Das 200W-kabellose Lademodul (TE03) von ONE POINTECH liefert über einen Luftspalt von 15–35 mm bis zu 200 W bei einer Effizienz von bis zu 93 % und verfügt über FOD-, OCP-, OVP- und OTP-Schutz. Es ist für Anwendungen mit mittlerer Leistung ausgelegt, wie Elektrofahrräder, Inspektions-AGVs und mobile Roboter, bei denen eine große Ladedistanz und eine tolerante Ausrichtung wichtiger sind als eine maximale Leistungsdichte. Dieser Beitrag führt Sie durch unsere Testergebnisse zu Ladeeffizienz, Spulenversatz, Fremdkörpererkennung und Temperaturanstieg, damit Sie das Modul anhand Ihrer eigenen Anforderungen bewerten können.
ONE POINTECH konzentriert sich seit Jahren auf Forschung, Entwicklung und Industrialisierung des kabellosen Ladens und bietet Lösungen von wenigen Watt bis zu einem Kilowatt an. Seit der kabellosen Ultra-Langdistanz-Ladelösung mit 50 mm für Smartphones im Jahr 2020 haben wir jeden Leistungsbereich für verschiedene Märkte erschlossen – und das TE03-Modul ist das Ergebnis für den 200W-Mittel-Leistungsmarkt.
Das 200W-kabellose Lademodul von ONE POINTECH besteht aus zwei Teilen: dem Sender Tx (links) und dem Empfänger Rx (rechts).
Beide verwenden grüne PCBs und sind jeweils mit Kühlkörpern für die North- und South-Bridge ausgestattet.
Hinsichtlich der Abmessungen: Das Sender-PCB ist 100 × 100 × 18 mm (Länge × Breite × Höhe) und die Spule 120 × 120 × 8 mm; das Empfänger-PCB ist 90 × 90 × 18 mm (Länge × Breite × Höhe) und die Empfangsspule 120 × 120 × 5,5 mm. Der Sender verwendet einen 48V/6A-Eingang, der Empfänger einen festen 54,2V-Ausgang, der Strom kann auf 2A/3A/4A eingestellt werden, und die maximale Leistung kann 200W erreichen.
Die beiden PCB-Stromversorgungsschnittstellen dieser Lösung sind anpassbar und unterstützen verschiedene Schutzfunktionen wie FOD, OCP, OVP und OTP. Die Ladedistanz beträgt 15–35 mm, die Effizienz liegt bei bis zu 91 % (25 mm).
200W-KABELLOSES LADEGERÄT JETZT KAUFENKabellose 200W-Industrieladelösung für große Distanzen – Test der Ladeeffizienz
Bei einer Umgebungstemperatur von 24,8 °C wird das Gleichstromnetzteil ITECH IT6722A zur Stromversorgung und das ITECH IT8512A als elektronische Last verwendet.
Das obige Bild zeigt die Situation, wenn Sender- und Empfängerspule 20 mm voneinander entfernt sind und der Ausgang mit 4 A Strom belastet wird. Aus den Testdaten geht hervor, dass die Spannung des Gleichstromnetzteils 48 V und der Strom 4,72 A beträgt, die Spannung an der elektronischen Last 53,377 V und der Strom 3,982 A. Die Effizienz erreichte 93 %.
Das obige Bild zeigt die Effizienzdaten des Moduls bei unterschiedlichen Ladedistanzen und unterschiedlichen Ausgangsströmen. Bei einer Ladedistanz von 15–20 mm kann die Systemeffizienz etwa 92 % erreichen, bei einer Distanz von 25–30 mm liegt die Effizienz über 91 %. Selbst bei einem Spulenabstand von 35 mm erreicht die Systemeffizienz etwa 90 %.
Die Übertragungseffizienz ist beim kabellosen Laden einer der Parameter, anhand derer beurteilt wird, ob die Eigenschaften gut sind oder nicht. Aus den obigen Testdaten geht hervor, dass die Übertragungseffizienz über 90 % erreichen kann – ein ausreichender Beleg für die hervorragende Leistung dieses 200W-kabellosen Lademoduls.
