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剛到公司，有個同事轉發了一份非接觸式充電的報告，然后覺得挺有意思的。整理了一些東西，作為參考。 日產汽車目前正在開發的電動汽車用非接觸充電系統，在電動汽車“Hypermini”上配備了非接觸充電系統并進行了充電演示，這是由日產與昭和飛機工業公司共同開發，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小時內完成充電。日產汽車希望在新一代電動汽車上選配設置非接觸充電系統，目前正在考慮設置家庭用3kW級系統。如此一來，電動汽車充電將變得更加方便，這也更有利于電動汽車的推廣與普及。 乘用車也可采用非接觸充電這篇文章還是非常不錯的，附件如下，是技術在線的文章。 通過借鑒和整理，可以得到我的半原創文章，如下： 電動汽車和插入式混合電動汽車如果按充電時間來劃分EV充電方式，可分為普通充電和快速充電兩種；按照連接方式來分，可以分為傳導式充電和非接觸式充電；通常我們一般將低功率充電稱為交流充電，大功率充電成為直流充電，注意本質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，一般不能做成車載充電機。 這里需要考慮幾個問題 1.波谷電和波峰電，從電網和用電價格的考慮，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.在公共場所，公司或者購物場所，需要補充充電，一般短時間內要求能夠完成，必須使用快速充電。短時間內插拔電線，尤其在雨天等情況下，會感覺充電操作不方便，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，但是如果能夠實現非接觸式充電則是非常好的一個事情。 非接觸供電方式大致分為三種：電磁感應方式，磁共振方式和微波方式。 ①電磁感應方式 電磁感應是最接近實用化的方式，上次和Gery談起這個事情，十分明顯的缺點也有很多。 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。目前來看只能實現傳輸距離為10cm左右，而底盤的距離明顯與這個距離有著非常大的距離，因此這是一個很大的問題。需要考慮很多的散熱問題，比如線圈之間的發熱 2.還有一個問題就是耦合的輻射問題，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，一旦產生電渦流，就如同電磁爐一樣，安全性問題非常明顯。 ②磁共振方式 這種方式還處在理想化的階段，目前的傳輸的功率還只有可憐的30W。基本原理與電磁感應相同，也是當線圈有電流流過時，產生磁束，感應線圈就會有電流流過，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，能夠將兩個線圈之間的電阻降至最小，從而使得損耗減小，實現在數米左右的距離內傳輸電力。目前來看，磁共振方式在60cm的傳輸距離內能夠確保90%的效率，這個高度足夠符合底盤的高度。 ③微波方式 這種方式更處于研發階段，主要是有三菱在做研發。這個可以稱為一個大號的電磁爐，采用了2.45GHz的電波發生裝置“Magnetron”，這玩意就是成本低，目前效率非常低，大部分都產生成為熱能。日本的工程師是非常有才的，考慮把廢熱用于熱水供應的熱電聯產系統，將綜合能量效率提高到了70%，不過我覺得有點不靠譜。 微波由車輛下方放射，由安裝在車輛上的部分接收。這部分有點像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行串聯，單體產生電壓20V的直流電流，48個串聯，能夠升壓至相當于普通充電的約1kV。由于目前的電池都是250V～380V，我懷疑直接充電是不是有問題，需要進行DC-DC轉換。微波的特點就是真的存在巨大的輻射問題，由于這個功率源比微波爐大好多，因此需要充分考慮屏蔽結構的設計，防止充電時微波從發射和接受兩部分之間外漏。 如果將微波泄漏設定在電波法規定值以下，使車輛配備的電子設備及附近行人的心律調整器等得以免受影響。屏蔽部有1～2mm的縫隙，微波波長約12cm，在1～2mm的縫隙間基本沒有電波泄漏。 輻射問題都是這種非接觸式的充電方式共有的問題，隨著我們對這方面的認識越來越多，法規越來越殘酷，雖然有著廣闊的前景，對于工程技術的苛求也會越來越高。 相關文章：http://www.cetimes.com/Item/18697.html |
