漫谈电动汽车无线充电技术

提到无线充电,人们的第一反应往往是早期的HP Palm和诺基亚Lumia,但随着科技不断发展,无线充电早已不再局限于小型电子设备,以高通为代表的IT巨头和电动汽车产业大鳄们争相投入电动汽车无线充电技术研发,各类新型感应方案实现商用,车主只需将汽车停靠在特定区域即可通过电磁传导完成充电。而不久的未来,都市马路或将出现感应装置,令电动车边跑边充电,真正实现无线感应、动力不竭。     

电动汽车无线充电技术探讨

二氧化碳等温室气体排放过多导致的环境恶化以及能源危机的来临,原有的汽油汽车急需要新型能源汽车来取代,其中以电动汽车的研究最为热点.电动汽车的充电方式选择,对其普及性有着至关重要的作用.除了传统有线接插头充电方式外,电动汽车无线充电技术的研究也越来越收到国内外各研究机构的重视.该文详细介绍了电动汽车上常用的三种无线充电方式,即电磁感应式、强耦合电磁共振式、无线电波式,并对各自的优缺点进行了较详细的说明,最后对电动汽车无线充电技术的发展前景进行展望.     

无线充电技术及其在电动汽车上的应用初探

无线充电技术是一个新的电力传输技术,本文对其的历史和现状进行了介绍,并通过比较,提出了无线充电技术在电动汽车上应用的方法,结合国内外的实际情况,提出了实现该应用应注意的问题。     

无线充电的关键技术和研究

新能源产业的发展,尤其纯电动汽车的快速增长,必然会对电动汽车的充电多样化和方便性提出更高的要求．立足于纯电动汽车发展,分别从系统组成和特殊材料,来对无线充电的技术进行分析和研究,得出合理的设计方案应用于产品中．     

英国首次进行电动汽车无线充电试用

近日，英国在首都伦敦开始首次电动汽车无线充电试用。本次试用将使用高通公司的无线感应式电力传输技术，该技术能够在较远距离内实现高效的电能传输，并且简便易用：驾驶员只需按照平常的方式停车，系统就将自动校准电力传输，使停车和充电都变得更加轻松和方便。     

电动汽车用无线充电系统的线圈特性研究

针对电动汽车无线充电线圈的相关特性,提出了耦合谐振电路结合 Maxwell 软件建模的方法对 其进行分析;电动汽车用无线充电系统的互感线圈是实现无线充电的重要模块,对其进行特性研究有助于实 际生产中线圈的设计和优化。 为此,首先分析电动汽车用无线充电技术,并建立耦合谐振电路的等效模型进 行公式推导,进而通过 Matlab 仿真研究线圈互感系数对系统输出功率和传输效率的影响。 然后在 Maxwell 软件中搭建互感线圈的仿真模型,依次改变线圈的匝数、水平偏移程度和垂直距离进行仿真实验分析;仿真 得到线圈在不同互感系数下系统输出功率和传输效率线圈的变化情况和磁感应强度分布图、耦合系数变化 折线图。 根据仿真结果对线圈特性进行分析,最后得出随着互感系数的增加系统输出功率先增后减,传输效 率不断增加。 以及在线圈匝数减小线圈水平偏移程度以及垂直距离不断变大的情况下,线圈的耦合系数不 断降低,且降低幅度变大的线圈特性。     

基于PWM控制的可调电感补偿的谐振式无线充电技术

磁耦合谐振式无线充电技术是电动汽车充电领域新的发展方向,与强耦合感应式无线充电技术相比,磁耦合谐振式无线充电方式传输距离更远,无辐射污染,穿透性强。然而,在定距离串并磁耦合谐振式无线充电装置中,当发射线圈与接收线圈的距离由于某种原因发生变化时,原方和副方的谐振频率不一致,需要实时调整补偿电容,才能保证工作在当前距离下的最大效率。在分析前述问题的基础上,提出了一种基于PWM控制可调电感补偿方案,并通过实验验证了该方法能在一定距离范围内有效提高系统在变距离中的传输效率。     

