電動汽車在充電技術上主要有兩個大的方向,一個是大功率充電技術,另一個就是無線充電技術。之前的文章有提到過大功率充電方面的內容,目標是使電動汽車的能量補給速度接近于燃油車。那么無線充電技術可以使電動汽車在能量補給的便利性上接近,甚至超過燃油汽車。因此在電動汽車從邊緣向主流過度的過程中,無線充電技術的逐漸成熟顯然有著非常重要的意義。本文簡單梳理一下無線充電的基礎概念。
1.無線充電的原理
目前用于電動汽車的無線充電技術主要有兩種方式:電磁感應式和電磁共振式。
電磁感應式:電磁感應式通過線圈原邊和副邊的變壓器創(chuàng)造變化的磁場來進行能量傳遞。因此當原邊和副邊無法保持較近距離或XY存在一定偏移時,接收線圈的磁通量就會減小,能量傳遞效率也就會大幅下降。
電磁共振式:電磁共振式在電磁感應式的基礎上增加了諧振器件(電感和電容),再通過控制收發(fā)端的頻率達到磁共振的效果,進一步提升了能量傳遞效率。所以說電磁共振式應該是未來的發(fā)展方向,不過目前在成本上還是比較高。
根據(jù)SAE在無線充電上的定義和目標,充電功率大致分為3.7kw,7.7kw,11.1kw,22kw四個等級,正常情況下充電效率要達到85%以上。
2.無線充電系統(tǒng)構成
簡單畫了一張無線充電系統(tǒng)的架構圖,可以看到在車輛側需要在有線充電的基礎上添加Rectifier(整流裝置)和Coil(接收線圈)。在未來車載OBC有可能將無線的部件集成進去,這也是很多OBC企業(yè)正在做的研發(fā)工作。
在充電裝置側則需要增加無線充電的功率控制單元和發(fā)射線圈。
3.無線充電的實現(xiàn)
在實際場景下要應用無線充電還需要考慮其他的很多功能和因素。