磁共振与磁感应无线充电技术的区别

无线电能传输WPT（Wireless Power Transfer)也称之为非接触电能传输CPT (Contactless Power Transmission)，通过空间场 (如电场、磁场、微波、超声波等)实现将电能由电源端传递至用电设备的一种传输模式。市场常见的无线充电产品，其典型结构为发射端接入电网，通过驱动线圈产生交变，接收端通过线圈接收交变信号并转化为电能对电池进行充电。通常还伴随发射和接收端同时进行信号传输以及对电池状态的监测和管理。

目前，市场上存在多种无线充电技术，其中最受关注的是磁感应和磁共振技术。基于中惠创智磁共振无线供电技术领域长期的技术研发，本文简单介绍磁感应和磁共振无线充电的原理区别。

一、电磁感应无线充电技术

初级线圈流通一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生感应电流，从而将能量从传输端转移到接收端，主要应用于消费类电子产品的磁感应短距离代无线充电技术，目前，电磁感应式无线充电有两个主要的标准。Qi标准和PMA标准，磁共振主要有一个标准A4WP使用的是6.78MHz。Qi和PMA这两个标准都是基于电磁感应原理为设备充电，区别的关键在于其使用的频率不同。PMA无线充电：Power Matters Alliance的简称，PMA无线充电标准使用的频率是277-357KHz。Qi无线充电：发音为 "chee"，Qi无线充电是由无线电力联盟（WPC）创建的。它工作的频率为100-205KHz。目前市场主要基于WPC-Qi标准用于低功率20W以内的8mm距离以内的无线充电，典型应用场景为手机无线充电。其技术原理如下：

二、磁共振耦合无线电能传输技术：
磁共振式也称为近场谐振式，由能量发送装置和能量接收装置组成。当两个装置在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。其原理与声音的共振原理类似，排列在磁场中的相同振动频率的线圈及其补偿结构，可从一边向另一边供电。适合中大功率、中距离充电。其技术原理如下：

相对磁感应，磁共振是未来市场应用发展的主流，磁共振无线充电可以看作是磁感应式的加强版，它需要发射和接收两个共振系统，可分别由感应线圈及其补偿结构制成。通过调整发射频率使发射端产生该频率的电流振荡，其主要产生的不是向各方向辐射的电磁波，而是一种非辐射磁场，即把电能转换成磁场，在两个线圈间形成一种能量通道。因此磁共振无线供电可以实现更高的转换效率（87%-97%），传输更大的功率（目前市面最大实现30kW），并且通过调整线圈的设计达到更远的传输距离。磁共振方式可以灵活的与2.4G/蓝牙/NFC等主流通讯方式结合。实现发射端和接收端能量传输和闭环控制同时，实现发射接收之间电力通讯，及对多个设备进行配对乃至同时充电。

生物安全方面：医疗诊断设备-磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），磁共振是一种无损检测，检查中向人体发射的射频脉冲是一种无线电波，频率在107 Hz左右。医学检查中的核磁共振成像仪的磁场强度一般为1.5-3特斯拉，大约是50纬度的地球磁场强度的7500-15000倍。在如此强大的磁场下，结合特定的编码技术，经过空间定位及信号重建，人体的内部组织就可以呈现出来。我公司磁谐振无线供电系统线圈周围磁场强度小于10mT，由于使用频率范围为20~150KHz，系统的波长较长，且在传能区域中波特性不明显。针对电磁安全标准，目前国际上最权威的是由国际非电离辐射防护委会 (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection，ICNIRP)和IEEE标准协调委员会28 (Standards Coordinating Committee 28，SCC28)分别制定的ICNIRP 1998和 ICNIRP 2010]以及   IEEE C95.1-1992, IEEE C95.1-2005。这些安全导则定义了两种不同的暴露极限：1)   基本限值；2)   参考水平或最大允许暴露量。基本限值定义了阈值，大于该阈值预计会产生生物学效应。这些影响可能是高于 100 kHz 的 RF 能量吸收引起的组织发热，或低于10 MHz 的人体中的接触电流或感应电流或电场对神经的刺激。RF 能量吸收受到平均比吸收率(Specific Absorption Rate, SAR)的限制。

我司产品均符合上述标准平均吸收率要求。

从物理原理上看，它属于非辐射无线电能量传输方式，因此在自由空间中电磁辐射损耗很小。例如，典型的50W磁共振无线充电系统，其总辐射能量小于500MW，因此，磁共振无线充电技术提供了一种安全的无线充电方式，对人体以及体内植入器件和周围电子电气设备兼容性好、抗干扰能力强、安全可靠。可以根据应用的需求设计不同成本的解决方案，灵活度高。并可以满足充电供电系统的防水，防尘，防振动，防爆的高等级需求。

目前主流的无线供电技术对比：

通过上表比较，磁共振技术优势明显，市场应用前景广阔。中惠创智的核心技术为耦合式磁共振无线电能传输技术，技术布局以点对点无线供电为基础，坚持自主创新，核心技术拥有自主知识产权，拥有目前市场上1-10CM充电距离最可靠高效的无线充电方案。