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无线充电系统效率评估

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大家好,我是电源漫谈,无线功率传输系统的效率取决于特定的组合,例如,使用的功率发射器和特定功率接收器,以及它们的线圈是否对准。由于功率发射器和功率接收器是两个独立的终端的子系统设备,他们可能来自不同制造商,各自的效率只能是使用另一个子系统--参考测试夹具进行测量。下面定义了具体步骤,借助测试功率发射器和测试功率接收器来测量整个系统效率,在 Qi 规范中定义了功率接收器测试工具,及功率发射器测试工具。

1 无线充电系统系统效率定义  

1 显示了无线功率传输系统的示意图,该系统由功率发射器耦合到功率接收器。如图所示,Pin 代表直流输入功率,这部分功率传到功率发射器(逆变级),Pol代表消耗在负载上的直流功率量,负载连接到功率接收器的输出端子。系统效率定义为:  

2 无线充电系统效率定义  

12 显示了功率发射器建议的最低系统效率,对于BPP功率配置文件设备,使用Qi规范中定义的一组测试功率接收器进行测量---功率发射器测试工具。还建议如果功率发射器产品随附交流适配器,交流适配器应符合能源之星标准  

3 BPP推荐最小系统效率  

使用测试功率接收器#1测量功率发射器产品的系统效率,如 Qi 规范、电力发射器测试工具中所定义。  

发射机效率应按如下方式进行:  

将测试功率接收器 #1 放置在功率发射器产品的接口表面上。      

功率发射器效率 ηsystem 计算如下:如图2所示。  

重复上述2步骤3,计算平均Power Transmitter效率 η平均值为:  

  1. 4 发射器平均效率计算    

  2. 5 EPP推荐最小系统效率


  3.    

  4. 表13 提供了EPP扩展功率配置文件设备的最低系统效率的建议。
  5. 请注意,此表是表 12 的补充。
  6. 功率接收器效率的测量应按如下方式进行:

  7. 1.BPP基准功率配置文件:将被测功率接收器产品放置在Qi 规范中定义的测试功率发射器 #2接口表面上,作为功率接收器测试工具。

  8. EPP扩展功率配置文件:测试功率发射器 #MP1 用于确定 一个功率接收器的效率,与其协商15 W的保证负载功率值。注意两种配置文件需要使用不同的测试功率发射器。

  9. 2. 传输至功率接收器负载的功率,必须预先确定或设置为已知条件 Pol。

  10. 3.测量功率耗散时,测试功率发射器的引脚输入功率量,被测功率接收器负载端功率为 Pol。

  11. 4. 计算功率接收器 ηsystem 的系统效率:如图2所示。  
  12. 5. 重复上述3步3次,计算平均Power Receiver效率ηaverage 如下:  


功率接收器平均效率

以上简要说明了无线充电系统效率评估方法及步骤,作为后续其他内容讨论的基础。

参考资料:WPC Qi 1.3 SPEC.

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来源:电源漫谈

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首次发布时间:2023-12-13
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