ONE POINTECHの200Wワイヤレス充電モジュール（TE03）は、15〜35mmのエアギャップで最大200Wを、最大93%の効率で供給し、FOD、OCP、OVP、OTPの保護機能を備えています。このモジュールは、電動自転車、点検用AGV、移動ロボットなどの中出力アプリケーション向けに設計されており、最大の電力密度よりも長い充電距離と柔軟な位置合わせが重要です。この記事では、充電効率、コイルのオフセット、異物検知、温度上昇に関する当社のテスト結果を詳しく紹介しますので、お客様ご自身の要件に照らしてモジュールを評価できます。
ONE POINTECHは長年にわたりワイヤレス充電の研究開発と産業化に注力し、数ワットから1キロワットまでのソリューションを展開してきました。2020年にスマートフォン向け50mm超長距離ワイヤレス充電ソリューションを発表して以来、さまざまな市場に向けて各電力帯域を開拓してきました。そしてTE03モジュールは、200W中出力市場向けの成果です。
ONE POINTECHの200Wワイヤレス充電モジュールは、送電器Tx（左）と受電器Rx（右）の2つの部分で構成されています。
どちらもグリーンPCBを採用し、それぞれノースブリッジとサウスブリッジのヒートシンクを備えています。
サイズに関しては、送電器のPCBは縦・横・高さ100*100*18mm、コイルは120*120*8mmです。受電器のPCBは縦・横・高さ90*90*18mm、受電コイルは120*120*5.5mmです。送電器は48V6A入力、受電器は固定54.2V出力で、電流は2A/3A/4Aに対応し、最大電力は200Wに達します。
このソリューションの2つのPCB電源インターフェースはカスタマイズに対応し、FOD、OCP、OVP、OTPなどの各種保護機能をサポートしています。充電距離は15〜35mmで、効率は最高91%（25mm時）です。
200Wワイヤレス充電器を今すぐ購入200W長距離産業用ワイヤレス充電ソリューション – 充電効率テスト
周囲温度24.8°Cの環境下で、ITECH IT6722A DC電源を電源供給に使用し、ITECH IT8512Aを電子負荷として使用しました。
上の写真は、送電コイルと受電コイルを20mm離し、4Aの電流で出力したときの様子です。テストデータから、DC電源の電圧は48V、電流は4.72A、電子負荷の電圧は53.377V、電流は3.982Aであることがわかります。効率は93%に達しました。
上の写真は、異なる充電距離と異なる出力電流におけるモジュールの効率データを示しています。充電距離が15mm〜20mmの場合、システム効率は約92%に達し、25mm〜30mmの場合は効率は91%以上です。コイルを35mm離した場合でも、システム効率は約90%に達します。
ワイヤレス充電における伝送効率は、その特性が優れているかどうかを判断するパラメーターのひとつです。上記のテストデータから、伝送効率は90%以上に達することができ、この200Wワイヤレス充電モジュールの優れた性能を示すのに十分です。
200W長距離産業用ワイヤレス充電ソリューション – オフセットテスト
さらに、異なる充電距離と異なるオフセット距離に対して、異なる出力電流の条件下でも対応するテストを実施し、コイルのオフセットが伝送効率に与える影響を調べました。
上記は、コイル間距離15mm〜35mm、オフセット10mmと20mmの場合のテストデータです。表から、実測結果が非常に満足できるものであることがわかります。充電距離30mm以内、オフセット20mm以内でも伝送効率90%を達成でき、ワイヤレス充電の利点を十分に反映しています。置くだけで充電が始まり、正確な位置合わせなしで完璧なワイヤレス充電を利用できます。
200W長距離産業用ワイヤレス充電ソリューション – FOD（異物検知）テスト
ワイヤレス充電エリアに金属があると、渦電流効果により金属が発熱し、デバイスが損傷したり、火災を引き起こしたりする可能性があります。金属異物検知（FOD）は主に、金属が磁界内で発熱して事故を引き起こすのを防ぐためのものです。ここでは、ONE POINTECH 200Wワイヤレス充電モジュールの通電時FODと動作時FODもテストされています。
