無線充電器技術和解決方案

　　使用導向定位，接收器線圈中心必須與發射器線圈中心對齊。否則，傳輸功率和傳輸效率將顯著降低。因此，發射器線圈和接收器線圈中使用了兩個磁體以便對準和會聚磁力線。

　　自由定位是較好的發射器類型，因為它使最終用戶能夠方便地進行無線充電。有兩個子類型來實現此功能。一個是移動發射器線圈，另一個是發射器線圈矩陣。在第一種類型中，當接收器放在發射器表面時，發射器通過移動線圈與接收器線圈對齊，然后傳輸功率。在第二種類型中，發射器線圈由線圈矩陣形成。當接收器放在發射器上時，將會激活接收器線圈周圍的一個或多個線圈，并向接收器傳輸功率。

　　功率發射器有一個DC或AC塊，例如，一個半橋連接至串聯諧振電路。Cp和Lp參數及輸入電壓因發射器不同而異。DC至AC開關的工作頻率在110kHz時為正常，為控制功率可能會變為205kHz。諧振回路也用于優化功率傳輸。

　　功率發射器也有一個通信塊以解調接收器的功率傳輸控制信息。其由電壓或電流檢測電路形成。

　　功率接收器

　　功率接收器通常是便攜設備，其硬件設計比發射器更簡化。通常包括四個部件：功率提取塊、全橋整流電路、電壓調節塊和通信控制塊。

　　功率提取塊由包括接收器線圈(Ls)和串聯諧振電容(Cs)的串聯諧振電路組成。諧振電路用于優化功率接收。并聯電容提供并聯諧振電路用于檢測接收器。

　　全橋整流器用作AC至DC電路，將接收波轉換為穩定電壓。電壓調節塊為DC至DC電路，將較高的接收電壓轉換為負載所需的電壓。通信控制塊用于將功率控制信息(如控制錯誤包)傳輸至功率發射器，以調節功率傳輸操作點或功率發射器的其他狀態。

　　開放的溝通

　　在WPC標準中定義的發射器和接收器之間的通信為單向通信。通信方向是從接收器到發射器。功率接收器通過更改其阻抗(如電阻或電容)調節功率量，此操作將導致發射器線圈電流或線圈電壓定期改變。發射器可檢測線圈電流或線圈電壓變化，用于解調通信信息。該標準定義發射器線圈電流幅度的最小幅度差，或邏輯高電平和邏輯低電平之間的線圈電壓。分別為15mA和200mV。

　　WPC標準還定義通信中的數據格式。在每次數據傳輸中，將傳輸一個數據包。一個數據包由一個用于位同步的前同步碼(11位以上1)、指明數據包類型的一字節消息頭、消息信息(1~27字節)和一個檢驗和字節組成。一個數據字節為11位串行格式。此格式由一個位起始位、八個數據位、一個校驗位和一個位停止位組成。起始位為零。數據位的順序從最低有效位開始。校驗位為奇數，停止位為一。數據位采用差分雙相碼編碼，其速度為2Kbps。數據格式如圖7所示。

　　功率傳輸系統控制

　　從功率發射器到功率接收器的功率傳輸包括WPC標準中定義的四個階段。它們是選擇階段、Ping階段、標識和配置階段以及功率傳輸階段。各階段之間的關系如圖8所示。

　　選擇

　　在此階段，功率發射器檢測其表面上是放置物體還是移除。功率發射器可通過許多方法實現此功能。如果功率發射器檢測到一個或多個物體，它應嘗試找到這些物體并區分潛在功率接收器和異物。在某種情況下，功率發射器應嘗試選擇一個主單元和一個功率接收器用于功率傳輸。如果功率發射器選擇一個主單元和一個功率接收器，則應進入Ping階段。另一方面，如果功率傳輸器未識別潛在功率接收器或時間超時，則將進入待機工作模式。