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电动汽车无线充电技术

发布时间:2020-08-04 08:58:28

1、汽车无线充电的原理详解

电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地而上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构,进而给车载储能设备供电。

当开始充电时,电力发射器PTx通过其线圈产生交变电流,从而根据法拉第定律产生交变磁场。该磁场又由电力接收器PRx内的线圈拾取并由功率转换器转换回可用于对电池充电的直流电流。

磁场的一个关键特征是它可以穿过任何非金属非铁质材料,如塑料、玻璃、水、木材和空气。换句话说,电力发射器PTx和电力接收器PRx之间不需要电线和连接器,从而实现了无线充电功能。

(1)电动汽车无线充电技术扩展资料:

应用

沃尔沃在其经典车型C30上加装一个无线感应充电装置,让司机给汽车补充能量时只需要将车开到固定位置,而不接触充电电缆。

该装置由电池、充电感应器、交直流转换器和控制系统组成,以地面充电板作为媒介给电池“喂食”交流电,大约20分钟就可以充满电,如果用家用的照明电,则一般要6-8小时才可以充满。

2、汽车无线充电的原理是什么?

无线输电”技术的突破之处在于,找到了“抓住”电磁波的方法,即利用物理学的“共振”原理——
两个振动频率相同的物体能高效传输能量。
系统由位于汽车外部主级电路和位于汽车的内部的次级电路、整流器以及驱动系统构成。通常在充电的时候,带有扁平铁芯的主级线圈,即耦合器,是通过手动的方式被插在次级铁芯中一个缝隙处,这样,能量就能够从安置在底层的主级电路被转换到电池中。
日产魔方电动车:采用了可在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式.即将一个受电线圈装置安装在汽车的底盘上,将另一个供电线圈装置安装在地面,当电动汽车驶到供电线圈装置上,受电线圈即可接受到供电线圈的电流,从而对电池进行充电。
日本无线充电式混合动力巴士:电磁感应式,供电线圈是埋入充电台的混凝土中的。车开上充电台后,当车载线圈对准供电线圈后(重合),车内的仪表板上有一个指示灯会亮,司机按一下充电按钮,就开始充电。

3、汽车无线充电技术的介绍

无线充电听起来是个不错的点子,现在已经有一些设备可以实现它:电动牙刷,遥控器,还有一些智能手机。各种型号的电源、充电器,乱成一团的电线,这些都是过去的噩梦了,现在,你只需把电子设备放到一块充电垫上。

4、电动汽车无线充电技术是什么?

电动汽车无线充电技术是什么,详细介绍电动汽车无线充电技术--电磁感应式

电磁感应——初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。

电动汽车无线充电技术是什么,详细介绍电动汽车无线充电技术--无线电波式

基本原理——类似于早期使用的矿石收音机,主要有微波发射装置和微波接收装置组成,接收电路,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。

电动汽车无线充电技术是什么,详细介绍电动汽车无线充电技术--磁场共振

原理——由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量。

5、汽车无线充电技术的主要成果

无线充电对手机、电脑、相机等电子产品而言,只是个锦上添花的新功能,但对电动车产业,却有可能是启动整个市场的关键。
电动汽车无线充电没有外露的连接器,彻底避免漏电、跑电等安全隐患。采用无线充电,可以将电源和变压器隐蔽在地下,让汽车在停车处或街边特殊的充电点充电。
众多电动车厂商都在积极探索这项技术商用的可能。比亚迪早在 2005 年 12 月就申请了非接触感应式充电器专利。他们今年七月卖给犹他大学一辆 40 英尺的纯电动巴士,这款巴士装配着最新的 WAVE 无线充电垫。这是一位在犹他州州立大学能源动力学实验室的领导者研究出来的。司机将巴士停在充电垫上,经历数分钟的等待就能充满电。德国、日本等国也十分积极。在德国慕尼黑,早就开始进行家用无线充电的测试。日本丰桥技术科学大学在研究能够透过 20 厘米厚的混凝土砖块将电力传输给汽车的道路充电装置。研究下一代无线充电技术的两家公司 witricity 和富尔顿科技(Fulton Technologies)都赢得了不少主流电动厂商合作伙伴。
witricity 公司研发了能够隔空充电的电动汽车充电器。那是个放置在车库地上的半米宽的板子—从上面开过去,汽车就开始充电了。
Witricity 与许多公司一起合作,把这项技术推向市场。许多汽车制造商对他们的技术感兴趣,如奥迪、丰田等。它与 Toyota 签订了价值数百万的合同来开发靠电池供电的汽车充电器,并宣布与台湾的电子产品制造商联发科技(Mediatek)合作来开发为可移动设备充电的产品。
另一家新创公司富尔顿科技公司的技术可以穿透几厘米厚的大理石或车库地板给电动车无线充电。
这些技术都比现在已有的感应充电更实用—现在已有的技术能够让你在自家车库为汽车无线充电,但你必须刚好停在特定的位置上,与充电线圈校准。
富尔顿已经被美国芯片设计公司高通收购。从今年初开始,高通联合法国雷诺及英国德尔塔汽车公司在伦敦东区科技城进行了街头无线充电的商用测试。高通设想在购物中心的停车场和公共道路停车点建设无线充电设施,采用半动态充电,比如在交通警示灯处、十字路口、计程车停靠点和公交车站都可以设立充电点,每次充电没必要充满,保持 40%-80% 的电量即可。伦敦政府正在考虑建造覆盖整个城市的建造网络。
目前,阻碍无线感应式充电技术大规模运用的瓶颈主要是对于辐射的担忧,因为无线充电会产生强大的磁场。当人或动物位于电动车和充电装置之间时,有可能带来电磁伤害。所以确保无线充电系统的安全性也是一个关节点,在这方面,各家公司还需要大量的测试和改进相关技术。

