电场耦合式无线供电系统：实现轻松无线充电-第3页-北极星电力软件网

投稿

我要投稿

实现位置自由

电场耦合方式的特点大致有三：①充电时可实现位置自由，②电极薄，③电极部的温度不会上升。

首先来看第一个特点，即位置自由。虽然不能像磁场共振方式那样以数m的较长距离来传输电力，但水平方向的位置自由度较高。比如，用户将便携终端随意放置在供电台位上即可充电。这有助于提高用户便利性。

实际上，与电磁感应方式比较一下的话，这一不同就会清楚无疑（图6）。当电极间的错位（dz/D）为1时，送电侧与受电侧的电极及线圈几乎不重叠，处于大幅错位状态。从图中便可一目了然，电场耦合方式即使电极有相当于1的错位，传输效率也只下降了20％。由此便可得知，电极间错位较少时，该方式的传输效率只会下降10％左右。

图6：实现出色的位置自由度

图中比较了电场耦合方式与电磁感应方式对水平错位的效率变化。

而电磁感应方式则不同，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。稍有错位的话，传输效率就会急剧下降。因此，采用电磁感应方式的业界团体WPC制定的“Qi”规格为实现位置自由而不得不绞尽脑汁。比如，排列大量送电线圈，并用马达驱动送电线圈。

而电场耦合方式只凭简单构造即可应对错位问题，因此不仅能够提供便利性，而且还可降低系统成本。

设计自由度高的电极

电场耦合方式的第二个特点是电极薄。可以说，能够减薄到无论多么薄都没关系的程度。因此容易嵌入机器，可支持多种机器。

比如在配备到薄型化要求极高的智能电话上时，只粘贴1.5cm见方、厚5μm左右的电极材料（比如铜箔）即可（图7）。

图7：嵌入智能电话后盖的示例

由于可使用极薄的电极，因此容易嵌入智能电话等。电极不一定非要是四方形，任何形状都可以。

另外，还可制成多种形状。没有必要非制成四方形不可，也可以是三角形、圆形及细长的电极。电极使用的材料也可随意，导电体的话最好，除铜箔外还可使用铝箔、透明电极、薄膜及镀金等材料。因此可以说，在嵌入多种构成及大小的机器时，设计自由度较高。

第三点是电极部分的温度不会上升，这也是很重要的特点（图8）。村田制作所在与客户讨论的过程中，经常谈及热对策的重要性。由于温度不会上升，因此能够将电极部分接近容易受热劣化的电池组来配置。

图8：电极部分的温度不会上升

由于电极部分不会发热，因此即使靠近电池组来配置，电池受热劣化的可能性也很低。

至于电极部分缘何不发热的原因如图5所示，这与提高电压有很大关系。由于将电压提高到了1.5kV左右，电极部分流过的电流只有数mA左右，因此在原理上抑制了发热的致因。

当然，送电模块及受电模块由于配备有电源电路，电源电路的电力损失会变成热，因此仍会发生10～20℃左右的热量（图9）。不过，这一点在设计阶段即可采取对策，比如将送电模块及受电模块远离电池组来配置。（未完待续，特约撰稿人：家木英治，村田制作所技术事业开发本部本部长，乡间真治，村田制作所技术事业开发本部应用技术商品部商品企划课股长）

图9：受电部分的发热可通过设计采取对策

受电模块会因降压电路及DC-DC转换器等发生电力损失而产生热量。不过，可采取远离电池组或配置在容易散热之处等对策。

三个新课题

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

用友-陈森：以信息化服务于投资建设过程

电场查看更多>无线供电查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

电场耦合式无线供电系统：实现轻松无线充电

用友-陈森：以信息化服务于投资建设过程

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~