能帶來的接觸火花、滑動磨損、爆炸電擊等問題。無線電能傳輸方式主要分三種：電磁感應(yīng)式、電磁諧振式和電磁輻射式。電磁感應(yīng)式是目前最常用的無線電能傳輸方式，其技術(shù)已經(jīng)量產(chǎn)，在生產(chǎn)成本上低于其他技術(shù)，并且通過安全與商場驗證。目前，有三大主流聯(lián)盟致力于無線充電技術(shù)的開發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)制定，這三大聯(lián)盟是AllianceforWirelessPower（A4WP），PowerMattersAlliance（PAM）及WirelessPowerConsortium（WPC）。Qi標(biāo)準(zhǔn)為WPC推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，采用了目前最主流的電磁感應(yīng)式充電技術(shù)。Qi標(biāo)準(zhǔn)主要針對便攜式電子產(chǎn)品如照相機、視頻和音樂播放器、玩具、個人護理及手機等。目前，小功率無線充電器的研究設(shè)計主要針對手機端無線充電，采用的都是基于TI公司的BQ500211專用芯片，在一些小功率終端也都采用的是專用集成芯片，使用專用集成芯片在初期開發(fā)上能節(jié)省開發(fā)時間，但從長遠(yuǎn)上考慮不利于成本的降低及后期的擴展升級。

無線充電技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但在發(fā)展過程中仍舊存在一些棘手的技術(shù)問題。第一，充電效能不高。一旦距離稍微遠(yuǎn)了一點充電的效率就會急劇降低，需要浪費大量的時間和資源才能完成充電，故而使用意義不大。第二，充電過程中的安全問題。大功率的無線充電設(shè)備會產(chǎn)生大量的電磁輻射，對身體健康造成一定的不良影響，同時也會對飛機、通信等產(chǎn)生干擾影響。第三，實用性方面。目前的無線充電技術(shù)還是只能需要固定在某個定點的位置才能實現(xiàn)，這并不方便故而實用性不高。第四，價格昂貴，由于無線充電技術(shù)目前還只是處于初步研發(fā)應(yīng)用階段，研究的成本較高，所以其研發(fā)的產(chǎn)品價格也相對高昂。

2021年2月23日—2月25日，MWC(世界移動通信大會)在上海舉辦。在這場最具影響力的通訊領(lǐng)域盛會上，OPPO發(fā)布了2021卷軸概念機，其應(yīng)用的隔空無線充電技術(shù)也驚艷亮相。與過去只存在于概念中的無線充電不同，這項來自“成都智造”的硬核技術(shù)所采用的“蕊磁”隔空無線充電方案是全球首款具有量產(chǎn)可能的手機隔空無線充電。

這是最常見的無線充電器的工作方式，它利用電磁感應(yīng)的原理，通過初級和次級線圈之間的電磁感應(yīng)來產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)能量在空間范圍內(nèi)的傳遞；這種無線充電器的實現(xiàn)方式得到了無線充電聯(lián)盟的推廣。

無線電波是現(xiàn)階段無線充電器發(fā)展比較成熟的一種無線充電方式，它的工作原理是利用微型高效接收的電路來捕捉空間中的無線電波，然后將電磁能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電能。目前已經(jīng)有公司宣稱可以實現(xiàn)對幾米以外小于蜂窩電話的電子設(shè)備進(jìn)行無線充電。

這是一種還處于研發(fā)階段的無線充電技術(shù)，此項技術(shù)主要由美國麻省理工學(xué)院物理教授所帶領(lǐng)的團隊進(jìn)行研究，英特爾公司的工程師以該項技術(shù)作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了在距離電源約1米左右的地方點亮了一個60瓦的燈泡，而且具有75%的傳輸效率。英特爾的工程師表示下一個目標(biāo)將是利用這種無線充電技術(shù)，對經(jīng)過改裝的筆記本電腦進(jìn)行充電。不過要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要解決好電磁場對電腦中其它元件的干擾和影響。

