无线充电系统主要采用电磁感应原理,通过线圈能量耦合实现能量传输。系统工作时,输入端通过全桥整流电路将交流市电转换成DC电源,或直接用24V DC电源给系统供电。无线充电技术是一种特殊的供电方式,不需要电源线,依靠电磁波传播,然后将电磁波能量转化为电能,最终实现无线充电。
无线充电可分为低功率无线充电和高功率无线充电。
小功率无线充电通常采用电磁感应,如手机Qi充电,但中兴的电动车无线充电采用感应。大功率无线充电通常采用谐振模式(大部分电动车都是这种方式充电)。电源设备(充电器)向用电设备传输能量。该设备使用接收到的能量给电池充电,同时用于其自身的操作。
因为充电器和用电设备是通过磁场传递能量的,它们之间没有导线连接,所以充电器和用电设备都可以裸露在外,没有导电触点。
无线充电技术可广泛应用于消费电子、汽车、工业等领域,其中消费电子是最重要的应用,手机无线充电发展最快。目前手机的无线充电主要采用电磁感应技术,通过充电底座的发射线圈和手机内部的接收线圈之间的电磁感应来实现。具体来说,充电盘提供交流电,电流传到手机的线圈,转换成直流电,就可以给手机电池持续供电。智能手机的无线充电电流会通过手机背板。比如两个线圈之间的手机背板是金属材质的,会吸收减弱电磁信号,导致充电效率降低。所以无线充电功能的引入,进一步明确了智能手机背板的非金属化趋势。
无线充电车是指通过无线感应充电装置给电动汽车充电。通过在电动汽车上安装无线感应充电装置,驾驶员无需插上充电线,只需将汽车开到固定位置,即可为汽车充电。该装置由电池、充电电感、交流/DC转换器和控制系统组成。其基本原理是在地面下铺设供电导轨,以高频交变磁场的形式将电能传输给地面上的车辆,然后向车载储能设备供电,使电动汽车可以配备少量电池组,延长续航里程。车载无线充电系统由位于车外的初级电路和位于车内的次级电路、整流器和驱动系统组成。通常在充电时,将带有扁平铁芯的初级线圈(即耦合器)插入次级铁芯的一个缝隙中,这样就可以将能量从放置在底层的初级电路转换到电池中。