无线充电在手机已经有普及的趋势,三星和苹果已经形成标配了,在穿戴领域也有很多产品,未来在家里、办公室、公共场所、出行工具、交通都会有无线充电的普及,未来还会有电动汽车的普及。
一、无线能量传输(WPT):智能手机、智能穿戴(小功率)
无线充电的结构类似于变压器,由发射端和接收端构成,发射端和接收端都是由线圈和磁性材料构成,磁性材料有不同的选择,有铁氧体、非晶、纳米晶等。
二、软磁屏蔽材料在无线充电中的作用
隔磁屏蔽:为磁通量提供一条低阻抗通路,降低向外散发的磁力线,减少对周围金属物体的影响,防止产生涡流和信号干扰。
导磁降阻:提高耦合系数,提升磁电转换效率,使用更少的匝数来实现更高电感的线圈,降低线圈电阻,减少发热带来的效率降低(匝数越多,电阻越高)。
三、纳米晶导磁片充电效率比较:
模拟真实场景,在同等条件下进行对比测试,采用不同厚度的纳米晶导磁片和不同磁导率、不同厚度的铁氧体做了充电效率比较。随着厚度的增加,充电效率在不断提升,但纳米晶不是越厚越好,到0.1mm时基本饱和,因此,在设计无线充电模块时,纳米晶导磁片不需要做的太厚,会增加材料成本。铁氧体的规律与纳米晶类似,磁导率越高,充电效率越高,厚度越厚,充电效率也越高,但在同等充电效率下,纳米晶磁片的厚度仅为铁氧体的一半。
四、手机无线充电发展趋势:
功能:WPC→WPC+NFC→WPC/Airfule+NFC
无线充电——无线充电+——随意充
功率:5W→7.5W→10W→15W
慢充——普充——快充——闪充
五、导磁片发展趋势:
接收端:吸波材料→铁氧体→非晶+铁氧体→纳米晶
纳米晶导磁片:
薄——超薄: 0.14→0.12→0.11 →0.10
高磁导、低损耗——高Q
六、应用与普及:
小功率:手机、智能穿戴等
中功率:电脑、厨房家电等
大功率:电动汽车、道路等基础设施
未来,将是无线的世界,改变生活,改变世界。目前无线充电市场出货量呈几何级爆发增长,而不久的将来,众多旗舰手机将无线充电作为标配功能,接收端的市场也会井喷。