電磁感應式無線充電系統三大核心技術的解析

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。這兩個方式在提高傳送供率的應用有所困難，另外有廠商Fu Da Tong Technology Co., Ltd申請之美國專利公開號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），其技術主要是將調制訊號的格式設計成非對稱的數據傳送，將調制反饋也就是消耗功率的時間縮短，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，可以降低生產成本。

圖（十三）美國專利公開號 20110278949 HIGH-POWER INDUCTION-TYPE POWER SUPPLY SYSTEM AND ITS DATA TRANSMISSION METHOD內容1

圖（十三）美國專利公開號 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線電力系統的電力傳送效率與功率，最簡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線電力系統架構。在系統中有四個主要傳送功率的損耗點（從供電端直流電源輸入開始看）：1.供電端的驅動組件，主要是電流通過MOSFET的損耗、 2.供電與受電線圈與諧振電容通過電流的損耗、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。由這四個損耗點可以看出供電端占了兩項、受電端占了三項，過去的實驗中發現在受電端的損耗是供電端的兩倍以上，因此在傳送電力過程中受電端溫度升高會比供電端明顯，這也是受電端電路設計上會比供電端來的困難的原因。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，但在量產品上是無法實行的，主要是充電器本身在市場的價位低所以在成本上有相當大的限制。除了前述的方法外，有一個好的解決方試，就是供電端只發送受電端所需要的功率，在受電端上收到過大的功率會提高整流器與穩壓器的轉換損失，而要完成這個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）典型電磁感應式無線電力系統架構

一個高效能的感應式電力系統的運作，為受電端可以透過數據傳送通知供電端目前所需要的功率，而供電端在透過諧振控制調整功率輸出發送到受電端，而這個動作是需要快速的自動調整，所以在數據傳送上需要非常穩定才能實現。所以

感應式電力系統最重要的核心技術為數據傳輸的部份，也是目前各廠商積極研究改良的技術，這方面的技術還有很多困難點需要突破，筆者認為在數年內還會有相當大的進展。