移动终端无线充电装置的新技术应用及质量挑战

2022年11月11日，2022世界无线充电大会（World Wireless Charging Conference，简称WWCC）在南昌绿地国际博览中心成功举办。在此次大会上，邀请了多位相关行业的知名企业代表进行演讲，进行全方位的展示与现场面对面的交流，以推动电子行业的跨界融合和多方互动。

此次大会，威凯检测技术有限公司深圳公司常务副总经理董三碧先生发表了《动终端无线充电装置的新技术应用质量挑战》演讲，分威凯公司介绍、移动终端无线充电装置的新技术应用以及质量挑战三部分进行。

CVC威凯检测隶属于中国电器科学研究院，是集基础研究、标准化、检测、认证、计量、质量及其升延伸服务于一体的一个第三方质量技术服务品牌。

CVC威凯检测成立于1958年，成立目的是让中国家用电器销往海外有质量保障，2002年威凯成为首批中国强制性产品认证（CCC）指定实验室，2014年拿到CCC认证发证资质，2020年成为中国6家IECEE CB体系国家认证机构之一。

威凯检测是一家综合性质量技术服务机构，首先进行基础技术研究以及形成标准，最后为客户做检测、认证服务。

威凯公司两位专家拿到过四次“ICE 1906奖，一位专家获得2022年“ICE托马斯-爱迪生奖”，将无线自行车输出电压做到了120V，不仅刷新国外相关标准，而且在国内得到安全验证和应用。

无线通信作为CVC威凯检测的主要业务板块之一，在广州、深圳、嘉兴建有专业的无线通信检测实验室。现已具备OTA、SAR、EMC、WiFi、蓝牙、2/3/4/5G、NB-IoT和eMTC等无线通信设备射频检测的实验室硬件，能够为产品制造商提供产品安全、性能、能耗、EMC、材料、环境适应性、EMC质量提升一站式服务等全方位的检测认证及延伸服务。

除了无线产品外，威凯检测在电源等其它方面也有优势，是检测与发证于一体的专业机构。

目前很多的无线充电产品应用在了家具行业，如床头柜、插座等，相交传统产品来说，往往能带来更高售价，进而带动家具行业的发展。

移动终端无线充电装置的新技术应用——Over the Air，在该装置周围1米距离内，所有的无线充电设备都能通过无线射频进行充电，做到最彻底的无感体验，如无线键盘、鼠标等，摆脱了特定位置充电烦恼。

目前Powercast公司的这一无线充产品已经取得美国FCC认证，并将在CES上展现其远场技术，可以为远在80英尺（约24米）外的各种设备充电。

Over the Air无线充电技术原理图，简单来说就是无线充电发射装置将RF能量发射出来，可充电设备与之配对之后接收，通过芯片将RF能量转换充电。

移动终端无线充电装置的质量挑战之一是无线电频谱管理新规定，重载电动汽车无线充电设备应当工作在19-21kHz频段，且额定传输功率大于22kW但不超过120kW； 轻型乘用电动汽车（含摩托车）无线充电设备应当工作在 79-90kHz 频段，且额定传输功率不超过 22kW，及射频参数要求。

移动和便携式无线充电设备应当工作在 100 -148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz 频段，且额定传输功率不超过 50W，及射频参数要求。

挑战二是移动电源锂电池强制认证，电子电器产品使用的锂离子电池和电池组、移动电源以及电信终端产品配套用电源适配器/充电器纳入强制性认证管理。

挑战三是无线充电电磁环境安全，主要包括如何保证电磁波只辐射到手机接收部分，不会影响到人体健康，或干扰其他设备；以及让电磁辐射在错误使用情况下不至于损坏电池和充电器，比如识别无线充电器上的异物，防止锂电池过热导致的变形或爆炸的危险等两个层面。

挑战四是无线充电产品兼容性，目前很多厂商都开发了自己的无线充电设备，不过部分独自开发的无线闪充技术，都有一些私有快充协议。如果跨品牌充电，可能会出现充电慢或者根本无法兼容的情况。无线充电技术推广的关键在于确保各厂家无线充电器能够相互兼容。

挑战五是复杂电磁环境问题——电磁兼容，通过对无线充电产品的电磁骚扰水平的控制，使其不对电磁环境造成污染，从而避免因为电磁骚扰导致周围其他智能家电的性能、功能的下降或丧失，保持其正常的性能、功能。GB/T 37132-2018对无线充电设备的电磁兼容性有明确的要求。无线充电器主要存在电源端子传导骚扰和辐射骚扰两种伤害形式。

挑战六是无线功率发射器向金属异物传输能量，用于近场无线功率传输的无线功率发射器可以加热放置在发射器上或附近的金属异物（例如：硬币、游戏币、金属瓶盖等）。 金属异物的高温会对人产生灼伤，严重的可能会导致附近的一些棉质产品着火。

因此无线功率发射器应设计有防止金属异物产生高温的功能，根据标准GB 4943.1-2022的要求，金属异物的温度不得超过70 ℃ 。

挑战七是无线充电环境可靠性，通过使用各种环境试验设备，模拟实际环境中的温湿度、运输振动、气体腐蚀等情况，加速反应产品在使用环境中的状况，来验证其是否达到在研发设计制造中预期的质量目标。

挑战八是失效分析与可靠性评估的目的，通过找出产品失效发生的原因、环节，追溯环节中出现问题的原因，针对失效分析，提出预防措施，避免再次发生。

产品失效或出现问题，往往与元器件质量不合格、芯片选型不正确、波峰焊工艺不良、贴片质量不佳、导电阳极丝（CAF）等因素息息相关，威凯检测有专业团队提供检测服务，有需要的可联系威凯洽谈。