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电动汽车无线充电技术最新解析及应用案例

时间:08-02 来源:电子发烧友网整理 点击:

普及和应用,助力新能源汽车步入无线充电的时代。

  从国外车企来看,特斯拉、沃尔沃、奥迪、宝马、奔驰等传统汽车都已经开始研发或测试旗下电动车的无线充电系统。全球通讯以及IT界的新贵们也将"触角"伸向了电动车无线充电的新领域。在无线充电的规划和静态还是动态充电的选择上,国内外车企则各有不同。

  一、特斯拉——Modle S无线充电系统Plugless Power

  特斯拉作为当今电动汽车厂商中的佼佼者,不仅旗下车型在续航里程与性能上走在了行业前列,更在车辆智能辅助驾驶、快速充电等科技、配套设施方面为其他厂商树立了榜样。在特斯拉发布Mdole S P100D、Model X P100D两款高性能车型之际,又有消息传出特斯拉为Modle S推出了一套专属的无线充电系统Plugless Power。

  据了解,特斯拉与一家名为Evatran的无线充电供应技术公司展开合作,研发出了一套专属特斯拉Model S的无线充电技术,这套无线充电系统的充电功率可达7.2千瓦,每小时为Model S充入的电量可以提供32公里的续航里程, Plugless Power用的是电磁感应式。

  Evatran的无线充电系统被设计成了类似扫地机器人的模块形状,使用时车主需将车辆停在该模块上,此时固定在地面的充电模块和车内加装的越16公斤的接收模块便可以开始工作,为Model S充入电能。

  二、沃尔沃——利用道路进行无线充电

  沃尔沃的答案是利用道路进行无线充电。在瑞典,沃尔沃集团、瑞典电力公司 Alstom、瑞典能源局正在共同合作测试利用公路给电动汽车充电,通过将两个电源线铺设在公路上,电动车经过时便可获得电力供应。这项技术的核心在于汽车得搭载集电器,集电器与公路上的电缆连接,利用直流电充电。汽车不必走在电缆的中央,但必须时速大于 60 公里。

  沃尔沃已经在瑞典的Hllered 测试中心建立了一条 1/4 英里长的轨道,用一辆卡车进行测试。未来,当电动汽车需要充电时,必须安装无线发射器让道路感知,然后经过加密信号激活充电功能。由于对速度有要求,沃尔沃的这一充电系统适合在高速路上实行,如果未来成真,人们出远门的时候就不用担心电力问题。

  瑞典也是欧洲首个大规模试验电动汽车无线充电技术的国家。参与测试的电动汽车将达 20辆,并主要用于市政活动。所测试的电动汽车无线充电技术为电磁感应式技术。目前关于电动汽车无线充电技术无统一标准。该测试项目受瑞典能源署资助,以期早日制定统一的欧洲标准。这也会给电动汽车无线充电技术带来一定的推动作用。

  三、奥迪——可升降的无线充电系统

  针对无线充电中存在的传输效率问题,奥迪提出了一个不同的解决方案,他们开发出了一种可升降的无线充电系统,其最大的特点就是可以让供电线圈更靠近车辆 底部的受电线圈,实现了超过90%的电力传输效率,这种方式能够让一些高底盘的SUV在充电时保证更好的充电效率。奥迪的无线充电技术仅需要用户将停车位上安置一块配置线圈和逆变器(AC/AC)充电板,并连接至电网,当车辆停在电板上时,充电过程会自动开启。

  这种充电的原理是充电板内的交变磁场将3.3千瓦的交变电流感应至集成在车内次级线圈的空气层中,实现电网电流逆向并输入到车辆的充电系统中。当电池组充满电时,充电将自动中止。感应式无线充电所需的充电时间与电缆充电所需的充电时间大致相同,而且用户可以随时中断充电并使用车辆。

  奥迪的无线充电技术效率超过90%,不受譬如雨雪 或结冰等天气因素的影响。同时,交变磁场只有当车辆在充电板上方时才会产生,并且不对人体或动物构成伤害。未来利用感应线圈的充电原理,奥迪电动汽车不仅可以在驶入车位后自动开始充电,甚至可以在设有感应线圈的公路上,一边行驶一边充电。

  四、比亚迪——WAVE无线充电垫

  比亚迪早在2005年12月就申请了非接触感应式充电器专利。在2014年7月卖给犹他大学一辆40英尺的纯电动巴士,这款巴士就装配着最新的WAVE无线充电垫。

  比亚迪K7(可无线充电)

  五、不断改进的日系无线充电巴士

  日本无线充电式混合动力巴士:电磁感应式,供电线圈是埋入充电台的混凝土中的。车开上充电台后,当车载线圈对准供电线圈后(重合),车内的仪表板上有一个指示灯会亮,司机按一下充电按钮,就开始充电。早在08年这种无需插头与电源线且不直接接触电源就能充电的新型混合动力巴士15日在日本投入试运行,它被用于东京羽田机场航站楼之间的旅客运输。

2016年2月2日,早稻田大学与东芝的研发小组宣布开发出了高级电动公交车"WEB-

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