具有NFC检测功能的车载无线充电方案

电子发烧友网报道（文/李诚）随着近年来手机充电技术的进步，无线充电应用的成本得到了有效控制，让原本只有旗舰手机采用的无线充电功能逐渐向中低端机型下放。不断优化的充电标准，使得充电效率和便捷性都得到了有效提升，加上5G网络的普及，手机出货量持续拉高，无线充电市场规模增长迅速。据Strategy Analytics预计，到2021年底，具备无线充电功能的智能手机市场存量将达到创纪录的10亿部。
 
受终端市场需求的推动，应用场景的多元化驱使了无线充电向汽车领域的渗透，车载无线充电也因此应运而生。车载无线充电摆脱了线缆的束缚，在提升使用便捷性的同时，还增加了行车安全性。
 

 
图源：蔚来

 
随着无线充电技术的普及，无线充电功能的应用开始向入门级车型下沉。例如吉利帝豪GSe、广汽传祺GS8、奇瑞艾瑞泽GX等车型均搭载了无线充电功能。下游应用的普及也促进了上游产品的迭代，目前已有不少国内外厂商推出了针对于汽车应用的无线充电解决方案。
 
NXP车载多设备无线充电解决方案
 
说到汽车应用芯片，很多人都会想到NXP，NXP在汽车电子市场具有着绝对的竞争优势，在车载无线充电应用中的实力也不容小觑，是WPC无线充电联盟Qi标准的制定者之一，同时他还专门为车载无线充电打造了MWCT系列控制器，并且首发了车载多设备无线充电方案，该方案现已在量产车型上得到使用。
 

 
车载15W无线充电拓扑 图源：NXP

 
NXP的车载多设备无线充电方案提供了MWCT22C3A/MWCT20C3A/MWCT2013A三款主控芯片作为选择，这三款芯片是NXP的第二代无线充电发射器芯片，较前一代芯片主要是对芯片的外围电路和导通损耗进行了优化，支持两个隔离通道，仅需单一芯片就可以在一个终端上为两台无线接收设备充电，不但降低了BOM成本，也减少了物理引脚的使用，为汽车制造商创造了更大的利润空间。
 
该方案通过了WPC Qi v1.2.4的认证，符合Qi无线充电规范Class 5的标准需求，最高输出功率为15W。为提升产品的市场竞争力和认可度，在芯片设计时采用了全新的专利技术Clean EMC，通过控制工作频率的方法消除AM频段干扰改善EMC，以此突破在应用中电磁兼容的性能。
 
同时为了真正做到随放随冲，NXP还为这款芯片接入了扩展功率分布的设计，可以灵活地设置的线圈的数量，优化无线充电感应区域，将每个通道的盲点降至最低。
 
值得一提的是，该方案还将NFC功能集成于无线充电平台中，用于检测发射端与受电端之间是否有NFC/RFID标签或卡的存在，并对识别的到的标签或卡进行区分，当识别到物理标签或卡将不会进行充电，反之识别为虚拟标签或卡即可对设备进行充电。
 
说到这里很多人可能会产生疑问，为什么车载无线充电设备需要加入NFC检测功能呢？是因为车载无线充电设备多安装于汽车变速挡杆附近，这也是经常被放置物品的地方，若无线送电设备与受电设备中存在银行卡、门禁卡等卡片时，无线充电产生的磁场会将卡片损坏，因此在车载无线充电设备中加入NFC检测功能可避免这一问题的出现。
 
总体来说，恩智浦的第二代多设备无线充电方案为汽车制造商降低了开发的风险和试错的成本，对加快产品上市起到了很好地帮助。
 
赛腾微二代车载无线充电解决方案
 
赛腾微是一家专注于汽车电子领域的芯片企业，为整车企业提供高规格应用的解决方案。此前，赛腾微就已推出第一代车载无线充电方案，并得到国内整车厂商的认可，应用于量产车型上。为实现智能座舱的多样化，截至目前赛腾微已完成了产品的迭代，推出了第二代车载无线充电解决方案。
 

 
15W车载无线充电拓扑 图源：赛腾微

 
赛腾微的二代车载无线充电解决方案与NXP的方案类似，均采用了无线充电+NFC感应的架构，但又略有不同。赛腾微加入NFC感应功能主要用于手机与车机互联时进行机主身份识别，完成座椅、后视镜位置的个性化设置/保存、启动汽车发动机、辅助蓝牙连接、WiFi配对、车内氛围灯调节等操作，增强人机交互的体验以及产品的差异性。
 
该方案以自主可控的ASM4967作为无线充电芯片，ASM30AM083为主控MCU，MCU主要是对CAN和NFC进行控制，为车机互联带来多多样化的智能座舱功能，极具成本优势。
该方案符合QI WPC1.2.4无线充电标准，工作电压在9V至16V之间，支持最高15W的无线输出，在15W输出的工作状态下，工作电流为3A，系统转换效率能够达到82%。
 

 
充电效率对比测试 图源：赛腾微

 
据赛腾微官方表示，在相同的测试条件下，赛腾微的车载无线充电方案充电效率比使用了国外芯片的竞品方案高出了4.1%。
 
总的来说赛腾微通过高效、多功能化的方案，极大地改善了车载充电的体验，加速了汽车座舱智能化的发展。
 
结语
 
无线充电技术打破了循规蹈矩的传统充电方式，为用户带来了全新的体验，受市场需求的影响，推动了无线充电技术在汽车领域的普及。通过加入NFC识别的方式，不但提升了充电的安全性，同时提升了更智能化的行车体验。