由光伏直接供电的电动汽车无线充电系统控制策略

为提升光伏发电的就地消纳能力,弥补电动汽车有线充电存在的弊端,通过提出一种含电动汽车无线充电的直流微网拓扑结构,研究了由光伏直接向电动汽车供电的控制方法。该拓扑以光伏发电系统为基础,新增了以蓄电池、超级电容器组成的混合储能模块,光伏系统在为充电站自身负荷供电的同时,向电动汽车供电,对系统中各部分进行优化并提出相应控制策略。Simulink仿真与实验结果表明:混合储能模块可有效平抑光伏输出功率的波动;磁耦合谐振式无线电能传输方式可提高电动汽车充电效果;在保证电动汽车稳定充电的基础上促进了光伏消纳。验证了所提拓扑的可行性与控制策略的有效性。     

物联网协调的电动汽车快速充电最优预约算法

电动汽车是未来社会经济可持续发展的必然选择,也是新能源汽车发展的主流方向。充电问题是电动汽车发展普及的重要技术障碍。为提高快速充电的效率,提出了一种有序充电的优化预约算法。给定一组发出快速充电申请的电动汽车,将实现不同的电动汽车与不同的充电站进行最优预约匹配,以确保最大数量的电动汽车能够在同一时段内成功预约到某个充电站。本算法解决的是避免排长队等待的问题,同时也是解决运筹学中一类配对问题的算法,该算法的有效性通过定理予以了证明。     

手机无线充电系统设计

随着科技的不断发展,手机等通讯设备的种类不断增多,人类已经不再满足传统式的充电方式.这种方式的弊端就是循环使用充电设备会导致插头的损坏或者不牢固,产生漏电的危险.虽然现在已经出现了手机无线充电系统,但是还不够完善.本文通过对手机无线充电系统的剖析,让读者进一步的了解无线充电系统.     

电动汽车无线充电系统SS型补偿拓扑研究

随着电动汽车的普及,电动汽车的无线充电技术受到了广泛的关注.磁耦合谐振式无线传输系统的传输功率大,传输距离适中,因此磁耦合谐振式无线充电技术普遍应用于电动汽车无线充电.磁耦合谐振式无线充电系统可视为松耦合变压器,系统的原、副边线圈之间存在较大的漏感,需要添加相应的补偿拓扑来提升系统的功率和传输效率.对SS型补偿拓扑进行分析,并通过Matlab软件对其进行仿真,分析在不同的负载、电感和频率下系统的输出功率、传输效率的改变.结果显示SS型补偿拓扑的磁耦合谐振式无线传输系统可以承受较大范围的频率波动,输出功率和传输效率也较高,表明该拓扑结构适用于电动汽车无线充电系统中.     

电动汽车无线充电系统参数对耦合影响的研究

为提高电动汽车无线充电系统耦合能力以增强系统的传输效率, 总结了现有的无线电能传输(WPT: Wireless Power Transmission)方式, 分析了基于磁感应耦合电能传输(ICPT: Inductive Coupled Power Transfer)技 术的电动汽车无线充电系统的工作原理, 建立了带有磁芯的 ICPT 系统互感计算模型, 对系统互感与磁芯属性、 线圈属性、 轴偏移距离的关系以及不同结构松耦合变压器的磁屏蔽效果进行了仿真分析。 结果表明, 磁芯属性 对系统互感的影响有上限, 而线圈属性对系统互感的影响无上限, 发射端摆放条形磁芯且接收端摆放圆盘形磁 芯的 ICPT 系统能满足电动汽车无线充电系统的电源需求和电磁屏蔽要求。     

无线充电开启通信“无尾时代”

不少人或许会问,无线充电真的可行吗?事实上,2013年年初,在美国拉斯维加斯举办的第46届国际消费电子展(CES)上,使用平板电脑为手机进行无线充电已成为展会的一大亮点,格外引人关注.在智能手机耗电多、电池续航能力差、充电频繁的应用背景下,"无线充电技术使人们无需借助电线和插座就可以为手机等电子产品充电,这将带给人们更多的方便并大幅提高工作效率."更有业界人士豪情万丈地预测,到2017年,全世界无线充电市场的规模将达到数百亿美元,有望成为信息产业发展的又一块"大蛋糕".     

