什么樣的無線充模塊更適合在汽車上使用

在如今汽車已然成為出行、載貨使用中比較常見的交通工具，汽車的內(nèi)飾和功能發(fā)展得也越來越智能化，汽車上給手機(jī)充電功能是必不可少的一樣功能，而充電功能更為方便快捷的當(dāng)屬車載無線充，所以車載無線充電模塊已成為提升駕乘體驗(yàn)的關(guān)鍵配置。從高性能的新能源車型到中端常規(guī)的燃油車，無線充電功能的普及率正以年均16.7%的速度快速增長(zhǎng)。然而，汽車環(huán)境的特殊性對(duì)無線充電模塊的性能要求更高，車載無線充模塊要在高溫、振動(dòng)、電磁干擾高電流等復(fù)雜情況下保持能對(duì)手機(jī)實(shí)現(xiàn)高效、安全、穩(wěn)定的充電？下面我們將從技術(shù)架構(gòu)、功率適配、散熱設(shè)計(jì)、安全標(biāo)準(zhǔn)四大板塊，詳細(xì)解析適合汽車場(chǎng)景的無線充電模塊關(guān)鍵特征。

一、技術(shù)架構(gòu)：電磁感應(yīng)與磁共振的融合創(chuàng)新

當(dāng)前車載無線充電模塊主要基于電磁感應(yīng)原理，通過發(fā)射端線圈與接收端線圈的磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)能量傳輸。但汽車場(chǎng)景的特殊性要求技術(shù)方案進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化：

1. 多線圈動(dòng)態(tài)定位技術(shù)：理想汽車50W風(fēng)冷無線充電模塊采用三線圈陣列設(shè)計(jì)，通過MCU實(shí)時(shí)檢測(cè)手機(jī)位置，自動(dòng)切換工作線圈，解決傳統(tǒng)單線圈對(duì)位精度要求高的問題。實(shí)測(cè)顯示，該方案在±15mm偏移范圍內(nèi)仍能保持85%以上的傳輸效率。

2. 磁吸定位增強(qiáng)系統(tǒng)：針對(duì)iPhone等磁吸機(jī)型，綠聯(lián)MagSafe系列車載充電器采用N52H級(jí)釹磁鐵，實(shí)現(xiàn)1.1kg拉力吸附，在顛簸路面仍能保持充電穩(wěn)定性。特斯拉Model S Plaid更將磁吸模塊與車機(jī)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)手機(jī)放入充電區(qū)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)導(dǎo)航映射功能。

3. 雙向通信協(xié)議兼容：主流方案已實(shí)現(xiàn)Qi2.0標(biāo)準(zhǔn)與私有協(xié)議的兼容。比亞迪漢EV的無線充電模塊通過I2C接口與車機(jī)通信，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出功率（5W-50W動(dòng)態(tài)調(diào)整），并支持華為SCP、蘋果MFM等快充協(xié)議。

二、功率適配：從15W到50W的分級(jí)覆蓋

汽車使用場(chǎng)景的碎片化特征決定了功率需求的多樣性：

1. 基礎(chǔ)型（15W）：滿足日常導(dǎo)航、音樂播放等低功耗需求，廣汽傳祺15W模塊采用單線圈設(shè)計(jì)，通過鋁合金外殼被動(dòng)散熱，成本控制在80元以內(nèi)，已成為10-20萬元車型標(biāo)配。

2. 性能型（30-50W）：針對(duì)快充需求，問界M7的50W雙充模塊采用雙風(fēng)扇主動(dòng)散熱系統(tǒng)，實(shí)測(cè)30分鐘可為小米14 Pro充電至65%。其關(guān)鍵器件包括：

伏達(dá)半導(dǎo)體NU8015Q全橋功率級(jí)芯片（集成無損電流檢測(cè)）

芯源半導(dǎo)體MPQ4263同步升降壓控制器（支持140W輸出）

DIODES DMTH10H017LPDQ雙NMOS（用于線圈切換）

3. 旗艦型（100W+）：蔚來ET9概念車展示的120W無線充電方案，采用氮化鎵（GaN）器件與液冷技術(shù)，能量轉(zhuǎn)換效率突破92%，但需等待Qi3.0標(biāo)準(zhǔn)落地實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

