浅析电动汽车无线充电技术现状及发展趋势

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:莫丹丹
[导读] 摘要:随着社会经济体系的快速发展,环境问题逐渐加重,主要因素就是的能源危害和二氧化碳排放量的增多,加剧了自然环境恶化,所以需要积极进行改变。
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        摘要:随着社会经济体系的快速发展,环境问题逐渐加重,主要因素就是的能源危害和二氧化碳排放量的增多,加剧了自然环境恶化,所以需要积极进行改变。针对于汽车来讲,我们需要借助新兴能源来替代汽油汽车,近年来人们普遍关注电动汽车。随着电动汽车普及过程中存在问题来讲,充电方式的选择非常重要。当前相关学者在深入研究传统电线插头充电模式的同时,还需要重点研究无线充电技术。本文主要分析电动汽车无线充电技术的现状,并进一步阐述其发展趋势。
        关键词:电动汽车 无线充电技术 现状 发展
        以往传统电动汽车的充电方式通常都是使用电缆线充电桩或更换电池,其在操作过程中会存在诸多问题。如插头在使用的过程中会出现磨损,雨天也会存在较大的安全隐患。而无线充电技术属于一种新型的充电技术,不需要电缆线与电动汽车中的供电系统相连接,这样能够减少的雨水带来的安全隐患。将无线充电技术设备设置到停车场或者小区道路下就可以对电动汽车进行充电,可以全面提升充电效率。
        一、无线充电技术的特点
        电动汽车的使用环境较为特殊,其运用无线充电技术的主要特点为以下几点:其一为一次与二次线圈之间有着较大的间隙;其二为一次与二次线圈之间出现位置偏移;其三为车载装置轻巧;其四为电辐射安全性较高;其五为效率较高且成本较低等。依照汽车二次线圈安全位置与停车场一次线圈设置,其间隙大小有着一定的区别。通常可以在汽车底部设置二次线圈,然后地面以下设置一次线圈,间隙需要控制150毫米内。因为缩小间隙可以实现无线充电装置方便且高效,还可以进一步降低磁通量的泄漏。另外,为方便施工,还可以将一次线圈设置到停车场地面中,间隙控制在50-100毫米内。在过程中的需要加强相应充电装置的位置偏移能力,在运用车轮模块的过程中,前后方位置偏移不可超过±50毫米,左右位置偏移需要控制在±150毫米内。乘用车小型轻量化十分重要的,可以在汽车底部设置车载装置,平面的高度不可超过400*400毫米,其厚度需要控制在40毫米以内。
        二、电动汽车无线充电技术的发展现状
        1、微波WPT的发展
        微波无线充电技术主要借助微波为媒介,然后将电能传送到电动汽车中。微波自身属于一种电磁波,能够在无限空间中传输电磁能量,技术理论主要借助的是微波源将电能转变为微波能量,然后利用天线进行接收与发射,最后在电动汽车端将电磁波能量转变为电能。微波能量传输安全性能较高,能够使电能转移在安全的情况下完成。
        虽然微波无线充电技术的开发时间相对较长,但是微波传输也存在能量损耗大的问题,微波无线充电技术的能量转化率大概为37%,从中可以发现,微波无线充电技术会将大量能量浪费在传输媒介中。同时其可行性也相对较差,并不适合国家基础设施建设。
        2、电磁感应无线充电的技术
        电磁感应无线充电技术属于电磁场的转化理论,其为无线充电打开了全新的世界,同时也为无线充电技术提供了全新的发展方向。该技术原理主要就是借助切割磁场线的方式来产生能力,能够有效减少能量损失。另外,借助一次与二次分离变压器进行电能传递。这是一种较为成熟的无线充电技术,诸多企业都在开发与运用这一技术。
        但是该技术存在的问题就是传输距离相对较短,限制于电磁场的变化与距离。如果范围的较大或距离较远,那么就会降低充电效率。同时其在充电过程中的一次与二次变压器敏感程度也会增加,导致后期维护会产生极大的风险。


        3、电磁共振式无线充电技术
