摘要： 隨著社會(huì)科技高速發(fā)展，電子設(shè)備越來(lái)越廣泛的進(jìn)入到人們的日常生活中，便攜式電子產(chǎn)品的充電問(wèn)題也急需解決。文章提出將移動(dòng)電子設(shè)備與無(wú)線充電系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，利用電磁感應(yīng)原理，給移動(dòng)電子設(shè)備提供電能，從而達(dá)到智能識(shí)別充電終端，自動(dòng)匹配無(wú)線充電的電流的目的。

　　Abstract： With the rapid development of economy and technology，electronic equipment is more and more widely used in people's daily life. Charging problems of portable electronic products are in urgent need to be resolved. The paper combines mobile electronic devices with wireless charging system， and provides electricity for mobile devices， using the electromagnetic induction principle， so as to identify charging terminal intelligently and match wireless charging current automatically.

　　關(guān)鍵詞： 工程師論文發(fā)表,無(wú)線充電,電磁感應(yīng),智能識(shí)別

　　Key words： wireless charging;Electromagnetic induction;intelligent identification

　　0 引言

　　電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在市場(chǎng)上，隨之而來(lái)的是越來(lái)越多的充電器。不用品牌的充電器不具備通用性，使得使用者攜帶及充電有很大的不便。無(wú)線充電技術(shù)可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題。

　　Qi是全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，它推出的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)具備便捷性和通用性。如果無(wú)線充電器滿足此規(guī)范，那么所有滿足此規(guī)范的手機(jī)產(chǎn)品都可以在這個(gè)充電器上充電。

　　1 無(wú)線充電技術(shù)的原理

　　目前無(wú)線電能傳輸技術(shù)主要包括三種：電磁感應(yīng)方式、電波輻射方式和磁場(chǎng)共振方式。其中電磁感應(yīng)方式[1]是以法拉第的電磁感應(yīng)耦合定律為基礎(chǔ)的，因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，區(qū)別在于實(shí)現(xiàn)的是非接觸式的能量傳輸方式，此種方式對(duì)線圈的位置及線圈的工藝較敏感;電波輻射方式通過(guò)天線的發(fā)射和接收過(guò)程中的電磁波傳輸電能;磁場(chǎng)共振方式是以共振原理為基礎(chǔ)，通過(guò)兩個(gè)振幅相同的物體之間完成能量的傳輸。

　　比較三種無(wú)線電能傳輸技術(shù)，電磁感應(yīng)方式支持的功率較大，但允許的距離較短;電波輻射方式適合較長(zhǎng)距離的傳輸，但是允許的功率較小;電磁共振方式支持的功率和距離介于兩者之間，但實(shí)現(xiàn)較難。綜合考慮，電磁感應(yīng)方式最適合于目前便攜式設(shè)備的無(wú)線充電。

　　2 無(wú)線充電系統(tǒng)的電路

　　在無(wú)線充電過(guò)程中，整個(gè)流程主要分為兩個(gè)部分：充電器端和接收端。

　　充電器端流程主要實(shí)現(xiàn)的是手機(jī)的檢測(cè)、溫度的檢測(cè)以及功率的發(fā)射等。當(dāng)有金屬物接觸到電器端時(shí)，充電器會(huì)檢測(cè)所放置的金屬物是否為需充電物體，如果是，充電器會(huì)收到特定信號(hào)，并開始對(duì)需充電物體進(jìn)行充電，否則，不進(jìn)行充電。在充電過(guò)程中，如果收到充電物體發(fā)送的節(jié)點(diǎn)信號(hào)，立即進(jìn)行確認(rèn)，然后每5秒檢測(cè)充電物體是否離開。在充電過(guò)程中，如果檢測(cè)到充電器溫度過(guò)高，立即停止充電。

　　接收端流程主要包括指示燈控制、檢測(cè)充電過(guò)程、停止充電控制等。如果接收端收到充電器發(fā)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)，及時(shí)作出回應(yīng)，然后等待充電器開始充電。當(dāng)接收端檢測(cè)自身電池已經(jīng)充滿時(shí)，向充電器端發(fā)送節(jié)電信號(hào)以停止充電。

　　尤其注意的是，在充電過(guò)程中，如果充電器端檢測(cè)到電壓或電流異常、溫度過(guò)高等，應(yīng)立即停止充電，并且指示燈閃爍。如果充電正常停止，則指示燈不閃爍。

　　2.1 充電器端電路 整套充電器電路主要包含電源部分，存儲(chǔ)器部分，控制電路部分以及線圈。

　　電源的主要功能是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并通過(guò)電路轉(zhuǎn)換得到特定的電流和電壓。存儲(chǔ)器主要功能是存儲(chǔ)充電過(guò)程中的各種狀態(tài)和各種參數(shù)。控制電路是整個(gè)充電系統(tǒng)中最重要的部分，主要功能是線圈控制、功率控制以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等。線圈是核心器件，主要功能是將電能轉(zhuǎn)換為磁能并通過(guò)空間進(jìn)行傳輸。充電器的工作原理圖如圖1所示。

　　2.2 接收端電路 接收端的電路主要包含整流部分、控制電路部分以及線圈。控制電路是接收端的中心，包括通信單元、功率控制單元以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。接收端的線圈與充電器端的線圈功能相反，主要完成將接收到的磁能轉(zhuǎn)換為電能。接收端的電路如圖2所示。

　　3 總結(jié)

　　本文研究的無(wú)線充電技術(shù)采用電磁感應(yīng)原理，旨在解決便攜式設(shè)備需經(jīng)常充電但又不方便充電的問(wèn)題，同時(shí)能夠保證無(wú)線充電過(guò)程中的安全性。但是無(wú)線充電技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還具有一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]孟慶奎.手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)的研究[D].北京：北京郵電大學(xué)，2012：27-38.

　　[2]陳新，張桂香.電磁感應(yīng)無(wú)線充電的聯(lián)合仿真研究[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2014：434-438.

　　[3]熊承龍，沈兵，趙寧.基于電磁感應(yīng)的無(wú)線充電技術(shù)傳輸效率的仿真研究[J].電子器件，2014：131-133.

　　[4]李松林.基于電磁感應(yīng)耦合的無(wú)線電能傳輸研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2012：10-13.