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無線充電技術(shù)可以為未來的電動汽車提供快速、方便的充電服務(wù)

汽車與新動力 ? 來源:汽車與新動力 ? 作者:Graham HEEPS ? 2022-07-21 15:35 ? 次閱讀
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無線充電技術(shù)可以為未來的電動汽車提供快速、方便的充電服務(wù)。因此,汽車行業(yè)及其外部利益相關(guān)方可通過合作找到最佳的無線充電解決方案。

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當(dāng)更多數(shù)量的電動汽車上路行駛時,充電基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)與使用將會受到越來越多的社會關(guān)注。采用傳導(dǎo)充電(conductive electric charging)技術(shù)的超快直流充電站是當(dāng)前的主流方案。但是,在汽車行業(yè)的某些領(lǐng)域,非傳導(dǎo)或“無線”充電技術(shù)對用戶的使用便捷性非常重要,也能夠促進(jìn)電動汽車的更多應(yīng)用。

不論在任何地方,無線充電對電動汽車用戶都具有吸引力,無線電力公司(WiTricith)在2019年通過購買高通(Qualcomm)公司的技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)后,推出了充電功率能夠達(dá)到22 kW的無線充電系統(tǒng),還將在售后市場為電動汽車用戶提供11 kW的無線充電布置,該布置相當(dāng)于Level 2級交流充電,2022年下半年將在美國進(jìn)行測試。

WiTricith產(chǎn)品管理副總監(jiān)David SCHATZ相信,當(dāng)汽車制造商為電動汽車配置無線充電接收器后,無線充電的應(yīng)用時代即將到來。WiTricith與汽車制造商及一級供應(yīng)商將通過合作來滿足電動汽車潛在客戶的無線充電期望。韓國已經(jīng)在捷尼塞思GV60上應(yīng)用了無線充電,中國一汽集團(tuán)也在紅旗E-HS9電動汽車上引進(jìn)了無線充電技術(shù)。

車隊測試

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近些年,汽車制造商正在加緊探索電感應(yīng)(inductive chargine)充電技術(shù)。

沃爾沃汽車正在瑞典哥德堡(Gothenburg)進(jìn)行為期3年的車隊試驗(yàn),組建了來自Momentum Dynamics公司的40 kW無線充電設(shè)備的XC40 Recharge電動汽車車隊,由出租車運(yùn)營商Cabonline公司每天運(yùn)營12 h,每年行駛10萬km進(jìn)行測試。沃爾沃汽車驅(qū)動單元無線充電研發(fā)部門的Robert ERIKSSON表示,出租車車隊試驗(yàn)將是公共無線充電的一個典型應(yīng)用案例。

到目前為止,ERIKSSON對試驗(yàn)中的充電效率值很滿意。在沃爾沃汽車林德霍爾姆研發(fā)中心充電站,團(tuán)隊用10 cm厚的冰塊進(jìn)行測試,在水分子覆蓋整個充電墊后,所有的電能都能直接通過,沒有任何損失。但ERIKSSON認(rèn)為,沃爾沃團(tuán)隊還需要更好得了解在車身底下安裝線圈對車輛布置和壽命的影響,線圈必須能夠承受住石頭和投擲物的撞擊。

?

更高功率

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大眾汽車高級項目經(jīng)理和田納西州諾克斯維爾創(chuàng)新樞紐的Hendrik MAINKA博士表示,傳統(tǒng)充電方式在各品牌系統(tǒng)間達(dá)到互用性是一個挑戰(zhàn),對于無線充電,也將會面臨同樣的挑戰(zhàn)。

大眾汽車正在與橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)國家交通研究中心無線充電研究小組合作。MAINKA提到,當(dāng)前由ORNL和大眾汽車進(jìn)行可行性研究,采用保時捷Taycan來調(diào)研120 kW和270~300 kW高功率無線充電取代有線直流快充方案的可行性。大眾汽車研發(fā)項目組Andrew FOOTE表示,當(dāng)前電池技術(shù)可以達(dá)到高功率值的目標(biāo)。大眾汽車需要設(shè)計出能夠運(yùn)行在高功率值下的系統(tǒng),雖然該系統(tǒng)具有熱約束性,但必須保證所有零件都能夠充分冷卻。

FOOTE提到,大眾汽車對于漏磁場(stray fields)、電磁干擾(EMI)等電磁兼容性進(jìn)行了多次討論。汽車的無線充電系統(tǒng)有許多標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)采用85 kHz頻帶,或者在該頻帶諧波內(nèi),且頻率不能超過限值。在充電系統(tǒng)運(yùn)行時,需保證用戶安全,并阻止任何通訊及其他元器件對系統(tǒng)運(yùn)行造成干擾。

線圈設(shè)計

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諾克斯維爾團(tuán)隊正在重新設(shè)計無線電能傳輸(wireless power transfer)兩側(cè)的線圈,以保證達(dá)到漏磁場的限值要求。為此,必須重新制定磁性材料和電線來承載外加電流,通過升級電容器來產(chǎn)生諧振回路,并處理無功功率(reactive power)。對于未來的生產(chǎn)應(yīng)用,需要重新設(shè)計車輛冷卻系統(tǒng)對車載組件進(jìn)行冷卻。

到目前為止,ORNL/大眾汽車團(tuán)隊開發(fā)的電能轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到設(shè)計要求。目前,田納西大學(xué)正在進(jìn)行更高功率水平的無線充電性能測試,并將加快車輛充電系統(tǒng)的壽命測試。當(dāng)前,WiTricity公司已經(jīng)為載貨車和公交車輛開發(fā)出了能夠提供50~450 kW快充的無線充電系統(tǒng)。

ERIKSSON認(rèn)為,在無線充電系統(tǒng)普及后,電動汽車可能只需要1塊較小容量的電池就能夠滿足用戶的日常出行需求。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:獨(dú)家 | 電動汽車無線充電技術(shù)正在蓬勃發(fā)展

文章出處:【微信號:汽車與新動力,微信公眾號:汽車與新動力】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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