无线充电的原理是什么？-五金网

　　现在主流的无线充电方式大概有两种，一种是电磁感应式，比如像手机的无线充电。另一种是谐振式，即磁场共振。它们的无线充电原理都很容易理解，详细说明请看下面。

　　电磁感应式无线充电的本质就是磁生电，和变压器原理一样，发送端和接收端都内置有线圈，当两端贴近时，发送端线圈通入高频交流电，会在接收端感应出同样频率的电动势来，然后通过整流滤波之后给受电端充电。

　　此种充电方式有一定的弊端，比如收发两端要固定好位置才可以充电，以保证产生的磁场磁力线垂直切割，这样才能有较高的充电效率。虽然省去了暴露的有线充电口，但还是不太方便。

　　电磁共振式无线充电原理说起来也比较简单，就好比我们中学物理课上的音叉，当敲动一方音叉的时候，另一个距离比较近的音叉也会发出同样的声音，这就是声音的共振原理。这种无线充电原理和它一样，只不过是磁场的共振，通过在两端的线圈上加入电容来组成LC谐振电路，当送电端谐振电路以一定的频率振荡时，受电端的谐振电路也会产生同样的频率振荡，以产生感应电动势，经过整流滤波之后进行充电，电能就这样被双方共振的方式传递转移了。

　　这种无线充电方式要比上一种有一定的优势，比如无需固定位置即可实现充电，充电距离也得到一定得延长，并且容易实现对多台设备同时充电，所以这种技术是目前最好的一种无线充电方式。

　　所谓无线充电的就是不用任何导线连接，通过电磁场与电磁波进行电能传输的一种技术，“无线输电”技术的突破之处在于，找到了“抓住”电磁波的方法，也就是利用物理学的“共振”原理把两个振动频率相同的物体能高效传输能量。

　　无线充电的原理与变压器非常相似，但是不同之处在于其线圈的原边与副边是分离的，没有物理的连接接触。当发送线圈中通过交变电流，这时候电流将会在周围形成一个交变的磁场。电能与磁能随着电场与磁场作周期性变化，然后以电磁波的形式向外传播。

　　电磁波的产生必须要有电磁振荡装置，电磁波的频率越高则向外发射的电磁波的能力越强。

　　在接收线圈中磁通量的高频变化就会使得接收绕组产生一定幅值的高频感应电动势，所感应出的电动势也是有一定的电压的，然后经过整流、滤波、稳压等一系列处理就会得到一定具有驱动能力的直流电。当充电时将一个受电线圈装置安装被充电上，将另一个供电线圈装置安装在充电设备上，当供电线圈装上后，受电线圈即可接受到供电线圈的电流，从而对电池进行充电。

无线充电的原理是什么？

　　因此，我们知道无线充电器的原理主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现电能的传递。目前这种无线充电方式只用在小功率充电装置上，比如无线充电手机装置，小功率汽车模型等。对于大功率的充电装置还需要在技术上进行攻克。

　　以上就是我对这个原理的解释，欢迎朋友们参与讨论。

　　目前按照无线充电按照原理以及实现方式可分为三种：电磁感应、电磁共振、无线电波，但是万变不离其宗，他们都是较为典型的电磁感应功率传输系统，主要分为发射端系统、接收端系统。发射端包含有发射线圈、驱动器、控制器、电流电压反馈电路；接收端包含接受线圈、电压调节电路、控制器以及负载设备。

　　电磁感应技术

　　目前最为常见的手机无线充电解决方案就采用了电磁感应，充电底座以及手机终端分别内置了线圈，二者靠近以后，发射线圈通过一定频率的交流电，通过电磁感应在手机接收线圈中产生一定的电流，从而将点能量从发射端转移到接收端。便开始从充电座向手机进行供电。

　　目前该技术被广泛的运用到了手机无线充电领域。但这种方式的无线充电技术也存在比较明显的弊端——传输距离短、位置要求严格。现阶段上市的无线充电手机，都需要手机与充电板接触才能进行无线充电，而且对放置位置有着极为苛刻的要求。为提高供电效率，需要使线圈之间的位置对齐，不产生偏移。

