无线充电设备电磁兼容测试研究

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2014.08.010

电信科学 ›› 2014, Vol. 30 ›› Issue (8): 66-72.doi: 10.3969/j.issn.1000-0801.2014.08.010

无线充电设备电磁兼容测试研究

许瑞琛,宋起柱,王俊峰,刘晓勇,彭潇,房骥

国家无线电监测中心检测中心北京100041

出版日期:2014-08-15 发布日期:2014-08-15
基金资助:
国家科技重大专项基金资助项目;“科技北京”百名领军人才培养工程—宋起柱资助项目;国家科技支撑计划“海上风电和物联网与智能电网评价技术研究与示范”基金资助项目

Research on Wireless Charging Device EMC Testing

Ruichen Xu,Qizhu Song,Junfeng Wang,Xiaoyong Liu,Xiao Peng,Ji Fang

The State Radio Monitoring Center Testing Center, Beijing 100041, China

Online:2014-08-15 Published:2014-08-15

摘要/Abstract

摘要：

分析了目前无线充电的技术体制以及国际现有的无线充电标准。随后探讨了欧美韩日对无线充电设备的电磁兼容管理情况。研究了我国信息技术设备、ISM设备和微功率设备分类方法和测试标准。最后给出以下我国无线充电设备的电磁兼容测试建议：无线充电设备在我国现有测试标准中的设备分类归属建议，我国的无线充电设备电磁测试方法建议；无线充电设备的管理方法建议。

关键词: 无线充电设备, 电磁兼容, 测试标准

Abstract:

The current technical approaches of wireless charging devices and international existing wireless charging standard were analyzed. Then, the electromagnetic compatibility for wireless charging case management in Europe, America, Korea and Japan was discussed and explored. Hereafter, the domestic classification methods and testing standards of information technology equipment, short-range radio devices and ISM equipment were researched. Finally, the following wireless charging devices electromagnetic compatibility testing proposals were obtained:wireless charging equipment classification attribution recommendation in domestic existing testing standard, domestic wireless charging device electromagnetic testing methods recommendation, wireless charging device management recommendations.

Key words: wireless charging device, EMC, testing standard

许瑞琛,宋起柱,王俊峰,刘晓勇,彭潇,房骥. 无线充电设备电磁兼容测试研究[J]. 电信科学, 2014, 30(8): 66-72.

Ruichen Xu,Qizhu Song,Junfeng Wang,Xiaoyong Liu,Xiao Peng,Ji Fang. Research on Wireless Charging Device EMC Testing[J]. Telecommunications Science, 2014, 30(8): 66-72.

图/表 5

表1

WPC、A4WP和PMA标准比较"

特征	WPC	A4WP	PMA
技术原理	电磁感应	磁场共振	电磁感应
技术特征	· 收发线圈的尺寸和形状尽量一致，否则影响效率；· 收发线圈最大间隔为2～4 mm；	· 发射天线用于产生一个充电区域；· 接收天线尺寸和形状不必与发射天线完全一致；	· 收发线圈的尺寸和形状尽量一致，否则影响效率；· 收发线圈最大间隔为2～4 mm；
	· 工作时需要利用磁铁或特殊设计来保证收发天线的精确对准；	· 发射和接收天线间距离可以从几毫米到十几厘米（小功率）	· 工作时需要利用磁铁或特殊设计来保证收发天线的精确对准；
	· 收发天线线圈的数量比为1:1		· 收发天线线圈的数量比为1:1
频率范围	110～205 kHz	6.78 MHz	358 kHz
	15～40 kHz
工作距离	＜5 mm	可以隔离6 cm或者更多，具有空间自由度	＜5 mm
支持功率	LPWG:5 W	LP:5 W	LP:5 W
	MPWG:15 WKWG:2 kW	MP:30 W
充电效率	典型60%～70%，最高的大于70%	典型50%～60%
通信方式	· 带内通信（Qi）,ASK调制，工作频率为110～205 kHz，速率为2 kbit/s；	带外通信，蓝牙4.0（BTLE），工作频率为2.4 GHz，速率为1 Mbit/s
	· 带外通信（海尔）,WLAN，工作频率为2.4 GHz，速率为25 Mbit/s
优点	在发射机和接收机线圈设计完全匹配且对准的前提条件下，普通工程设计即可实现较高的充电效率，成本相对较低	· 发射机和接收机可以自由设计，不需要严格匹配；· 能够集成多种方案，不只限于充电盘，接收端的放置朝向和距离灵活自由；	使用WiCC卡充电，更为方便
		· 一个发射机可以同时在较宽的范围内为多个发射机供电
商业进程	2008年至今	2012年至今	2012年至今
市场化	全球推广	全球推广	主要在美国市场

表1

表2

表3

表4

表5

频率/MHz	1组B类设备限制/（dB·μA·m^-1）准峰值限值（测量距离3m）
0.009～0.070	69
0.070～0.148 5	39～69随频率对数线性减小
0.148 5～4.0	3～39随频率对数线性减小
4.0～30	3

频率/MHz	1组B类设备限制/（dB·μA·m^-1）水平分量	1组B类设备限制/（dB·μA·m^-1）垂直分量
0.009～0.070	88	106
0.070～0.148 5	58～88随频率对数线性减小	76～106随频率对数线性减小
0.148 5～30	22～58随频率对数线性减小	40～76随频率对数线性减小

频率/MHz	对应无线充电设备的标准	准峰值/（dB·μA·m^-1）
0.009～0.05	WPC	72（10 m处）
0.05～0.19	WPC	72（10 m处）（每倍频程下降3 dB）
6.765～6.795	A4WP	42（10 m处）

频率范围/MHz	测试带宽	限值	检波方式
0.009～0.15	200 Hz（6 dB）	27 dB·μA·m^-1（10 m处）（每倍频程/下降3 dB）	准峰值
0.15～10	9 kHz（6 dB）	27 dB·μA·m^-1（10 m处）（每倍频程/下降3 dB）	准峰值
10～30	9 kHz（6 dB）	-3.5 dB·μA·m^-1（10 m处）	准峰值
30～1 000	100 kHz（6 dB）	-36 dBm	有效值

1	GB 9254-2008．信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法， 2008
2	GB 4824-2004/CISPR11-2003．工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法， 2004
3	工业和信息化部无线电管理局［2005］423号. 微功率（短距离）无线电设备的技术要求, 2005
4	ITU-R SM.2153-2. Technical and Operating Parameters and Spectrum Use for Short-range Radio-communication Devices， 2011
5	工业和信息化部无线电管理局［2002］353号. 关于调整2.4 GHz频段发射功率限值及有关问题的通知, 2002

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