一、行业背景与ODM合作价值

1.1 车载无线充电的全面普及

车载无线充电已从高端车型的差异化配置，快速演变为乘用车前装与后装市场的标配功能。随着智能手机厂商广泛采用Qi无线充电协议，用户对车载充电体验的要求已从"能充"升级为"快充"——50W大功率无线快充正在取代传统的15W方案，成为新车开发与售后加装的主流选择。一台符合车规标准的50W无线快充模块，需要在紧凑的结构空间内集成无线充电发射控制器、全桥功率级、高效率线圈组、CAN/LIN车载通信接口、NFC卡保护检测及散热风扇控制等功能，同时必须通过严苛的汽车电子可靠性验证，适应车内高温、振动及复杂电磁环境。

1.2 ODM服务的核心价值

本方案面向整车厂、Tier 1供应商及车载电子品牌商，提供50W车载无线快充模块的ODM定制研发与PCBA制造服务。我们采用车规级无线充电主控芯片+全桥MOSFET功率级架构，兼容WPC Qi 1.3标准，支持最大50W输出功率，向下兼容15W及5W设备。通过安徽英特丽的汽车电子制造能力，我们帮助客户将产品从方案定型到批量交付的周期压缩至16周内，BOM成本较客户自研方案可降低约15%，助力客户快速推出符合前装品质标准的车载无线快充产品。

1.3 典型应用场景

二、核心技术规格

2.1 关键性能指标

本方案对标市场主流车载50W无线快充模块的硬件规格，在充电效率、Qi协议兼容性、异物检测灵敏度及车规级可靠性等维度进行了系统性的设计优化。

参数类别	核心技术指标	规格参数	设计依据/说明
无线充电	协议标准	WPC Qi 1.3	支持BPP 5W、EPP 15W及私有协议50W
	最大输出功率	50W	需手机端支持对应私有快充协议
	充电效率	≥ 75%（50W满载，线圈到线圈）	采用低阻抗Litz线线圈与优化匹配网络
电源输入	输入电压范围	DC 9V ~ 16V（12V车载电源系统）	支持冷启动电压跌至6V时维持工作
	输入保护	防反接、过压保护、欠压锁定	符合ISO 16750-2车载电气环境要求
	静态电流	≤ 100μA（无手机放置时）	避免停车后蓄电池亏电
安全与检测	异物检测（FOD）	支持Q因子检测与功率损耗法	金属异物温升不超过安全限值
	NFC卡保护	检测到NFC卡片自动停止充电	防止射频卡被感应加热损坏
	过温保护	线圈表面温度>85℃降功率，>95℃关断	NTC温度传感器实时监测
车载通信	CAN总线	CAN 2.0B，支持整车网络集成	可上报充电状态与故障诊断信息
	LIN总线	LIN 2.1（可选）	适配中低端车型的车身网络
	状态指示	RGB LED指示灯驱动	充电中/充满/故障三种颜色区分
环境适应	工作温度范围	-30℃ ~ +70℃	适应车内夏季暴晒与冬季严寒
	散热方式	内置静音风扇主动散热	风扇噪音<25dB(A)，转速智能调节

三、硬件系统架构与核心选型

3.1 无线充电主控与功率级架构

50W无线快充模块采用专用无线充电发射控制器+全桥MOSFET功率级架构。主控芯片选用车规级无线充电SoC，内部集成Qi协议栈、数字PID控制器、FOD异物检测算法及I2C/UART/CAN通信接口。功率级采用4颗N沟道MOSFET组成全桥逆变器，将DC电压转换为110kHz-148kHz的交流信号驱动发射线圈。主控芯片通过检测线圈电流与电压的相位差实时调整工作频率，实现零电压开关以最大化功率传输效率。CAN收发器负责与整车网络通信，上报充电状态、故障代码及温度数据。

3.2 线圈组与匹配网络

• 发射线圈选型：采用多股绞合Litz线绕制的单层线圈，降低高频趋肤效应损耗。线圈电感量典型值12μH，直流电阻低于80mΩ。
• 谐振匹配网络：串联谐振电容选用C0G/NP0材质高频电容，耐压≥250V，确保谐振频率稳定不漂移。匹配网络经矢量网络分析仪调试，保证发射端与接收端的阻抗匹配。
• 磁屏蔽设计：线圈背面粘贴高磁导率铁氧体隔磁片，将磁场约束在线圈正面区域，减少对PCB背面元器件的电磁干扰。

