電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電系統三大核心技術(shù)的解析
前述的資料傳送方法中,電阻反饋式利用較強的反饋訊號可以使訊號容易被辨識但會(huì )損耗較多的功率;電容反饋式利用細微的反饋變化損耗較少的功率卻容易受到噪聲干擾。這兩個(gè)方式在提高傳送供率的應用有所困難,另外有廠(chǎng)商Fu Da Tong Technology Co., Ltd申請之美國專(zhuān)利公開(kāi)號20110065398 UNIVERSAL DEMODULATION AND MODULATION FOR DATA COMMUNICATION IN WIRELESS POWER TRANSFER (高功率感應式電源供應器中數據傳輸之方法),參考圖(十三),其技術(shù)主要是將調制訊號的格式設計成非對稱(chēng)的數據傳送,將調制反饋也就是消耗功率的時(shí)間縮短,利用較深的反饋訊號與噪聲排除的軟件控制方法可以在高功率系統中穩定的傳送數據訊號,且在供電端的訊號解析部份不需要放大電路,可以降低生產(chǎn)成本。
圖(十三)美國專(zhuān)利公開(kāi)號 20110278949 HIGH-POWER INDUCTION-TYPE POWER SUPPLY SYSTEM AND ITS DATA TRANSMISSION METHOD內容1
圖(十三)美國專(zhuān)利公開(kāi)號 20110278949 HIGH-POWER INDUCTION-TYPE POWER SUPPLY SYSTEM AND ITS DATA TRANSMISSION METHOD內容2
高效能功率傳輸
要提高電磁感應式無(wú)線(xiàn)電力系統的電力傳送效率與功率,最簡(jiǎn)單的方式就是選用高性能的電子組件,參考圖(十四)典型的電磁感應式無(wú)線(xiàn)電力系統架構。在系統中有四個(gè)主要傳送功率的損耗點(diǎn)(從供電端直流電源輸入開(kāi)始看):1.供電端的驅動(dòng)組件,主要是電流通過(guò)MOSFET的損耗、 2.供電與受電線(xiàn)圈與諧振電容通過(guò)電流的損耗、3.受電端整流器交流到直流的轉換損耗、4.受電端穩壓器轉換損耗。由這四個(gè)損耗點(diǎn)可以看出供電端占了兩項、受電端占了三項,過(guò)去的實(shí)驗中發(fā)現在受電端的損耗是供電端的兩倍以上,因此在傳送電力過(guò)程中受電端溫度升高會(huì )比供電端明顯,這也是受電端電路設計上會(huì )比供電端來(lái)的困難的原因。剛所提及提高電力傳輸效能最容易的方法就是使用高性能的組件,但在量產(chǎn)品上是無(wú)法實(shí)行的,主要是充電器本身在市場(chǎng)的價(jià)位低所以在成本上有相當大的限制。除了前述的方法外,有一個(gè)好的解決方試,就是供電端只發(fā)送受電端所需要的功率,在受電端上收到過(guò)大的功率會(huì )提高整流器與穩壓器的轉換損失,而要完成這個(gè)功能就需要先將系統中的諧振控制與數據傳送功能完成。
圖(十四)典型電磁感應式無(wú)線(xiàn)電力系統架構
一個(gè)高效能的感應式電力系統的運作,為受電端可以透過(guò)數據傳送通知供電端目前所需要的功率,而供電端在透過(guò)諧振控制調整功率輸出發(fā)送到受電端,而這個(gè)動(dòng)作是需要快速的自動(dòng)調整,所以在數據傳送上需要非常穩定才能實(shí)現。所以
感應式電力系統最重要的核心技術(shù)為數據傳輸的部份,也是目前各廠(chǎng)商積極研究改良的技術(shù),這方面的技術(shù)還有很多困難點(diǎn)需要突破,筆者認為在數年內還會(huì )有相當大的進(jìn)展。
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