まず、ワイヤレス充電送電コイルの上にコインを置きます。DC電源によると、このとき電流出力はありません。つまり、送電器は通電モードで金属異物検知機能を備えているという結果が得られました。実用上、ワイヤレス充電コイルによる外部金属の発熱を効果的に回避します。
スタンバイモードでの異物検知に加え、動作モードでのワイヤレス充電システムの異物検知機能もテストしました。まず、送電コイルと受電コイルを35mmの距離に離し、DC電源と電子負荷を接続して正常に動作させます。次に、2つのコイルの間にコインを置きます。コインを置くと、ワイヤレス充電システム全体が電力伝送を停止します。これは金属異物が検知されたことを示し、異物検知機能が作動したことを意味します。
同時に、コイル間距離が15mm、20mm、25mm、30mm、35mmの場合についても、通電モードと動作モードでのFOD機能をテストしました。テスト結果から、通電中であっても使用中であっても、金属異物を正確に識別して自動的に充電を停止し、安全性を確保できることが示されました。
FODはワイヤレス充電の保護機構のひとつです。優れたFODは、使用中のワイヤレス充電の安全性を確保できます。ONE POINTECHのR&Dチームは、ワイヤレス充電ソリューションのFODアルゴリズムに幾度かの改良と最適化を重ね、精密なFOD機能を実現しました。FODはOVP、OCP、OTPと連携して産業用充電器の安全性を維持します — 産業用充電器の保護機能の詳細解説をご覧ください。
200Wワイヤレス充電器を今すぐ購入200W長距離産業用ワイヤレス充電ソリューション – 温度上昇テスト
温度上昇テストでは、周囲温度24.9°C、充電距離20mmの条件下で、出力電力200Wにて1時間エージングした後、FLUKE VT04A赤外線サーモグラフィを使用して温度上昇を測定・記録しました。
テスト結果によると、送電器（Tx）の最高温度は約67.9°C、コイルの最高温度は約42°C、受電器（Rx）の最高温度は約58.3°Cでした。
さらに、室温24.9°Cで、充電距離35mm、出力電力200W、1時間のエージング条件で、送電器と受電器の温度上昇を再度テストしました。
テスト結果によると、送電器（Tx）の最高温度は約68.8°C、コイルの最高温度は約53.4°C、受電器（Rx）の最高温度は約55.3°Cでした。
結果から、200Wワイヤレス充電モジュールは温度上昇の制御を非常にうまく最適化していることがわかります。感度の高い異物検知と組み合わせれば、長時間の安定動作はまったく問題ありません。さらに、正確な位置合わせなしで充電できる特性も備えており、運用がより簡単になります。これらの成果は、ONE POINTECHの強力なR&Dチームとパートナーの共同の努力によるものです。
まとめ
従来の有線充電と比較すると、ワイヤレス充電には多くの比類なき利点があります。非接触充電で、抜き差しの必要がなく、電気スパークが発生せず、漏電のリスクもありません。接触がないため、屋外や高湿度環境に適しています。信頼性が高く、メンテナンス不要で、接触部の酸化や汚染による充電への悪影響のリスクもありません。置くだけで充電でき、操作が簡単で、デバイスを常に満充電に保てます。
ONE POINTECHは、中出力ワイヤレス充電分野の研究開発に長年投資を続け、さまざまな業界の主要アプリケーション企業と戦略的協力関係を維持し、システム効率、伝送距離、安定性を継続的に最適化し、システム制御や異物検知などのアルゴリズムを丁寧に磨き上げてきました。伝送効率は業界のトップレベルであるだけでなく、関連ソフトウェアの機能開発により、実際の使用における安定性と安全性が確保されています。
さまざまなアプリケーションシナリオに応じて、ONE POINTECH 200Wワイヤレス充電モジュールは、現在の48Vバッテリー充電に加え、36V、24V、19Vなどの異なる出力電圧のカスタマイズソリューションを提供できるよう調整可能で、より多くの中出力製品に適しています。ONE POINTECHがあらゆる細部を管理し、知識分野を超えた共同イノベーションを行うからこそ、今日、実装・産業化できる中出力ワイヤレス充電製品が存在するのです。
予見可能な将来、中出力ワイヤレス充電と電源供給ソリューションは、移動ロボット、電動自転車、移動医療機器などのアプリケーション分野で広く使用されるでしょう。
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