无线功率传输（WPT）及相关标准

无线功率传输（WPT）及相关标准（包括Qi）。

1. 无线功率传输原理

WPT的工作原理与电源变压器相似，但有一些区别，例如变压器有两个非常靠近的线圈，通常每个线圈都缠绕在铁氧体材料上以增加磁耦合，但在WPT的情况下，磁芯是露天。

实现 WPT 的基本要素有两个，发射器和接收器。
第一个是有一个发射器，它需要电路将 50 Hz 转换为最佳 WPT 频率以提高效率并减少对人体的影响，该频率低于 10 MHz。该发射器连接到产生变化磁场的线圈。

第二个元件是接收器，另一个线圈用于捕获磁场并在其端子之间产生 EMF，还需要一些电路来改变接收功率的频率。下图显示了基本元素：

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谐振电感耦合
用于小距离无线电力传输。通过使用包括电容器和电感器的谐振电路，WPT 可以通过更好的磁耦合来提高效率。尼古拉特斯拉在他的第一个实验中使用了这种方法。

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微波功率传输 (MPT)
将交流转换为直流，然后将直流转换为通常为千兆赫兹的高频微波并传输到太空。接收设备称为 Rectenna，它接收微波并将其再次转换为直流。
激光功率传输
激光可以高度定向，因此功率损耗低，但它会通过大气衰减，这里的接收器很简单，就像太阳能电池一样。

虽然一些承诺 WPT 的公司仍在努力交付产品，但 Qi（发音为“chee”）充电已标准化，并且设备目前可用。成立于 2008 年的无线充电联盟(WPC) 制定了用于电池充电的 Qi 标准。该标准支持感应和谐振充电技术。

感应充电使能量在近距离在发射器和接收器线圈之间传递。电感系统要求线圈彼此靠近并对齐；通常设备与充电板直接接触。谐振充电不需要仔细对准，充电器可以检测到距离最远 45mm 的设备并为其充电；因此，谐振充电器可以嵌入家具中或安装在架子上。

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（Qimini无线充电板上显示的Qi标志）

Qi 标志的存在意味着该设备已通过无线电力联盟注册和认证。

最初推出时，Qi 充电是低功率的，大约 5W。第一批使用 Qi 充电的智能手机于 2011 年推出。 2015 年，Qi 扩展到包括 15W，允许快速充电。

下图显示了 Qi 标准所涵盖的内容：
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只有在Qi 注册数据库中列出的设备才能保证提供 Qi 兼容性。目前有超过7000种产品上市。重要的是要认识到带有 Qi 标志的产品已经过测试和认证；他们使用的磁场不会对手机或电子护照等敏感设备造成问题。已注册的设备保证可与所有已注册的充电器一起使用。

1. WPC Qi

2. IEC

3. IEEE

4. UL

5. ISO

6. BS/EN

来源： 无线功率传输（WPT）及相关标准

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