无线充电是不透过连接器或金属接点作为媒介，来进行电力传输的技术。也被称作为感应充电、非接触式充电等。作为非常具备前景性的技术之一，无线充电已在手机、相机、医疗器械和笔记本电脑等多个领域得到成功应用。

随着电动汽车的快速发展，动力电池进行无线充电已是时代的需求。

那么问题来了，汽车无线充电的原理是怎么回事呢？目前又有什么技术障碍呢?

 

无线充电的原理是什么？

无线充电的基本原理，是将交流电转换成变化的磁场，通过空气的传输后，再转换成电流输出给设备充电，简单的讲仍是磁生电、电生磁的过程。

（左上图一：无线充电的基本原理图）工作时输入交流市电，经全波整流和滤波后成DC直流电，通过2兆有源晶振的高频斩波，转为高频交流电，供给初级线圈产生高频交变的磁场，次级线圈受到磁场感应而耦合能量，产生高频交流电流，再经整流和滤波为直流电后，给动力电池充电。

图中的能量以磁场形式进行无线传输，相当于一个隔离变压器实现了无线充电，形成电源发送端和能量接收端。

而斩波成高频电的原因能较大减少能量传播损耗，提升能量传输效率，变压器同时还有电气安全隔离的作用。

（左下图二：动力电池无线充电技术的示意图）实际使用的动力电池无线充电技术，请参见图二。把供电端高频交变磁场的GA初级线圈，以导轨形式埋在地下，车辆通过能量拾取装置即次级线圈VA来接收电能，静态或行驶态给车载动力电池充电。
 

柔性线路板厂讲从图二中的红色圆圈可见，电磁场能量转换是无线充电的核心技术，当前主要有四种能量转换的方式：

01 电磁感应式 

电磁感应式是现代无线充电中应用比较广泛的技术，将充电电源端作为发射端，有GA初级线圈，充电车辆接收端设置VA次级线圈，通过电磁感应原理，次级线圈感生电流就构建无线电能传输系统。
但这种技术仍然存在一定的缺点，主要是能量四面发散传输效率很低，传输距离很短只有10厘米的极小范围。
 

02 磁场共振式

磁场共振式是采用两个规格完全匹配的初级、次级线圈进行耦合，利用谐振原理获得最大的传输效率。这种传输方式的距离可达数米，效率可达40%～60%！初步具备了商业运行的条件。

（图三）磁场共振式能量传输示意图

（图四）传输磁场能量的谐振线圈

03 无线电波式

无线电波式属于应用最早的技术，利用微波来发射和接收能量，传输效率较低，具体的实用场景受限。

04 微波谐振式

微波谐振式是利用微波来传递能量，如家用微波炉即用到热效应。将微波能量转回为电信号，车辆接受到能量波后，再经过共振和整流电路，还原为给动力电池充电的直流电，实现无线充电的功能。微波传输的缺点是能量散发散乱，实用效率较低。

无线充电技术面临的困境？

FPC厂了解到，发展电动车无线充电，涉及的先进技术领域甚多，相应的，遇到的瓶颈也会增多。如磁性材料、系统集成控制、模组及传输线圈设计及制造等，尤其是涉及技术含量极高的IC芯片技术，利润高达整个产业链的30%以上，其技术壁垒也极高，在很大程度上直接影响无线充电技术的发展！