3.3 散热与结构集成

四、嵌入式软件与智能充电控制

4.1 Qi协议与充电流程

• Qi协议兼容：完整实现Qi 1.3协议栈，支持BPP 5W、EPP 15W及扩展功率50W三种模式。自动识别接收端设备类型并匹配最佳充电参数。
• 数字PID功率控制：主控芯片根据接收端周期性上报的需求功率与实际接收功率，通过数字PID算法实时调节发射端工作频率与占空比，实现闭环功率控制。
• 双向通信：发射端与接收端通过负载调制（ASK）与频率调制（FSK）实现双向数据通信，传输内容包括功率需求、充电状态、设备信息及故障代码。

4.2 安全保护与诊断

• FOD异物检测：上电前执行Q因子扫描，检测线圈表面是否有金属异物。充电过程中持续监测功率损耗，损耗超出设定阈值即停止充电并告警。
• NFC卡保护：周期性检测线圈表面是否存在NFC卡片（通过谐振频率偏移判断），一旦检测到立即暂停充电并闪灯提示用户取走卡片。
• 多级过温保护：线圈温度>85℃时逐步降低输出功率，>95℃时关断充电输出。风扇转速根据温度自动调节，兼顾散热效果与噪音控制。
• 故障诊断与上报：将最近20次故障类型、触发时间及运行参数存入Flash，通过CAN总线供整车诊断系统读取。

五、研发验证与车规可靠性测试

50W车载无线快充模块作为涉及车内体验与安全的前装电子产品，研发阶段必须完成全面的功能与可靠性验证：

测试类别	核心测试项目	要求/标准
电气性能	充电效率测试	50W输出时线圈到线圈效率≥75%
	Qi协议兼容性	通过主流品牌手机Qi兼容性测试
	FOD检测准确性	5角硬币/钥匙等典型异物检出率100%
电气安全	输入过压保护	输入>16V时关断，≤16V时自动恢复
	输入反接保护	反向接入12V电源，模块无损坏
	介电强度测试	AC 500V/1min，无击穿闪络
环境试验	高温运行	+70℃环境，50W满载运行72小时无降额
	低温运行	-30℃环境，启动并持续充电24小时
	温度循环	-30℃ ~ +70℃，200个循环（GB/T 2423.22）
机械试验	随机振动	10-2000Hz，三轴各8小时（GB/T 28046.3）
	机械冲击	50g/11ms半正弦，六向各3次

六、ODM项目执行路径与里程碑

里程碑	核心任务	周期	客户配合事项
M1：需求对齐	确定输出功率、通信方式、结构尺寸、目标认证	1周	提供产品规格书与整车电气环境参数
M2：方案设计	原理图设计、线圈仿真、BOM选型、成本核算	3周	确认BOM品牌偏好与认证目标清单
M3：工程打样	PCB Layout、线圈定制、PCBA贴片、样机组装	4周	提供结构配合3D图与安装位置要求
M4：测试验证	Qi协议测试、效率测试、FOD测试、环境试验、EMC预扫	5周	配合整车联调与CAN通信验证
M5：试产交付	小批量试产（300台）、工艺固化、PPAP文件提交	3周	下达首批正式采购订单

七、成本优化与品质承诺

7.1 精益成本策略

• 平台化架构：50W与15W版本共用PCB基板设计与控制软件框架，仅功率级MOSFET规格与线圈参数不同，硬件研发成本分摊降低50%。
• 国产器件导入：主控SoC、MOSFET、CAN收发器及电源管理芯片优先选用国产车规级方案，BOM成本较全进口方案可降低20%-25%。
• 自动化测试：定制化FCT测试工装覆盖Qi协议兼容性测试、效率测试、FOD检测及CAN通信测试全流程，单板测试时间从人工15分钟缩短至90秒。

7.2 品质体系保障

• 认证体系：安徽英特丽已通过ISO9001、ISO14001、ISO45001、IATF16949及ESD体系认证，满足整车厂及Tier 1客户审厂要求。
• 出厂全检：每台50W车载无线快充模块出厂前完成Qi协议兼容性测试、50W满载效率测试、FOD异物检测验证、CAN通信测试、绝缘耐压检测及8小时满载老化运行。
• 售后支持：提供3年标准质保，终身技术支持；支持通过CAN总线进行在线故障诊断与固件升级，降低整车厂售后维护成本。