6、无线充电是什么原理?

无线充电就是利用高频电磁-磁电转换原理嘛,传统的电感式变压器就是这个原理嘛,只不过变压器的磁回路是封闭的,无线充电的磁回路是半开放(定向)的而已。而且日常生活中的开放性电磁转换也无处不在,比如电视发射塔和电视机之间、手机基站和手机之间都是利用这个原理,只不过因为距离的问题,受体接收到的电能太小了,小到只能作为一种信号源而无法作为能源使用。但也有例外,对于无线电发烧友来说都知道有种叫做“矿石收音机”的古董,它就是直接利用无线广播信号作为其工作能量源的。

7、无线充电技术的电动汽车无线充电

相比较于国外众多厂商参与的盛况,国内研究无线充电技术的机构并不多,其中以中兴、比亚迪、重庆大学等为代表。其中中兴于2013年就开始研发无线充电技术,2014年推出了成熟具体的产品和方案。目前中兴的无线充电方案已经开始在部分城市正式投入使用。不同于中兴的广为人知,比亚迪据说在2005年就申请了非接触感应式充电器的专利,并在2014年卖给犹他大学的一辆纯电动巴士上配备了WAVE无线充电垫。至于科研机构的代表重庆大学,据说在2002年开始研究给汽车充电的“大功率无线电能充电传输装置”。
目前在国内,虽然无线充电技术没有国外成熟,但也已经开始在部分城市、地方投入运营使用,据了解北京已经在研究推广无线充电微循环公交车,并将于今年下半年在亦庄或是京郊区县已经有电动出租车的示范区域,开始进行无线充电的示范运行。
无线供电入选厦门市第八批“双百计划”,这也是无线充电高新技术项目首次进入福建和厦门,标志着无线供电产业已成为厦门高新产业群的重要组成部分。
2014年我国新能源汽车销量达7.5万辆,2015年一季度达2.72万辆。我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。虽然已有车企和充电公司投入兴建充电桩,但市场远远未达到饱和程度。而且相比较于充电桩,无线充电的建设成本更低,据了解中兴的一套无线充电设施建设下来成本大概2万元左右,并且还不受场地限制等因素的影响。在巨大的市场蛋糕诱惑面前,无线充电此时不分一杯羹还待何时?也许步入商业化还需要时间,但机会永远是给有准备的人,此时切入并不晚。

8、纯电动车能用上无线充电技术吗?

提到无线充电技术,大家第一时间想到的就是智能手机上的无线充电功能。而在新能源汽车领域,无线充电技术也被视为未来的充电方式之一,但由于种种原因一直没有得到重用,反倒是在手机、鼠标、牙刷等消费领域火了一把。而这项看上去很“黑科技”,又十分便捷的无线充电技术,为什么至今没有在新能源汽车领域得到广泛应用呢?

● 无线充电技术的原理及特点

目前最贴近我们生活的就是支持无线充电的智能手机,而它的原理与汽车无线充电的基本原理都是一致的,主要采用电磁感应和磁场共振方式传递电能,而这两种方式其实各有优缺点。

以电磁感应式的无线充电系统为例,它由两个线圈组成,一个是发射线圈,通过产生震荡磁场让另一个接收线圈在法拉第电磁感应定律下产生交流电,从而达到充电的目的。如今不少支持无线充电功能的手机正是电磁感应式,这种感应式充电的优势在于能量转化率高。不过,对于无线充电系统而言,充电效率与发射线圈和接收线圈之间的距离、位置偏差等有着直接的关系,一旦两个线圈位置稍有偏差,就会严重影响无线充电效率,且只能实现一对一充电。

所以这项技术应用在汽车上就带来不少问题,车辆的无线充电系统通常是在地上固定一个“充电垫”,也就是发射线圈,而接收线圈则安装在可移动车辆的底部,当驾驶者需要进行无线充电时,只有精准倒车进入指定位置之后才能无线充电。那么,如何保证车辆每次停车都能停到准确的位置呢?