　　电磁共振技术

　　原理是能量可以通过两个相同谐振频率的LC谐振器进行转移。谐振器是由一个小电容并联或串联的大电感线圈组成。同样的共振频率是能量转移的必要条件，比方说两个线圈作为共振器，发射端以10MHz频率振动，向周围发散出电磁场，而接受端需要同样以10MHz频率振动，才能接收到这个传递过来的能量。

　　这种类型的系统的一个特点是，能量只能与相同共振频率的对象交换，同时能量损失是很小的，以至我们可以获得更大的频率和更长的传输距离。

　　磁场共振方式不同于电磁感应方式的另一点优势在于其无需使线圈间的位置完全吻合就可以实现较为高效的供电。由于磁场共振式充电可以不受位置的严苛限制，并且能够实现一对多充电，这种方式将成为未来手机乃至电动汽车、家电等无线供电的发展方向。

无线充电的原理是什么？

　　无线电波技术

　　无线电波是一种比较少众的技术，其基本原理类似于早期使用的矿石收音机（只由一个检波二极管构成的收音机），利用特别制造的微型高效接收器，可以接收空间传输的无线电波，但是由于存在巨大的空间路径损耗，一般只能用于功率非常小、不大于100mW电子设备上，而且接收装置和发射装置距离最远不能超过10米。

　　为沐浴在移动互联网时代的互联网人，手机始终保持充足的电量是必须的。而众所周知，锂电池的能量密度水平已经处于长期停滞状态，而越来越大的屏幕、越来越强的性能都增加了对手机电池的压轴。因此，快充、无线充电就成为了手机厂商全新的解决方案。

　　vivo的手机也要有无线充电了

　　比如说，在刚刚过去的小米9发布会上，搭载高通骁龙855、拥有后置三摄、屏幕指纹的这款小米新旗舰堪称市场竞争力爆炸，大家唯一的担忧就是3300mAh的电池能否满足续航的要求。因此小米拿出了无线充电座充、无线充电宝、车载无线充电这一整套的解决方案，保证用户在主要应用场景上都能够非常方便的为手机充电。

　　不过，目前智能手机上普遍使用的无线充电技术，都是需要与无线充电设备的底座接触，稍微离开一些距离就无法继续充电了，也就是说并不能很方便的一边玩手机一边充电。

无线充电的原理是什么？

　　那么有没有真正意义上的“无线充电”呢？答案是有的，美国Energous就在2022年宣布推出的RF无线充电解决方案WattUp就是一种能够像WiFi一样的远场无线充电技术。日前，据外媒Cnet报道，Vivo与Energous已经就无线充电技术展开合作。由Energous的WattUp无线充电技术提供支持，为vivo提供基于RF无线充电技术的智能手机。

　　无线充电并不是一个很新潮的科技，早在一个半世纪之前就由英国科学家迈克尔·法拉第发现只要穿过闭合回路的磁通发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。这种磁场变化产生感应电流的现象被称为电磁感应现象，到了1890年“科学怪才”尼古拉·特斯拉通过无线输电试验，实现了交流发电。

　　简而言之，无线充电就是利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术。当然从理论到实际的转化并不是一蹴而就的，随着技术的进步，直到100多年之后的21世纪，无线充电技术才逐步开始应用在消费级市场。目前，应用在移动设备上的小功率无线充电使用的是电磁感应模式，而应用在汽车领域的大功率大功率无线充电常采用谐振式。而今天的主角WattUp使用的则是比较罕见的无线电波式。

　　更自由的无线电波充电

　　我们比较熟悉的iPhone X的、小米9、华为Mate 20上使用的电磁感应式无线充电，即WPC联盟主导的QI标准，其具有电路设计简单、成本较低的优势，但劣势就是充电距离非常有限，并且感应线圈的必须正确对准，君不见无需对准就能充电的AirPower到现在都没有亮相。

　　而WattUp则是基于射频（RF）的无线电波模式解决方案，为了实现无线电波来充电，就必须两个部分——发射和接收(transmitter&receiver)。WattUp用PCB天线替代感应线圈，可通过无线电波段提供智能、可扩展的电源，有效充电距离也扩大到了4.5左右米。WattUp方案的发射器用来发射RF射频能量，而接收器则是内嵌在受电设备内部，只需要PCB天线即可实现电量的接收。换句话来说，就是使用WattUp技术的手机需要在内置增加一个PCB天线模块以替代常见的感应线圈。

