基于光的無線充電進步正在為充電解決方案創(chuàng)造新的機會。

　　無線充電 是一種在許多電子應(yīng)用中傳播的技術(shù)，例如消費電子，汽車和 物聯(lián)網(wǎng) (IoT).對于低功耗設(shè)備，無線無線 (OTA) 電力傳輸具有顯著優(yōu)勢，包括無需繁瑣的連接電纜以及減少或消除需要維護才能更換的電池。Wi-Charge已經(jīng)宣布了一項關(guān)于改進其技術(shù)以發(fā)展行業(yè)并為更多設(shè)備和程序提供無線充電的重要公告。

　　無線充電解決方案

　　在提供此類解決方案的公司中， 無線充電 脫穎而出。該公司總部位于以色列雷霍沃特，開發(fā)了一種基于紅外線的無線充電技術(shù)，從而區(qū)別于經(jīng)典的感應(yīng)功率傳輸和射頻充電。

　　Wi-Charge開發(fā)了AirCord，這是一種無線電源解決方案，由發(fā)射器和接收器組成，使用光束為不同類型的設(shè)備充電。根據(jù)Wi-Charge的說法，與其他技術(shù)不同，功率隨著距離的平方而減小，使用該技術(shù)，功率與距離無關(guān)。

　　此外，僅向目標(biāo)設(shè)備供電，不會將不需要的輻射傳播到周圍環(huán)境中。

　　連接到電網(wǎng)(交流電或直流電)的無線電源發(fā)射器(圖 1)將電能轉(zhuǎn)換為安全的紅外光束，從而將能量輸送到客戶端設(shè)備。

　　另一方面，無線電源接收器可以插入或嵌入客戶端設(shè)備，將紅外能量轉(zhuǎn)換回電能。然后，接收器可以使用該能量為內(nèi)部可充電電池或超級電容器充電。

　　接收器發(fā)回客戶端設(shè)備遙測數(shù)據(jù)，包括電池狀態(tài)、使用情況統(tǒng)計信息、計費信息等。

　　單個發(fā)射器可以為多個設(shè)備供電(自動識別)，而多個發(fā)射器也可用于大型部署的拓撲結(jié)構(gòu)，例如超市、生產(chǎn)車間、購物中心和餐館。

　　圖1：AirCord無線電源發(fā)射器(來源：Wi-Charge)

　　第 2 代接收器

　　最近，Wi-Charge宣布對其技術(shù)進行重大升級，以推動市場發(fā)展并為更多的小工具和應(yīng)用程序提供無線充電。Wi-Charge正在通過推出其Gen2接收器來推進其無線世界目標(biāo)的實現(xiàn)。Wi-Charge Gen2接收器是該行業(yè)的重大進步，它為設(shè)備制造商提供了直接訪問，并在功率，集成簡單性和外形尺寸方面樹立了新規(guī)范。

　　根據(jù)Wi-Charge的說法，新的改進增加了功率，同時減少了占地面積，以增強無線充電能力和設(shè)備范圍。與以前的版本相比，Wi-Charge 接收器的占用空間縮小了 30%，可提供的功率增加了 40%，現(xiàn)在與更多種類的設(shè)備和用例兼容。

　　根據(jù)Wi-Charge，接收器已通過以下方式進行了改進：

　　完整的充電解決方案：Gen2接收器現(xiàn)在配備了電池充電器、控制接口和可定制的輸出電壓。它還可以將客戶警告和遙測數(shù)據(jù)從接收器發(fā)送到發(fā)射器，然后發(fā)射器可以將其發(fā)送到Wi-Charge云。

　　功率增加：Wi-Charge 發(fā)射器現(xiàn)在可以使用單個發(fā)射器為更多設(shè)備供電，以及需要更多功率來運行其功能或整體具有更多耗電功能的設(shè)備

　　減少客戶端設(shè)備的總物料清單 (BOM)。這是更簡單的電子集成，改進的美學(xué)以及更容易機械集成到原始系統(tǒng)(使用更少的研發(fā)資金)的結(jié)果。

　　“對于第一代接收器，這些新的增強功能不存在，一切都在客戶端完成。我們的第二代接收器將所有這些功能包含在一個封裝中，受到客戶的高度贊賞，因為它使集成變得微不足道且成本更低，“Wi-Charge聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席商務(wù)官Ori Mor在接受EE Times采訪時說。

