無(wú)線充電系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試

無(wú)線充電系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試

豐田汽車(chē)公司從2014年2月開(kāi)始了無(wú)線充電領(lǐng)域的測(cè)試，將一套無(wú)線充電系統(tǒng)安裝在居民住宅地上進(jìn)行測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)日常使用時(shí)出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題。同時(shí)，還將相對(duì)應(yīng)的無(wú)線充電系統(tǒng)安裝在測(cè)試車(chē)輛上，測(cè)試車(chē)輛使用的是豐田普銳斯的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（圖1）。與普通車(chē)輛的線纜充電系統(tǒng)相比，無(wú)線充電系統(tǒng)具有同樣大小的充電功率，且充電時(shí)間也為1.5h。如將這套無(wú)線充電系統(tǒng)應(yīng)用在插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)上，則可以促進(jìn)這些車(chē)型在低碳社會(huì)下的推廣。

有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)功率的無(wú)線傳輸。①采用電磁感應(yīng)的原理，該方法采用初級(jí)線圈與副級(jí)線圈之間的電磁耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的傳輸。該方法的缺點(diǎn)是線圈之間的距離短，線圈之間的位置精度要求高，通常采用增加線圈尺寸的方法來(lái)克服這些缺點(diǎn)。因此，該方法通常應(yīng)用在像純電動(dòng)客車(chē)這樣的大型車(chē)輛上。②基于磁共振的原理，在初級(jí)與副級(jí)線圈中插入電容，通過(guò)電路共振以實(shí)現(xiàn)功率的傳輸。該方法對(duì)線圈之間的距離及對(duì)應(yīng)關(guān)系要求不高，因此該方法通常應(yīng)用在移動(dòng)電話、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)上。

將試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的功率傳輸頻率設(shè)定在85kHz，充電系統(tǒng)的輸入為200V的交流電，充電功率為2kW。該系統(tǒng)與一套傳統(tǒng)的線纜充電系統(tǒng)并聯(lián)以供用戶自主選擇。副級(jí)線圈安裝在車(chē)輛的底盤(pán)上，而整流器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等其它部件則安裝在動(dòng)力電池上。針對(duì)每天具有較高充電頻率和較遠(yuǎn)行駛里程的用戶進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，高頻率的無(wú)線充電能夠很好地滿足用戶的純電續(xù)駛里程需求。如果有輔助停車(chē)系統(tǒng)，則車(chē)輛停到與線圈對(duì)齊的位置只比傳統(tǒng)停車(chē)多出了2.4s，但比線纜充電方式節(jié)約了60s的時(shí)間。

圖1　安裝無(wú)線充電系統(tǒng)的測(cè)試車(chē)輛

Toru Nakamura et al.SAE 2016-01-1155.

編譯：張冬冬