　　WattUp系统的工作原理可简要概括为，使用天线阵列发射多种5.8GHz的无线电波的可控波束，采用Dialog的SmartBond蓝牙低功耗解决方案，作为无线发送器和接收器之间的带外数据通信渠道。从而在设备的周围形成小型能量包，在这个能量包内，装置的接收天线可以接收这种射频能量，然后为电池充电。

　　当然，WattUp让无线电波充电从不可能到可能的关键是，Energous为这套设备添加了Dialog的DA1210波束成形（5G同款核心技术）IC，再搭配DA3210功率放大器IC，从而实现了完整的远距离发射系统。

　　在智能手机上使用射频技术的最重要应用还是在手机的射频天线上，这也是智能手机最基础的通讯功能的基石，而WattUp也是使用的射频PCB天线，按照常理来说，这也就是意味着信号干扰的情况会出现。这一点，Energous自然是注意到了，WattUp的工作频段为5.8GHz，即不是现在WiFi使用的2.4GHz和5.0GHz，也不是5G毫米波频段的24GHz以上频段。

　　事实上，早在iPhone X上市之前，Energous总裁Steve Rizzone曾表示过已经和“世界上最大的消费电子企业”签署了合同，也就是在暗示与苹果达成合作，但事实上不光iPhone X上没有用的WattUp，苹果自己的AirPower也不见踪影。

　　不过，两年的时间过去了，vivo与Energous的合作或许意味着无线RF充电已经更加成熟了。因为，Energous已经宣称实现了20W的解决方案，这已经媲美目前大多数智能手机使用的线圈式磁场感应方案了。

　　但是，这也引申出来有关安全性的问题，毕竟不同于磁场感应，无线RF充电使用的是无线电波，虽然射频辐射并不是离子化过程，但依然会产生热效应。好在，在2022年，WattUp Mid Field发射器获得了美国FCC批准，且射频辐射的曝光量远低于FCC、FDA以及欧盟的相关标准。

　　智能手机的未来有了新风向

　　vivo与Energous的合作如果最终能够用实际产品落地的话，对于目前的无线充电在智能手机的应用生态就将造成极其深远的影响。毕竟在2022年高通倒戈之后，WPC提倡的Qi标准就已经在智能手机领域成为主流，无线充电领域的另一大势力，即PMA联盟和A4WP联盟在2022年合并的AirFuel无线充电联盟则一直被压制。

　　既然在电磁感应上无法追上WPC，AirFuel自然就选择押注更加酷炫的射频机型，联盟主席Ron Resnick表示，“射频的优势显而易见，空间自由度更高、充电速度也更快、基础设施安装成本更低且更加便捷。第一代感应技术将消费者和企业引入了无线充电的世界，下一代的射频技术将发挥无线充电的全部潜力”。

　　对于vivo来说，在其主要竞争对手小米、华为、OPPO均推出了无线充电机型之后，已经处于落后地位的追赶者想要反超，最好的方式莫过于弯道超车，而WattUp这样自由度超高的远场无线充电技术自然是绝妙的武器。

　　对于如今的智能手机，特别是旗舰机型来说，强劲的性能仅仅是基础，独树一帜的黑科技才是让旗舰机与众不同的保障。想象一下，在其他友商的旗舰还需要无线充电器来充电的时候，vivo的旗舰机在房间内随便一丢就能够自动充电，这无疑是一个相当出色的卖点。

　　无线充电的原理是什么？

　　不要数据线，用磁场给设备充电，是源于无线电力传输技术，利用磁共振充电器和设备之间的空气中传输电荷，而线圈和电容器在设备与充电器之间形成共振，实现电能高效传输。

　　想体验无线充电技术的，就顺便配了无线充电器，体验之后还是没有快充给力，感觉也不是高含量技术产品。只是无线充电技术体验的是新鲜感，所以对刺激消费者的消费欲望还是起到很大作用的。

　　华为无线充电器是手机无线充电的Qi标准，Qi无线标准是电磁感应式的。该标准是世界无线充电联盟推出的标准，目的是达到无线充电技术标准统一。还有PMA标准也是电磁感应式，但WiPower标准是磁共振式的。因此，这三种手机也是现行手机无线充电行业标准的主要三种。

