乘用車非接觸充電技術(shù)原理及應(yīng)用介紹
如果家用普通充電的充電能力為1.5kW(交流100V×15A)左右,街上快速充電器(直流300~400V×150A)的充電為50kW左右,納悶昭和飛行機(jī)所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的充電能力則相當(dāng)于快速充電器的一半左右。普通充電時(shí),能以與電線式相同的時(shí)間進(jìn)行充電,快速充電時(shí),則能在電線式約1.5倍時(shí)間內(nèi)充電。
電磁感應(yīng)在送電線圈和受電線圈之間傳輸電力。當(dāng)送電線圈中有交流電流流過(guò)時(shí),送電·受電線圈之間產(chǎn)生磁束,隨著磁束變化,受電線圈會(huì)有交流電流流過(guò)(圖3)。日產(chǎn)與昭和飛行機(jī)合作開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),其傳輸距離為10cm左右,傳輸效率達(dá)到90%,不過(guò)希望今后即使汽車在橫向偏差20~30cm時(shí)停下也能確保同等的傳輸效率。具體將通過(guò)減少送電·受電線圈的損耗等,比原來(lái)進(jìn)一步提高傳輸效率。
圖3:電磁感應(yīng)的原理當(dāng)送電線圈有交流電流流過(guò)時(shí),產(chǎn)生磁束,穿過(guò)受電線圈。當(dāng)磁束變化時(shí),受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),有電流流過(guò)。
此外,兩家公司還將研究檢測(cè)充電時(shí)送電·受電部之間是否有動(dòng)物侵入以及是否有金屬碎片進(jìn)入等的機(jī)制。因?yàn)槿绻潆姇r(shí)有異物,此處就會(huì)產(chǎn)生渦電流,有可能導(dǎo)致發(fā)熱。
磁共振能夠傳輸數(shù)米之遠(yuǎn)
其他兩種方式的輸出功率還很小,還處于研究階段,不過(guò)作為下一代技術(shù)備受關(guān)注。
采用磁共振方式的非接觸傳輸系統(tǒng)自2007年美國(guó)MIT(麻省理工學(xué)院)公布以來(lái),一直備受全球技術(shù)人員的關(guān)注。日本國(guó)內(nèi),2009年8月長(zhǎng)野日本無(wú)線宣布開(kāi)發(fā)出基于磁共振的送電系統(tǒng)(圖4)。當(dāng)送電·受電部之間的傳輸距離為40cm時(shí),傳輸效率達(dá)到95%(圖5)。
圖4:基于磁共振的電力傳輸系統(tǒng)長(zhǎng)野日本無(wú)線開(kāi)發(fā)的試制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是與電磁感應(yīng)方式相比,適于長(zhǎng)距離傳輸。基本原理是電磁感應(yīng),利用控制電路設(shè)定共振頻率,能夠減少送電部與受電部之間的電阻,能夠?qū)㈦妭鬏數(shù)竭h(yuǎn)處。
圖5:磁共振方式的系統(tǒng)(長(zhǎng)野日本無(wú)線)利用高頻電源將家用電源AC100V(50~60Hz)轉(zhuǎn)換成13.56MHz,傳輸?shù)剿碗姴俊@檬茈姴康恼麟娐忿D(zhuǎn)換成直流,用于點(diǎn)燈或者發(fā)動(dòng)模型直升飛機(jī)。
評(píng)論