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电动车无线充电能有多快?15 分钟内充满!(2)

2018-11-10 07:46:53 网络整理 阅读:81 评论:0

Ozpineci 说,他们这可输出 120 千瓦功率、效率为 97% 的无线充电技术所涉及的两个关键要素是他们所用的 材料以及传输和接收电力的线圈。在今年 9 月份的 IEEE 能量转换博览会( IEEE ’ s Energy Conversion Congress and Exposition )上,他们介绍了这项技术的详细信息 。他们的这篇文章很快将在 IEEE Xplore 数据库 上发布 。

将无线电力从地面单元发射到 电动汽车中的电力接收单元( 两者之间隔着宽约 6 英寸的气隙),意味着快速震荡地面线圈中的电场和磁场, 并在电动汽车中的接收线圈中引起类似行为。Ozpineci 说,实际上,这意味着通过约每秒 22,000 个周期(即 22 千赫兹)的振荡电流 来 输出 120 千瓦的功率 。

他说 : " 问题是通常我们 都 有硅器件, 而 当我们达到更高的功率水平时,你无法在更高的开关频率下运行它们。 在 10 千瓦时,你可以切换到 20 千赫兹 。但是当你达到 100 千瓦甚至更高时,你必须降低开关频率——因为散热问题 、设备响应问题及很多事情。 "

电动车无线充电能有多快?15 分钟内充满!(2)

该线圈通过大约 22 千赫兹的振荡电流来输出 120 千瓦的功率。 照片来源: Genevieve Martin/ORNL/DoE

但是,以高效率传输更高的功率需要更高的开关频率。因此,这实际上意味着既要把硅换成更坚固(也更昂贵)的碳化硅,又要强化电力交换的发送端和接收端上的线圈。

Ozpineci 说,特斯拉的 Model 3 也使用碳化硅电子产品 。因此,橡树岭国家实验室的技术对材料的依赖在电动汽车系统中并非前所未有。另一方面,他们承认他们的 100 磅(45 千克)线圈需要进行一些改进和优化,才能将其推向商业化生产的 设计 阶段 。

然后,他们必须进一步创新设计,使功率提高三倍才能达到能源部 350 至 400 千瓦的目标。Ozpineci 说,这项工作正在进行中,但他怀疑在任何 350 千瓦或更多的无线增压器中都必须有多个电源模块。

电动车无线充电能有多快?15 分钟内充满!(2)

管理 ORNL 开发的新无线充电系统的构成组件之间电流的电力电子设备。 照片来源:Genevieve Martin/ORNL/DoE

" 我们能够使用单一电源模块," 他谈到目前 120 千瓦的机组时说 ,, " 我们正处于或接近这些电源模块的极限。 若要做超越极限的事情 ,我们要么需要把这些模块并联,要么需要把两个逆变器并联。当你这样做的时候,你会因要同步运行这些东西而遇到更多挑战。 "

Ozpineci 说,他的团队还在进行所谓的电动汽车动态 无线 充电 系统 的可行性研究。动态无线充电系统可使用安装在道路下的无线充电垫自动为行驶中的电动车辆充电。

他说:" 世界上许多团体都在关注它,但大多数人都在考虑降低功率。 比如 20 千瓦。但我们不将自己局限在 20 千瓦。我们需要 100 千瓦吗? 需要 120 千瓦 吗? 需要更高的功率吗?无论我们得出什么结果,美国能源部都可能为 示范项目 提供资金。 "

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