為了使不同品牌的產(chǎn)品能夠共用同一個充電器，提高無線充電器的通用性，全球首個推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟（WirelessPowerConsortium，以下簡稱“聯(lián)盟”）推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，無線充電聯(lián)盟（WPC）標(biāo)準(zhǔn)下，無線傳輸?shù)墓膬H為0~5W。達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)范圍的系統(tǒng)在2個平面線圈之間使用電感耦合將電力從電力發(fā)送器傳輸給電力接收器。原副線圈之間的距離一般為5mm，輸出電壓調(diào)節(jié)由一個全局?jǐn)?shù)字控制環(huán)路負(fù)責(zé)，這時電力接收器會與電力發(fā)送器通信，并產(chǎn)生功耗。該通信是一種通過反向散射調(diào)制從電力接收器到電力發(fā)送器的單向通信。在反向散射調(diào)制中，電力接收器調(diào)整負(fù)載，從而改變電力發(fā)送器的電流消耗。對這些電流變化進(jìn)行監(jiān)控，并解調(diào)成2個設(shè)備協(xié)同工作所需的信息。通信協(xié)議包括模擬、數(shù)字聲脈沖（ping）、身份識別、配置和電力傳輸。

電力接收器放置在電力發(fā)送器上時出現(xiàn)的典型啟動順序如下：

（1）來自電力發(fā)送器的模擬ping檢測到對象的存在。

（2）來自電力發(fā)送器的數(shù)字ping為模擬ping的加長版，并讓電力接收器有時間回復(fù)一個信號強度包。若該信號強度包有效，則電力發(fā)送器會讓線圈保持通電并進(jìn)行下一步驟。

（3）身份識別和配置階段，電力接收器會發(fā)送一些數(shù)據(jù)包，對其進(jìn)行身份識別，并向電力發(fā)送器提供配置和設(shè)置信息。

（4）在電力傳輸階段，電力接收器向電力發(fā)送器發(fā)送控制誤差包，以增加或減少電力。正常運行期間，每隔約250ms發(fā)送控制誤差包，而在大信號變化期間每隔32ms發(fā)送一次。另外，在正常運行期間，電力發(fā)送器每隔5s發(fā)送一次電力包。

（5）為了終止電力傳輸，電力接收器發(fā)送一條“終止充電”消息或者25s內(nèi)不進(jìn)行通信，使電力發(fā)送器進(jìn)入低功耗狀態(tài)。在Qi標(biāo)準(zhǔn)下，手機、相機、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電，大規(guī)模的無線充電將成為可能。

現(xiàn)有的文獻(xiàn)解決了四種不同場景下的無線充電器部署策略問題：

（1）點配置處理靜態(tài)充電器的部署來支持靜態(tài)設(shè)備具有無線能量，如Chiu等最小化充電器數(shù)目，通過理論分析與數(shù)值仿真方法利用兩種集中式貪婪算法解決了網(wǎng)絡(luò)充電覆蓋的需求；

（2）路徑配置的目標(biāo)是在移動設(shè)備的旅行路徑中部署靜態(tài)充電器對移動設(shè)備進(jìn)行充電（如用于人類可穿戴或可植入的傳感器），如Liao等最大化生存速率，通過理論分析與系統(tǒng)級仿真利用一種集中啟發(fā)式貪婪算法解決了充電器數(shù)目的限制；

（3）多跳配置決定在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中放置靜態(tài)充電器的位置，其中設(shè)備也能有無線能量傳輸功能并能彼此分享能量，如Rault等最小化充電器的數(shù)目，通過數(shù)值仿真方法利用基于混合ILP的集中式方案解決了網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求和為能量傳輸路數(shù)的最大化限制；

（4）地標(biāo)配置涉及兩個步驟：為移動充電器選擇地標(biāo)輪流訪問和聚類地標(biāo)作為群體來部署移動充電器。地標(biāo)的位置是停放的充電器在鄰近為多個靜態(tài)設(shè)備提供并發(fā)的充電，如Erol-Kantarci等最小化了地標(biāo)配置和最大化了傳輸?shù)絻?yōu)先級高的節(jié)點的能量，均通過數(shù)值仿真方法利用基于ILP的集中式方案分別解決了全部能量補充的需要與充電器的容量受限的問題，以及最大化地標(biāo)的數(shù)目，傳輸范圍受限和優(yōu)先級高的節(jié)點的功率需求和充電器的容量受限的問題。太陽能無線充電器設(shè)計隨著科技的發(fā)展，人們對于便捷、環(huán)保的能源需求越來越高。太陽能作為一種清潔、可再生的能源，受到了廣泛的關(guān)注。而無線充電技術(shù)，則以其方便、高效的特性，成為了現(xiàn)代充電技術(shù)的重要發(fā)展方向。將太陽能與無線充電技術(shù)相結(jié)合，可以產(chǎn)生一種既環(huán)保又高效的充電方式。本文將對太陽能無線充電器的設(shè)計進(jìn)行探討。

