电动车的三种非接触充电方式

时间:2012-05-10来源:网络
  电磁感应方式的基本工作原理

  目前存在的问题是:送电距离比较短(约100mm左右),并且送电与接受两部分出现较大偏差时,则电力传输效率就会明显下降;功率大小与线圈尺寸直接相关,需要大功率传送电力时,须在基础设施建设和电力设备方面加大投入。

  二、磁共振方式

  磁共振传送方式由美国麻省理工学院(MIT)于2007年研制成功,公诸于世以来,一直备受世界各国的普遍关注。

  它主要由电源、电力输出、电力接收、整流器等主要部分组成,基本原理与电磁感应方式基本相同。电源传送部分有电流通过时,所产生的交变磁束使接收部分产生电势,为电池充电时输出电流。

  不同之处在于,磁共振方式加装了一个高频驱动电源,采用兼备线圈和电容器的LC共振电路,而并非由简单线圈构成送电和接收两个单元。

  

  磁共振方式的基本工作原理

  共振频率的数值,会随送电与接收单元之间距离的变化而改变。当传送距离发生改变时,传输效率也会像电磁感应一样迅速降低。为此,可通过控制电路调整共振频率,使两个单元的电路发生共振亦即“共鸣”。所以,也称这种磁共振状态为“磁共鸣”。

  在控制回路的作用下改变传送与接收的频率,可将电力传送距离增大至数米左右,同时将两单元电路的电阻降至最小以提高传送效率。

  当然,传输效率还与发送与接收电单元的直径相关,传送面积越大,传输效率也越高。目前的传输距离可达400mm左右,传输效率可达95%。

  三、微波方式

  使用2.45GHz的电波发生装置传送电力,发送装置与微波炉使用的“磁控管”基本相同。传送的微波也是交流电波,可用天线在不同方向接收,用整流电路转换成直流电为汽车电池充电,并且可以实现一点对多点的远距离传送。

  

  微波方式可以同时一点对多点的远距离传送

  为防止充电时微波外漏,充电部部分装有金属屏蔽装置。使用中,送电与接收之间的有效屏蔽可防止微波外漏。

  目前存在的主要的问题是,磁控管产生微波时的效率过低,造成许多电力变为热能被白白消耗。

  非接触充电装置在日本的应用

  2009年7月,日产与昭和飞行机公司公开了电磁感应式非接触充电系统,其传输距离为100mm左右,传输效率可达90%。

  但是,当停车位置出现偏差而导致发送与接收盘之间出现较大误差时,则会严重影响电力传送效率。目前,正在致力于停车的横、纵向偏差在200~300mm范围,同样确保其具有90%以上传输效率的研究。

  

  充电工作状态,图中上为车载部分,下为传送部分

  

  车载接收装置总成

  昭和飞行机公司研制的电磁感应式非接触充电装置

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关键词: 电动车 非接触 充电方式

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