　　Ori Mor，Wi-Charge聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席商務(wù)官。

　　Gen2接收器的工作參數(shù)，例如用于為電池充電的電壓電平，現(xiàn)在可以通過軟件進行配置。這意味著客戶可以簡化解決方案的設(shè)計，節(jié)省時間并降低成本。對于上一代接收器，Wi-Charge必須設(shè)計電池組，然后將其與客戶的PCBA集成，其中包括電池充電器，電壓轉(zhuǎn)換器和處理器，這些處理器將通過I2C通信電池內(nèi)有多少可用電池。

　　Eli Zlatkin，Wi-Charge研發(fā)副總裁。

　　“借助我們的第二代技術(shù)，所有這些功能都已經(jīng)在接收器內(nèi)部。您所要做的就是將其連接到電池并使用相關(guān)參數(shù)對其進行配置。就是這樣，你只需要做布線和機械包裝，“Wi-Charge研發(fā)副總裁Eli Zlatkin說。

　　新型接收器在功率、尺寸和成本方面實現(xiàn)了大幅改善。正如茲拉特金指出的那樣，不是功率增加了，而是效率提高了。

　　“我們的 Gen2 接收器從發(fā)射器獲得的功率與以前相同，但效率顯著提高。以前，我們的低功耗設(shè)備提供 60 mW，而現(xiàn)在為 100 mW。更高功率的設(shè)備從 250 mW 增加到 330 mW，所有這些都是使用相同的發(fā)射功率水平實現(xiàn)的“，Zlatkin 說。

　　這些改進是通過使用更好、更高效的組件、重新定義電路布局以及更好地了解如何使用控制器來實現(xiàn)的。該模塊并非設(shè)計用于外部集成，或作為消費類應(yīng)用的即插即用設(shè)備。它僅用于設(shè)備內(nèi)部集成，通過上一代產(chǎn)品所沒有的小型廉價連接器。

　　此外，可以構(gòu)建具有多個發(fā)射器和接收器的網(wǎng)絡(luò)(見圖2)，使客戶能夠?qū)⑻囟ㄔO(shè)備優(yōu)先于其他類型的設(shè)備。它可以被認為是一種服務(wù)質(zhì)量(QoS)功能，其中某個客戶可能會為更高的收費優(yōu)先級支付更多費用。

　　圖 2：具有多個發(fā)射器和接收器的 Wi-Charge 網(wǎng)絡(luò)(來源：Wi-Charge)

　　例如，如果在同一網(wǎng)絡(luò)中有智能鎖和牙刷，則鎖的電池電量可能更重要。因此，根據(jù)Wi-Charge，我們可以定義一個策略，其中鎖在充電時比牙刷獲得更高的優(yōu)先級。

　　“明年，我們的重點將基于無線電源廣告顯示器，智能鎖和其他用于小型建筑物訪問控制的智能設(shè)備。我們已經(jīng)在開發(fā)一種商用充電板，您可以將其放置在會議室或餐廳以及牙刷充電器中。此外，我們還可能進入電動窗簾、電動百葉窗和工業(yè)市場。不幸的是，我們在消費者方面與OEM合作的內(nèi)容無法披露。但這令人興奮，“莫爾總結(jié)道。

　　本文最初發(fā)表于 電子電氣時報.

　　毛里齊奧·迪保羅·埃米利奧 擁有物理學(xué)博士學(xué)位，是一名電信工程師。他曾參與引力波研究領(lǐng)域的各種國際項目，設(shè)計熱補償系統(tǒng)、X 射線微束以及用于通信和電機控制的空間技術(shù)。自2007年以來，他作為技術(shù)作家與多個意大利語和英語博客和雜志合作，專門研究電子和技術(shù)。從2015年到2018年，他是固件和Elettronica開源的主編。Maurizio 喜歡撰寫和講述有關(guān)電力電子、寬帶隙半導(dǎo)體、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字、能源和量子的故事。Maurizio目前是《電力電子新聞》和EEWeb的主編，也是《EE Times》的歐洲記者。他是PowerUP的主持人，這是一個關(guān)于電力電子的播客。 他為許多技術(shù)和科學(xué)文章以及幾本關(guān)于能量收集、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的施普林格書籍做出了貢獻。