周鵬
摘要:新能源汽車是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向,是我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、減少排放的重大戰(zhàn)略,國(guó)家和地方政府高度重視新能源汽車的發(fā)展,出臺(tái)了一系列產(chǎn)業(yè)政策來(lái)推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。然而,鋰電池作為新能源汽車的主要?jiǎng)恿υ矗瑢?duì)環(huán)境溫度的變化更加敏感,鋰電池在低溫下的化學(xué)反應(yīng)活性迅速下降,導(dǎo)致電池電阻增大,充電端電壓對(duì)充電截至電壓的可充入電量也隨之上升。鋰電池在低溫下的充放電性能會(huì)大大降低,電池的充放電會(huì)比較困難,電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境的啟動(dòng)和充電會(huì)受到阻礙,降低其在低溫下的整體使用性能。為了提高鋰電池在高寒地區(qū)的性能,促進(jìn)新能源汽車的廣泛應(yīng)用,鋰電池的低溫特性和預(yù)熱技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;充電技術(shù);低溫充電
前言:隨著新能源汽車的發(fā)展,大眾對(duì)新能源汽車的關(guān)注度越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)外汽車廠商、政府和消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)形成共識(shí),這也是各國(guó)努力尋找最適合新能源汽車的能源供給方式的重要方向。新能源汽車分為傳統(tǒng)有線充電和新型無(wú)線充電,還有電池充電。新的無(wú)線充電模式主要是電磁感應(yīng)式和磁場(chǎng)共振式充電技術(shù)。
一、新能源汽車低溫充電技術(shù)概況
目前的新能源汽車主要分為兩種模式,一種模式是傳統(tǒng)有線輸電技術(shù),一種則是新型無(wú)線輸出技術(shù)。相較于傳統(tǒng)有線輸電技術(shù),無(wú)線輸電技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較高,同時(shí)維護(hù)起來(lái)也十分的方便。隨著近幾年來(lái),新能源汽車的普及度越來(lái)越高,長(zhǎng)途旅游客車也保證了其續(xù)航和電力的持續(xù)轉(zhuǎn)換。尤其是公共汽車,需要每天運(yùn)營(yíng)較長(zhǎng)時(shí)間公共汽車的駕駛員就可以在每日開(kāi)始行駛之前去固定的站點(diǎn)進(jìn)行續(xù)航。通過(guò)這種方式可以有效的節(jié)省續(xù)航時(shí)間,也可以保證氣球的停放更加安全。但是當(dāng)前的電動(dòng)汽車靜態(tài)無(wú)線充電技術(shù)仍然存在著,很多問(wèn)題,需要進(jìn)行進(jìn)一步的解決,這也要求了當(dāng)前的相關(guān)從業(yè)人員必須要重視進(jìn)行進(jìn)一步的研究推廣新能源汽車的無(wú)線技術(shù),保證其使用安全。只要有效地解決電動(dòng)汽車的相關(guān)問(wèn)題,就可以進(jìn)一步改善當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境污染以及能源危機(jī)等各項(xiàng)問(wèn)題。
二、新能源汽車低溫充電技術(shù)重難點(diǎn)
(一)電磁式感應(yīng)還存在很多問(wèn)題
相較于傳統(tǒng)的接觸式充電,電磁感應(yīng)式是當(dāng)前的一種新型的無(wú)線充電技術(shù),在我們?nèi)粘I钪?0分普遍。比如手機(jī)的無(wú)線充電模式,采用的就是電磁性感應(yīng)技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用無(wú)線充電,可以保證電子能量進(jìn)行全面的傳輸,也可以使充電更加方便和美觀。當(dāng)然這種技術(shù)在當(dāng)前也存在較大的缺陷,如果距離過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)衰弱,從而使得數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題,從而影響車主用電。這是當(dāng)前人們對(duì)無(wú)線充電設(shè)備關(guān)注的重點(diǎn)之一,因?yàn)闊o(wú)線充電設(shè)備主要以電子廠的互相轉(zhuǎn)換為基數(shù),所以人們十分關(guān)注其安全問(wèn)題。無(wú)線技術(shù)對(duì)我們的生活帶來(lái)很多便利的影響,但是由于當(dāng)前無(wú)線技術(shù)仍然不成熟,存在著很多問(wèn)題,所以在大眾的市場(chǎng)上面,仍然得不到很高的認(rèn)同度。
