高性能磁铁材料在无线充电技术中的应用
无线充电器使用的主要磁性材料有:钕铁硼永磁体、镍锌铁氧体薄磁片、锰锌铁氧体薄磁片、柔性铁氧体磁片;由软铁氧体材料制成的各种磁隔离芯片作为无线充电技术的主要组成部分,在无线充电设备中起到增加感应磁场和屏蔽线圈干扰的作用。无线充电器对软铁氧体材料性能、产品尺寸、可靠性等要求更高,接收端对其要求也更高。
根据接收端的放置位置,无线充电发射器分为固定位置型、单线圈自由位置型和多线圈自由位置型。这些发射器对铁氧体产品有不同的要求。
固定位置型充电器使用钕铁硼永磁体进行定位,终端设备需要放置在固定位置进行充电提高充电效率。 标准规定此类设计的工作频率为 110kHz 至 205kHz。固定位置充电器的谐振频率比较高,一般采用损耗低、高频磁屏蔽效果好的铁氧体片作为隔磁片。
单线圈自由位置充电装置内部的线圈具有在平面内移动的驱动。它自动检测终端设备的放置位置并将线圈移动到该位置,使线圈的位置与终端接收位置一致。为了实现充电,提高充电效率,这种设计允许终端在充电板上的任何地方充电。
多线圈自由位式充电器可以同时给多个端子充电,并且内部排列有多个线圈,这些线圈覆盖了充电座的大部分区域,这样一来,终端可以相对自由地放置在充电座上,充电器会自动选择几个可以高效传输电能的线圈。 标准规定多线圈自由位置型充电器的工作频率为105kHz~113kHz,磁隔离片一般采用具有高Bs和低损耗特性的MnZn电源材料。
无线充电系统中使用的永磁材料,一方面增强了发射线圈和接收线圈之间的磁通量,提高了传输效率;另一方面,作为发射和接收之间的定位装置,便于终端设备的快速准确定位。小型无线充电设备多采用钕铁硼永磁材料;大型无线充电设备可以使用永磁材料代替钕铁硼永磁材料。