正因为如此,很多车企将无线充电技术和泊车系统结合了起来。比如丰田,为了保证电磁感应式的无线充电效率,丰田开发了一套泊车辅助系统,驾驶者可以通过中控显示屏看到充电垫的位置,从而提升停车的效率。宝马也为实现无线充电功能推出过一套泊车辅助系统,驾驶者根据中控显示屏的俯视图上的停车辅助线进行倒车,当到达充电垫的精确位置时,系统会自动发出停车指示。

考虑到磁感应式的无线充电对位置的高要求,有不少企业转而采取另一种主流方式——磁场共振技术。磁场共振的原理是让发射线圈和接收线圈具有相同的共振频率,通过频率共振进行能量转换,这种方式不仅对线圈的位置要求不高,而且还能一对多充电。

在这样的技术优势下,磁场共振技术为实现动态无线充电的设计提供了条件,即通过在道路下面铺设的无线充电系统,实现车辆边行驶边充电。比如韩国早在2013年铺设了一条12公里长的无线充电车道,也是世界上第一条无线充电公交车道。而作为全球领先的无线运营商,高通也推出过磁场共振式的无线充电系统,这种Halo充电板可以在50mm-200mm的距离内完成对车辆的感应充电,理想条件下充电功率范围从3.7kW到22kW不等。

相比传统的充电方式,无线充电系统确实可以极大提升了充电便利性,做到即停即充,而且无线充电设备对于空间需求更低。此外,依靠磁场共振式无线充电,理论上可以做到边走边充,甚至有望解决纯电动车的里程焦虑。然而,看起来如此美好的无线充电,为啥发展不起来?

● 无线充电解决不了充电痛点

无线充电发展不起来最关键的一点是解决不了现阶段用户的充电痛点,目前来看,市面上装备无线充电技术的车型多为豪华品牌的插电混合动力车型,究其主要原因是因为这类电池的容量小。毕竟如今的无线充电方式的充电功率都很低,不管是电磁感应式还是磁场共振式。以宝马530Le 9.4kWh的电池组为例,其无线充电功率约为3.2kW,而要充满电还至少需要3个小时。

一般来说,主流的无线充电系统输出功率不超过10kW,这与普通的交流慢充桩相差无几。如果再算上能量转换过程中的损耗,那么实际的输出功率比传统的有线慢充更低。

● 无线充电抗干扰能力差、成本巨大

无线充电除了充电功率不占优势,而且其抗干扰能力也较差。无论是无线电信号还是其他电磁信号干扰都可能让充电停止,而且在充电过程中,发射线圈和接收线圈之间不能有障碍物,不然也可能让充电停止。所以,要想避免这些不利因素的影响,无线充电设备最佳的安装位置是在相对密闭的空间,但这样一来不利于无线充电设备大面积推广。

无线充电设备的高成本也是一个难啃的骨头,因为安装无线充电设备除了需要挖地、埋暗线,还要算上造价不菲的无线充电设备。据悉,一套无线充电设备的造价是普通立体慢充桩的5-6倍。如果日后埋在地下的发射器出了问题,后期维护也非常麻烦,维护成本也更高昂。至于动态无线充电,建设一条铺满无线充电设备的道路的成本更是难以想象的。

● 写在最后

综上所述,目前无线充电技术应用在部分高端的插电混动车型上是合适的,即便充电效率低,也不会影响正常的驾驶需求。但对于续航长、电池容量大的纯电动车型而言,现阶段无线充电确实没什么存在感,毕竟传统的有线快充不是更“香”吗。当然,也许有一天,无线充电技术可以突破性地提升充电效率和速度,甚至解决用户的充电痛点,那么到时无线充电技术才有可能真正普及开来。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

9、无线充电的原理是什么?如何实现无线充电?

利用磁铁为设备充电的技术。无线充电技术,源于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。

10、电动汽车无线充电技术主要是利用什么技术,什么和什么之间进行能量传输后,转化?

你好,很高兴能回答你的问题,希望我的回答对你有所帮助。电动汽车无线充电,技术主要是利用了电磁感应定律中的互感。也类似于变压器,从初级线圈输入,然后在次级线圈上产生感应电流。主要是靠电与电之间的能量传输,然后将电转换成词实在感应出电。


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