電場耦合式無線供電模塊的無線供電技術(shù)

在目前被采用的無線供電方式中，除了村田公司正在采用的電場耦合方式之外，還有電磁感應(yīng)方式、磁共振方式和電波方式。

無線供電方式	示意圖	簡要說明
電場耦合方式 (村田公司采用的方式))		將兩個平面電極平行排列，利用電場耦合原理來供電的方式
電磁感應(yīng)方式		利用兩個平行排列的線圈間因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理來供電的方式
磁共振方式		其原理與電磁感應(yīng)方式相同，利用磁共振現(xiàn)象進(jìn)行的非接觸供電方式
電波方式		將天線接收到的電波信號轉(zhuǎn)換成電能的方式

電場耦合式無線供電技術(shù)

村田公司的電場耦合式無線供電模塊是由2個非對稱偶極子按垂直方向排列而成的，這組偶極子各由供電部分和接收部分的活性炭電極和接地電極組成。無線供電模塊就是通過這2個非對稱偶極子的電場耦合而產(chǎn)生的感應(yīng)電場來供電的。 利用這種電路結(jié)構(gòu)，村田開發(fā)了位置隨意性強且傳輸效率高的電場耦合式無線供電模塊。（村田公司開發(fā)的此電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得了專利 (專利No PCT/FR2006/000614) 。）

電場耦合式供電系統(tǒng)的基本電路結(jié)構(gòu)以下是采用村田公司的技術(shù)開發(fā)的無線供電系統(tǒng)的塊圖。

塊圖

無線供電系統(tǒng)的供電部分是由供電模塊和供電電極組成的，而接收部分則是由接收電極、接收模塊和DC-DC轉(zhuǎn)換器組成的。通過利用我公司的電源電路設(shè)計技術(shù)，我們?yōu)楣╇娔K設(shè)計了電源電路，并在供電模塊中安裝了能夠確保產(chǎn)品安全性的控制電路。 來自供電模塊的被轉(zhuǎn)換成交流電的電流在經(jīng)過由供電電極和接收電極之間形成的耦合電容的耦合后，被傳遞到接收部分。 通過在接收部分安裝了整流電路和電壓轉(zhuǎn)換電路，無線供電系統(tǒng)能夠向電池和電子設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電。 在采用電場耦合方式供電的過程中，需要轉(zhuǎn)換電壓。以下的圖是電壓轉(zhuǎn)換的一個事例。 雖然流過無線供電部分 (電場耦合部分) 的電流是高電壓電流，但由于其電流值非常小，所以不用擔(dān)心電極會發(fā)生發(fā)熱的現(xiàn)象。 在控制高電壓電流方面，村田公司獨自采取了以下這些安全措施。

塊圖/電壓的推移

為了控制無線供電部分的高電壓電流，村田公司采用了自己開發(fā)的安全控制技術(shù)，能夠確保該產(chǎn)品具備高度的安全性。

供電模塊具有能夠檢測電流負(fù)荷和其變化的功能。

通過利用以上的功能，當(dāng)檢測出充電臺上沒有需要充電的電子設(shè)備，或者正在充電的電子設(shè)備的電池電量已充滿，供電模塊會自動停止供電。

通過利用以上的功能，當(dāng)檢測出非屬于充電對象的金屬物體或人體等接觸充電臺時，供電模塊會自動停止供電。

如果萬一發(fā)生了放電現(xiàn)象，供電模塊會自動停止供電，防止因放電引起冒煙和失火。

另外，為了確保使用了村田公司的無線供電模塊的電子設(shè)備的安全性，村田正在為客戶提供電極周邊電路結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)支持服務(wù)。此服務(wù)內(nèi)容主要為以下2點。

為電極實施絕緣處理。

為客戶實施能夠讓接收電極安裝在電子設(shè)備的外殼內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計。

文章來源：村田制作所