干货！无线充电解决方案的深入分析

无线充电当前是一种新兴的充电技术，但是当前的R＆D测试存在许多困难，包括电源效率特别困难. 本文总结了在多家企业，大学和研究机构进行测试时当前遇到的问题和解决方案. 希望能帮助行业解决问题，促进行业发展.

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无线充电方式的类型

无线充电方法根据其原理不同可分为四种: 电磁感应型，磁共振型，波型和电场耦合型.

1. 电磁感应式

初级线圈中一定频率的交流电通过电磁感应在次级线圈中产生一定电流，从而将能量从发射端传递到接收端. 目前，最常见的充电解决方案是使用电磁感应，其传输距离短，使用位置相对固定，但具有较高的能效和简单的技术，非常适合用作无线充电技术.

2. 磁共振类型

它由能量传输设备和能量接收设备组成. 当两个设备调整到相同的频率或以特定的频率谐振时，它们可以彼此交换能量. 这是目前正在研究的技术. 可用于长途充电，充电距离可达数千公里.

3. 波类型

它的用途类似于wifi，它使用2.45GHz波发生装置来传输功率，并且发送装置基本上与微波炉使用的“磁控管”相同. 所传输的微波也是交流电，可以通过天线在不同方向上接收，并通过整流电路转换为直流电，为汽车电池充电. 主要问题是效率太低.

4. 电场耦合类型

原理是电感耦合. 当两个彼此靠近的线圈被磁化时，产生磁场，并且另一个线圈在感应磁场时感应出磁感应电流. 优点是可以使设备更小并嵌入产品中. 同时，它也解决了温升问题，目前研究人员很少.

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测试的原则和困难

当前主流的无线充电方法仍然是电磁感应. 它的研究是最早，最深入，拥有最多研究人员的. 该标准也逐渐普及，在发送和接收端形成了两条主要的产业链. 无线充电行业正在蓬勃发展. 但是，在目前的测试中电磁感应无线充电，由于无线充电的频率较高，例如，汽车无线充电目前一般使用85KHz，因此测试的难点是功耗和效率测试，如下图所示，一般要求是可以测试DC-DC终端的效率和传输，而接收端的AC-AC效率很容易在DC-DC端进行测试. 困难在于AC-AC端的效率测试.

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仪器带宽精度

目前，难以提高无线充电的效率. 效率的提高以千分之一度计算，因此测试仪器要求很高的精度，其次是无线充电的高频，因此无法满足普通功率测试仪器的带宽，可以执行功耗. 几乎没有要测试的仪器，必须使用高带宽电磁感应无线充电，高精度功率进行测试. 目前，从致远电子的PA8000功率获得的测量结果更好，准确度高达0.01％，带宽高达5MHz.

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仪器延迟

高频带的延迟对效率有很大影响. 在实际测试中，ns的延迟可能导致效率误差在1％的水平，因此该测试要求仪器具有极高的通道延迟. 当前的功率器无人能将延迟控制在ps级别. PA8000功率可以对无线充电频段进行特殊的延迟校准，并将延迟数据输入到仪器中，以确保无线充电测试的时间阶段的准确性.

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传感器要求

对于手机的无线充电，电流很低，并且一些功率测试仪器可以满足直接输入而无需传感器，但是对于汽车的无线充电，充电模块的功率范围很大，从几千瓦到几十千瓦，特殊的高功率充电对象可以达到数百千瓦，甚至兆瓦级. 单个模块的电流可以达到数百安培，甚至数千安培. 其次，传感器本身也会引入延迟. 尽管霍尔传感器本身的精度很高，但是延迟很大，难以直接应用. 罗氏线圈本身具有较大的电流测试范围和较小的延迟，目前是无线充电测试的更好解决方案.

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频道要求

如上所述，大功率无线充电解决方案需要增加电流. 另一种方法是级联多个模块，这需要大量的测试通道. 例如，6组模块的级联需要6个测试输入通道，1个测试输出通道和7个电源通道. 常见的测试仪器无法并行满足如此复杂的计算要求，如果通道数超过7，当前市场上的单个仪器基本上无法满足需求. 当前的测试方法是对通过PA8000并联的多个模块进行并行的大功率无线充电测试.

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谐振电容器电压测试

在无线充电中，通常在逆变器/整流器和发射器/输出线圈之间有一个谐振电容器. 有时有必要测试谐振电容器上的损耗. 通过谐振电容器，电压通常达到数千伏. 功率的直接输入电压通常约为600V或1000V，而志远电子PA8000功率的直接输入电压为1500V. 如果谐振电压较高，则需要一个电压传感器. 当前，没有电压传感器具有小的延迟. 解决方法是专门校准电压传感器的延迟，然后将延迟值输入到PA8000功率中进行手动校正.

对于无线充电测试，智远电子拥有丰富的经验，可靠的解决方案，并可以提供原型测试演示. 如有必要，请随时与当地销售人员联系，我们将始终为您提供最优质的服务.

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