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基于红外线的无线充电技术有何进展?

2023-02-15 10:49:26 Maurizio Di Paolo Emilio 阅读:
无线充电是一项在许多电子应用中广泛应用的技术,例如消费电子、汽车和物联网(IoT)。对于低功率设备,无线OTA(空中下载技术)功率传输具有显著优势,包括无需繁琐的连接电线以及减少或消除需要维护进行更换的电池。Wi-Charge已经发布了一项关于改进其技术以促进行业发展并为更多设备和程序提供无线充电的重要公告。

无线充电是一项在许多电子应用中广泛应用的技术,例如消费电子、汽车和物联网(IoT)。对于低功率设备,无线OTA(空中下载技术)功率传输具有显著优势,包括无需繁琐的连接电线以及减少或消除需要维护进行更换的电池。Wi-Charge已经发布了一项关于改进其技术以促进行业发展并为更多设备和程序提供无线充电的重要公告。YTqednc

Wi-Charge公司基于红外线的无线充电技术,和我们常见的线圈感应电能传输有很大区别,应用场景也扩大了很多。文末可以观看更详细的视频介绍,不要错过哦,更多新奇有趣的资讯关注YTqednc

EDN电子技术设计视频号。YTqednc

无线充电解决方案

在提供此类解决方案的公司中,Wi-Charge脱颖而出。该公司总部位于以色列瑞荷渥特,开发了一种基于红外线的无线充电技术,因而有别于传统的感应电能传输和射频充电。YTqednc

Wi-Charge开发了AirCord,这是一种由发射器和接收器组成,使用光束为不同类型的设备充电的无线充电解决方案。根据Wi-Charge的说法,与其他技术功率随距离的平方而降低不同,这项技术的功率与距离无关。YTqednc

此外,该技术只会向目标设备供电,不会将不必要的辐射传播到周围环境中。YTqednc

无线电力发射器(图1)连接到电网(交流电或直流电),将电能转换为安全的红外线光束,为客户端设备提供能量。YTqednc

另一边,可以插入或嵌入客户端设备的无线电力接收器将红外能量转换回电能。然后接收器可以使用该能量为内部电池或超级电容器充电。YTqednc

接收器发回客户端设备的遥测数据,包括电池状态、使用情况统计、账单信息等。YTqednc

单个发射器可以为多个设备(自动识别)供电,而多个发射器也可以用于大型部署的拓扑结构,例如超市、生产车间、购物中心和餐馆。YTqednc

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图1:AirCord无线电力发射器(图片来源:Wi-Charge)YTqednc

Gen2接收器

最近,Wi-Charge宣布对其技术进行重大升级,以推动市场发展并为更多小工具和应用程序提供无线充电。Wi-Charge正在通过推出其Gen2接收器来推进其实现无线世界的目标。Wi-Charge Gen2接收器是该行业的一项重大进步,它为设备制造商提供了直接访问权限,并在功率、简化集成和外形尺寸方面设定了新规范。YTqednc

根据Wi-Charge的说法,新的升级在增加了功率的同时减少了占用的空间,从而增强无线充电能力和设备适用范围。Wi-Charge接收器占用的空间比以前的版本小30%,功率则增加了40%,现在可以兼容更多种类的设备和用例。YTqednc

根据Wi-Charge介绍,接收器在以下方面得到了改进:YTqednc

  • 完整的充电解决方案:Gen2接收器现在带有电池充电器、控制接口并可定制输出电压。它还可以将客户警告和遥测数据从接收器发送到发射器,然后发射器将其发送到Wi-Charge云
  • 功率增加:Wi-Charge发射器现在可以使用单个发射器为更多设备供电,以及为需要更多功率来运行其功能或总体上来看有更多耗电功能的设备供电
  • 减少客户端设备的物料清单(BOM)。这是更简单的电子集成、改善的美学以及更容易机械集成到原始系统(使用更少的研发资金)造就的结果。

“对于第一代接收器,这些新的增强功能并不存在,一切都要在客户方面完成。我们的第二代接收器在一个封装中包含了所有这些功能,这受到了我们客户的高度赞赏,因为它使集成变得微不足道且成本更低,”Wi-Charge的联合创始人兼首席商务官Ori Mor在接受EE Times采访时说。YTqednc

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Wi-Charge联合创始人兼首席商务官Ori MorYTqednc

Gen2接收器的工作参数,例如用于为电池充电的电压强度,现在可以通过软件进行配置。这意味着客户可以简化解决方案的设计,从而节省时间并降低成本。而对于上一代接收器,Wi-Charge必须设计电池组,然后将其与客户的PCBA集成,其中包括电池充电器、变压器和处理器,处理器通过I2C总线通信电池组内有多少电池可用。YTqednc

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Wi-Charge研发副总裁Eli ZlatkinYTqednc

“在我们的第二代技术中,所有这些功能都已经在接收器内部。您所要做的就是将其连接到电池并使用相关参数进行配置。就是这样,你只需要进行布线和机械封装。”Wi-Charge研发副总裁Eli Zlatkin说。YTqednc

新接收器在功率、尺寸和成本方面实现了实质性改进。正如Zlatkin指出的那样,不是功率增加了,而是效率增加了。YTqednc

“我们的Gen2接收器从发射器获得的功率与以前相同,但效率显著提高。以前,我们的低功率设备提供60mW,而现在它们能提供100mW。从250到330mW的更高功率设备,所有这些都是使用相同的传输功率强度实现的。”Zlatkin表示。YTqednc

这些改进是通过使用更好、更高效的组件、重新定义电路布局以及更好地领悟如何使用控制器来实现的。该模块不是为外部集成而设计的,也不是为消费者应用设计的即插即用设备。它通过上一代产品所没有的小型低成本连接器,仅用于设备内部集成,。YTqednc

此外,可以构建具有多个发射器和接收器的网络(如图2),从而允许客户将特定设备优先于其他类型的设备。它可以视为是一种服务质量(QoS)功能,其中某个客户可能会为更高的充电优先级付出更多。YTqednc

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图2:具有多个发射器和接收器的Wi-Charge网络(图片来源:Wi-Charge)YTqednc

例如,如果在同一个网络中有一把智能锁和一把牙刷,那么锁的电池是否充足可能更为重要。因此,根据Wi-Charge的描述,我们可以定义一个策略,让锁的充电优先级高于牙刷。YTqednc

“明年,我们的重点将放在无线供电广告显示器、智能锁和其他用于小型建筑接入控制的智能设备上。我们已经在开发可以放在会议室或餐厅的商用充电板,以及牙刷充电器。此外,我们还可能进入电动窗帘、电动百叶窗和工业市场。不幸的是,我们无法透露我们在用户侧与OEM合作的情况。但那很令人兴奋,”Mor总结道。YTqednc

(原文刊登于EDN姊妹网站EE Times,参考原文:Discovering New Enhancements in Light-based Wireless Charging,由Ricardo Xie编译。)YTqednc

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用光无线充电像用Wi-Fi上网一样YTqednc

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