汇总无线充电和无线供电的区别

讲到无线充电我们现在一般认为最开始由尼古拉-特斯拉在19世纪末发明的，特斯拉原本是在爱迪生手底下工作，之后由于意见不合分手，分手的原因是特斯拉认为交流电是未来，而爱迪生认为未来属于直流电，并长时间进行了撕逼，最后的结果我们现在当然都已经知道了。交流电之所以能胜利，很重要的原因在于交流电可以很方便变压，我们知道，远距离传输电能，需要超高的电压保证电能在传输过程中尽量减少损耗。而直流电如果要变压，需要经过：第一步先转换成交流电、第二部经过变压、第三步再转换成直流电，而这样做的话会造成，增加电能损耗、增加设备成本、增加加工难度。所以交流电才成为了我们目前都在使用的电能传输方式。

基于电磁感应技术，我们现在使用的无线充电/无线供电的设备都是根据电磁感应原理而产生，起码我们目前已经商用的设备都是电磁感应原理设备。目前能够实现无线输电有四种方式：电磁感应方式、电磁共振方式、电磁耦合方式和微波谐振方式。将发射端的线圈和接收端的线圈放在两个分离的设备中，当电能输入到发射端线圈时，就会产生一个磁场，磁场感应到接收端的线圈、就产生了电流，这样我们就构建了一套无线电能传输系统。因为我们将中间的导磁体去除掉了，所以磁场随着距离的增加快速减弱，电能所能传输的距离也就十分短，一般只能在几毫米至几厘米的范围内能有比较好的传输效果，所以也只能应用在较小功率的小型无线充电设备上。而与电磁感应方式相比，电磁共振在距离上要远的多，电磁共振要使用两个规格完全匹配的线圈，一个线圈通电后产生磁场，另一个线圈因此共振、产生的电流就可以点亮灯泡或者给设备输电。

有线充电的原理并没有什么神秘之处，其基本原理就是一个AC-DC的电源电路，如下图所示，其电路往往由整流桥、滤波电路、开关管和PWM控制器、输出整流滤波等部分组成。针对不同功率、不同电压输出的需求，调整电路中的器件参数，PWM控制，输出变比等。而像汽车充电桩之类较大型的充电设备，其工作原理与普通的适配器类似，但在基本的AC-DC之外，还有计费控制单元、充电控制器、绝缘检测模块、显示、电表、防雷等模块，不同的模块之间，充电桩与BMS之间还要通过CAN总线进行通信，保证整个充电的安全。充电桩的核心模块——充电机电源模块，其原理与AC-DC电路类似。

无线充电的方式也已经越来越多的被应用在各个领域，例如我们熟知的手机无线充电，手表无线充电，电动汽车无线充电，无人机无线充电等等。未来还会有更多的设备会应用到无线充电的技术。对于无线充电，其工作原理又是如何呢?如下图所示，无线充电的核心在于两个线圈，一个供电线圈和一个接收线圈，线圈通过非接触的方式进行电能传输(实现无线传输)，供电线圈端由原级电能变换电路、谐波补偿电路组成，接收线圈由谐振补偿电路、次级电能变换电路组成，电能变换后输出信号给储能装置进行充电。两个线圈之间通过耦合磁场进行能量交换。此原理一般用于静止式无线充电，两个线圈不能离得太远，一般在50cm以内，耦合磁场的频率在几十千赫兹到几百千赫兹范围。除此之外还有一种磁谐振方式无线充电，可用于移动式无线充电，其无线距离可以做到50cm~5m，工作频率在几兆赫兹到几十兆赫兹之间。而电能无线传输正是因为基于交流电的发现和应用下，变化的电场可以产生变化的磁场从而能够激发远距离的线圈产生变化的电场(变压器的工作原理之一)，于是当时很多人研究如何能够增加距离，可惜一直没有成功。