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目前分为3大类技术

电动汽车车载电能的补充方式基本分为2大类,一是充电,而换电;而充电又分为有导线充电和无线充电两大类。目前已经形成国家标准的有线充电。但是技术总是在进步,无线充电也是发展方向。中兴公司积极推进无线充电技术在公交车出电动车的应用,目前进展如何?笔者理解,无线充电随着技术进步,也会推广开来。下面讨论电动汽车无线充电的切入口,与同行分享。

一、无线充电的基本原理

无线电能传输(wireless power transmission ,WPT)是指一切借助某种载体实现无直接电气连接的电能传递技术。最常用的载体就是耦合的电磁场。对于EV用WPT,主要是将变压器原、副线圈分别置于车外和车内,通过高频磁场的耦合传输电能。目前分为3大类技术:

电磁感应:充电线圈产生交变电磁场时,磁力线穿过与之分离一定距离的接收线圈,使接收线圈产生相应的感应电动势并可对外输出电力。

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图1 电磁感应技术

2)磁共振:本原理与电磁感应相同,只是发射部分和接收部分采用同一共振周波,可将阻抗限制在最低值,进行电能传输。

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图2 磁共振技术

3)微波:发射与接收均采用微波传送技术,距离较远,功率较小。

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图3 微波技术

二、基于无线电能传输的车用充电原理

无线充电系统工作时,发射部分将市电经专门的电源转换模块进行全波整流、滤波及稳压后变换成直流电。电源管理模块利用振荡源将直流电逆变成高频交流电供给发射线圈。通过2个或多个电感线圈之间的电磁耦合能量,接收线圈输出的电流经能量接收转换单元后为设备充电。目前市场有10KW的电动汽车无线充电装置产品了。如果汽车是配30度电,大概3-3,5个小时可以充满电。。

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图4 电动汽车无线充电示意图

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图5 无线充电装置示意图

三、电动汽车无线充电切入口

国家能源局制定的《电动汽车充电基础设施建设规划》提出,到2020年国内充换电站数量达到1.2万个,充电桩达到450万个。 北京、上海、广州等一线经济发达城市,中部地区人口密度大,有利于无线充电设备的安装。主要的乘用车、城市配送电动车为切入口。

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图6 无线充电应用切人口:目标客户

关键:1)如何与这类整车厂配套;2)目前不宜与大车配套。

四、无线充电发展趋势

无线充电的方向是替代有线充电。但是市场推广难度比较大。主要是充电装置功率目前还比较低,要得到主机的认可,目前有一定困难。标准方面有进一步加强建设。无线充电发展应用是多元的。

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图7 无线充电发展应用是多元