無線充電電磁感應(yīng)原理

無線充電的電磁感應(yīng)原理主要涉及以下幾個步驟：

電磁感應(yīng)：在無線充電系統(tǒng)中，通常由一個發(fā)射線圈和一個接收線圈組成。發(fā)射線圈中通入交變電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，接收線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種感應(yīng)電流可以將電能從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端，實現(xiàn)無線的電能傳輸。12

電流磁效應(yīng)：當(dāng)電流通過導(dǎo)線時，會在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場。如果磁場中的導(dǎo)體進行切割磁感線的運動，導(dǎo)體就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果導(dǎo)體是閉合回路的一部分，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流的互感耦合可以實現(xiàn)對電流的空間饋送，從而在接收線圈中產(chǎn)生激勵電流。3

電感耦合：無線充電設(shè)備通過近場感應(yīng)將能量傳導(dǎo)到充電終端設(shè)備。終端設(shè)備再將接收到的能量轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中。這種能量傳導(dǎo)方式保證了設(shè)備間無外露的導(dǎo)電接口，既方便又安全。4

綜上所述，無線充電的電磁感應(yīng)原理是通過發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場與接收線圈相互作用，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象實現(xiàn)電能的無線傳輸。

1.電磁感應(yīng)方式

電磁感應(yīng)方式是利用送電側(cè)與受電側(cè)之間產(chǎn)生的感應(yīng)磁通量來傳輸功率，是普遍的無線供電方式，優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，效率高，可以做到小型化且成本低。缺點是傳輸距離短，容量受位置偏離的影響，必須一對一，精準對位才能充電。

電磁感應(yīng)方式遵循法拉第電磁感應(yīng)定律，法拉第電磁感應(yīng)定律，是在消除磁通量變化的方向上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖4-1，簡述即交流電生成變化的磁場，變化的磁場切割線圈再生成交流電。方程如下：其中ΔΦ/Δt是極短時間內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率。

線圈初級側(cè)供給交流電壓時會產(chǎn)生磁通量，為消除這些磁通量，次級側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。次級側(cè)產(chǎn)生的功率可以用給設(shè)備充電。用于送電初級線圈側(cè)稱為發(fā)射器，受電次級線圈側(cè)稱為接收器。

2.磁場共振方式

與磁場共振，從而傳輸功率的方式，適用于長距離傳輸，作為EV的充電用途正在推進開發(fā)，其中如何提高效率成為了研究的重點。磁場共振，只在以同一頻率共振的無線充電線圈之間傳輸，所以其他裝置無法接收。

如圖4-2所示，磁場共振在充電器和設(shè)備之間的電場和磁場中傳輸電能，線圈和

電容器

則在充電器與設(shè)備之間形成共振。利用磁共振

耦合

收發(fā)端的磁場同頻共振來隔空轉(zhuǎn)移能量，當(dāng)我們用一個

射頻

能量來激勵發(fā)射端時，會在發(fā)射端周圍的空間產(chǎn)生一個功率場，在這個場中的任意位置處任意時刻的磁場和電場之間呈正交關(guān)系，并且在相位上相差1/2π，而且磁場強度遠高于電場強度，這個空間電磁場它可以儲存能量，但合成的電磁波功率流密度為0，不會傳輸任何能量，也就是說這個場不會向外輻射，也不會向內(nèi)損耗，當(dāng)我們將具有同樣諧振頻率的接收端放置于這個場內(nèi)時，收發(fā)端之間就會產(chǎn)生同頻磁場諧振，能量從發(fā)射端以磁場的形式耦合到接收端，從而實現(xiàn)能量的空間轉(zhuǎn)移。

磁共振方式從物理原理上屬于非輻射式無線電能傳輸方式，因此在自由空間中的電磁輻射損耗很小，比如一個典型的50W左右的磁共振無線充電系統(tǒng)，它的總的輻射能量不到500mW。

無線充電原理是電磁感應(yīng)。無線充電是一項新興的充電技術(shù)，其基本原理是通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)能量傳輸。在無線充電中，存在一個發(fā)射器和一個接收器。發(fā)射器通過電流來生成一個交變磁場，而接收器則通過電磁感應(yīng)原理在接收到該磁場的同時將其轉(zhuǎn)化為電能。

在無線充電中，發(fā)射器一般會使用一組由電流激發(fā)的線圈。當(dāng)電流通過線圈時，將會形成一個交變磁場，該磁場的特點是它會在空間中不斷地變化。接收器也包含一組線圈，這些線圈安裝在需要充電的設(shè)備中。當(dāng)接收器的線圈處于發(fā)射器磁場的范圍內(nèi)時，它會感應(yīng)到該磁場并將其轉(zhuǎn)化為電能。接收器中的電能會被用來為設(shè)備充電或供電。

為了實現(xiàn)高效的無線充電，發(fā)射器和接收器之間需要保持一定的距離并采用一定的對準方式。一般來說，發(fā)射器和接收器之間的距離是有限的，通常為數(shù)厘米到數(shù)米不等。此外，發(fā)射器和接收器之間需要進行精確的對準，以確保磁場能夠有效地傳輸能量。

無線充電功能的開啟方式因設(shè)備的不同而有所區(qū)別。大多數(shù)現(xiàn)代智能手機和其他電子設(shè)備都具備無線充電功能，只需在設(shè)備設(shè)置中找到相關(guān)選項并進行開啟即可。具體的步驟可能因設(shè)備品牌和型號而有所不同，但通常是在設(shè)備設(shè)置或電源管理選項中找到“無線充電”或“Qi充電”等類似選項，并將其開啟。有些設(shè)備可能需要通過外部配件或附件來實現(xiàn)無線充電功能，此時需要將配件或附件正確連接到設(shè)備上，并按照配件或附件的說明進行操作。

