在两大阵营你来我往的激战之下,磁共振无线充电商品化加速。
2015年无线充电产品纷纷冒出头抢市,譬如苹果AppleWatch、三星Gear S2,除了智慧手表外,IKEA也陆续推出具备无线充电功能的家具。但上述产品多采用磁感应的充电方式;尽管磁感应的充电效率高,却碍于必须一对一、精准对位才能充电的限制,加上充电功率低而延长充电时间,在在造成使用者不便。
因此,为了能一对多无线充电、提高功率与缩短充电时间,以及拥有更弹性与自由的充电距离,磁共振无线充电技术渐成新宠,业界亦普遍看好其后续发展。
目前,在无线充电市场上,除了磁共振和磁感应这两项技术在角逐之外,也面临标准不一的情形。在标准的竞赛中主要由WPC与AirFuel(为A4WP/PMA合并后的新联盟)在争夺霸主宝座,但因这两大阵营都拥有磁感应与磁共振技术,究竟日后谁能在磁共振无线充电市场杀出重围,也成为众所关注之焦点。
过去,WPC因较早投入研发磁感应技术,而拥有较多会员与磁感应商品,抢占无线充电版图前程似锦,而A4WP则一直专注研发磁共振技术,但却迟迟无商用产品推出,使其在无线充电市场上稍居后位。
不过,风水轮流转,在各界纷纷看好磁共振前景下,较早研发磁共振的A4WP,可望因技术日益成熟、有助建置无线充电环境,加上最快2015年底(最慢2016年初)将有磁共振产品出炉,而有机会于磁共振无线充电的竞赛中拔得头筹。
无线充电器主要用到的磁性材料有:NdFeB永磁体、NiZn铁氧体薄磁片、MnZn铁氧体薄磁片、柔性铁氧体磁片;用软磁铁氧体材料制作的各种隔磁片作为无线充电技术的主要部件,在无线充电设备中起增高感应磁场和屏蔽线圈干扰的作用。无线充电器对软磁铁氧体材料性能和产品尺寸、可靠性等要求较高,接收端对其要求更高。
固定位置型充电器应用钕铁硼永磁片定位,终端设备需要放在固定的位置才能进行充电和实现充电效率最大化。固定位置型充电器谐振频率较高,一般采用具有损耗小、高频磁屏蔽效果好的NiZn铁氧体薄片作为隔磁片。单线圈自由位置型充电设备内部的线圈带有驱动装置,可在平面中移动。其通过自动检测终端设备放置位置,移动线圈至该位置,使线圈的位置与终端接收位置相一致。从而实现充电及提高充电效率,此类设计,可允许终端放在充电板上的任何位置进行充电。Qi标准规定此类充电器工作频率为140kHz,由于线圈需要移动,要求隔磁片具有较高的可靠性,所以隔磁片一般应用流延工艺制作的柔性磁片。
多线圈自由位置型充电器可以同时为多部终端充电,其内部排列了多个线圈,这些线圈覆盖了充电座的大部分区域。由此,终端可以比较自由地放置在充电座上,充电器会自动选择几个能高效传输的线圈来供电。Qi标准规定,多线圈自由位置型充电器工作频率为105kHz-113kHz,隔磁片一般选用具有高Bs和低损耗特性的MnZn功率材料。
应用于无线充电系统中的永磁体材料,一方面,增强发射和接收线圈间磁通量,提高传输效率;另一方面,作为发射和接收之间的定位装置,便于终端设备快速准确定位。小型无线充电设备多用NdFeB永磁体材料;大型的无线充电设备可用永磁铁氧体材料代替NdFeB永磁体材料,降低成本。