無線充電是目前新興的充電技術(shù),非接觸充電裝置不需要用電纜將設(shè)備與供電系統(tǒng)連接,便可以在多種場合直接對設(shè)備進行快速充電,使用電設(shè)備隨時隨地充電變?yōu)榭赡?,但在目前研發(fā)中,功率效率是最受關(guān)注的參數(shù),但目前測試中,存在很多難點,本文總結(jié)目前在多家企業(yè)高校研究院所測試時遇到的難點以及解決方案,希望幫助行業(yè)解決問題,推動行業(yè)發(fā)展。
一、無線充電方法種類
無線充電的方法根據(jù)其原理的不同可分為四種,電磁感應(yīng)式,磁共振式,無線電波式,電場耦合式。
1.電磁感應(yīng)式
初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應(yīng),特點是傳輸距離短、使用位置相對固定,但是能量效率較高、技術(shù)簡單,很適合作為無線充電技術(shù)使用。
2.磁場共振式
由能量發(fā)送裝置,和能量接收裝置組成,當兩個裝置調(diào)整到相同頻率,或者說在一個特定的頻率上共振,它們就可以交換彼此的能量,是目前正在研究的一種技術(shù),可以用于遠距離充電,充電距離可達上千米。
3.無線電波式
其使用類似于wifi,使用2.45GHz的電波發(fā)生裝置傳送電力,發(fā)送裝置與微波爐使用的“磁控管”基本相同。傳送的微波也是交流電波,可用天線在不同方向接收,用整流電路轉(zhuǎn)換成直流電為汽車電池充電,主要存在的問題是效率過低。
4.電場耦合式
其原理是電感耦合,當兩個距離較近的線圈被磁化后,產(chǎn)生磁場,另一個線圈感應(yīng)到磁場后產(chǎn)生磁感應(yīng)電流,其優(yōu)勢是可以將裝置體積做小,嵌入到產(chǎn)品中,同時也解決了溫升問題,目前研究者較少。
二、原理及測試難點
目前主流的無線充電方法仍然是電磁感應(yīng)式,其研究最早,最深,研究者也最多,標準也在逐步普及,形成了發(fā)射和接收端兩大產(chǎn)業(yè)鏈,無線充電行業(yè)正在蓬勃發(fā)展,但是目前測試方面,由于無線充電采用頻率較高,例如,汽車無線充電目前普遍采用85KHz,所以其測試難點在于功耗,效率測試,如下圖,一般要求測試的是DC-DC端效率和發(fā)射與接收端的AC-AC效率,DC-DC端很容易測試,難點在于AC-AC端的效率測試。
三、儀器帶寬精度
目前無線充電的效率提升比較困難,效率的提升都是千分之級別計算,所以要求測試儀器精度較高,其次無線充電頻率高,所以普通功測試儀器帶寬無法滿足,能夠進行功耗測試的儀器較少,必須使用高帶寬,高精度的功率分析儀進行測試,目前實測效果較好的是致遠電子的PA8000功率分析儀,精度最高可達0.01%,帶寬高達5MHz。(http://www.zlg.cn/pa/pa/index.html)
四、儀器延時