鉅大LARGE | 點擊量:958次 | 2020年04月02日
無線充電的普及距離我們還有多遠?
無線充電技術(shù),即Wirelesschargingtechnology,是指具有電池的裝置不要借助于電導線,利用電磁波感應原理或者其他相關(guān)的交流感應技術(shù),在發(fā)送端和接收端用相應的設備來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應的交流信號來進行充電的一項技術(shù),源于無線電力輸送技術(shù)。無線充電技術(shù)前期重要是應用在手機的充電中。
電動汽車的無線充電技術(shù)如今日益成熟,但是在實際應用中依然存在著許多問題,如充電效率低、安全性不可靠、干擾太大等。電動汽車無線充電技術(shù)距離我們還有多遠呢?
目前在電動汽車行業(yè)上無線充電技術(shù)也得到了應用。各大車場在幾年前就開始著手研究汽車的無線充電技術(shù)。
從具體的技術(shù)原理及解決方案來說,目前無線充電技術(shù)重要有電磁感應式、磁共振式、無線電波式、電場耦合式四種基本方式。這幾種技術(shù)分別適用于近程、中短程與遠程電力傳送。這幾種方式的比較如下圖所示。
關(guān)于無線充電技術(shù)的應用,其實各大廠商已經(jīng)先后推出了支持無線充電的電動汽車。早在2013年,日產(chǎn)便選擇旗下全球銷量最好的純電動汽車聆風作為推廣無線充電技術(shù)的車型。2014年七月,奔馳和寶馬聯(lián)合宣布要合作研發(fā)電動汽車無線充電技術(shù)。奔馳將基于全新S級進行測試,而寶馬則計劃率先將其應用在i8身上。奧迪則在2015CES展上,展示了奧迪最新的無線充電設備,這套可自動升降供電線圈的無線充電技術(shù),足以應對底盤較高的SUV。
除沃爾沃以外,車企基本都是運用在車輛靜止的狀態(tài)充電的方式。2012年,沃爾沃就啟動了一個名叫電網(wǎng)道路系統(tǒng)的項目,并在瑞典的測試中心建設了一條長約400米的測試道路。該道路內(nèi)部鋪設了電纜,當測試卡車經(jīng)過這段道路時,車輛會同電纜自動展開連接,750V的直流電將對車輛進行充電。2013年,韓國龜尾市鋪設了一條長達12公里的無線充電路段,純電動公交車行駛在路上可邊開車邊充電。而在我國廣西也已經(jīng)建成了首條電動汽車無線充電車道。
雖然無線充電技術(shù)已經(jīng)得到了應用,但是無線充電系統(tǒng)任然有一些要注意的重點。
1、移動性
在無線充電系統(tǒng)的實作中,定位和跟蹤多個移動接收器的能力至關(guān)重要。近場充電中發(fā)射器和接收器的相對位置不變,但在遠場充電中用戶可能不斷移動。用戶應能隨意移動而不會丟失訊號。
2、安全性
射頻安全性取決于在不損害人類健康的前提下,人體可以承受的照射量,通常是以吸收率(SAR)用來含義這個極限值。消費類產(chǎn)品的安全性要求其實相當嚴格,因為它關(guān)乎能否讓消費者建立安全感,不能只以通過安全規(guī)范為目標來設計。
至于超音波的安全性,可能也是消費者非常關(guān)心的問題,畢竟消費者關(guān)于充滿射線的空間,心理上可能多少會有排斥,而且超音波有可能會影響動物。在動物也感知不到的高頻段上供應無線充電,可能是此一問題的解決方法。
3、系統(tǒng)干擾
無線充電系統(tǒng)基于高頻率開關(guān)訊號,必須具備預測噪訊來源的能力,包括充電系統(tǒng)本身的噪訊和系統(tǒng)外部的噪訊。
4、充電效率提升
充電效率一直是電動汽車行業(yè)比較關(guān)注的重點。目前無線充電技術(shù)的充電效率一般在70%-80%,有線直流充電樁的充電效率在95%左右,因此無線充電效率依然有提升的控制。充電效率的提升也能夠縮短充電的時間。
關(guān)于無線充電、直流充電樁的充電效率的測試,一般可以采用對輸入端電壓電流和輸出端電壓電流進行測量,將測試的數(shù)據(jù)進行計算得出充電的效率。但是想測試的數(shù)據(jù)更加準確,就必須保證在同一時刻對輸入和輸出端進行測量。可以采用高精度的功率分析儀對充電樁進行測試。
假如無線充電技術(shù)能夠很好的解決充電效率低、安全性、系統(tǒng)干擾等問題,相信在不遠的時間內(nèi),無線充電技術(shù)會逐漸替代目前主流的有線充電樁,會成為新能源行業(yè)一個新的發(fā)展機遇。
本文來源于周立功致遠電子。