電動(dòng)汽車充電未來(lái)發(fā)展方向：無(wú)線充電

什么是電動(dòng)汽車無(wú)線充電?無(wú)線充電不需要人操作,車輛自動(dòng)泊車后可以自動(dòng)開(kāi)啟充電,這與電動(dòng)汽車未來(lái)的自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展方向相契合。

電動(dòng)汽車無(wú)線充電是如何誕生的?

為了節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,電動(dòng)汽車受到了世界各國(guó)的大力推廣。由于電池容量及充電基礎(chǔ)設(shè)施等條件的限制,充電問(wèn)題成為電動(dòng)汽車發(fā)展過(guò)程中而臨的最主要的瓶頸問(wèn)題。線充電技術(shù)可以解決傳統(tǒng)傳導(dǎo)式充電面臨的接口限制、安全問(wèn)題,因此漸發(fā)展成為電動(dòng)汽車充電的主要方式。然而,靜態(tài)無(wú)線充電與有線充電同樣存在著充電頻繁、續(xù)航里程短、電池用量大且成本高昂等問(wèn)題。特別是對(duì)于電動(dòng)巴士一類的公交車輛,其連續(xù)續(xù)航能力格外重要。在這樣的背景下,電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,通過(guò)非接觸的方式為行駛中的電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)地提供能量供給。

電動(dòng)汽車無(wú)線充電是如何實(shí)現(xiàn)的?

電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)通過(guò)埋于地面下的供電導(dǎo)軌以高頻交變磁場(chǎng)的形式將電能傳輸給運(yùn)行在地而上一定范圍內(nèi)的車輛接收端電能拾取機(jī)構(gòu),進(jìn)而給車載儲(chǔ)能設(shè)備供電,可使電動(dòng)汽車搭載少量電池組,延長(zhǎng)其續(xù)航里程,同時(shí)電能補(bǔ)給變更加安全、便捷。動(dòng)態(tài)無(wú)線供電技術(shù)的主要參數(shù)指標(biāo)有電能傳輸距離、功率、效率、藕合機(jī)構(gòu)側(cè)移適應(yīng)能力、電磁兼容性等。因而,開(kāi)發(fā)大功率、高效率、強(qiáng)側(cè)移適應(yīng)能力、低電磁輻射、成本適中的動(dòng)態(tài)無(wú)線供電系統(tǒng),成為國(guó)內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)當(dāng)前的主要研究熱點(diǎn)。

目前在國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車無(wú)線充電發(fā)展進(jìn)程如何?

日前,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了電動(dòng)汽車無(wú)線充電4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),引發(fā)業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)表示,4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布填補(bǔ)了我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的空白,標(biāo)志著我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電從技術(shù)研發(fā)、工程示范向產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程邁出關(guān)鍵一步,是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的里程碑。

而在新西蘭奧克蘭大學(xué)、日本東京大學(xué)、美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KAIST)等國(guó)外研究團(tuán)隊(duì)己經(jīng)對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無(wú)線供電相關(guān)的技術(shù)難點(diǎn)以及關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)了一系列研究,主要集中在系統(tǒng)建模方法、電能變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電磁藕合機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和電磁屏蔽技術(shù)等方而。新西蘭奧克蘭大學(xué)與德國(guó)康穩(wěn)公司合作研制出世界上第一臺(tái)無(wú)線充電大巴,功率為30 kW,同時(shí)也研制出100 kW無(wú)線供電列車樣機(jī),列車軌道長(zhǎng)400 m,KAIST將采用動(dòng)態(tài)無(wú)線充電技術(shù)的電動(dòng)車稱為在線電動(dòng)車。2013年位于龜尾市的兩條電動(dòng)公交線路投入運(yùn)行,線路總長(zhǎng)為24 km,傳輸功率為100 kW,效率為850% 。

盡管各國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展都有收獲,但是短期內(nèi)全面實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電還是很難,原因:①空間損耗太大;②二次轉(zhuǎn)換損耗大;③功率不足;④設(shè)備尺寸大;⑤線圈體積大,重量沉;⑥停車場(chǎng)線圈建設(shè);⑦電磁輻射。

電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn),但還處于研發(fā)和探索階段,在實(shí)用化方而還有大量的工作要做。此外根據(jù)當(dāng)前能源匾乏的實(shí)際情況,電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)大功率無(wú)線充電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作還為時(shí)過(guò)早,但作為未來(lái)靈活的充電方式,進(jìn)行前期探索很有必要。隨著該技術(shù)的不斷完善,同時(shí)結(jié)合中國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè),其在電動(dòng)汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)方而的應(yīng)用必將大大推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用。