城市電動汽車的無線電能傳輸技術
無線電能傳輸技術可以實現用電設備和供電線路之間非物理連接,進而進行電能傳送,這不僅避免了電路的老化及在惡劣環境條件下充電過程中產生電火花而發生的危險,而且還為在行駛中的電動汽車充電提供了可能性。基于不同傳輸機理,無線電能傳輸技術又可分為磁感應耦合式、電耦合式等多種形式。其中,磁感應耦合式在為電動汽車充電的過程中具有良好表現,且技術相對成熟。
磁感應耦合無線電能傳輸系統包括電能傳送和電能接收,兩部分間相對獨立且通過中間的耦合場相連(圖1)。從電網輸入的交頻電流,經過傳送部分中的整流電路,通過高頻逆變裝置和調整裝置轉換成高頻交變電流,輸入到傳送部分的傳輸線圈內,在高頻電磁場的耦合下,再經過接收部分的電流調整后提供負荷所需的電能。

圖1 感應耦合無線電能傳輸系統的組成
通過利用該項技術對某城市電動汽車進行充電試驗,確定了磁感應耦合無線電能傳輸技術在為電動汽車充電過程中具有安全可靠性,且傳輸效率可以達到60%~80%。該試驗電動汽車的最高速度及行駛里程可分別達到50km/h和50km。未來,提高無線電能傳輸距離和傳輸效率是主要的研究目標。
刊名:IEEE Transactions on Industrial Electronics(英)
刊期:2015年第12期
作者:Giuseppe Buja et al
編譯:楊曉帆