最新WPC QI标准1.1无线充电培训资料

©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.制订:JimTel:[phone][e-mail]制订:JimTel:[phone][e-mail]制订:JimTel:[phone][e-mail]制订:JimTel:[phone][e-mail]©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.主要內容:Contents六.Rx接收端产品设计实例二.Qi標準介紹三.WPC-QI电源原理介紹四.Qi主要参数介紹五.RX天线模组材料介绍©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.目前，对于在空间实现无线电力传输/供电的形式，主要有三种方案：实现方法1电磁波方案2非辐射性谐振磁耦合方案3电磁感应方案©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电:WPC-QI电源放在充电磁场的感应线圈会产生感应电流充电圈内部有较多线圈,方便在充电时在各个位置都能建立磁场感应线较一般放在电后面©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电:WPC-QI电源©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电:WPC-QI电源©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.同时充电的汽车数目有限户外有线充电桩易受到侵害建专用充电站占用大量用地采用无线充电形式©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.一种无线充电器发送和接收原理图发送Tx接收RX©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.磁共振方式磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频率相同的音叉，一个发声的话，其他的也会共振发声。同样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向另一个供电。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式，无需使线圈间的位置完全吻合。应用：磁共振方式由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.首先由放大器略微提高电压，然后通过升压电路一举提高至1.5kV左右。以这一电压传输电力后，再利用降压电路及整流电路转换成实际使用的直流电压。电源电路的开关频率为200k～400kHz，由此构成系统。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.无线电波方式基本原理——类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，如图，接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.日本的龙谷大学发布了一项技术成果：移动式无线充电系统，当时就是使用的频率2.45GHz的微波。但是实验并不是用实车进行的，而是用的一个警车模型，通过微波送电，点亮了行驶中的模型警车的警灯。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.三种无线充电方案的对比©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.未来无线能量传输系统构想©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.无线充电联盟（WirelessPowerConsortium）成立于2008年12月17日，其使命是为了创造和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi。2010年九月一日，全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国。WPC介绍©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.qi:chee代表生命能量气(中文Qi)、気(日文Ki)、기(韓文Gi)©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.无线充电在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等家电产品实用，智能手机及电动汽车领域。未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA等电器放在桌上就能够立即供电。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电:WPC-QI电源©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电:WPC-QI电源工作原理:利用电磁感应原理进行充电设的备,类似于变压器,在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给用电设备如电池.即无线充电接技术需要两个设备:RX(接收装置,就是要充电的产品),TX(发射装置)©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.小结：三方面的问题：（1）送电距离比较短，如果两个线圈的横向偏差较大传输效率就会明显下降。目前来看只能实现传输距离为10cm左右，需要考虑很多的散热问题，比如线圈之间的发热。（2）耦合的辐射问题，电磁波的耦合会不会存在大的磁场泄漏。