基于紅外線的無線充電技術(shù)有何進展？

無線充電是一項在許多電子應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，例如消費電子、汽車和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。對于低功率設(shè)備，無線OTA(空中下載技術(shù))功率傳輸具有顯著優(yōu)勢，包括無需繁瑣的連接電線以及減少或消除需要維護進行更換的電池。Wi-Charge已經(jīng)發(fā)布了一項關(guān)于改進其技術(shù)以促進行業(yè)發(fā)展并為更多設(shè)備和程序提供無線充電的重要公告。

Wi-Charge公司基于紅外線的無線充電技術(shù)，和我們常見的線圈感應(yīng)電能傳輸有很大區(qū)別，應(yīng)用場景也擴大了很多。文末可以觀看更詳細的視頻介紹，不要錯過哦，更多新奇有趣的資訊關(guān)注

EDN電子技術(shù)設(shè)計視頻號。

無線充電解決方案

在提供此類解決方案的公司中，Wi-Charge脫穎而出。該公司總部位于以色列瑞荷渥特，開發(fā)了一種基于紅外線的無線充電技術(shù)，因而有別于傳統(tǒng)的感應(yīng)電能傳輸和射頻充電。

Wi-Charge開發(fā)了AirCord，這是一種由發(fā)射器和接收器組成，使用光束為不同類型的設(shè)備充電的無線充電解決方案。根據(jù)Wi-Charge的說法，與其他技術(shù)功率隨距離的平方而降低不同，這項技術(shù)的功率與距離無關(guān)。

此外，該技術(shù)只會向目標設(shè)備供電，不會將不必要的輻射傳播到周圍環(huán)境中。

無線電力發(fā)射器(圖1)連接到電網(wǎng)(交流電或直流電)，將電能轉(zhuǎn)換為安全的紅外線光束，為客戶端設(shè)備提供能量。

另一邊，可以插入或嵌入客戶端設(shè)備的無線電力接收器將紅外能量轉(zhuǎn)換回電能。然后接收器可以使用該能量為內(nèi)部電池或超級電容器充電。

接收器發(fā)回客戶端設(shè)備的遙測數(shù)據(jù)，包括電池狀態(tài)、使用情況統(tǒng)計、賬單信息等。

單個發(fā)射器可以為多個設(shè)備(自動識別)供電，而多個發(fā)射器也可以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無線電力發(fā)射器(圖片來源：Wi-Charge)

Gen2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接收器來推進其實現(xiàn)無線世界的目標。Wi-Charge Gen2接收器是該行業(yè)的一項重大進步，它為設(shè)備制造商提供了直接訪問權(quán)限，并在功率、簡化集成和外形尺寸方面設(shè)定了新規(guī)范。

根據(jù)Wi-Charge的說法，新的升級在增加了功率的同時減少了占用的空間，從而增強無線充電能力和設(shè)備適用范圍。Wi-Charge接收器占用的空間比以前的版本小30%，功率則增加了40%，現(xiàn)在可以兼容更多種類的設(shè)備和用例。

根據(jù)Wi-Charge介紹，接收器在以下方面得到了改進：

• 完整的充電解決方案：Gen2接收器現(xiàn)在帶有電池充電器、控制接口并可定制輸出電壓。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，以及為需要更多功率來運行其功能或總體上來看有更多耗電功能的設(shè)備供電

• 減少客戶端設(shè)備的物料清單(BOM)。這是更簡單的電子集成、改善的美學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)造就的結(jié)果。

“對于第一代接收器，這些新的增強功能并不存在，一切都要在客戶方面完成。我們的第二代接收器在一個封裝中包含了所有這些功能，這受到了我們客戶的高度贊賞，因為它使集成變得微不足道且成本更低，”Wi-Charge的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席商務(wù)官Ori Mor在接受EE Times采訪時說。

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

Gen2接收器的工作參數(shù)，例如用于為電池充電的電壓強度，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，從而節(jié)省時間并降低成本。而對于上一代接收器，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、變壓器和處理器，處理器通過I2C總線通信電池組內(nèi)有多少電池可用。

Wi-Charge研發(fā)副總裁Eli Zlatkin

“在我們的第二代技術(shù)中，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)進行配置。就是這樣，你只需要進行布線和機械封裝。”Wi-Charge研發(fā)副總裁Eli Zlatkin說。

新接收器在功率、尺寸和成本方面實現(xiàn)了實質(zhì)性改進。正如Zlatkin指出的那樣，不是功率增加了，而是效率增加了。

“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，我們的低功率設(shè)備提供60mW，而現(xiàn)在它們能提供100mW。從250到330mW的更高功率設(shè)備，所有這些都是使用相同的傳輸功率強度實現(xiàn)的?！盳latkin表示。

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領(lǐng)悟如何使用控制器來實現(xiàn)的。該模塊不是為外部集成而設(shè)計的，也不是為消費者應(yīng)用設(shè)計的即插即用設(shè)備。它通過上一代產(chǎn)品所沒有的小型低成本連接器，僅用于設(shè)備內(nèi)部集成，。

此外，可以構(gòu)建具有多個發(fā)射器和接收器的網(wǎng)絡(luò)(如圖2)，從而允許客戶將特定設(shè)備優(yōu)先于其他類型的設(shè)備。它可以視為是一種服務(wù)質(zhì)量(QoS)功能，其中某個客戶可能會為更高的充電優(yōu)先級付出更多。

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

例如，如果在同一個網(wǎng)絡(luò)中有一把智能鎖和一把牙刷，那么鎖的電池是否充足可能更為重要。因此，根據(jù)Wi-Charge的描述，我們可以定義一個策略，讓鎖的充電優(yōu)先級高于牙刷。

“明年，我們的重點將放在無線供電廣告顯示器、智能鎖和其他用于小型建筑接入控制的智能設(shè)備上。我們已經(jīng)在開發(fā)可以放在會議室或餐廳的商用充電板，以及牙刷充電器。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，我們無法透露我們在用戶側(cè)與OEM合作的情況。但那很令人興奮，”Mor總結(jié)道。