插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車輛緊湊、安全、高效的無線感應(yīng)充電方式研究

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插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車輛緊湊、安全、高效的無線感應(yīng)充電方式研究

目前，電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車常規(guī)充電系統(tǒng)使用電纜連接到電網(wǎng)。電纜松動(dòng)或故障可能導(dǎo)致安全問題。電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)可提供一種簡(jiǎn)單、可靠且安全的充電過程。該系統(tǒng)可方便消費(fèi)者，促進(jìn)電動(dòng)汽車更快地進(jìn)入汽車市場(chǎng)。由于易獲得的發(fā)電裝置遍布世界各地，因此3.7kW或更小功率級(jí)發(fā)電裝置是全球標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)施的最佳選擇。其中，無線充電器的關(guān)鍵特征之一是系統(tǒng)成本較低、容量小、質(zhì)量輕以及集成度高。

驗(yàn)證了用最少器件構(gòu)成可行無線充電裝置的可能性，包括1個(gè)邊長(zhǎng)300mm的汽車拾波線圈和體積小、質(zhì)量輕且占地1.5dm3的電源接口電子產(chǎn)品。硬件需求包括磁路、共振電路拓?fù)洹⒐β柿骺刂蒲b置和動(dòng)力電子設(shè)備。進(jìn)行了串并聯(lián)性能測(cè)試、雙向功率傳輸測(cè)試以及線圈配置試驗(yàn)，得到了最優(yōu)的裝置配置。試驗(yàn)表明，①一方逆變器單向工作，另一側(cè)逆變器當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)閘門信號(hào)取消時(shí)作為無源逆變器工作的方式控制功率流，其開關(guān)損耗較低，且因不要求雙側(cè)系統(tǒng)同步工作而降低了復(fù)雜度；②初級(jí)線圈采用單層雙極平面，次級(jí)線圈采用雙電磁閥的線圈配置效率較高，且對(duì)線圈放置方向不敏感。

傳輸單元之間需要強(qiáng)磁場(chǎng)并以低容積轉(zhuǎn)移靶功率。與感應(yīng)爐類似，此領(lǐng)域可加熱傳輸線圈上的任何金屬物體。因此，當(dāng)在該區(qū)域中檢測(cè)到金屬物體時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)斷電。異物檢測(cè)（FOD）已發(fā)展到需要連續(xù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵高磁場(chǎng)區(qū)域。該系統(tǒng)已可探測(cè)包括香煙盒、鑰匙和扳手在內(nèi)的鐵質(zhì)或有色金屬物體，未來可根據(jù)需求進(jìn)行更廣泛的異物檢測(cè)。

Faical Turki et al. SAE 2014-01-1892.

編譯：苗志慧