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          乘用車非接觸充電技術原理及應用介紹

          作者: 時間:2009-12-23 來源:網絡 收藏

          三菱重工業(yè)開發(fā)出了基于微波的充電系統(tǒng)(圖9)。優(yōu)點是能以低成本實現,缺點是傳輸效率只有38%。


          圖9:三菱重工業(yè)正在開發(fā)的微波系統(tǒng)由送電裝置和受電裝置構成。之間被屏蔽,電波不會泄漏。


            將電力轉換成微波的裝置使用的是2.45GHz的電波發(fā)生裝置“Magnetron”,與電磁爐使用的裝置一樣(圖10)。由于能夠大量生產,每個只需1萬日元左右,試制系統(tǒng)使用12個這種裝置產生要發(fā)送的微波。其優(yōu)勢在于“送電和受電裝置合計只需30萬日元左右”(三菱重工宇宙機器技術部主任安間健一)。


          圖10:三菱重工的試制系統(tǒng)利用Magnetron使微波振蕩,通過金屬導波管,從送電部開孔處放射到上側.


            目前,利用Magnetron產生微波時的效率很低,因此電力大多變成了熱,傳輸效率低。

            有人認為,如果傳輸效率低,充滿電需要的充電時間就會延長,導致電費增加。而三菱重工則認為:“從目前的效率來看,不適于快速充電,而作為使用深夜電力的普通充電使用,則有可能”(安間)。如果使用深夜電力,電費只有汽油車燃料費的1~2成左右,因此即使效率再差,也比汽油便宜。因此,普通充電采用具有優(yōu)勢。

            試制系統(tǒng)的送電裝置方面,由于Magnetron的發(fā)熱量大,因此用作將廢熱用于熱水供應的熱電聯產系統(tǒng),將綜合能量效率提高到了70%(圖11)。


          圖11 試制系統(tǒng)的構成利用送電裝置的Magnetron產生微波。微波由車輛下放射,由安裝在車輛上的受電部接收。在送電部和受電部進行屏蔽,以防止微波泄漏。


            受電部將配置由天線和整流器(二極管)組成的“Rectenna”。微波是交流電波,用天線接收后,利用整流電路由交流轉換成直流電流,為電池充電。

            受電部的Rectenna為數厘米見方,配備有48個。一個Rectenna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1kW。

            為防止充電時微波從送電·受電部之間外漏,采用了屏蔽結構。系統(tǒng)運行時,送電部的上側升高數厘米。送電部的上面裝有長6cm的金屬屏蔽電刷。當送電部升高時,送電部和受電部被屏蔽電刷覆蓋,防止微波外漏。

            通過將微波泄漏設定在電波法規(guī)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,不過由于微波波長長達約12cm,因此在1~2mm的縫隙間基本沒有電波泄漏。

            送電部為確保安全性,配置了導通傳感器。當因泊車位置偏差導致送電部和受電部未接觸時,能夠檢出。受電部相對于送電部左右方向寬30cm,前后方向長10cm,因此能夠吸收泊車時的位置偏差。


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