車載中控寬電壓無線充方案如何針對不同車型的功率做匹配設(shè)計

來源：發(fā)布時間：2025-11-03

在如今在汽車行業(yè)領(lǐng)域，燃油車和新能源汽車都在不斷升級內(nèi)部的各大智能系統(tǒng)以及內(nèi)部座艙的裝飾再加上汽車行業(yè)也在快速發(fā)展的當(dāng)下，車上的手機充電功能是每輛車必備的功能，然而目前的車載寬電壓無線充方案技術(shù)已成為提升有車一族用戶手機充電體驗的關(guān)鍵配置。然而，各大品牌的所生產(chǎn)的車型都存在不同的電源系統(tǒng)、充電需求及空間布局都存在比較大的差異，那么我們如何通過將寬電壓無線充方案通過跟不同的車型實現(xiàn)精確功率匹配，這是寬電壓無線充方案在未來技術(shù)突破的主要方向。本文將從技術(shù)原理、功率匹配邏輯及未來的趨勢出發(fā)，解析車載寬電壓無線充方案這一領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐。

一、寬電壓無線充方案的技術(shù)基礎(chǔ)：電磁感應(yīng)與動態(tài)調(diào)節(jié)

車載無線充電方案的主要原理基于電磁感應(yīng)技術(shù)。發(fā)射端線圈通過高頻交流電產(chǎn)生交變磁場，接收端線圈在磁場中感應(yīng)出電流，經(jīng)整流濾波后為設(shè)備充電。這一過程中，寬電壓輸入設(shè)計與動態(tài)功率調(diào)節(jié)是適配不同車型的關(guān)鍵：

寬電壓輸入范圍

汽車電源系統(tǒng)電壓波動大（乘用車12V鉛酸電池波動范圍9V-16V，啟停時可能低至6V；商用車24V系統(tǒng)波動范圍18V-32V）。傳統(tǒng)方案需針對不同電壓設(shè)計不同的電路，而寬電壓無線充方案通過BUCK-BOOST升降壓芯片（如南芯SC8701Q）實現(xiàn)輸入電壓自適應(yīng)，無論12V還是24V系統(tǒng)，均可穩(wěn)定輸出充電所需電壓。

動態(tài)功率調(diào)節(jié)

通過MCU（主控制器）與無線充電發(fā)射端的協(xié)同，系統(tǒng)可實時監(jiān)測設(shè)備需求（如手機支持7.5W/10W/15W）、電池狀態(tài)及環(huán)境溫度，動態(tài)調(diào)整輸出功率。例如，當(dāng)檢測到金屬異物（鑰匙、硬幣）時，系統(tǒng)立即降功率或斷電，避免過熱風(fēng)險。

二、不同車型的功率匹配邏輯：從5W到50W的分級設(shè)計

根據(jù)車型定位、用戶場景及成本考量，車載無線充的功率設(shè)計呈現(xiàn)明顯分級特征：

1. 經(jīng)濟型車型：5W-15W基礎(chǔ)方案

適用場景：入門級轎車、共享汽車，主打性價比。

技術(shù)實現(xiàn)：

前級DC-DC采用BUCK降壓芯片（如瓴芯LN10161Q），將12V電池電壓降至5V，為無線充電模塊供電。

發(fā)射端集成功率級（Power Stage），通過PWM信號調(diào)節(jié)輸出功率。

典型方案：南芯SC5003Q（5W前裝）或杰發(fā)AC7805x（15W方案），成本低且通過AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證。

匹配邏輯：

經(jīng)濟型車型用戶對充電速度敏感度較低，5W-15W可滿足日常導(dǎo)航、通話的電量維持需求，同時避免高功率帶來的成本增加。

2. 中端車型：15W-40W進階方案

適用場景：家用SUV、豪華轎車，強調(diào)便利性與效率。

技術(shù)實現(xiàn)：

前級DC-DC采用BUCK-BOOST芯片（如南芯SC8701Q），支持輸入電壓9V-36V，輸出電壓可調(diào)至20V，適配40W快充需求。

發(fā)射端集成高精度Q值檢測，實現(xiàn)異物檢測（FOD）與電磁干擾（EMI）抑制。

典型方案：南芯SC5003Q+SC8101Q（15W）或旗芯FC4150Fx（40W方案，基于Cortex-M4F內(nèi)核，支持ASIL-B功能安全）。

匹配邏輯：

中端用戶對充電效率要求更高，15W可實現(xiàn)30分鐘充入50%電量，40W則接近有線快充體驗。同時，BUCK-BOOST設(shè)計兼容12V/24V系統(tǒng)，覆蓋全球市場車型。

3. 旗艦車型：50W超快充方案

適用場景：高性能電動車，主打技術(shù)可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)：

前級采用高功率BUCK-BOOST控制器（如南芯SC8701Q），輸出電壓達20V，支持50W發(fā)射端需求。

發(fā)射端集成多線圈陣列與自動對準(zhǔn)技術(shù)，提升錯位容忍度（±10mm仍可高效充電）。

典型方案：南芯SC8701Q+定制發(fā)射端，已應(yīng)用于比亞迪漢EV、一汽紅旗等車型。

匹配邏輯：

旗艦車型用戶追求完美體驗，50W可實現(xiàn)15分鐘充入50%電量，媲美手機原裝充電器。同時，多線圈設(shè)計解決大尺寸手機（如折疊屏）的充電盲區(qū)問題。

三、未來趨勢：集成化與智能化

隨著汽車電子架構(gòu)向域控制器演進，車載無線充方案將呈現(xiàn)兩大趨勢：

集成化：無線充電模塊與中控屏、換擋器等部件一體化設(shè)計，減少空間占用。例如，旗芯FC4150Fx系列MCU已支持以太網(wǎng)通信，可與車載系統(tǒng)深度融合。

智能化：通過NFC識別設(shè)備類型（如手機/耳機），自動匹配功率；結(jié)合AI算法預(yù)測用戶充電習(xí)慣，提前預(yù)熱或降功率以延長電池壽命。

車載中控寬電壓無線充方案的關(guān)鍵技術(shù)，在于通過將汽車的“寬電壓輸入+動態(tài)功率調(diào)節(jié)”技術(shù)實現(xiàn)手機可以正常充電，也可以實現(xiàn)針對不同車型也能精確匹配。從經(jīng)濟型車型的5W基礎(chǔ)方案，到旗艦車型的50W超快充都能自動適配，無線充方案技術(shù)演進方向始終是圍繞用戶體驗與成本平衡來展開設(shè)計調(diào)整。隨著南芯、杰發(fā)、英集芯等國產(chǎn)芯片廠商的崛起，這一領(lǐng)域正從“進口依賴”走向“自主可控”，為智能座艙的普及奠定技術(shù)基石。深圳昌鴻鑫電子有限公司于2012年創(chuàng)立以來，已成為電源類消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域的佼佼者。公司坐落于廣東省深圳市光明區(qū)，擁有8000平方米的生產(chǎn)基地和1000多名員工。作為一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的技術(shù)型企業(yè)，我們致力于為客戶提供多樣化的定制化服務(wù)。我們專注于各類無線充方案開發(fā)與貼片代工，擁有“航師傅”品牌。我們一直致力于成為電源類消費電子產(chǎn)品的頭部企業(yè)。