1、無線充電概述

汽車無線充電PCB是電動汽車除快充、慢充、換電外的電動汽車動力電池補電方式，它與慢充的方式是非常相似的，主要區(qū)別是在于變壓器的傳遞電能的方式發(fā)生了改變，車載充電的變壓器都置于車內(nèi)，而無線充電的變壓器原、副邊繞組分別置于車外和車內(nèi)，通過高頻磁場耦合來傳輸電能。

據(jù)PCB小編了解到，無線充電的電能傳輸主要包括電磁感應(yīng)式充電、磁場共振充電和無線電波式充電三種方式。

電磁感應(yīng)式：電流通過線圈，產(chǎn)生磁場，對附近的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生電流。工作頻率級別一般為KHz，相對的輸出功率大、效率較高。該形式的無線充電需要特定的位置，才能精確充電，充電距離必須控制在0-250px之間。

磁場共振式：發(fā)送端與接收端頻率相同，通過共振效應(yīng)，傳輸電能，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電，充電位置自由度高，但充電的效率不高。一般適合于中距離傳輸，關(guān)鍵的是電能傳輸不受空間非磁性障礙物的影響，在電動車汽車靜態(tài)無線充電中優(yōu)勢更明顯。由于磁場共振充電方式的穩(wěn)定性好、能量轉(zhuǎn)換效率高的特點，目前被采納為最佳的汽車無線充電技術(shù)。

無線電波式：通過電磁波傳輸電能。小功率充電，充電位置不固定，充電時間長，效率低，傳輸距離長。

2、無線充電工作原理

無線充電的工作原理是將電能通過無線傳輸?shù)姆绞较蛲獍l(fā)射，并在接收端接收能量轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)電能的無線傳輸，并將電能存儲到電池內(nèi)實現(xiàn)充電。

無線充電的核心在于耦合線圈，發(fā)射線圈和接收線圈耦合進行能量傳遞，線圈通過無線的方式進行電能傳輸，發(fā)送線圈端由原級電能轉(zhuǎn)換電路、補償電路組成，接收線圈由補償電路、電能轉(zhuǎn)換電路組成，轉(zhuǎn)換完成后給儲能裝置進行充電。

無線充電通過電網(wǎng)將電能傳輸?shù)降孛娉潆娫O(shè)備，地面充電設(shè)備與車端充電設(shè)備通過線圈耦合，將電能進行傳遞，給車輛動力電池充電。電網(wǎng)的交流電通過濾波、整流、PFC、逆變電路通過耦合線圈后，在車端無線充電裝置中進行整流、DCDC電流升壓，轉(zhuǎn)換為動力電池的能量。車端控制器具有通訊、檢測、定位等功能，地面端設(shè)備控制器具有定位、異物檢測、活物檢測等功能。控制器之間通過wifi或者藍(lán)牙進行信號傳遞，車端控制器與VCU、BMS、儀表控制與顯示充電的過程。

地面端與車端進行wifi連接后，進行車與無線充電裝置的身份識別，充電握手連接，完成充電連接后，進入充電啟動階段，對車與無線充電樁的充電兼容性進行確認(rèn)，確認(rèn)電壓及電流平臺等信息，并開始異物、定位、活體檢測，進行充電前的環(huán)境確認(rèn)，完成充電啟動狀態(tài)后，進行充電傳輸，當(dāng)達到充電截止的條件以及故障條件時，停止充電。

目前無線充電的功率按照功率等級不同分為3.7kW、7.4kW、11kW、及22kW，在工作范圍內(nèi)均能達到90%以上的系統(tǒng)效率。

3、無線充電的優(yōu)勢及劣勢

優(yōu)勢：無人駕駛技術(shù)的飛速發(fā)展，使得無線充電成為剛需。無線充電技術(shù)與L3自動駕駛技術(shù)的融合，當(dāng)車輛停在停車場入口處，開啟自動駕駛尋找車位模式，找到車位后，通過遠(yuǎn)程控制的方式實現(xiàn)車輛無線充電，充滿電后，等待駕駛員召喚。無線充電簡單方便，即停即充，不需手動操作，沒有線纜拖拽，大大提高了用戶體驗。安全可靠、方便、極致體驗。

劣勢：成本高，高于傳統(tǒng)直流樁；電能損耗高于充電樁；電磁輻射是否有傷害性的不確定性；功率小，屬于慢充的形式。

4、無線充電技術(shù)的硬件方案設(shè)計

最后PCB廠小編介紹一下，耦合線圈將無線充電系統(tǒng)分為GA（地面部分）和VA（車載部分），這兩部分之間沒有電氣上的物理連接。兩者都有獨立的數(shù)字控制電路，包含無線數(shù)據(jù)通信單元，分別稱為地面、車載通信單元。地面、車載通信單元通過Wi-Fi、藍(lán)牙等無線通信進行數(shù)據(jù)交互。地面、車載部分都包含單相全橋逆變/PWM整流電路。當(dāng)動力電池充電時，地面部分的單相全橋逆變/PWM整流電路可以采用“移相控制”工作在逆變狀態(tài)，而車載部分的單相全橋逆變/PWM整流電路工作在整流狀態(tài)；當(dāng)動力電池放電時，與之相反。