电磁感应在线圈之间传输电力，如同我们的磁铁一样，在外圈有一定的泄漏，人如何避免受影响是个很大问题。（3）线圈之间也是有可能有杂物进入的，还有某些动物（猫狗）进入里面，一旦产生电涡流，就如同电磁炉一样，安全性问题非常明显。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.解决方法两大问题二当充电系统上放的金属异物电磁波对其加热，轻则烧毁装置，重则发生火灾一长期发射长时间造成能源浪费1）磁力激活：受电端装磁铁发射端感受到磁力才发送能量2）感应线圈上的资料传送，也是认为最安全的方法与RFID原理一样电力传送中识别码一起传送和验©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.2012,10WPC1.1版无线充电标准，新版本增加了异物侦测(FOD)功能，避免因使用者不慎在充电板上放置硬币、戒指等金属异物，导致系统发热或过载的情况发生。优化系统安全性与运作效率。并将多个线圈的规格纳入正式的标准，主要制订针对不同的发送端(Tx)对准接收端(Rx)天线的设计规范，让终端用户可顺利达成无线充电；WPC1.1版无线充电标准©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.解决方案商包括:TI、高通、IDT、Splashpower、Wildcharge和FultonInnovation,飞思卡尔(Freescale)等。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.作为无线充电行业唯一的技术标准，Qi无线充电标准由三部分组成：Part1.接口定义Part2.表现要求Part3.认证测试只有获得认证的产品才能允许使用Qi标示。获得Qi的授权后，手机制造商可以将无线电源整合至终端产品，半导体行业可以将无线充电功能植入芯片，基础设施建设供货商甚至可以在酒店房间和办公设备中安装这种无线充电装置。消费者可以随时随地、方便快捷地享受Qi产品带来的无限便捷。Qi标准可在WPC网站下载Qi標準的組成部分Qi标准的符号标识©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.A基于近场线圈之间的磁场感应现象B.次级线圈合适，可取得5W功率的电量(此线圈外围尺寸典型值为40mm).C.工作频段：110-205Khz.D.移动待充设备置于基站表面充电时，支持两种方式:a.定向放置：定向放置有助于使用者把移动设备合适的放置于基站的表面，它通过一个单一的或是少数固定的位置在那个表面上提供电力传输.b.随意放置：任意放置能够将移动设备随意的放置于基站的表面，它通过任意位置在那个表面提供电力E.简单的通信协议，能够使移动设备完全取得其电力的传递.F.设计灵活，能方便的将此系统整合到移动设备里面区.G.储用功耗很低，不工作时基本不耗电，完全依赖移动设备的有无.Qi标准的主要特点©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.关于Qi标准需要了解的几点：1.Qi标准目前发布的是低功率技术规范(针对小于5W的电子设备，即主要指的是手机终端).10月启动了中等功率技术规范的制定(针对小于120W的电子设备，主要是笔记本计算机)，长远的扩展到家用电器领域。2.Qi标准采用了目前主流的电磁感应技术，在手机终端加装电磁感应装置，同时外部需要一个无线充电器。3.Qi标准会在充电效率、功耗、安全性等方面做好“素质”的把关。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.Rx线圈调谐交流等效:Rx线圈网络由一个串联谐振电容C1和一个并联谐振电容C2组成。这两个电容组成了一个使用Rx线圈的双谐振电路，其大小尺寸必须根据WPC规范来正确选择。计算C1，L′S时，谐振频率需为100kHz：计算C2，Ls时，次级谐振频率需为1.0MHz。计算要求首先确定C1Rx线圈的双谐振电路©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.品质因数的计算:一般须大于77R为线圈的DC电阻品质因数qualityfactor，Qfactor无功功率的绝对值与有功功率之比，即损耗角正切的倒数。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.Rx线圈的负载线分析Qi标准系统的两个重要条件：（1）工作点特性；（2）瞬态响应负载线分析测试装置VIN为一个AC电源，其拥有19V峰值到峰值运行能力。CP为主级串联谐振电容（A1型线圈为100nF）。LP为主级线圈（A1型）。LS为次级线圈。C1为受测Rx线圈所用串联谐振电容。C2为受测Rx线圈所用并联谐振电容。CB为二极管桥接的大容量电容。25V时，CB应至少为10µF。V为开尔文连接电压表。A为串联安培计。RL为相关负载。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.负载线分析1、向LP提供19VAC信号，开始频率为200kHz。2、从无负载到预计全负载范围，对所得整流电压进行测量。3、降低频率，不断重复前两个步骤，频率降至110kHz时停止。不同的负载和整流器条件，产生不同的工作频率。1A时，动态整流器目标为5.15V。因此，工作频率介于150kHz和160kHz之间，其为一个可以接受的工作点。工作点要在WPC规定的110-205kHz范围.©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.可以为手机产品充电，它还将在PMP/MP3播放机、数字照相机以及笔记型计算机灯产品领域得到快速应用和发展。產品預測©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.电磁感应式无线充电主要参数:©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.©2006,ZTECorporation.Allrightsr