Kabellose 200W-Industrieladelösung für große Distanzen – Versatztest
Darüber hinaus werden bei unterschiedlichen Ladedistanzen und unterschiedlichen Versatzdistanzen auch entsprechende Tests unter verschiedenen Ausgangsströmen durchgeführt, um den Einfluss des Spulenversatzes auf die Übertragungseffizienz zu ermitteln.
Das oben Gezeigte sind die Testdaten bei einem Spulenabstand von 15–35 mm mit einem Versatz von 10 mm und einem Versatz von 20 mm. Aus der Tabelle geht hervor, dass die tatsächlichen Messergebnisse sehr erfreulich sind. Selbst bei einer Ladedistanz innerhalb von 30 mm und einem Versatz innerhalb von 20 mm wird eine Übertragungseffizienz von 90 % erreicht – das zeigt die Vorteile des kabellosen Ladens in vollem Umfang. Das Gerät kann sofort nach dem Auflegen geladen werden und funktioniert einwandfrei, ohne dass eine präzise Ausrichtung erforderlich ist.
Kabellose 200W-Industrieladelösung für große Distanzen – FOD-Test (Fremdkörpererkennung)
Befindet sich Metall im Bereich des kabellosen Ladens, wird das Metall durch den Wirbelstromeffekt erhitzt, was das Gerät beschädigen oder sogar einen Brand verursachen kann. Die metallische Fremdkörpererkennung (FOD) dient in erster Linie dazu, zu verhindern, dass Metall in einem Magnetfeld erhitzt wird und einen Unfall verursacht. Auch das Einschalt-FOD und das Arbeits-FOD des 200W-kabellosen Lademoduls von ONE POINTECH werden hier getestet.
Zunächst legen wir eine Münze auf die Senderspule des kabellosen Ladegeräts. Laut Gleichstromnetzteil fließt zu diesem Zeitpunkt kein Strom, woraus wir schließen können, dass der Sender im Einschaltmodus über die metallische Fremdkörpererkennungsfunktion verfügt. In praktischen Anwendungen wird so eine Erhitzung von externem Metall durch die kabellose Ladespule wirksam vermieden.
Neben der Fremdkörpererkennung im Standby-Modus haben wir auch die Fremdkörpererkennungsfunktion des kabellosen Ladesystems im Arbeitsmodus getestet. Zunächst werden Sender- und Empfängerspule in einem Abstand von 35 mm getrennt und Gleichstromnetzteil sowie elektronische Last angeschlossen, damit das System ordnungsgemäß funktioniert. Anschließend wird eine Münze zwischen die beiden Spulen gelegt. Nach dem Einlegen der Münze schaltet das gesamte kabellose Ladesystem die Energieübertragung ab – ein Zeichen dafür, dass metallische Fremdkörper erkannt wurden und die Fremdkörpererkennungsfunktion ausgelöst wurde.
Gleichzeitig wurde die FOD-Funktion im Einschalt- und Arbeitsmodus auch bei Spulenabständen von 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm und 35 mm getestet. Die Testergebnisse zeigen, dass metallische Fremdkörper präzise erkannt werden und das Laden – egal ob im eingeschalteten oder im Betriebszustand – automatisch gestoppt wird, wodurch die Sicherheit gewährleistet ist.
FOD ist einer der Schutzmechanismen des kabellosen Ladens. Ein hervorragendes FOD gewährleistet die Sicherheit des kabellosen Ladens während des Gebrauchs. Das F&E-Team von ONE POINTECH hat am FOD-Algorithmus der kabellosen Ladelösung mehrere Verbesserungen und Optimierungen vorgenommen und so die präzise FOD-Funktion realisiert. FOD arbeitet zusammen mit OVP, OCP und OTP, um Industrieladegeräte sicher zu halten – siehe die vollständige Übersicht zum Schutz von Industrieladegeräten.