无线充电装置及其电池管理系统设计

无线充电技术是一种利用电磁感应(即电感耦合),将电能从供电端递送至用电端的技术.BMS即电池管理系统,是负责处理动力电池组实时状态的重要装置,起到了保护电池组与用电设备的稳定性和安全性的作用.本文设计了无线充电装置的电路及其电池管理系统(BMS),并具备SOC的估算以及电池组保护功能,有效地实现了电池组的主动均衡.通过上位机软件监测电池组的状态信息,结合实验验证了设计的正确性.     

电动汽车无线充电系统的设计与仿真

介绍了电动汽车无线充电系统的架构,分析了系统的基本原理,控制方法,谐振补偿结构,线圈设计。对比分析了常用的SS补偿结构和新型的LCC补偿结构,指出SS补偿结构不易控制和大功率效率低的缺点和LCC补偿结构具有一次侧恒流和原副边单位功率因数等特点,LCC补偿结构更加符合电动汽车无线充电技术的要求。文中采用LCC补偿结构,同时对电动汽车无线充电系统中的线圈进行设计,摒弃其他因素重点分析铁氧体的厚度与矩形线圈的长宽比对耦合系数的影响并针对电动汽车停车错位的实际情况,对双D矩形线圈进行优化设计,并给出仿真结果。     

充电公路

日本科学家正在研发充电公路。如果他们的梦想成真，未来的电动汽车将与笨重的电池说“再见”，由充电公路充电。     

电动汽车动力电池及其充电技术

电动汽车动力电池由铅酸电池、氢镍电池、燃料电池，发展到锂离子电池．缩短动力电池的充电时间，增加动力电池的充电容量是充电的关键技术．     

电动汽车无线充电双LCC电路特性分析与仿真

针对电动汽车无线充电过程中负载变化时对输出电流的影响问题,设计双LCC谐振补偿电路实现电动汽车无线恒流充电。对LCC电路阻抗频率特性、恒流/恒压特性等进行理论推导,在理论研究基础上进行参数设计,将双LCC谐振补偿电路设计成恒流工作模式。在Pspice软件中建模仿真可知谐振状态下系统阻抗表现为纯阻性特点,逆变器提供有功功率。研究表明,双LCC电路滤波特性、改善原边电压或电流应力以及鲁棒性比基本谐振补偿电路更加优越,满足电动汽车无线充电要求。     

电动汽车弹性充电策略的研究

为了缓解电动汽车里程焦虑问题，降低因充电时间过长对日常使用的影响，对家用电动汽车的充电策略进行了研究.针对家用汽车使用场景的离散性，提出弹性充电的方法，利用使用间隙规划充电方案，降低对行程的延误.并提出选择充电站和充电量的最优算法，根据电动汽车自身电池特性和周边充电站的资源竞争情况计算最优的充电决策.通过对真实车型数据和用车场景的模拟，验证了算法的有效性.这表明弹性充电策略能够大幅度节省行程时间，消除用户的里程焦虑.     

无线充电系统线圈参数优化与偏移特性研究

电动汽车无线充电系统可以实现电能从电网到动力电池的无线传输,无需人工操作,安全可靠,易于实现充电智能化。无线充电过程中,耦合线圈结构参数对于线圈互感值有很大影响,从而影响系统的充电功率和能量传输效率。文章旨在设计并优化无线充电系统线圈结构,以获得合适的充电功率,同时提高充电效率。首先,提出一种基于神经网络和遗传算法相结合的耦合线圈结构参数优化方法,得到最优的线圈和铁氧体参数组合;然后,基于电磁场理论,利用有限元软件分析收发端线圈之间的水平和垂直偏移对线圈自感、互感的影响,研究无线充电系统耦合线圈的偏移特性;最后,搭建了无线充电系统Simulink仿真模型及实验样机进行仿真和实验验证。结果表明,该无线充电系统DC/DC效率高达94.29%,并具有较好的抗偏移特性。