qi無線充電原理是什么？它的無線充電有什么提升？

Qi是全球首個(gè)推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，以下簡稱“聯(lián)盟”)推出的“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)，具備便捷性和通用性兩大特征。首先，不同品牌的產(chǎn)品，只要有一個(gè)Qi的標(biāo)識，都可以用Qi無線充電器充電。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸，在不久的將來，手機(jī)、相機(jī)、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電的大規(guī)模應(yīng)用提供可能。 [1]"Qi"這個(gè)圖標(biāo)是漢語中“氣”的拼音(Qi)，含義為是“在亞洲哲學(xué)中代表“炁”-一股無形的能量。Qi基于電磁感應(yīng)原理進(jìn)行輸電。感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)的基本原理如圖1所示。這個(gè)系統(tǒng)由發(fā)射器線圈L1和接收器線圈L2組成，兩個(gè)線圈共同構(gòu)成一個(gè)電磁耦合感應(yīng)器。發(fā)射器線圈所攜帶的交流電生成磁場，并通過感應(yīng)使接收器線圈產(chǎn)生電壓。這種電壓可用于為移動設(shè)備供電或?yàn)殡姵爻潆姟ｋ娔軅鬏斝嗜Q于感應(yīng)器之間的耦合(k)和它們的品質(zhì)(Q)。(見優(yōu)值因數(shù))耦合不僅與兩個(gè)感應(yīng)器(z)之間的距離以及相對大小(D2 /D)有關(guān)，還與線圈的形狀和它們之間的角度有關(guān)。

Qi無線充電系統(tǒng)由基站和移動設(shè)備組成?；景粋€(gè)或多個(gè)發(fā)射器，發(fā)射器將提供用以接收的能量。移動設(shè)備包含一個(gè)接收器用來提供電能給負(fù)載(如電池)，接收器還將為發(fā)射器提供信息。發(fā)射器內(nèi)有能量轉(zhuǎn)換單元，將電能轉(zhuǎn)換為無線能源信號，接收器內(nèi)的能量收集單元則將無線能源信號轉(zhuǎn)換為電能。接收器將根據(jù)需要將電能輸送至負(fù)載，發(fā)射器根據(jù)接收器的需要適配能量傳遞。

qi無線充電原理

Qi WPC標(biāo)準(zhǔn)定義了磁感應(yīng)式無線電能傳輸系統(tǒng)中所有重要的參數(shù)，如發(fā)射器和接收器的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制和通訊接口等方面。

發(fā)射器使用H橋和LC震蕩電路將DC電壓轉(zhuǎn)換AC電壓，當(dāng)接收線圈被放置在發(fā)射線圈之上，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在接收器線圈上可感生交流電壓，此交流電壓經(jīng)接收器整流橋整流后，即可得到直流輸出電壓，再經(jīng)由穩(wěn)壓調(diào)節(jié)(LDO/BUCK)后，即可用于驅(qū)動負(fù)載。

傳輸功率的調(diào)節(jié)通過ASK和FSK通訊完成。ASK是接收器向發(fā)射器發(fā)送信息的調(diào)制方式，F(xiàn)SK是發(fā)射器向接收器發(fā)送信息的調(diào)制方式。接收器通過對接收到的交流電進(jìn)行調(diào)制的反向散射方法，持續(xù)不斷地將「控制誤差」、「接收到功率」等通訊包回送給發(fā)射器。發(fā)射器對這些反饋信號進(jìn)行解調(diào)&譯碼并調(diào)整H橋驅(qū)動(調(diào)頻、調(diào)占空比、調(diào)相)之后，即可改變要供應(yīng)給接收器的功率。

Qi是WPC推出的適用于便攜設(shè)備領(lǐng)域的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，通過認(rèn)證的產(chǎn)品可以使用Qi標(biāo)志，不同品牌的產(chǎn)品，只要有Qi的標(biāo)識，都可以實(shí)現(xiàn)Qi無線充電。

2023年發(fā)布的Qi 2.0標(biāo)準(zhǔn)最大特點(diǎn)是加入MPP(Magnetic Power Profile磁功率協(xié)議)，也就是說，通過Qi 2.0認(rèn)證的產(chǎn)品，就像iPhone與MagSafe充電器搭配一樣，一貼就能立刻充電。

同時(shí)與以前的 Qi 1.x標(biāo)準(zhǔn)相比，Qi 2.0讓無線充電效率更高、速度更快、兼容性更好，通過認(rèn)證的產(chǎn)品可以使用新的Qi2 Logo。

更高效率：無線充電依賴于電磁線圈，充電器中的一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場并傳輸能量，手機(jī)或其他設(shè)備中的較小線圈會收集能量。線圈必須對齊，能量才能在它們之間傳遞。Qi2產(chǎn)品自帶的磁鐵可確保完美對齊，從而減少能量損失，提升效率。

更快速度：Qi 標(biāo)準(zhǔn)最初充電功率為5W，后續(xù)提升到7.5W、10W，而Qi 2.0標(biāo)準(zhǔn)將充電功率提升到15W。預(yù)計(jì)隨著WPC后續(xù)改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，充電速度還將會提升。

更兼容：任何 Qi2 充電器都可以為Qi2 產(chǎn)品充電，比如用戶只要購買一個(gè)Qi2充電器就能為 iPhone、Android手機(jī)或者其他通過Qi 2.0認(rèn)證的產(chǎn)品充電。

