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估算无线充电PTx和PRx之间的耦合系数k方法

时间:2024-04-25   访问量:1388

在Qi 2.0规范中,K-Estimate Coefficients(简称Kest)是用来估算无线充电系统中发射端(PTx)和接收端(PRx)之间的耦合系数k的数值,这是通过一套基于实测数据的数学模型来完成的。以下是实验拟合K-Estimate Coefficients的具体步骤:

  1. 选择测试样品

    • 选取一组代表性DUT(Device Under Test,待测设备),包括Nominal效率的DUT以及High Efficiency和Low Efficiency的极限案例,以获得广泛的参数分布和更精确的拟合结果。

  2. 数据收集

    • 数字Ping可观测量(如Vrect、VCTXpp、Vinv等)

    • 耦合系数k的测量值(通过LCR仪表直接或间接测量得到)

    • 系统状态空间坐标(x, y, z)

    • 在不同位置(例如,径向距离r和垂直高度z)上,对DUT进行一系列测试,记录下每个位置处的几个关键参数,包括:

  3. 数据处理

    • 在Excel或其他类似工具中整理收集的数据,重点关注p和k两列数据。

    • 生成散点图(Scatter Plot),并将趋势线添加到散点图中,以直观展现p与k的关系。

  4. Kest系数的计算

    • 根据散点图数据,利用Excel或其他统计软件找到合适的拟合公式,计算出代表发射端(PTx)和接收端(PRx)各自特征的Kest系数,例如E0和E1。

    • 对于PRx,计算出alpha_rx系数,并将其存储在PRx中,然后在数字Ping协商阶段发送给PTx。

    • 对于PTx,同样收集和分析数据以计算其Kest拟合系数。

  5. 生态系统的扩展性

    • 新的PRx或PTx设备的Kest系数的计算不仅要基于自身数据,还要考虑到不同设计的PTx和PRx之间的比例关系,通过计算gcoil系数来实现生态系统的扩展性。

    • 根据已知的系统模型参考系(例如,参考发射端/接收端的E0xg和E1xg系数)和实验数据来确定alpha_rx和alpha_tx系数,用于校正不同设计中的Kest计算。

实验拟合K-Estimate Coefficients是一个涉及大量测试数据收集、数据分析、趋势分析和模型修正的过程,旨在使不同设计的无线充电设备能够根据实际情况准确估算出彼此间的耦合系数,从而优化无线充电性能和互操作性。



更多请参考:

Qi Specification MPP Power Transmitter  (PTx) Test Tools,Annex D 9.1 How to fit K-Estimate Coefficients Experimentally

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