电动车的三种非接触式充电方式解析

2011-02-23 19:01:07来源: 互联网
  电动车的充电装置相当于汽车燃料的加注站,可以通过反复充电提供车辆持续运行的能源。当国内开始大张旗鼓地建设有线充电桩和充电站时,国外涌现出了三种非接触式电动车充电装置,并不同程度地进入了商业化运营。非接触充电装置有哪些类型?基本工作原理是什么?它的充电效率、安全性、便利性如何?这些,都是人们所关注的。

    非接触充电装置的类型

    非接触充电装置有电磁感应、磁共振、微波三种方式。

    非接触充电装置的优势

    与电动车相比,传统燃料汽车不仅在使用便利性、整备质量、续驶能力、制造和使用成本等方面存在着诸多优势,而且补充燃料时也无需消耗更多的时间。

    电动车不仅充电时间长,并且更换电池或利用充电桩等通过电缆充电等模式,的确存在操作上的不便。并且雨天作业的安全性问题,更是令人担忧。

    非接触充电装置不需要用电缆将车辆与供电系统连接,便可以直接对其进行快速充电。加之非接触快速充电能够布置在停车场、住宅、路边等多种场所,又可以为各种类型的电动(包括外充电式混合动力)汽车提供充电服务,使电动车随时随地充电变为可能。对于公交车,可以将充电设施布置在终点站、枢纽站、换乘站等地点,利用短暂的停车时间便可以完成快速充电。

    非接触充电装置的工作原理

    一、电磁感应方式

    电磁感应通过送电线圈和接收线圈之间传输电力,是最接近实用化的一种充电方式。当送电线圈中有交变电流通过时,发送(初级)、接收(次级)两线圈之间产生交替变化的磁束,由此在次级线圈产生随磁束变化的感应电动势,通过接收线圈端子对外输出交变电流。

a)电力传送基本原理

 


b)实际布线方式

 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%。 

  

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关键字:电动车  非接触式充电

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0223/article_3314.html
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