        该技术形式最早发展于美国,其是美国科学家完成无线充电技术的重要突破。电磁共振式无线充电技术主要依靠两种谐振频率相同的变压器在共振调下完成的无线充电功能。电磁共振式无线充电技术与前两者比较来讲,该技术可以全面改善变压器的供电的效率,还可以提升一次与二次变压器的敏感度,使其更加稳定。但是技术在我国的发展并不成熟,各大企业与公司对其的运用还在探索阶段,综合来讲,电磁共振式无线充电技术距有效使用还有较远距离。
        三、电动汽车无线充电技术需要注意的问题与发展趋势分析
        1、电动汽车无线充电技术需要注意的问题
        其一就是国家需要构架相应政策体系,积极鼓励和扶持电动汽车无线充电技术发展。任何一个行业的发展都与国家政府扶持密切相关,电动汽车无线充电技术属于一种新兴技术,该技术的发展可以缓解电动汽车企业发展过程中存在的问题,同时还可以缓解电动汽车企业发展的瓶颈期。因为电动汽车无线充电技术项目研究需要大量资金,所以说国家政府的扶持力度十分重要。其二是我国相关部门需要对无线充电技术的频率与安全以及其节能环保情况进行研究,以免防影响社会群众身心健康发展,同时还可以避免对自然环境的污染。另外,还需要加强宣传力度,提升社会群众对电动汽车无线充电技术的认识与了解。其三通常发射端都位于地面以下,需要加强对发射端的保护力度,在多雨季节应设置地下防水设置,还需要做好电动汽车接收端的防水保护。
        2、电动汽车无线充电技术的发展趋势分析
        首先为技术发展趋势。提升无线充电系统性能的保障,其中主要对电子控制算法与协调网络优化与创新。同时针对于无线充电系统的偏移与电能传输以及电路稳定性的提升来讲,需要使用高功率且低输入阻抗的电路结构,这对于稳定控制方法有着十分重要的作用和意义。在电动汽车领域中,无线充电系统想要实现全面推广与使用,就需要加强研究无线充电技术的通用性与智能性的电磁辐射方式。借助一些电导率与磁导率较高的材料来降低损耗,进而提升电能的传输效率。当前由于磁电层状复合材料超导材料与常规电磁等新型材料的出现与应用,降低无线充电能量损耗也有着极大的可能性,为无线充电系统实现良好传输性提供了更为广阔的空间。
        其次为应用发展趋势。电动车的储存能力较强蓄电密度较小,而电动汽车在进行状态下充电技术能够将电能发射圈隐藏在道路地基下,实现汽车在行驶中就可以充电,以此来增加汽车的行驶时间与行驶里数。另外,将无线充电技术与自动巡航与自动泊车等驾驶技术进行融合,能够使无线充电效果与汽车驾驶性能得到全面提升。电动汽车与电网智能的融合,可以使电能调控作业得到全面发挥,同时使电动汽车充分发挥出自身的多种性能,在不远的将来可以成为智能化移动储备装置。
        结束语
        结合全文,当前,随着现代化科技技术的快速发展,新能源汽车发展技术也日渐成熟。经济快速发展会对自然环境产生的极大的影响,所以,在汽车领域中,需要实现节能减排,降低汽车对大自然环境造成污染。所以,相关部门需要积极推动新能源电动汽车来替代传统汽车,这样可以有效降低二氧化碳的排放量。相信在不远的未来,电动汽车行业会在国家政府政策的扶持下健康发展。
        参考文献:
        [1]段秦刚,王一,王宁,et al.基于商业应用的电动汽车无线充电技术研究综述[J].陕西电力,2017,45(6):18-23.
        [2]陆钧,徐松.基于分布式光伏电动汽车智能无线充电系统开发与应用[J].电子技术与软件工程,2018,144(22):271.
        [3]袁瑞铭,姜振宇,易忠林,et al.电动汽车无线充电电能计量关键技术研究与探讨[J].电测与仪表,2018,55(S1):16-21.
        [4]张冬谊,毛凯.电动汽车无线充电系统磁屏蔽结构对能量传输线圈耦合系数的影响[J].企业管理,2017(S2):425-428.
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