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电动汽车无线充电那些事
发表时间:2015/8/17点击数:3233投稿邮箱:yaoguisheng@chinapower.com.cn
    
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据英国《每日邮报》8月11日报道,英国目前正推行一种电动车无线充电设备,在全国进行试点,若成功,将在英国高速公路和主干道上推行这项技术。

  进入21世纪,大力发展纯电动汽车已经成为美国、中国、欧洲多个国家政府发展新能源汽车的明确方向,而解决电动汽车充电又是发展纯电动车的基础。用无线充电来解决汽车的充电问题是一个面向未来的可能创举,对加速新能源车充电基础设施建设、提升充电便利性、降低充电运营成本更是意义重大。

  无线充电技术,源于无线电力输送技术。无线充电,又称作感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

  无线充电主要分为以下三种:

  电磁感应式充电:初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应,事实上,电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感,中国本土的比亚迪公司,早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利,就使用了电磁感应技术。

  磁场共振充电:由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量,是目前正在研究的一种技术,由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡,并将其取名为Wi Tricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。

  无线电波式充电:这是发展较为成熟的技术,类似于早期使用的矿石收音机,主要有微波发射装置和微波接收装置组成,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器,以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。

  目前,大功率无线充电商用化技术壁垒很高,全球范围内,目前可商用的大功率无线充电系统只有少数几家可以提供,知名的有高通收购的英国HaloIPT、美国的EVATRAN、德国的Conductix Wampfer以及国内的中兴通讯。

  在2014年1月份,英国在Milton Keynes的Wolverton郊区和Bletchley之间的7号线路试运营无线充电的电动公交大巴,这批巴士将作为示范项目运行五年时间,如果项目成功,未来电动公交大巴无线充电模式将会普及,这应该是目前全球第一条无线充电的电动公交系统的试运营。

  英国的示范项目中,8辆电力巴士已于今年1月底投入使用,覆盖Milton Keynes的Wolverton郊区和Bletchley之间的7号线路。这是一条连柴油巴士都会觉得“吃力”的路线,每天运行17个小时,一周7天不停歇,每辆巴士每年的里程超过了56000英里,预估一年搭载的乘客会到达80万。

  8辆电力巴士无需连接电源,均采用无线方式充电,这意味着它们能够在整整的17个小时里持续提供服务,就像传统柴油巴士一样。原理很简单:利用基于导电原理的技术,安装在道路里面的无线充电板将直接转移能量到公交车下面的吸收板。据称,整个线路的长度为15英里,巴士大约会消耗三分之二的能量,回来的巴士只需要在充电点停10分钟,电力又可以被加满。公交车会在起点站和终点站进行无线充电,所有的8辆巴士只需要2个无线充电点对其服务,充电的时间会依照司机的休息时间进行调整和安排。

  除了能够负荷如此大的“压力”完成艰巨的任务,这8辆电力巴士对环境也会做出相当大的贡献。由于使用不是柴油设备,它们每年可以减少街道上大约5吨的微粒和有毒尾气排放以及270吨的二氧化碳量。

  中国:

  2014年9月,中兴通讯在湖北襄阳发布了国内首条大功率无线充电公交示范线,10月份在成都西博会发布了无线充电纯电动社区巴士,2015年1月,成都社区巴士成为国内首条正式载人商用的无线充电汽车。中兴通讯无线充电技术原理为通过非接触的电磁感应方式进行电力传输,和传统的电动汽车充电桩、充电站不同,无线充电装置被埋入停车位或者路面的地下,整个系统只有充电器、发射垫,以及车辆底盘上的接收端。车辆仅需开到发射垫上方,无线充电即可开始。

  韩国:

  韩国在2013年8月推出了一种新型的公交车,这种公交车已经在韩国南部的龟尾市投入使用,长达12公里的公交路线也是世界上第一条可连续充电的公交车道。在行驶的过程中,公交车底部的设备通过名为“形磁场共振”的技术从地面获取能源。安装在路面下方的电缆可以产生电磁场,公交车设备中的一个线圈会与之作用,产生电能。感应设备距离地面大约为17厘米。

  德国:

  德国地区性巴士公司RNV在2013年测试使用无线感应充电技术的巴士。试验使用两辆电动公车,加装了由加拿大厂商Bombardier生产的PRIMOVE感应充电设备。这套先进的设备可以在巴士进站上下乘客的时候为它充电,测试运营的范围为曼海姆市区的63号线。


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