车载无线充电的关键设计考虑因素

车载无线充电越来越受欢迎，可以明显感受到在该领域开发可行解决方案的紧迫感。在那里，英飞凌和安森美半导体等芯片制造商推出了车载无线充电设计。

安森美与ConvenientPower Systems （CPS） 合作创建交钥匙车载无线充电解决方案。CPS 的感应充电设计采用了 ON Semi 的NCV6500电源管理控制器，该控制器具有线圈电压感应、桥式电流感应以及过压和过流保护等保护功能。

同样，英飞凌展示了其感应式和谐振式无线充电参考设计如何与公司的 AURIX 和 XMC 微控制器一起工作。

图 1.英飞凌无线车载充电设计系统图。

开发车内无线充电系统的追求伴随着与电力传输和热管理相关的艰巨设计挑战。再加上严格的汽车安全、安保和环境要求。

以下是特定于车载无线充电系统的关键设计注意事项。

图 2. 无线充电设计的架构。

1.安全充电垫 –异物检测 （FOD） 可提高设备检测精度并确保在注重安全的汽车设计中安全运行。如果含有金属的物体离充电器太近，它会切断电源以防止过热。

2.自由定位——另一个关键的设计考虑是自由定位，它要求一个广泛的充电领域，为用户提供“即插即用”的体验。它允许驾驶员和乘客简单地将设备放置在指定区域，例如中控台的托盘或手套箱。

3.电源效率—— 车内无线充电设计在执行电源转换和传输任务时需要更高的电源效率和热管理。仔细选择稳压器和功率 MOSFET 等组件可以确保无线充电的性能和效率。

4.屏蔽干扰—— 无线充电电源必须不干扰其他车载系统，并且功率级架构具有强大的电磁干扰 （EMI） 性能，尤其是在与 CAN 等车辆总线通信时， LIN 和 RS-232。

5.多协议设计—— 几乎所有知名智能手机厂商都采用了 Qi 标准，但正如上述参考设计所示，芯片制造商大多同时支持 Qi 和 PMA 标准。

6.15 瓦最佳功率—— 第一代 5W 设计在几年前出现在汽车中，但汽车制造商现在正在迅速采用 5W 以上的无线充电解决方案。约 15W 的无线充电设计可为智能手机提供三倍的充电速度。

审核编辑：郭婷