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詳解電動汽車無線充電9大技術要求

2017-10-30 10:51:29 電子發(fā)燒友　 點擊量： 評論 (0)
現在各大廠商都在進行無線充電技術研究，因為它擺脫了以往線纜的局限，可以即停即充，簡單方便，也不會受到惡劣氣候條件的影響。這種技術在無人駕駛上是不可缺少的功能。隨著電動汽車大規(guī)模普及和無人駕駛技術的
現在各大廠商都在進行無線充電技術研究，因為它擺脫了以往線纜的局限，可以即停即充，簡單方便，也不會受到惡劣氣候條件的影響。這種技術在無人駕駛上是不可缺少的功能。隨著電動汽車大規(guī)模普及和無人駕駛技術的高速發(fā)展，感覺最近汽車無線充電發(fā)展明顯加速。不同領域的無線充電技術的需求和功能都會有所不同，本文就電動汽車描述無線充電它的系統需求。
 
一、系統組成
 
電動汽車的無線充電系統，基本上由電源盒、地面發(fā)射板、車載接收板、車載控制器共4個部分組成。目前的無線充電主要是單向Grid to Vehicle(G2V)供電，以后必然發(fā)展為雙向供電，即G2V + V2G。為方便起見，本文仍稱之為“地面發(fā)射板”和“車載接收板”。
 
 
無線充電的系統部件，不同廠商定義了不同的名稱，Qualcomm稱之為Power Supply Unit(PSU)、Base Pad (BP)、Vehicle Pad (VP)、Vehicle Control Unit (VCU)。Evatran稱之為Control Panel， Parking Pad， Vehicle Adapter(包括線圈和控制器)。根據需要，地上部分和車載部分的線圈和控制器既可以做成分體式，也可以做成一體式。當前大部分系統是直流輸出到電池，也有少部分是交流輸出到OBC。系統框圖如下：
 
 
GA–Ground Assembly， 即地面發(fā)射板;VA–Vehicle Assemble， 即車載接收板
 
無線充電屬弱耦合系統，耦合系數 k≈0.1-0.4。標稱工作頻率85kHz，頻率范圍81.38-90kHz。
 
二、線圈結構
 
在無線充電系統中，常見線圈結構有CR、DD、及多線圈形(比如Bipolar)。CR結構是單一環(huán)形結構，可以繞制成圓形、橢圓形、或方形等;DD結構實際上是一條Liz線從一個線圈繞到另一個線圈;而Bipolar是由兩個獨立線圈部分重疊而成。
 
相比傳統的CR結構而言，DD結構更小、更輕、效率更高、位置敏感度低、互操作性更好。
 
 
如下圖，Bipolar可以靈活配置成大CR、小CR或DD形。大家不禁要問，既然Bipolar如此完美，為什么應用不多呢?問題在于，線圈越多控制越復雜，成本及價格也越高，因此在產業(yè)化初期不會大規(guī)模應用。
 
 
三、電路拓撲
 
選用什么樣的電路的拓撲，與線圈結構、功率等級、隔空間隙等設計需求有關。不同廠家都有自己獨特設計，有的涉及專利技術及知識產權。以下是兩個典型示例：
 


 
 
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責任編輯：lixin

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