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无线充电设备CE认证和FCC认证要求简析

2024-04-10
802 作者:CST

      随着无线充电在手机和TWS蓝牙耳机上的应用越来越普及,无线充电技术目前正加速向其它各类终端方向延伸发展。为帮助相关企业的产品在较短时间内获得欧盟及北美洲市场的认可,本文主要针对无线充电设备的欧盟及美国市场准入要求,即无线充电设备CE认证、FCC认证相关要求进行简析说明。

一、无线充电技术简析

      目前无线充电主要有电磁感应式、磁共振式、电场耦合式和无线电波式四种基本方式,其相关技术特征见表1:

表1 无线充电技术分类及技术特征

类型

电磁感应式

磁共振式

电场耦合式

无线电波式

传输功率

10W量级

1kW量级

10W量级

1W量级

传输距离

几mm到几cm

几cm到几m

几mm到几cm

大于10m

使用频段

10kHz~1MHz

1MHz~100MHz

100kHz~10MHz

中波~微波

充电效率

70%~90%

40%~60%

60%~90%

很低

优点

短距离充电,效率高

远距离大功率充电

短距离充电,效率高,位置可不固定

适合远距离小功率充电

缺点

需要精准位置充电,会发热

转换效率低,考虑电磁暴露

体积较大,功率较小

效率很低,功率低,充电时间长

二、CE认证要求

1.产品的分类

      进入欧盟市场的无线充电设备,根据其无线技术及功能可分为三类,具体要求及测试标准见表2:

表2 无线充电设备的分类及要求

无线充电设备类别

LVD指令-电磁暴露

RED 指令

EMC指令

3.1a条款

3.1b条款

3.2条款

仅能量传输,无数据通信

EN IEC 62311、EN 50364、EN 62369-1

无相关要求

EN 55011等产品标准

电能传输及数据通信在相同的频段

无相关要求

EN IEC 62311、EN 50364、EN 62369-1

ETSI EN 301 489-1/3

ETSI EN 303 417

无相关要求

能量传输和数据通信使用的频率在不相同的频段

根据法规要求,分以下两种情况进行。

(1) 电能传输和数据通信的频段在目前ETSI标准有规定的,则按照对应的ETSI标准进行。

(2) 能量传输部分满足EN 55011等产品标准,数据通信部分满足对应的ETSI标准。

2.ETSI EN 303 417测试要求

      ETSI EN 303 417允许无线充电设备使用的频率见表3,相关工作模式及测试要求见表4:

表3 ETSI EN 303 417允许使用的频率

频率范围

频段

应用

1

19kHz-21kHz

无线充电

2

59kHz-61kHz

无线充电

3

79kHz-90kHz

无线充电

4

100kHz-119kHz

无线充电

119kHz-140kHz

无线充电

140kHz-148.5kHz

无线充电

148.5kHz-300kHz

无线充电

5

6765kHz-6795kHz

无线充电

表4 无线充电设要求工作模式及相关测试要求


模式1:

空闲模式

模式2:

充电调整模式

模式3:

数据通信模式

模式4:

能量传输模式

测试布置

单设备布置

组合设备布置

充电位置对准

充电位置对准

固定部件的功能

发射

发射和接收

发射和接收

发射和接收

移动部件的功能

不适用

发射和接收

发射和接收

发射和接收

测试场景要求

固定部分/充电底座的发射测试

1)制造商应声明WPT系统典型运行模式。

2)制造商应声明最大距离通信距离D,测试应在最大通信距离下进行。

3)最大距离通信大于1米,则每个发射部分应单独测试。

所有的WPT系统组件应放在一起进行测试,初级线圈(在固定组件中)和次级线圈(在移动设备中)应放置成最差对齐状态。

三、FCC认证要求

      根据FCC法规,工作频率大于9 kHz的无线充电设备被认为是有意发射,根据其无线技术及功能,需要符合FCC  part15或part18的相关要求,具体见表5:

表5 无线充电设备的分类及要求

无线充电设备类别

FCC part 15

FCC part 18

仅能量传输,无数据通信

不适用

适用

电能传输及数据通信在相同的频段

适用

不适用

能量传输和数据通信使用的频率在不相同的频段

适用

适用

      另外,无线充电设备同时需要符合KDB 680106 D01文件的电磁暴露的要求取得FCC授权,具体如下:

1.符合Part 15要求的无线充设备

      需要向FCC做一个“Equipment Compliance Review” (ECR)和最小射频暴露符合测试距离的问询,以确保评估方式的合规,主要以电磁场测量结果来评估。针对远离人体使用的移动式设备一般测试距离为20cm,便携式设备一般测试距离为5mm或0mm。

2.符合Part 18要求的无线充设备

      可通过供应商符合性声明 (SDoC)或认证两种方式取得无线充电设备授权。对于SDoC授权的设备,责任方必须保留一份测试报告副本,根据KDB 865664 D02证明合规性并按要求提供给FCC;根据认证取得授权的设备申请应包括射频暴露评估并符合KDB 447498的要求。

      除符合KDB 680106 D01v04 第5.2条所述的6个要求(见表6)的无线充设备,可不用经过FCC直接取得授权外,其他情况无论使用SDoC或认证授权都需要获得FCC的同意(制造商应使用KDB inquiry流程来获得FCC同意),否则授权都会被视为无效。

表6 KDB 680106 D01v04 第5.2条所述的6个要求


1.

功率传输频率低于1MHz

2.

每个发射单元(如线圈)的输出功率小于15W

3.

提供最大允许负载的客户端设备与发射机物理接触

4.

仅适用于符合FCC part 2.1091规定的移动设备

5.

在装置周围15 cm处或超过15 cm的任何地方,以及在设计上可同时传输的所有线圈表面20 cm处,当这些线圈同时通电时,证明总磁场(H-field)强度小于适用MPE限值的50%;

6.

对于具有一个以上辐射结构的系统,即按设计条件,系统满载时(即客户端吸收最大可用功率时),并且所有辐射结构同时通电并以最大功率运行情况下,满足以上(5)中规定的条件,




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