Модуль беспроводной зарядки 200W от ONE POINTECH (TE03) передаёт до 200W через воздушный зазор 15–35 мм с эффективностью до 93%, обеспечивая защиту FOD, OCP, OVP и OTP. Он предназначен для применений средней мощности, таких как электрические велосипеды, инспекционные AGV и мобильные роботы, где большое расстояние зарядки и прощающая несоосность важнее максимальной плотности мощности. В этой статье мы приводим результаты наших испытаний эффективности зарядки, смещения катушек, обнаружения посторонних предметов и нагрева, чтобы вы могли оценить модуль по своим требованиям.
ONE POINTECH уже много лет занимается исследованиями, разработкой и промышленным внедрением беспроводной зарядки, выпуская решения от нескольких ватт до одного киловатта. Начиная с решения сверхдальней беспроводной зарядки на 50 мм для мобильных телефонов в 2020 году, мы исследовали каждый диапазон мощности для разных рынков — и модуль TE03 стал результатом для рынка средней мощности 200W.
Модуль беспроводной зарядки 200W от ONE POINTECH состоит из двух частей: передатчика Tx (слева) и приёмника Rx (справа).
Обе части используют зелёную печатную плату и оснащены радиаторами северного и южного моста соответственно.
Что касается размеров: плата передатчика — 100*100*18 мм в длину, ширину и высоту, а катушка — 120*120*8 мм; плата приёмника — 90*90*18 мм в длину, ширину и высоту, а приёмная катушка — 120*120*5,5 мм. Передатчик использует вход 48V/6A, приёмник — фиксированный выход 54,2V, ток может соответствовать 2A/3A/4A, а максимальная мощность достигает 200W.
Два интерфейса питания на платах этого решения поддерживают настройку и различные функции защиты, такие как FOD, OCP, OVP и OTP. Расстояние зарядки — 15–35 мм, а эффективность достигает 91% (на 25 мм).
КУПИТЬ БЕСПРОВОДНУЮ ЗАРЯДКУ 200W СЕЙЧАСПромышленное решение беспроводной зарядки 200W с большой дистанцией — испытание эффективности зарядки
При температуре окружающей среды 24,8°C для подачи питания использовался источник постоянного тока ITECH IT6722A, а в качестве электронной нагрузки — ITECH IT8512A.
На рисунке выше показан момент, когда катушки передатчика и приёмника разделены расстоянием 20 мм и выход выполнен при токе 4A. Из данных испытания видно, что напряжение источника постоянного тока составляет 48V, ток — 4,72A, напряжение электронной нагрузки — 53,377V, а ток — 3,982A. Эффективность достигла 93%.
На рисунке выше показаны данные об эффективности модуля при различных расстояниях зарядки и разных выходных токах. При расстоянии зарядки 15–20 мм системная эффективность может достигать около 92%, при расстоянии 25–30 мм эффективность превышает 91%, а даже при расстоянии между катушками 35 мм системная эффективность достигает около 90%.
Эффективность передачи при беспроводной зарядке — один из параметров, определяющих, насколько хороши её характеристики. По приведённым выше данным испытаний эффективность передачи превышает 90%, что достаточно, чтобы продемонстрировать отличные показатели этого модуля беспроводной зарядки 200W.
Промышленное решение беспроводной зарядки 200W с большой дистанцией — испытание смещения
Кроме того, при разных расстояниях зарядки и разных величинах смещения были проведены соответствующие испытания при различных выходных токах, чтобы определить влияние смещения катушек на эффективность передачи.
Выше приведены данные испытаний при расстоянии между катушками 15–35 мм со смещением 10 мм и 20 мм. Из таблицы видно, что фактические результаты измерений очень радуют. При расстоянии зарядки до 30 мм и смещении до 20 мм также достигается эффективность передачи 90%, что полностью отражает преимущества беспроводной зарядки. Зарядка начинается сразу после установки устройства, и для идеальной беспроводной зарядки не требуется точного совмещения.
Промышленное решение беспроводной зарядки 200W с большой дистанцией — испытание FOD (обнаружение посторонних предметов)
Если в зоне беспроводной зарядки окажется металл, он будет нагреваться из-за эффекта вихревых токов, что может повредить устройство и даже вызвать пожар. Обнаружение металлических посторонних предметов (FOD) в основном предназначено для предотвращения нагрева металла в магнитном поле и возникновения аварий. Здесь также проверяются FOD при включении и рабочий FOD модуля беспроводной зарядки 200W от ONE POINTECH.
Сначала мы кладём монету на катушку передатчика беспроводной зарядки. Судя по показаниям источника постоянного тока, в этот момент выходного тока нет, поэтому мы получаем результат, что передатчик имеет функцию обнаружения металлических посторонних предметов в режиме включения. На практике это позволит эффективно избегать нагрева внешних металлических предметов катушкой беспроводной зарядки.