無線充電技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得設(shè)備在充電時不再需要使用傳統(tǒng)的有線充電器。這一技術(shù)帶來了許多便利，特別是在無線充電設(shè)備日益普及的情況下。無線充電不僅可以應(yīng)用于智能手機和平板電腦等移動設(shè)備，還可以應(yīng)用于電動車輛、家庭電器和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。此外，無線充電技術(shù)也在為可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和科學(xué)研究等領(lǐng)域帶來新的機會和挑戰(zhàn)。

總之，無線充電技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)能量傳輸?shù)囊环N新興充電方式。通過發(fā)射器和接收器之間的電磁耦合，無線充電技術(shù)可以有效地傳輸電能并為設(shè)備提供充電或供電。而要開啟無線充電功能，只需要在設(shè)備設(shè)置中找到相關(guān)選項并進行開啟即可。無線充電技術(shù)的廣泛應(yīng)用將為用戶帶來更加便利的充電體驗。

無線充電器的充電原理如下：

1. 發(fā)射端(無線充電器)：無線充電器中有一個發(fā)射線圈，通常稱為發(fā)射螺線。當(dāng)接通電源后，無線充電器會通過電流驅(qū)動發(fā)射線圈，產(chǎn)生交變磁場。

2. 接收端(設(shè)備)：設(shè)備中也有一個接收線圈，通常稱為接收螺線圈。當(dāng)設(shè)備與無線充電器靠近并對齊時，接收螺線圈會感應(yīng)到發(fā)射螺線圈產(chǎn)生的磁場。

3. 電磁感應(yīng)：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)兩個線圈之間存在變化的磁場時，即發(fā)射螺線圈產(chǎn)生的磁場與接收螺線圈相交，會在接收螺線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。

4. 能量傳輸：通過感應(yīng)電流，設(shè)備中的接收螺線圈可以將電能轉(zhuǎn)換為直流電，并供給設(shè)備進行充電，充滿設(shè)備中的電池或用于直接供電。

無線充電器的效果和距離取決于發(fā)射螺線圈與接收螺線圈之間的距離、相對位置和線圈設(shè)計。在實際應(yīng)用中，通常會設(shè)計并使用特定的無線充電標準，如Qi標準，以保證充電器和設(shè)備之間的兼容性和效率。

無線充電的形式有哪些

無線充電技術(shù)可以采用多種形式實現(xiàn)，以下是幾種常見的無線充電形式：

1. 電磁感應(yīng)充電：這是最常見的無線充電形式，基于電磁感應(yīng)原理。通過發(fā)射端的線圈產(chǎn)生交變磁場，接收端的線圈感應(yīng)到磁場并轉(zhuǎn)換為電能。

2. 非接觸式充電：這種形式通常使用感應(yīng)耦合技術(shù)，將發(fā)射端和接收端之間通過電磁場耦合而無需實際物理接觸。典型的應(yīng)用是使用共振耦合技術(shù)的無線充電器，可以實現(xiàn)一定距離內(nèi)的高效能量傳輸。

3. 射頻充電：這種形式利用射頻信號傳輸能量，類似無線電波，可以通過空氣或其他介質(zhì)傳輸能量。射頻充電技術(shù)通常用于較大范圍的設(shè)備充電，如無線電頻率識別(RFID)設(shè)備。

4. 磁共振充電：磁共振充電通過使用共振磁場相應(yīng)的耦合器件，將電能以磁場的形式進行傳輸。這種方法可以實現(xiàn)較高的能量傳輸效率和一定的充電距離。

需要注意的是，不同的無線充電形式具有不同的特點和適用范圍。在實際應(yīng)用中，多種形式的無線充電技術(shù)可能會結(jié)合使用，以滿足不同設(shè)備和場景的需求。

無線充電用的是什么技術(shù)

無線充電使用的主要技術(shù)是電磁感應(yīng)和電磁共振。這些技術(shù)利用了電磁場的相互作用來傳輸能量。

電磁感應(yīng)充電是最常見和廣泛應(yīng)用的無線充電技術(shù)。它基于法拉第電磁感應(yīng)定律，通過發(fā)射端的線圈產(chǎn)生交變磁場，接收端的線圈感應(yīng)到磁場并轉(zhuǎn)換為電能。這個過程類似于傳統(tǒng)的變壓器工作原理，其中發(fā)射端的線圈充當(dāng)變壓器的一側(cè)，而接收端的線圈則充當(dāng)另一側(cè)。

電磁共振充電是一種進一步發(fā)展的無線充電技術(shù)。它通過共振磁場的耦合來實現(xiàn)高效的能量傳輸。發(fā)射端和接收端都包含共振器件，通過調(diào)整它們的頻率以使其共振，有效地傳輸能量。相較于電磁感應(yīng)充電，磁共振充電可以實現(xiàn)較大的充電距離，并對位置和方向的對齊要求較寬松。

此外，還有其他無線充電技術(shù)，如射頻充電、微波充電和激光充電等。這些技術(shù)各有特點和應(yīng)用領(lǐng)域，但在實際應(yīng)用中相對較少見。目前，電磁感應(yīng)和電磁共振是最為常見的無線充電技術(shù)。