太陽能電池板是太陽能無線充電器的核心部分，其主要功能是將光能轉(zhuǎn)化為電能。在設(shè)計時，我們需要考慮以下幾個方面：

高效性：選擇高效能的太陽能電池板，可以提高光電轉(zhuǎn)化效率，減少能量損失。目前常見的太陽能電池板類型有單晶硅、多晶硅、薄膜等。

耐用性：為了確保充電器的使用壽命，太陽能電池板需要具備較高的耐候性和穩(wěn)定性。這需要在材料選擇、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行優(yōu)化。

輕便性：為了方便攜帶和使用，太陽能電池板需要盡可能輕便。這可以通過選用高分子材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)等方式實現(xiàn)。

可調(diào)整性：考慮到不同使用場景和光照條件，太陽能電池板應(yīng)具備一定程度的可調(diào)整性，以適應(yīng)不同的使用環(huán)境。

無線充電接收端是直接與手機等設(shè)備接觸的部分，其主要功能是將太陽能電池板產(chǎn)生的電能通過無線方式傳輸給設(shè)備。在設(shè)計時，我們需要考慮以下幾個方面：

兼容性：接收端應(yīng)兼容各種品牌的手機、平板等設(shè)備，以滿足不同用戶的需求。

安全性：無線充電過程中，應(yīng)確保電流、電壓的穩(wěn)定，避免過充、過放等問題，確保設(shè)備及人員的安全。

效率與距離：在保證安全的前提下，提高無線充電的效率和使用距離，為用戶提供更方便的使用體驗。

便攜性：接收端也需要盡可能輕便，以便于攜帶和使用。

控制系統(tǒng)是整個太陽能無線充電器的“大腦”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理各個部分的工作。在設(shè)計時，我們需要考慮以下幾個方面：

智能化管理：通過傳感器等設(shè)備，控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)測太陽光強度、電池電量、設(shè)備充電狀態(tài)等信息，實現(xiàn)智能化管理。

自動調(diào)節(jié)：根據(jù)環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)，控制系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)充電功率、電流和電壓等參數(shù)，保證充電過程的穩(wěn)定和高效。

保護功能：在遇到異常情況時，控制系統(tǒng)應(yīng)具備自動切斷電源、降低充電功率等保護功能，以防止設(shè)備損壞和人員安全問題。

人機交互：良好的人機交互設(shè)計可以讓用戶更方便地了解設(shè)備狀態(tài)和使用方法，提高用戶體驗。

在太陽能無線充電器設(shè)計中，材料和工藝的選擇也是非常重要的環(huán)節(jié)。針對不同的部分和功能需求，需要選擇合適的材料和工藝來實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)。例如，太陽能電池板可以采用高效率的單晶硅或多晶硅材料；無線充電接收端可以采用電磁感應(yīng)原理和特定的線圈結(jié)構(gòu)；外殼可以采用輕質(zhì)且防水的材料；電路板可以采用高集成度和低功耗的芯片等。

太陽能無線充電器設(shè)計是一個綜合性較強的項目。在具體的設(shè)計過程中，需要充分考慮太陽能電池板、無線充電接收端、控制系統(tǒng)以及材料和工藝等多個方面的因素，并進(jìn)行綜合優(yōu)化和調(diào)試。通過不斷改進(jìn)和完善設(shè)計，我們可以開發(fā)出更加高效、便捷、環(huán)保的太陽能無線充電器，滿足現(xiàn)代人對綠色能源和智能化生活的需求?；陔姶鸥袘?yīng)方式的鋰離子電池?zé)o線充電器的設(shè)計與實現(xiàn)隨著科技的發(fā)展，無線充電技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種設(shè)備中，其中，基于電磁感應(yīng)方式的無線充電技術(shù)具有高效、便捷、安全等優(yōu)點，因此在鋰離子電池充電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將介紹一種基于電磁感應(yīng)方式的鋰離子電池?zé)o線充電器的設(shè)計與實現(xiàn)。

鋰離子電池具有高能量密度、長壽命、環(huán)保等優(yōu)點，因此在移動設(shè)備、電動汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的有線充電方式存在著諸多不便，例如需要插拔充電線、容易損壞充電口等。因此，基于電磁感應(yīng)方式的無線充電技術(shù)成為了解決這些問題的一種有效方法。

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