Помимо обнаружения посторонних предметов в режиме ожидания, мы также проверили функцию обнаружения посторонних предметов системы беспроводной зарядки в рабочем режиме. Сначала катушки передатчика и приёмника разводят на расстояние 35 мм и подключают источник постоянного тока и электронную нагрузку, чтобы система работала корректно. Затем между двумя катушками помещают монету. После установки монеты вся система беспроводной зарядки отключает передачу питания, что указывает на обнаружение металлического постороннего предмета и срабатывание функции обнаружения посторонних предметов.
Одновременно функция FOD в режиме включения и в рабочем режиме также проверялась при расстоянии между катушками 15, 20, 25, 30 и 35 мм. Результаты испытаний показывают, что система точно определяет металлические посторонние предметы и автоматически останавливает зарядку как при включении, так и в процессе работы, тем самым обеспечивая безопасность.
FOD — один из механизмов защиты беспроводной зарядки. Отличный FOD обеспечивает безопасность беспроводной зарядки в процессе использования. Команда разработчиков ONE POINTECH внесла несколько улучшений и оптимизаций в алгоритм FOD решения беспроводной зарядки, реализовав тем самым точную функцию FOD. FOD работает совместно с OVP, OCP и OTP, обеспечивая безопасность промышленных зарядных устройств — см. полный разбор защиты промышленных зарядных устройств.
КУПИТЬ БЕСПРОВОДНУЮ ЗАРЯДКУ 200W СЕЙЧАСПромышленное решение беспроводной зарядки 200W с большой дистанцией — испытание нагрева
При испытании нагрева температура окружающей среды составляла 24,9°C, расстояние зарядки — 20 мм, а после часового старения при выходной мощности 200W нагрев измерялся и фиксировался с помощью инфракрасного тепловизора FLUKE VT04A.
Результаты испытаний показывают, что максимальная температура передатчика (Tx) составляет около 67,9°C, максимальная температура катушки — около 42°C, а максимальная температура приёмника (Rx) — около 58,3°C.
Кроме того, при комнатной температуре 24,9°C нагрев передатчика и приёмника был проверен ещё раз при расстоянии зарядки 35 мм и выходной мощности 200W в течение часа старения.
Результаты испытаний показывают, что максимальная температура передатчика (Tx) составляет около 68,8°C, максимальная температура катушки — около 53,4°C, а максимальная температура приёмника (Rx) — около 55,3°C.
По результатам видно, что модуль беспроводной зарядки 200W отлично оптимизирует контроль нагрева. В сочетании с чувствительным обнаружением посторонних предметов длительная стабильная работа не представляет никакой проблемы. Кроме того, он обладает характеристикой зарядки без точного совмещения, что упрощает эксплуатацию. Эти достижения стали возможны благодаря совместным усилиям сильной команды разработчиков ONE POINTECH и партнёров.
Резюме
По сравнению с традиционной проводной зарядкой беспроводная зарядка имеет множество несравнимых преимуществ, таких как бесконтактная зарядка, отсутствие подключений и отключений, электрических искр и риска утечки; отсутствие контакта — пригодна для применения на открытом воздухе и в средах с высокой влажностью; высокая надёжность, отсутствие обслуживания, отсутствие риска негативного влияния на зарядку из-за окисления и загрязнения контактов; положил и зарядил — простая эксплуатация, устройства всегда остаются полностью заряженными.
ONE POINTECH уже много лет инвестирует в исследования и разработки в области беспроводной зарядки средней мощности, поддерживая стратегические партнёрские отношения с ведущими компаниями из различных отраслей, постоянно оптимизируя системную эффективность, расстояние передачи и стабильность, а также тщательно оттачивая алгоритмы управления системой и обнаружения посторонних предметов. Эффективность передачи не только находится на ведущем уровне в отрасли, но и функциональная разработка соответствующего программного обеспечения обеспечивает стабильность и безопасность в реальной эксплуатации.
Для разных сценариев применения модуль беспроводной зарядки 200W от ONE POINTECH может быть настроен для предоставления индивидуальных решений с разными выходными напряжениями, такими как 36V, 24V и 19V, в дополнение к текущей зарядке аккумулятора 48V, что подходит для большего числа продуктов средней мощности. Именно благодаря контролю каждой детали со стороны ONE POINTECH и совместным инновациям в разных областях знаний сегодня существуют реализуемые и готовые к промышленному внедрению продукты беспроводной зарядки средней мощности.
В обозримом будущем беспроводная зарядка средней мощности и решения для электропитания будут широко применяться в мобильных роботах, электрических велосипедах, мобильном медицинском оборудовании и других областях применения.
Не стесняйтесь связаться с нами и обсудить наше решение беспроводной зарядки или прямо сейчас купить комплект образцов.
КУПИТЬ ОБРАЗЦЫ СЕЙЧАС