1、無(wú)線充電概述

汽車(chē)無(wú)線充電PCB是電動(dòng)汽車(chē)除快充、慢充、換電外的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池補(bǔ)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(chē)載充電的變壓器都置于車(chē)內(nèi)，而無(wú)線充電的變壓器原、副邊繞組分別置于車(chē)外和車(chē)內(nèi)，通過(guò)高頻磁場(chǎng)耦合來(lái)傳輸電能。

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

電磁感應(yīng)式：電流通過(guò)線圈，產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)附近的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流。工作頻率級(jí)別一般為KHz，相對(duì)的輸出功率大、效率較高。該形式的無(wú)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(chǎng)共振式：發(fā)送端與接收端頻率相同，通過(guò)共振效應(yīng)，傳輸電能，可實(shí)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(dòng)車(chē)汽車(chē)靜態(tài)無(wú)線充電中優(yōu)勢(shì)更明顯。由于磁場(chǎng)共振充電方式的穩(wěn)定性好、能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，目前被采納為最佳的汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)。

無(wú)線電波式：通過(guò)電磁波傳輸電能。小功率充電，充電位置不固定，充電時(shí)間長(zhǎng)，效率低，傳輸距離長(zhǎng)。

2、無(wú)線充電工作原理

無(wú)線充電的工作原理是將電能通過(guò)無(wú)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(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸，并將電能存儲(chǔ)到電池內(nèi)實(shí)現(xiàn)充電。

無(wú)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(jìn)行能量傳遞，線圈通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行電能傳輸，發(fā)送線圈端由原級(jí)電能轉(zhuǎn)換電路、補(bǔ)償電路組成，接收線圈由補(bǔ)償電路、電能轉(zhuǎn)換電路組成，轉(zhuǎn)換完成后給儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電。

無(wú)線充電通過(guò)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(chē)端充電設(shè)備通過(guò)線圈耦合，將電能進(jìn)行傳遞，給車(chē)輛動(dòng)力電池充電。電網(wǎng)的交流電通過(guò)濾波、整流、PFC、逆變電路通過(guò)耦合線圈后，在車(chē)端無(wú)線充電裝置中進(jìn)行整流、DCDC電流升壓，轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池的能量。車(chē)端控制器具有通訊、檢測(cè)、定位等功能，地面端設(shè)備控制器具有定位、異物檢測(cè)、活物檢測(cè)等功能?？刂破髦g通過(guò)wifi或者藍(lán)牙進(jìn)行信號(hào)傳遞，車(chē)端控制器與VCU、BMS、儀表控制與顯示充電的過(guò)程。

地面端與車(chē)端進(jìn)行wifi連接后，進(jìn)行車(chē)與無(wú)線充電裝置的身份識(shí)別，充電握手連接，完成充電連接后，進(jìn)入充電啟動(dòng)階段，對(duì)車(chē)與無(wú)線充電樁的充電兼容性進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)電壓及電流平臺(tái)等信息，并開(kāi)始異物、定位、活體檢測(cè)，進(jìn)行充電前的環(huán)境確認(rèn)，完成充電啟動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)行充電傳輸，當(dāng)達(dá)到充電截止的條件以及故障條件時(shí)，停止充電。

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

3、無(wú)線充電的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)

優(yōu)勢(shì)：無(wú)人駕駛技術(shù)的飛速發(fā)展，使得無(wú)線充電成為剛需。無(wú)線充電技術(shù)與L3自動(dòng)駕駛技術(shù)的融合，當(dāng)車(chē)輛停在停車(chē)場(chǎng)入口處，開(kāi)啟自動(dòng)駕駛尋找車(chē)位模式，找到車(chē)位后，通過(guò)遠(yuǎn)程控制的方式實(shí)現(xiàn)車(chē)輛無(wú)線充電，充滿電后，等待駕駛員召喚。無(wú)線充電簡(jiǎn)單方便，即停即充，不需手動(dòng)操作，沒(méi)有線纜拖拽，大大提高了用戶(hù)體驗(yàn)。安全可靠、方便、極致體驗(yàn)。

劣勢(shì)：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(wú)線充電技術(shù)的硬件方案設(shè)計(jì)

最后PCB廠小編介紹一下，耦合線圈將無(wú)線充電系統(tǒng)分為GA（地面部分）和VA（車(chē)載部分），這兩部分之間沒(méi)有電氣上的物理連接。兩者都有獨(dú)立的數(shù)字控制電路，包含無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元，分別稱(chēng)為地面、車(chē)載通信單元。地面、車(chē)載通信單元通過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙等無(wú)線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。地面、車(chē)載部分都包含單相全橋逆變/PWM整流電路。當(dāng)動(dòng)力電池充電時(shí)，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(chē)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(dòng)力電池放電時(shí)，與之相反。