某汽车行业客户,是具有行业影响力的汽车产品检测及技术服务机构,成立已近40年,拥有多项国家认可授权的资质以及CNAS实验室认可。

我需要测试无线充电电路中各个位置的转化效率，通过效率测试,在电路的研发阶段中实现发热损耗评估和优化电路设计等目的。

无线充电利用电磁波感应原理进行充电。在发送和接收端各有一个线圈发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流。一个完整的无线充电电路如上图所示。各模块间的转换效率均会对整体电路产生影响。多通道的宽频功率分析设备就非常适合进行该项测试。

该无线充电电路的基波频率是68kHz,回路中最高电压约180V、电流10A内。

根据理论模拟,其效率能够达到95%以上,如何进行仪器配置以在实际测试中获得尽可能高精度的测试结果?

工业用无线充电主流频段集中在10kHz-200kHz不等。推荐方案为功率分析仪PW8001搭配U7005高精度输入单元以及CT6904A闭口型宽频高精度传感器。该配置被广泛应用于高频且具有高精度测试需求的客户现场。

功率分析仪PW8001

准确评估功率转换效率。功率基本精度土0.05%。8个通道可自由搭配2种输入单元  1  来构建适合的测量系统。自动补偿HIOKI电流传感器的相位特性,输入单元U7005的功率测量基本精度0.03%,最大输入电压1000V(±2000Vpeak)，测量频率带宽0.1Hz~5MHZ。

高精度宽频电流传感器CT6904A

同时具备高精度和高带宽的闭口型电流传感器,最大可测量AC/DC800A,系列振幅特性: DC~最高4 MHz,基本精度(DC时士0.030%rdg.+0.009%fs.;45 Hz<f≤65 Hz时士0.025%rdg.士0.009%fs.,士0.08”)与功率分析仪PW8001以及输入模块U7005搭配使用时,组合精度可达士0.057%  2

 1  两种输入单元分别是U7001以及U7005,具体参数请至日置官网查询。

 2  精度计算方法为土(% ofreading+% ofrange),其中range 为主机当前使用的量程

无线充电电路中的各个功能模块一般可分为电源输入端-线圈发射端-线圈接收端-负载输入端。在各端分别连接电压线和电流传感器后,即可获知无线充电电路各个位置的效率。

无线充电电路中的热流与功率

热流即功率分布的密度,在工程中,常通过热流测量推算功率,通过热流测量预测无线充电系统各处温度并捕捉微小发热变化,可评估隔热性能或散热效率,优化能源利用。使用数据采集仪LR8450搭配相应的传感器，即可进行热流的测试。

为什么在功率和效率的测试场景中普遍使用功率分析仪?

HIOKIPW8001是一款8通道的高精度功率分析仪。常用于各类100KHZ以上的宽频条件下的高精度(最高可达士0.057%)功率、效率测试

设备最高采样率15MS/S。搭配HIOKI的电流传感器技术以及高精相位补偿功能,进一步有效确保了高频环境下的测试精度。