(二)磁場(chǎng)共振存在困難
磁場(chǎng)共振與電磁感應(yīng)的充電原理有很大的相同之處。但是相較于電磁感應(yīng)來(lái)說(shuō),磁場(chǎng)共振的輸出功率降低,只是在兩個(gè)相同頻率上進(jìn)行震蕩,然后交換能量。通過(guò)這種方式可以使傳輸?shù)木嚯x變長(zhǎng),同時(shí)進(jìn)一步提高充電效率。磁場(chǎng)公正采用的是密封結(jié)構(gòu),不僅在能量的發(fā)射端采用密封,在接收端也進(jìn)行了良好的密封,所以不論是雨天還是雪天,都可以進(jìn)行安全的充電。磁場(chǎng)公正是有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于線圈位置的精準(zhǔn)度要求不高,即便有所誤差也可以滿足相關(guān)的充電需求。但是磁場(chǎng)共振法會(huì)造成較高的電能損耗,這也是磁場(chǎng)功能法當(dāng)前的一個(gè)重要的問(wèn)題。相較于其他的充電方式磁場(chǎng)共振式,顯然更符合電動(dòng)汽車的充電續(xù)航要求。當(dāng)然這種技術(shù)在當(dāng)前仍然存在著很多弊端,還沒(méi)有完全成熟。
三、充電技術(shù)難點(diǎn)解決方法
(一)控制干擾影響
當(dāng)前的電磁波感應(yīng)充電方式所能達(dá)到的最大距離為2.7米,所以在進(jìn)行這一方式的研究當(dāng)中,必須要重視其適用范圍。再經(jīng)過(guò)研究,可以發(fā)現(xiàn)通過(guò)平帶參數(shù)可以使充電距離得到有效地改善,使電磁波充電感應(yīng)方式的充電區(qū)域得到進(jìn)一步的擴(kuò)大。比如在進(jìn)行距離方面改善相關(guān)的效果就要對(duì)其成分和頻率上面的問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的分析,通過(guò)分析解決,可以使其使用性能得到有效地改善,也可以保證頻率和寬度得到進(jìn)一步的合理修正。當(dāng)前的耦合系數(shù)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問(wèn)題也是影響電路的一個(gè)重要問(wèn)題。在這一過(guò)程當(dāng)中必須要重視,對(duì)感應(yīng)的電壓進(jìn)行一個(gè)合理的調(diào)整,然后對(duì)正負(fù)載以及反負(fù)載提供電源。通過(guò)使用協(xié)調(diào)技術(shù),可以使電能的接收端操作更加和諧,也可以使自身的電阻得到有效的改變。當(dāng)然這一技術(shù)在當(dāng)前還存在著一定的問(wèn)題,在電壓電流調(diào)節(jié)方面也受到一定程度的影響。但是這一方式可以使充電距離得到有效地彌補(bǔ),希望此技術(shù)在未來(lái)的使用當(dāng)中可以為無(wú)線充電技術(shù)發(fā)揮更多的作用是新能源汽車無(wú)線充電的重要問(wèn)題,也能夠得到解決。
(二)增加充電距離
在研究磁場(chǎng)共振式可以發(fā)現(xiàn)為了提高其傳輸效率,就必須要重視使用諧振電路模型。通過(guò)應(yīng)用這一模型可以使接收裝置與發(fā)射裝置保持等效使電能由信號(hào)源提供給發(fā)射裝置。在研究干擾源之后,可以發(fā)現(xiàn)負(fù)載干擾也可以被稱為無(wú)源干擾源,這種干擾是一種沒(méi)有原圖的,因此這一問(wèn)題是當(dāng)前無(wú)線電力傳輸過(guò)程當(dāng)中一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。在進(jìn)行電力傳輸系統(tǒng)研究之后可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的電力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中存在著很多個(gè)具有干擾功能電子程序,這也就會(huì)導(dǎo)致外部磁場(chǎng)受到相當(dāng)大的影響。所以在技術(shù)上我們就可以采用空間磁分離技術(shù)將信號(hào)隔離起來(lái)。
結(jié)語(yǔ):
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,每種充電方式都有自己難以解決的技術(shù)難題。隨著新能源汽車的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)線充電技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)不同的電動(dòng)汽車,需要根據(jù)不同的需求制定完善合理的充電方案
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