用通量场定向材料优化无线充电的设计方案

用通量场定向材料优化无线充电的设计方案

        业界对高效电池再充电解决方案的要求丝毫不减，这也促使设计人员快速开发出最新最优的解决方案。无线充电将成为移动设备领域中的新兴发展趋势。就近期而言，它将影响到蜂窝电话、笔记本电脑和平板电脑等设备。长期目标还包括电动汽车电池。

　　无线充电通常意味着，无需使用电线就能将能量直接从某个电源输送到电池进行充电。有多种不同的方法实现这个任务，涵盖范围从电磁感应耦合(EMIC)和电磁谐振耦合到激光能量传输系统等。EMIC是目前最具成本效益并又很容易实现的方法。电磁谐振耦合在本质上与之相似，但在实现上却较为复杂。

　　简单地讲，EMIC就是将信号从A点(初级线圈)发送到B点(拾波或接收线圈)。流经初级线圈的电流将产生电磁通量场(信号)并从线圈辐射出来。接收线圈位于初级线圈的作用范围内，因此，初级线圈的通量场将与接收线圈相交。该通量场将在接收线圈中感应出电流，该电能就可用来给移动系统的电池进行无线充电。

　　EMIC无线能量

　　EMIC无线能量(EMIC-WP)传输或充电系统的基本设计概念非常简单。设计中较困难的部分是如何达到关键的设计目标，即让消费者接受它作为可行的移动设备充电选择方案。

　　移动EMIC-WP系统应能提供美观的设计(即轻巧纤薄，并能够满足消费者对移动设备和相关EMIC-WP站的期望值)，并且还要具有重量轻、可靠、高效能量传输和安全等特性。如果设计满足所有这些因素，那么EMIC-WP将顺理成章地成为各种类型移动设备事实上的充电解决方案。

　　设计EMIC-WP系统时有许多考虑因素，例如：控制和电力电子器件，线圈设计，初次级线圈之间的间距考虑，以及设计工作频率等。设计人员还必须知晓多种不足之处。

　　例如：能量传输效率一直是消费者所关心的头等大事。如果能量传输效率显著低于直接连线的充电器系统，那么消费者就不太可能看好系统的附加成本。另外，如果EMIC-WP接收侧的尺寸变化很大的话(某些时候，如果充电站很大的话)，设备将被认为具有较差的移动性。这样，EMIC-WP就很难成为通用模式的供电解决方案。最后，如果EMIC-WP解决方案出现一些负面效应(例如：干扰其它元器件的电子功能，或在工作期间加热附近元器件等)，那么消费者就有理由怀疑其安全性得不到保障。

　　为了解决这些问题，设计人员需要确保在他们的EMIC-WP系统中采用通量场定向材料(FFDM)。与线圈产生的通量场发生交互的FFDM，可以确保EMIC-WP系统产生的通量场达到关键的设计目标。