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無線充電測試難點及解決方案 無線充電是目前新興的充電技術，非接觸充電裝置不需要用電纜將設備與供電系統連接，便可以在多種場合直接對設備進行快速充電，使用電設備隨時隨地充電變為可能，但在目前研發中，功率效率是最受關注的參數，但目前測試中，存在很多難點，本文總結目前在多家企業高校研究院所測試時遇到的難點以及解決方案，希望幫助行業解決問題，推動行業發展。

一、無線充電方法種類

無線充電的方法根據其原理的不同可分為四種，電磁感應式，磁共振式，無線電波式，電場耦合式。

1.電磁感應式

初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應，特點是傳輸距離短、使用位置相對固定，但是能量效率較高、技術簡單，很適合作為無線充電技術使用。。

2.磁場共振式

由能量發送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，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，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的電波發生裝置傳送電力，發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，產生磁場，另一個線圈感應到磁場后產生磁感應電流，其優勢是可以將裝置體積做小，嵌入到產品中，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，形成了發射和接收端兩大產業鏈，無線充電行業正在蓬勃發展，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

高頻段的延時對效率的影響非常大，實際測試時，ns的延時就可能會造成效率誤差在1%級別，所以測試對于儀器通道延時要求極高，目前功耗分析儀器均無法將延時控制在ps級別，PA8000功率分析儀可以針對于無線充電頻段做專門的延時校準，將延時數據輸入到儀器內，保證無線充電測試時間相位的精度。

五、傳感器要求

對于手機無線充電，電流較低，部分功率測試儀器可以滿足直接輸入，不需要用到傳感器，但是對于汽車無線充電，充電模塊的功率范圍較大，從幾千瓦，到幾十千瓦，特殊的大功率充電對象可達幾百千瓦，甚至兆瓦級別，單獨模塊的電流可達到幾百安培甚至上千安培，其次，傳感器本身也會引入延時，霍爾傳感器本身精度雖然高，但是其延時較大，很難直接應用。而羅氏線圈本身電流測試范圍大，延時小，是目前進行無線充電測試比較好的解決方案。

六、通道要求

在3中提到，大功率無線充電方案需要提高電流。另外一種方法是多個模塊級聯，這就要求測試通道非常多，例如6組模塊級聯，就需要6個通道測試輸入，1個通道測試輸出，需要功率通道7個，普通測試儀器無法滿足如此復雜得并聯計算，若通道高于7個，目前市面上單臺儀器基本不能滿足需求。目前測試方法是通過PA8000進行并機級聯來實現多組模塊并聯的大功率無線充電測試。

七、諧振電容電壓測試

無線充電中逆變器/整流器與發射/輸出線圈之間，通常會有諧振電容，有時需要測試諧振電容上的損耗，通過諧振電容，電壓通常會達到上千伏，目前市面上的功率分析儀直接輸入電壓一般在600V或者1000V左右，致遠電子PA8000功率分析儀直接輸入電壓1500V，若是諧振電壓再高，就需要用電壓傳感器，目前暫無延時較小的電壓傳感器，解決方法是專門對電壓傳感器做延時標定，將延時數值輸入到PA8000功率分析儀進行手動校正。

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