電動汽車動態(tài)充電系統(tǒng)

為解決電動汽車存在的充電時間慢、充電不安全等問題。開發(fā)出了基于無線電能傳輸技術(shù)的充電方法，該充電新方法能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車的自動充電。采用該充電方法由于沒有插拔電線的操作，因而不會產(chǎn)生電弧引發(fā)觸電危險(xiǎn)，能適應(yīng)惡劣環(huán)境下的使用要求。感應(yīng)電能傳輸（IPT）是目前無線電能傳輸中最為流行的技術(shù)，無線充電聯(lián)盟（WPC）已經(jīng)對IPT技術(shù)開發(fā)出了針對低功率電子產(chǎn)品的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，而汽車工程師協(xié)會（SAE）則在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了用于電動汽車的IPT標(biāo)準(zhǔn)J2954。

標(biāo)準(zhǔn)J2954中包含了靜態(tài)IPT標(biāo)準(zhǔn)和動態(tài)IPT標(biāo)準(zhǔn)。其中，動態(tài)IPT標(biāo)準(zhǔn)主要基于供電導(dǎo)軌式無線充電方式進(jìn)行，利用高頻交變磁場進(jìn)行電能的傳輸，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定產(chǎn)生高頻交變磁場的電流變換頻率為85kHz。此外，標(biāo)準(zhǔn)還對電磁屏蔽的設(shè)計(jì)進(jìn)行說明?；贘2954中動態(tài)IPT標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了一個采用IPT技術(shù)的電動汽車導(dǎo)軌式無線充電系統(tǒng)原型（圖1）。該原型系統(tǒng)中初級線圈和次級線圈采用12.72mm2的銅芯雙絞線，其能夠沿電動汽車行駛方向持續(xù)不斷地將15kW充電功率傳輸?shù)诫妱悠嚿?，且電動汽車在左右偏?00mm的情況下仍能保持充電狀態(tài)。為了消除高頻交變磁場漏磁對人體健康產(chǎn)生的影響，需要減小電動汽車上次級線圈的寬度，利用金屬車身實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽，盡可能減少漏磁現(xiàn)象的產(chǎn)生。

圖1 電動汽車導(dǎo)軌式無線充電系統(tǒng)

刊名：IEEE Transactions on Transportation Electrification（英）

刊期：2016年第99期

作者：Adeel Zaheer

編譯：王祥