应用於車载电子装置之无线电能传输系统雏型设计解析.PDF

第十二屆台灣電力電子研討會暨展覽會 台灣台南市 102 年 11 月 02日 應用於車載電子裝置之無線電能傳輸系統雛型設計 Design of a Wireless Power Transfer Prototype for Electronic Devices of Vehicles *江朝文 謝周宇* 黃世杰 陳睿媛 Chao-Wen Chiang Chou-Yu Hsieh Shyh-Jier Huang Ruei-Yuan Chen 林峻偉 葉鋆宣 李宗勳 Chun-Wei Lin Yun-Hsuan Yeh Tsong-Shing Lee 國立成功大學 電機工程學系 Department of Electrical Engineering National Cheng Kung University Tainan, Taiwan 財團法人* 車輛研究測試中心 Automotive Research and Testing Center Changhua, Taiwan 摘要 相對於傳統接觸式供電，則將不僅克服不同品牌間之供 本文旨在提出一符合無線充電聯盟規範之無線電能傳輸 電接頭相容問題，並可免除每項裝置皆需獨立供電設備 系統，並應用於車載電子裝置。文中提出一套感應線圈設計 之窘境，進而俾於降低資源浪費。因此目前國際多家手 流程，並輔以單晶片程式撰寫實現回授控制，以期提升系統 機及充電器製造廠商均已致力生產符合無線充電聯盟 之傳輸效率與穩定性。此外，由於磁感應線圈之耦合密度較 (Wireless Power Consortium, WPC)規範之無線充電裝 傳統變壓器低，故經互感等效模型推導電壓函數與各項參數 置，此規範命名為 Qi ，亦即只要符合Qi認證之產品， 後，需利用阻抗匹配方式，於兩側線圈加入補償電容，最後 即可標準化各品牌充電器規格，並使其採用相同供電設 再配合所提電容值調整方法，完成線圈參數設計。最後，為 備進行電力傳輸，兼符設備環保與應用便利性。 驗證所提方法之可行性，本文經數學軟體分析與硬體電路測 試，實驗結果顯示系統在 10W輸出條件下，電能傳輸效率可 綜觀目前無線電能傳輸電路設計相關技術，概以包 達 83%且可穩定輸出5V/2A 之電源至車載電子裝置，頗有助 含磁場感應、磁共振與磁耦合等，而大多研究討論重點 於展現本文所提架構可行性，並兼具實務擴增功率研發潛力。