　　手机无线充电技术方式电磁感应式，如Qi无线充电标准，是如何构建无线充电传输系统的？

　　无线充电器的基本构成是一铁芯两个线圈，分别为初级和次级线圈。当无线充电器的初级线圈通交流电源，它的铁芯产生交变磁场。此时，只要手机和无线充电器的距离达到一定范围内，集成在手机的次级线圈会感应出一个同频率的交流电压，也就产生了感应电流。相比它的快充，相当于龟速充电了，哈哈～～

　　手机无线充电是什么原理？明明无线了，为啥还得把手机放着充？

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　　关于无线充电的方式，有以下这么几种：

　　充电底座以及手机终端分别内置了线圈，当两者靠近，发射线圈基于一定频率的交流电通过电磁感应在手机接收线圈中产生一定的电流，从而将点能量从发射端转移到接收端，便开始从充电座向手机进行供电。

　　因为原理简单且制作容易，再加上德州仪器、飞利浦、东芝、微软、松下、三星、索尼、高通等厂商的推动，这是市面上最为普及的方式。不过，基于电磁感应实现的无线充电也有着缺点，其中以传输距离严重受限最为头疼。

　　谐振器是由一个小电容并联或串联的大电感线圈组成，而同样的共振频率是能量转移的必要条件。比如两个线圈作为共振器，发射端以10MHz频率振动向周围发散出电磁场，而接受端需要同样以10MHz频率振动，才能接收到这个传递过来的能量。

　　相比于电磁感应，基于磁共振的方式，无线充电实现了长传输距离、高效的供电，并且是一对多的供电方式。不过，因为需要双方同时在同一共振频率，所以电路调频是很重要的，但这并没有那么的容易。

　　原理是将环境电磁波转换为电流,通过电路传输电流。

　　这种无线充电方式传输距离大于10米，适用于远距离小功率充电，并且也可以实现自动随时随地充电。不过，因为转换效率较低的原因，如果用这一方式，充电时间将比较长。

　　这一充电系统主要包括两个组成部分,一个是Wi-Fi接入点(路由器),另外一个部分是定制的充电传感器。值得注意的是，这一方式并不需要对传统的无线路由器进行更换,只需要部署软件等方案,而充电功能可与互联网接入功能并存，不会互相造成影响。

　　优点是可以随走随充，对于用户来说很方便，缺点是充电对象定位不易，很浪费电量。

　　原理是利用超声波将电力隔空输送到15英尺(约合4.6米)外的地方。如此一来，用户只需要使用专用的无线充电套，就可以在充电的同时拿着手机在屋里走动。

　　这种技术是非常安全的，并且接收器的价格也很便宜，体积也小，除了无线充电，还可以实现数据的传输。只不过，其最终的产品可能无法在价格、功率、速度和安全等方面达到预期。

　　这是微软研究出来的一种无线充电新技术“AutoCharge”。据描述，AutoCharge是一种对桌上手机进行自动定位并为其充电的技术。系统包含两个模块，一个是以摄像头形式呈现的具备图像处理功能的监测模块，一个采用UltraFire CREE XM-L T6来聚焦LED光线的充电模块。

　　届时，充电器会不断地旋转,直到检测到一个看起来像智能手机的物体,之后将使用太阳能发电技术所产生的光束为智能手机远程充电。

　　仪表云为您回答：

　　移动电话以无线方式充电，这让人感到很惊奇。我想知道它是如何无线充电的。所以我收集了很多信息，最终理解了原理。无线充电技术又称感应充电和非接触充电，是在无线电力传输技术的基础上发展起来的一种新的充电技术。

　　无线充电技术利用近场感应将能量从无线充电器传输到充电装置，利用接收到的能量对电池进行充电，为装置本身的运行提供能量。由于能量在无线充电器和充电装置之间通过电感耦合传输，因此不需要接线，也不会暴露导电触点。

