随着科技的发展智能家居系列的设备也在往生态便捷方面转型,如今也迎来快速发展的上升期,厨房设备的智能化升级与无线充电相结合已成为智能家居系列行业的新趋势。传统厨房电器都是依赖各种排插充电器进行有线供电,线缆非常杂乱、油污会凝结在线缆上存安全隐患及使用场景受限等问题。深圳昌鸿鑫电子有限公司在无线充电领域拥有13年的经验,所研发的无线充方案涉及到各大智能设备领域,在过程中积累丰富的技术和经验,为推出针对智能家居行业的设备如微波炉、电饭煲等大功率厨房设备可以使用无线充电方案来进行供电,这是一项通过电磁感应、磁共振及毫米波等技术的融合创新,实现高效、安全、灵活的能量传输,为厨房场景的智能化升级提供关键支持。
1、厨房设备无线供电的技术挑战与需求分析
厨房设备无线供电需突破三大关键挑战:
功率需求高:微波炉功率通常在800W-1500W,电饭煲功率为500W-1000W,远超消费电子设备的充电需求。
空间限制严苛:厨房台面空间有限,需在短距离(<30cm)内实现高效能量传输。
安全性要求高:需避免电磁辐射对人体的影响,同时防止金属厨具干扰充电过程。
昌鸿鑫电子的方案通过以下技术路径满足需求:
电磁感应技术:基于Qi标准扩展,采用高导磁率铁氧体磁芯与利兹线绕组,优化线圈耦合系数,实现短距离(<5cm)内90%以上的传输效率。
磁共振技术:通过LC谐振电路调谐至6.78MHz频段,支持10cm-30cm的传输距离,功率覆盖500W-1500W,满足微波炉动态加热需求。
毫米波定向传输:集成144根天线阵列,利用相位控制技术实现5米内5W的精确供电,适用于电饭煲的待机状态维持及低功耗传感器供电。
2、微波炉无线供电方案设计
① 系统架构
昌鸿鑫电子的微波炉无线供电方案采用“发射端-接收端”分离式设计:
发射端:集成于厨房台面或墙面,内置GaN(氮化镓)功率器件与动态功率调节模块,支持1500W峰值功率输出。
接收端:嵌入微波炉底部,采用双极性线圈结构与EMI屏蔽层,减少对微波炉磁控管的电磁干扰。
② 关键技术创新
动态谐振匹配技术:通过实时监测线圈间距与负载变化,调整发射端频率与阻抗,确保传输效率稳定在85%以上。
多级安全防护:
异物检测(FOD):采用Q值监测与功率损耗算法,识别金属厨具并自动断电。
温度控制:在发射端与接收端集成NTC热敏电阻,当温度超过60℃时触发降功率模式。
电磁屏蔽:使用纳米晶磁性材料与导电布,将辐射强度控制在国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)标准的50%以下。
③ 应用场景
嵌入式安装:将发射端集成于厨房岛台,微波炉可360°旋转使用,摆脱线缆束缚。
移动式供电:在户外厨房场景中,通过便携式发射底座为微波炉供电,支持露营、野餐等场景。
3、电饭煲无线供电方案设计
① 系统架构
电饭煲无线供电方案聚焦于低功耗待机与烹饪过程的高效供电:
发射端:采用立式设计,集成于厨房墙面,支持多设备同时充电(如电饭煲+智能菜谱显示屏)。
接收端:内置于电饭煲底部,采用扁平化线圈结构,厚度约3mm,兼容现有电饭煲外壳设计。
② 关键技术创新
智能功率分配:通过蓝牙5.3协议与电饭煲主控芯片通信,根据烹饪阶段动态调整功率:
待机模式:以1W功率维持Wi-Fi连接与传感器工作。
加热模式:瞬间提升至800W,满足煮饭、煲汤需求。
自适应对齐技术:利用毫米波雷达定位电饭煲位置,自动调整发射端波束方向,确保线圈对齐精度±1mm。
③ 应用场景
全屋智能厨房:与智能电饭煲的云菜谱功能联动,用户通过手机APP远程启动烹饪,发射端提前预热并供电。
无接触充电:在医疗厨房等特殊场景中,避免物理接触导致的交叉污染,支持隔空供电与数据传输。
4、技术优势与行业价值
效率与成本平衡:
通过第三代半导体材料(GaN、SiC)的应用,将系统损耗降低30%,成本较传统方案减少20%。
模块化设计支持快速定制,开发周期缩短至3个月,满足家电厂商的迭代需求。
标准化与兼容性:
方案兼容Qi2.2协议与SAE J2954电动汽车无线充电标准,支持跨品牌设备互联。
提供API接口,可与海尔智家、美的美居等IoT平台无缝对接。
环保与可持续性:
采用可回收材料与无铅焊接工艺,符合RoHS与REACH法规。
能量回收技术将闲置发射端的待机功耗降至0.5W,年节约电量相当于减少1.2kg二氧化碳排放。
深圳昌鸿鑫电子有限公司的无线充方案是通过各项技术创新与使用场景深耕相结合所研发出来的新型供电设备,为家用厨房电器设备提供了安全、高效、灵活的能源解决方案。随着智能家居市场的爆发,越来越多的设备也在往智能化、便捷性、一体化方面发展,无线充电技术将从“可选配置”升级为“关键基础设施”,推动厨房生态将面向全无线化、智能化方向升级。