電動汽車無線充電技術引發(fā)的思考

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1、電動汽車無線充電技術引發(fā)的思考劉永相巴涂緣宏⑵，楊晞⑵，徐瑞林巴陳濤巴張曉勇巴王瑞妙m［1］重慶電力科學試驗研究院［2］重慶市電力公司重慶市渝北區(qū)黃山大道屮段80號，401123重慶市渝屮區(qū)屮山三路23號，400014yongxiangliu@gmai1.com,023-63230456摘要：電動汽車具有低碳、節(jié)能、環(huán)保的重要價值，但長期以來，其充電還局限于有線傳導式技術，應用于電動汽車的無線充電技術是最新出現(xiàn)的一門技術。論文針對電動汽車無線充電技術做出了技術發(fā)展和優(yōu)點分析，該技術在電動汽車充電上有重耍的價值。關鍵詞：電動汽車，無線，充電技

2、術。引言：2010年11月5日到9日，在深圳舉行的第25屆世界電動汽車大會上,英國的IlaloIPT公司、美國德爾福(Delphi,技術源自麻省理工學院的“無線供電技術”)公司和日本埼玉大學(SaitamaUniversity)均報道了電動汽車無線充電技術的最新進展。在互聯(lián)網(wǎng)上，也可以看到類似的報道，由此引發(fā)了如下思考。電動汽車無線充電技術無線充電技術就是按棄傳統(tǒng)傳導式電纜，使用無線感應的方式對電動汽車動力電池進行充電的技術。無線充電設施分為兩個部分，其屮一個部分是安裝在道路路基里的發(fā)射端電路,另外一部分是安裝在電動汽車底盤內的接收端電路，

3、發(fā)射端電路將工頻交流電調制成高頻電磁場，接收端電路采用和發(fā)射端同頻、諧振的方式感應發(fā)射端電路周圍交變電磁場的能量,以交變電壓的形式送入電動汽車車載充電機進行處理，車載充電機把交變電壓轉換成直流電壓后給動力電池充電［1-4］。充電控制器ChargingControllefWiring電纜PowerSourceResonator無線充電發(fā)射端電倒PowerCaptureResonator無線充電接收端電路r圖1無線充電原理圖無線充電技術除了發(fā)射端電路和接收端電路外，通常還有充電控制器和發(fā)射端電路附屬物（如電纜），由此構成完整的無線充電方案（如圖

4、1）。發(fā)展中的電動汽車無線充電技術目前，電動汽車無線充電技術領域的核心技術主要為安全性、充電距離、充電功率和其他技術。1?安全性。安全性問題是無線充電技術首要考慮問題，針對本問題，麻省理工學院“無線供電技術”課題組展示了該技術的高安全性，人可以安全地在發(fā)射端和接收端之間正常工作而不會有不適。HalolPT公司也提供了類似的信息，HaloIPT的無線充電設施在充電時可以檢測充電設施附近是否有小動物，一旦發(fā)現(xiàn)有小動物，無線充電設施可自動關閉，停止充電。日本埼玉大學的研究員認為無線充電設施的電磁輻射能力和電磁爐的輻射相當，対人體的影響很微小，如在

5、發(fā)射端和接收端外包覆屏蔽層，則可大大降低輻射影響。2.充電距離。發(fā)射端和接收端之間的充電距離問題也需要關注，日本埼玉大學展示的發(fā)射端和接收端需嚴格對準，充電距離不大于7CM,目前還處于原型驗證階段，距離實用化較遠oHaloIPT公司的發(fā)射端和接收端不需要嚴格對準即可充電，其充電距離可遠至幾十公分。充電距離越遠，損耗越大。3.無線充電功率。較傳導式充電相比，無線充電的功率更小，目前見報道的無線充電功率不超過5KW,而且充電功率越人，其損耗也越大。4.其他。無線充電設施的價格和電動汽車整車設計也值得考慮。與傳統(tǒng)電動汽車相比,采用無線充電的電動汽

6、車需安裝接收端，且接收端需安裝在汽車底盤上，對車輛設計提出了更高的要求。電動汽車無線充電技術的優(yōu)點1.自由充電。和傳統(tǒng)電動汽車充電技術相比，無線充電技術可讓電動汽車在充電時擺脫傳導電纜的朿縛，無線充電技術的電動汽車可以在馬路上邊行駛邊充電，且對車速沒有限制。美國加州大學伯克利分校開發(fā)了世界上第一條采用無線充電技術的公路，韓國科學技術院的科研人員也利用該技術設計了一條400m長的公路，電動公交車可在此段公路上邊行駛邊充電，該款充電系統(tǒng)已在一個游樂場投入運行。2.免擁堵。無線充電技術和世博電動大巴充電方式有顯著區(qū)別，世博電動大巴在車站上下客期間

7、，升起車頂?shù)氖茈姽?，受電弓和車站上架設的導電軌道相接觸來實現(xiàn)充電。世博充電方式的最大問題是容易在車站處造成車輛擁堵，而采用無線充電技術可避免這種車輛擁堵情況。1.接口統(tǒng)一。釆用無線充電的電動汽車和充電設施之間沒有傳導電纜的連接，解決了充電接口不--致的難題。2.減少建設投資。城市土地日益稀缺，土地征用也越來越難。無線充電設施的發(fā)射端安裝在馬路的路而下，無須充電設施的建設用地，采用此技術可減少充電設施建設方在土地上的投資。此外，無線充電設施的發(fā)射端將50I1Z工頻交流電轉換成2KIIz以上的交變電磁場,其結構、電路非常簡單，和現(xiàn)有的充電設施相

8、比，成本很低，可大大降低充電設施建設方的投入成本。3.降低電動汽車制造成本。由于電動汽車可以邊行駛邊充電，釆用無線充電技術的電動汽車可以攜帶更少的動力電池，可減輕車輛自重，也減少