　　I.电磁感应。

　　充电座和移动终端是内置线圈。当它们接近时，发射线圈通过基于一定频率的电磁感应在手机的接收线圈中产生一定的电流，从而将点能量从发射端转移到接收端，然后开始从充电基座向手机供电。由于原理简单，易于制作，再加上德州仪器、飞利浦、东芝、微软、松下、三星、索尼、高通等厂商的推广，这是市场上最受欢迎的方式。然而，基于电磁感应的无线充电也有其不足之处，其中传输距离受到严重限制，这是最令人头痛的问题。

　　ii.磁共振。

　　磁电机由一个大电感线圈和一个小电容并联或串联而成，相同的谐振频率是能量传递的必要条件。例如，使用两个线圈作为谐振器。发射机以10 MHz频率振动，并向周围地区发射电磁场。接收机需要以10 MHz的频率振动才能接收到发射的能量。与电磁感应相比，基于磁共振的无线充电具有传输距离远、供电效率高等优点，是一种一对多的供电方式。

　　然而，由于双方在同一时间需要相同的谐振频率，电路频率调制是非常重要的，但它不是那么容易。

　　iii.无线电波。

　　其原理是将环境电磁波转换为电流，并通过电路传输电流。该无线充电方式传输距离超过10米，适用于远距离低功耗充电，可随时随地实现自动充电。但是，由于转换效率低，如果采用这种方法，充电时间会更长。

　　iv.WiFi无线充电。

　　该计费系统主要由Wi-Fi接入点(路由器)和定制计费传感器两部分组成。值得注意的是，这种方法不需要取代传统的无线路由器，只需要部署软件等解决方案，并且计费功能可以与Internet接入功能共存，不会相互影响。好处是你走的时候它就能充电。这对用户来说是非常方便的。其缺点是充电对象定位困难，浪费电能。

　　ⅴ.超声波无线充电。

　　其原理是使用超声波将电力输送到15英尺(约4.6米)以外的地方。通过这种方式，用户只需要使用专用的无线充电装置，他们就可以一边用手机在家里走动一边充电。这种技术非常安全，而且接收机的价格也很便宜，体积小，除了无线充电外，还可以实现数据传输。然而，它的最终产品在价格、动力、速度和安全方面可能达不到预期。

　　ⅵ.聚焦于灯光。

　　这是微软公司开发的一种新的无线充电技术“AutoCharge”。AutoCharge被描述为一种用于桌面移动电话自动定位和充电的技术。该系统由两个模块组成，一个是摄像头形式的具有图像处理功能的监控模块，另一个是采用UltraFire Cree XM-L T6对LED灯进行聚焦的充电模块。届时，充电器将继续旋转，直到它检测到一个看起来像智能手机的物体，然后它将使用太阳能技术产生的光束对智能手机进行远程充电。

　　无线充电技术的原理在高中物理课本里

　　说到无线充电技术，不得不提到高中物理所学法拉第的电磁感应定律。电动机是电生磁，从而引起旋转运动；而发电机刚好相反，磁生电。这里的无线充电技术也是通过磁场来传递能量的。

　　其实无线充电技术概念已经出现了将近100年了，只是在近年来在手机领域被提及到的频率较高。并且也只是手机摆脱了充电线的束缚，并没有实际意义。但在生活中可以给我们带来便捷，比如鼠标垫无线充电，在使用电脑的时候同时往鼠标垫上一放，给手机充电。

　　电磁感应无线充电就是充电端和用电端分别内置线圈，靠电生磁，磁生电来达到能量的传递。这个技术的弊端就是距离的限制，基本要处于接近状态才能有效的充电。

　　磁场共振技术是充电端发出一定频率的磁场，而在磁场内的用电端若有相同频率就能够通过共振来达到能量传递。即发送端遇到共振频率相同的接收端，由共振效应进行电能传输。此技术可以实现远距离，多设备同时充电，但随着距离增加损耗也加大。距离越远，传输功率越大，损耗也就越大。

　　两种技术都有自己的优势劣势，而目前最受欢迎的是电磁感应充电技术。在未来生活中，无线充电会慢慢占据日常生活。虽然两种充电技术有自己的劣势，但发展空间还是无限大的，最后技术的突破会给人们的生活带来更加美好的。

　　这里是鹿尚科技，关于无线充电座为手机充电，你觉得有必要吗？欢迎大家在评论区留言讨论！

无线充电的原理是什么？