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[導(dǎo)讀]隨著時代進步,電動汽車成為熱門行業(yè)產(chǎn)物,新能源成為人們熱門專注的話題。相對于電動汽車的有線充電而言,無線充電具有使用方便、安全、可靠,沒有電火花和觸電的危險,無

隨著時代進步,電動汽車成為熱門行業(yè)產(chǎn)物,新能源成為人們熱門專注的話題。相對于電動汽車的有線充電而言,無線充電具有使用方便、安全、可靠,沒有電火花和觸電的危險,無積塵和接觸耗損,無機械磨損,沒有相應(yīng)的維護問題,可以適應(yīng)雨雪等惡劣的天氣和環(huán)境等優(yōu)點。

1:電動汽車無線充電原理

目前電動汽車無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)式和磁場共振式。

 

 

電動車無線充電的基本原理,相比于有線充電,主要是多了接收線圈,簡略了充電接口。

電磁感應(yīng)式算是目前比較成熟的技術(shù),很多手機無線充電、甚至我們常見的電磁爐就是利用的這種原理。初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在次級線圈鐘產(chǎn)生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。使用時要求兩個設(shè)備的距離必須很近,供電距離控制在0mm~10cm左右,而且充電只能對準(zhǔn)線圈一對一進行。電磁感應(yīng)式無線充電的能量轉(zhuǎn)換率高,傳輸功率范圍較大,能從幾瓦到幾千瓦。磁場共振式原理與聲波共振類似,只要兩個介質(zhì)具有相同的共振頻率,就能夠傳遞能量。這種方式的充電距離在電磁感應(yīng)式與無線電波式之間,優(yōu)點是傳輸功率較大,能夠達到幾千瓦,可以同時對多個設(shè)備進行充電,不要求兩個設(shè)備之間線圈對應(yīng);缺點就是損耗很高,距離越遠,傳輸功率越大,損耗也就越大,最麻煩的是必須對使用的頻段進行保護。

2:電動汽車無線充電技術(shù)

日產(chǎn)魔方電動車:采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式。即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上,將另一個供電線圈裝置安裝在地面,當(dāng)電動汽車駛到供電線圈裝置上,受電線圈即可接受到供電線圈的電流,從而對電池進行充電。目前,這套裝置的額定輸出功率為10kW,一般的電動汽車可在7-8小時內(nèi)完成充電。

 

 

日本無線充電式混合動力巴士:電磁感應(yīng)式,供電線圈是埋入充電臺的混凝土中的。車開上充電臺后,當(dāng)車載線圈對準(zhǔn)供電線圈后(重合),車內(nèi)的儀表板上有一個指示燈會亮,司機按一下充電按鈕,就開始充電。

 

 

目前無線充電方式共有三種:電磁感應(yīng)式充電、磁場共振充電和無線電波式充電。

電磁感應(yīng)式充電:在初級線圈中存在一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生了電流,從而將能量由輸出端傳送至接收端,完成無線充電。

磁場共振充電:無線充電技術(shù)應(yīng)用源于無線電力輸送技術(shù),利用磁共振在充電器與設(shè)備之間的空氣中傳輸電荷,線圈和電容器則在充電器與設(shè)備之間形成共振,實現(xiàn)電能高效傳輸?shù)募夹g(shù)。

無線電波式充電:主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,如圖,接收電路,可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量,在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。

一般來說,利用電磁感應(yīng)原理的無線供電技術(shù)最具現(xiàn)實性,并且現(xiàn)在在電動汽車上有實際應(yīng)用;電磁感應(yīng)式非接觸充電系統(tǒng)存在以下三方面的問題:(1)送電距離比較短,如果兩個線圈的橫向偏差較大傳輸效率就會明顯下降。目前來看只能實現(xiàn)傳輸距離為10cm左右,需要考慮很多的散熱問題,比如線圈之間的發(fā)熱。(2)耦合的輻射問題,電磁波的耦合會不會存在大的磁場泄漏。電磁感應(yīng)在線圈之間傳輸電力,如同我們的磁鐵一樣,在外圈有一定的泄漏,人如何避免受影響是個很大問題。(3)線圈之間也是有可能有雜物進入的,還有某些動物(貓狗)進入里面,一旦產(chǎn)生電渦流,就如同電磁爐一樣,安全性問題非常明顯。

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