200W-KABELLOSES LADEGERÄT JETZT KAUFENKabellose 200W-Industrieladelösung für große Distanzen – Test des Temperaturanstiegs
Beim Test des Temperaturanstiegs betrug die Umgebungstemperatur 24,9 °C und die Ladedistanz 20 mm. Nach einer Alterungsbelastung von 1 Stunde bei einer Ausgangsleistung von 200 W wurde der Temperaturanstieg mit einem FLUKE-VT04A-Infrarot-Wärmebildgerät gemessen und aufgezeichnet.
Die Testergebnisse zeigen, dass die Maximaltemperatur des Senders (Tx) etwa 67,9 °C, die Maximaltemperatur der Spule etwa 42 °C und die Maximaltemperatur des Empfängers (Rx) etwa 58,3 °C beträgt.
Darüber hinaus wurde der Temperaturanstieg von Sender und Empfänger bei einer Raumtemperatur von 24,9 °C erneut getestet – mit einer Ladedistanz von 35 mm und einer Ausgangsleistung von 200 W über eine Alterungsbelastung von 1 Stunde.
Die Testergebnisse zeigen, dass die Maximaltemperatur des Senders (Tx) etwa 68,8 °C, die Maximaltemperatur der Spule etwa 53,4 °C und die Maximaltemperatur des Empfängers (Rx) etwa 55,3 °C beträgt.
Anhand der Ergebnisse wird deutlich, dass das 200W-kabellose Lademodul die Kontrolle des Temperaturanstiegs sehr gut optimiert. In Verbindung mit der empfindlichen Fremdkörpererkennung ist ein stabiler Dauerbetrieb überhaupt kein Problem. Darüber hinaus verfügt es über die Eigenschaft, ohne präzise Ausrichtung zu laden, was die Bedienung erleichtert. Diese Erfolge sind das Ergebnis der gemeinsamen Anstrengungen des starken F&E-Teams von ONE POINTECH und seiner Partner.
Zusammenfassung
Im Vergleich zum herkömmlichen kabelgebundenen Laden bietet das kabellose Laden viele unübertroffene Vorteile: berührungsloses Laden ohne Ein- und Ausstecken, ohne elektrische Funken und ohne Leckagerisiko; keine Kontaktflächen, geeignet für Außenbereiche und Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit; hohe Zuverlässigkeit ohne Wartungsaufwand und ohne Risiko negativer Auswirkungen auf das Laden durch Kontakt-Oxidation und Verschmutzung; ablegen und laden – einfache Bedienung, Geräte bleiben stets voll geladen.
ONE POINTECH investiert seit vielen Jahren in Forschung und Entwicklung im Bereich des kabellosen Ladens mit mittlerer Leistung, unterhält strategische Kooperationsbeziehungen mit führenden Anwendungsunternehmen aus verschiedenen Branchen, optimiert kontinuierlich Systemeffizienz, Übertragungsdistanz und Stabilität und verfeinert Algorithmen wie Systemsteuerung und Fremdkörpererkennung sorgfältig. Nicht nur die Übertragungseffizienz liegt auf führendem Niveau in der Branche, auch die funktionale Entwicklung der zugehörigen Software gewährleistet Stabilität und Sicherheit im praktischen Einsatz.
Für verschiedene Anwendungsszenarien kann das 200W-kabellose Lademodul von ONE POINTECH angepasst werden, um kundenspezifische Lösungen mit unterschiedlichen Ausgangsspannungen wie 36 V, 24 V und 19 V zusätzlich zum aktuellen 48V-Akku-Laden bereitzustellen, wodurch es für weitere Produkte mit mittlerer Leistung geeignet ist. Nur dank der Kontrolle von ONE POINTECH über jedes Detail und der gemeinsamen Innovation über Wissensbereiche hinweg gibt es heute kabellose Ladeprodukte mit mittlerer Leistung, die umgesetzt und industrialisiert werden können.
In absehbarer Zukunft werden kabelloses Laden mit mittlerer Leistung und Stromversorgungslösungen breite Anwendung in mobilen Robotern, Elektrofahrrädern, mobiler medizinischer Ausrüstung und anderen Anwendungsbereichen finden.
Sie können sich gerne mit uns in Verbindung setzen, um unsere kabellose Ladelösung zu besprechen, oder noch jetzt ein Musterpaket kaufen.
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