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剛到公司，有個(gè)同事轉(zhuǎn)發(fā)了一份非接觸式充電的報(bào)告，然后覺(jué)得挺有意思的。整理了一些東西，作為參考。 日產(chǎn)汽車(chē)目前正在開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)用非接觸充電系統(tǒng)，在電動(dòng)汽車(chē)“Hypermini”上配備了非接觸充電系統(tǒng)并進(jìn)行了充電演示，這是由日產(chǎn)與昭和飛機(jī)工業(yè)公司共同開(kāi)發(fā)，原理是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(gè)受電線圈裝置安裝在汽車(chē)的底盤(pán)上，將另一個(gè)供電線圈裝置安裝在地面，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)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(duì)電池進(jìn)行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10kW，一般的電動(dòng)汽車(chē)可在7-8小時(shí)內(nèi)完成充電。日產(chǎn)汽車(chē)希望在新一代電動(dòng)汽車(chē)上選配設(shè)置非接觸充電系統(tǒng)，目前正在考慮設(shè)置家庭用3kW級(jí)系統(tǒng)。如此一來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)充電將變得更加方便，這也更有利于電動(dòng)汽車(chē)的推廣與普及。 乘用車(chē)也可采用非接觸充電這篇文章還是非常不錯(cuò)的，附件如下，是技術(shù)在線的文章。 通過(guò)借鑒和整理，可以得到我的半原創(chuàng)文章，如下： 電動(dòng)汽車(chē)和插入式混合電動(dòng)汽車(chē)如果按充電時(shí)間來(lái)劃分EV充電方式，可分為普通充電和快速充電兩種；按照連接方式來(lái)分，可以分為傳導(dǎo)式充電和非接觸式充電；通常我們一般將低功率充電稱(chēng)為交流充電，大功率充電成為直流充電，注意本質(zhì)上都是采用直流電壓，只是前者是一體化的充電方式，一般采用單相電輸入。后者必須采用三相電和其他特殊形式的供電方式，需要采用分離式的充電，一般不能做成車(chē)載充電機(jī)。 這里需要考慮幾個(gè)問(wèn)題 1.波谷電和波峰電，從電網(wǎng)和用電價(jià)格的考慮，在家中使用便宜的深夜電力，這是非常好的方法，一般采用慢充，大部分國(guó)家都不提供三相電，因此家庭用一般基于單相電。 2.在公共場(chǎng)所，公司或者購(gòu)物場(chǎng)所，需要補(bǔ)充充電，一般短時(shí)間內(nèi)要求能夠完成，必須使用快速充電。短時(shí)間內(nèi)插拔電線，尤其在雨天等情況下，會(huì)感覺(jué)充電操作不方便，某種程度上也不一定安全。快速充電原則是只能考慮大功率直流充電，但是如果能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式充電則是非常好的一個(gè)事情。 非接觸供電方式大致分為三種：電磁感應(yīng)方式，磁共振方式和微波方式。 ①電磁感應(yīng)方式 電磁感應(yīng)是最接近實(shí)用化的方式，上次和Gery談起這個(gè)事情，十分明顯的缺點(diǎn)也有很多。 1.送電距離比較短，如果兩個(gè)線圈的橫向偏差較大傳輸效率就會(huì)明顯下降。目前來(lái)看只能實(shí)現(xiàn)傳輸距離為10cm左右，而底盤(pán)的距離明顯與這個(gè)距離有著非常大的距離，因此這是一個(gè)很大的問(wèn)題。需要考慮很多的散熱問(wèn)題，比如線圈之間的發(fā)熱 2.還有一個(gè)問(wèn)題就是耦合的輻射問(wèn)題，電磁波的耦合會(huì)不會(huì)存在大的磁場(chǎng)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(gè)很大問(wèn)題。 3.線圈之間也是有可能有雜物進(jìn)入的，還有某些動(dòng)物（貓狗）進(jìn)入里面，一旦產(chǎn)生電渦流，就如同電磁爐一樣，安全性問(wèn)題非常明顯。 ②磁共振方式 這種方式還處在理想化的階段，目前的傳輸?shù)墓β蔬�只有可憐的30W。基本原理與電磁感應(yīng)相同，也是當(dāng)線圈有電流流過(guò)時(shí)，產(chǎn)生磁束，感應(yīng)線圈就會(huì)有電流流過(guò)，特殊的地方在于采用線圈和電容器的LC共振電路，并且利用控制電路形成相同的共振頻率。共振時(shí)，能夠?qū)蓚�(gè)線圈之間的電阻降至最小，從而使得損耗減小，實(shí)現(xiàn)在數(shù)米左右的距離內(nèi)傳輸電力。目前來(lái)看，磁共振方式在60cm的傳輸距離內(nèi)能夠確保90%的效率，這個(gè)高度足夠符合底盤(pán)的高度。 ③微波方式 這種方式更處于研發(fā)階段，主要是有三菱在做研發(fā)。這個(gè)可以稱(chēng)為一個(gè)大號(hào)的電磁爐，采用了2.45GHz的電波發(fā)生裝置“Magnetron”，這玩意就是成本低，目前效率非常低，大部分都產(chǎn)生成為熱能。日本的工程師是非常有才的，考慮把廢熱用于熱水供應(yīng)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，將綜合能量效率提高到了70%，不過(guò)我覺(jué)得有點(diǎn)不靠譜。 微波由車(chē)輛下方放射，由安裝在車(chē)輛上的部分接收。這部分有點(diǎn)像RF接收器，就是天線和整流橋堆組成的大功率接受裝置。目前是將這種接收器進(jìn)行串聯(lián)，單體產(chǎn)生電壓20V的直流電流，48個(gè)串聯(lián)，能夠升壓至相當(dāng)于普通充電的約1kV。由于目前的電池都是250V～380V，我懷疑直接充電是不是有問(wèn)題，需要進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換。微波的特點(diǎn)就是真的存在巨大的輻射問(wèn)題，由于這個(gè)功率源比微波爐大好多，因此需要充分考慮屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，防止充電時(shí)微波從發(fā)射和接受兩部分之間外漏。 如果將微波泄漏設(shè)定在電波法規(guī)定值以下，使車(chē)輛配備的電子設(shè)備及附近行人的心律調(diào)整器等得以免受影響。屏蔽部有1～2mm的縫隙，微波波長(zhǎng)約12cm，在1～2mm的縫隙間基本沒(méi)有電波泄漏。 輻射問(wèn)題都是這種非接觸式的充電方式共有的問(wèn)題，隨著我們對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)越來(lái)越多，法規(guī)越來(lái)越殘酷，雖然有著廣闊的前景，對(duì)于工程技術(shù)的苛求也會(huì)越來(lái)越高。 相關(guān)文章：http://www.cetimes.com/Item/18697.html |