三、散熱設(shè)計(jì)：從被動(dòng)到主動(dòng)的體系化創(chuàng)新

汽車艙內(nèi)溫度可達(dá)85℃（極端工況），散熱效率直接影響充電穩(wěn)定性：

1. 結(jié)構(gòu)散熱：理想L9的50W模塊采用“鋁合金外殼+石墨烯導(dǎo)熱墊+渦輪風(fēng)扇”三級(jí)散熱體系。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在25℃環(huán)境溫度下連續(xù)充電1小時(shí)，模塊表面溫度穩(wěn)定在42℃以內(nèi)。

2. 智能溫控算法：華為Mate 60 RS車載無線充內(nèi)置8顆NTC溫度傳感器，通過PID算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出功率。當(dāng)檢測(cè)到溫度超過45℃時(shí)，自動(dòng)切換至涓流模式，避免過熱保護(hù)觸發(fā)導(dǎo)致的充電中斷。

3. 風(fēng)道優(yōu)化：小米SU7的無線充電模塊采用仿生葉輪設(shè)計(jì)，在體積約75.9×68.1×32.6mm的緊湊空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)12CFM風(fēng)量，噪音值低于35dB(A)，達(dá)到圖書館環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

四、安全標(biāo)準(zhǔn)：車規(guī)級(jí)認(rèn)證的嚴(yán)苛要求

汽車電子需通過AEC-Q100、ISO 16750等系列認(rèn)證，安全設(shè)計(jì)涵蓋：

1. 異物檢測(cè)（FOD）：比亞迪漢EV采用渦流感應(yīng)技術(shù)，可識(shí)別1mm金屬異物，檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間<50ms。當(dāng)檢測(cè)到鑰匙、硬幣等金屬物體時(shí)，立即切斷輸出并報(bào)警。

2. 電磁兼容（EMC）：大眾ID.4的無線充電模塊通過CISPR 25 Class 5認(rèn)證，在30MHz-1GHz頻段輻射干擾值低于30dBμV，避免對(duì)車載電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。

3. 機(jī)械防護(hù)：綠聯(lián)磁吸車載充電器通過MIL-STD-810G軍規(guī)測(cè)試，可承受-40℃~85℃溫度沖擊、50G振動(dòng)沖擊，跌落測(cè)試高度達(dá)1.5米，適應(yīng)復(fù)雜路況。

五、未來趨勢(shì)：無線充電與智能座艙的深度融合

隨著汽車電子架構(gòu)向域控制器演進(jìn)，無線充電模塊正從單一充電設(shè)備升級(jí)為智能交互終端：

能量管理集成：奔馳EQS的無線充電模塊與電池管理系統(tǒng)（BMS）聯(lián)動(dòng)，根據(jù)電池SOC狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整充電策略，延長(zhǎng)電池壽命。

生態(tài)互聯(lián)：?jiǎn)柦?/span>M9的50W無線充支持華為鴻蒙座艙，當(dāng)手機(jī)放入充電區(qū)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)HUAWEI HiCar，并同步日程、導(dǎo)航等信息至車機(jī)屏幕。

結(jié)語

尋找適合汽車的無線充電模塊需在效率、安全、體驗(yàn)三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)平衡。當(dāng)前車載無線充技一般使用較為常見的寬電壓車載無線充模塊，他可以支持12V~24V的工作電壓，避免汽車打火時(shí)產(chǎn)生瞬間高電壓把無線充模塊擊穿，常規(guī)的輸出功率15W、90%效率、±15mm定位精度的突破，但是由于無線充模塊的性能是制約成本的關(guān)鍵因素，客戶可根據(jù)自己成本預(yù)算選擇單線圈或者三線圈的無線充模塊。深圳昌鴻鑫電子有限公司從2012年就從事無線充模塊的研發(fā)和生產(chǎn)，至今已有13年的無線充行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，所研發(fā)的無線充涉及眾多領(lǐng)域，公司設(shè)有市場(chǎng)部、產(chǎn)品開發(fā)部、工程部、生產(chǎn)部、品質(zhì)部、采購部，總計(jì)180人左右。其中清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、深圳大學(xué)、武漢大學(xué)等985、211院校有35人，我們的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有行業(yè)20年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，致力于為客戶提供外觀結(jié)構(gòu)、硬件、軟件開發(fā)的一條龍服務(wù)。