需要特別說明的是，雖然包括小米、華為、OPPO、vivo等廠商都已經(jīng)有多款50W無線充電手機(jī)及充電器，不過因?yàn)槎际褂盟接袇f(xié)議，在給非同品牌設(shè)備無線充電時(shí)，充電功率只能按照Qi 1.x標(biāo)準(zhǔn)，最高只有10W。

Qi 2.0標(biāo)準(zhǔn)帶來的其他改進(jìn)還包括自適應(yīng)充電，以便充電器可以與產(chǎn)品通信以便調(diào)整實(shí)時(shí)充電功率，實(shí)現(xiàn)更好充電過程管理，更好的發(fā)熱管理和異物檢測來增強(qiáng)安全性。

磁吸充電功能要感謝蘋果

要談到Qi 2.0標(biāo)準(zhǔn)最大的貢獻(xiàn)者，絕對繞不開蘋果，最重要的原因是MPP就是基于蘋果 MagSafe 技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)物。

蘋果于2017年2月正式加入WPC，成為正式會員，當(dāng)年9月，首次支持無線充電的蘋果手機(jī)iPhone 8系列發(fā)布，采用了Qi 1.2標(biāo)準(zhǔn)的無線充電協(xié)議，但并沒有磁吸功能。

什么是 Qi2?它與 Qi 無線充電相比有什么提升?

提及 Qi 無線充電，總繞不開 WPC，全稱 Wireless Power Consortium，中文名叫「無線充電聯(lián)盟」，它是全球首個(gè)推動無線充電技術(shù)比的標(biāo)準(zhǔn)化組織，并制定了無線充電技術(shù)的諸多標(biāo)準(zhǔn)。

目前我們常用的 Qi 無線充電協(xié)議，包括 Qi 1.2.4、Qi 1.3.3 等等，作為目前無線充電技術(shù)的通用標(biāo)準(zhǔn)，只要產(chǎn)品滿足參數(shù)要求并帶上 Qi 標(biāo)識，基本大家都能支持 Qi 無線充電，并為支持 Qi 無線充電的設(shè)備充電。

Qi2 無線充電則是在 Qi 1.3 的基礎(chǔ)上，增加了 MPP 協(xié)議(物理層)和磁吸對準(zhǔn)方式，并以全新的 360kHz 頻率范圍工作，增強(qiáng)了對異物檢測的功能。于是 Qi2 能夠在磁吸的高精度對準(zhǔn)下，通過 MPP 和 EPP 模式實(shí)現(xiàn) 15W 的傳輸能力，甚至后續(xù)還能實(shí)現(xiàn)更高的傳輸功率。

所以 Qi2 相比 Qi 無線充電，正如大家所言的日常升級——無線充電功率更大，充電更快，并支持磁吸高精度對準(zhǔn)，不用擔(dān)心對不準(zhǔn)而充電不便。

蘋果 MagSafe 比 Qi2 要更好?

由于 Qi2 無線充電支持磁吸對準(zhǔn)，這與蘋果 MagSafe 磁吸充電很像，很多小伙伴也因此為這兩個(gè)種協(xié)議誰更好而吵得不可開交。

這里 der 先說結(jié)果，目前這兩個(gè)充電協(xié)議都很好、很快，都能支持 15W 無線快充，所以就充電功率與磁吸來看，兩個(gè)是差不多，但 Qi2 無線充電支持 360kHz 頻率，而且未來可能會更快，有“戰(zhàn)未來”的潛力。

之所以他們兩個(gè)目前都一樣好，其實(shí)離不開蘋果的功勞。

在 WPC 聯(lián)盟的會員中，就有蘋果在里面，der 承認(rèn)蘋果也確實(shí)大氣，在、將自己 MagSafe 的技術(shù)規(guī)范貢獻(xiàn)出來，于是 WPC 把現(xiàn)有的 BPP 和 EPP 協(xié)議進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，形成這個(gè)擁有更好的兼容性和更高的充電效率的新協(xié)議——MPP，也就是 Qi2 新支持的協(xié)議。

所以無論是磁吸方式還是快充功率方面，Qi2 無線充電也和蘋果的 MagSafe 比較相似，說白了其實(shí)就是“一家人”。

為什么無法激活 Qi2 無線快充?

基于無線充電的應(yīng)用場景，目前很多廠商推出更多的是支持 Qi2 無線快充的車載充電產(chǎn)品，于是有很多小伙伴發(fā)現(xiàn)，自己在車內(nèi)用上最新的 Qi 無線快充產(chǎn)品，但無法激活，這里 der 總結(jié)了兩個(gè)常見的原因。

首先第一個(gè)就是線纜問題，我們使用的充電線是否為 3A 規(guī)格的 CtoC 線，又或是更高規(guī)格的充電線，否則無法激活 Qi2 無線快充。

其次，der 留意到很多小伙伴的車型插口僅支持 5V1A，又或是用的車充并不支持快充，需要更換成支持 PD 快充的車充才能激活。

如果是 der 使用，目前用的倍思 100W 的充電線，估計(jì)會選同品牌的一套產(chǎn)品，像倍思 Qi2 車載無線充電器和車充，建議大家用同品牌的就好。一個(gè)原因是能夠避免車飾內(nèi)部的觀感的割裂感，之前還想換成自帶伸縮線的車充，這樣會更美觀一點(diǎn);另一個(gè)則是同品牌通常沒有那么多不兼容等情況，不用擔(dān)心不兼容而糟心，算是省心省力吧。

同理，如果是桌面使用，大家也可以看看是否充電器與充電線的問題。

最后，大家會喜歡蘋果“原裝”的 MagSafe 無線充電，還是“更有潛力”的 Qi2 無線充電呢?