改进电动汽车充电技术

随着通用感应充电系统的发展,慕尼黑附近的Finepower GmbH巩固了其在电力电子和电池充电领域的领先地位。经过工业和电动汽车领域的非充电和车载充电器的大量开发,Finepower现在专注于改善未来的充电技术。

爱普科斯(EPCOS AG)是一家用于感应充电系统的收发器和接收器线圈制造商,作为合作伙伴参与其中。特别注意通用系统的电磁兼容性(EMC)。此外,慕尼黑技术大学(TUM),能源转换技术系,肯普滕应用科技大学以及技术网络Allgäu(TNA)正在提供基础研究支持。

通用感应充电系统的研究目标

用于电动车辆的感应充电系统目前成为深入研究,开发和标准化的焦点。典型的应用示例是工业卡车和自动电动车辆的非接触式充电的可能性。各种车辆系统特性,例如离地间隙,电池电压,线圈几何形状,载流能力等,正在促使制造商争取为特定车辆单独开发的感应加载单元。

开发通用感应充电系统的主要目的之一是允许车辆位置具有尽可能高的公差。如果要以无线方式对不同的车辆类型进行充电,则由于仅车辆尺寸,不能避免在车站侧和车辆侧上的线圈的不同定位,但最重要的是由于不同的接收器线圈几何形状和配置。

可能的最高定位公差的另一个原因是,通常不可能 - 特别是由于公共充电点的停车和等待限制 - 将车辆正确定位以便通过电子方式实现最佳能量传输停车定位系统或手动操纵。

用于停车定位的系统在购买电动车辆时导致额外的成本。另外,这种定位系统可能失效,这可能导致驾驶员相当多的时间浪费或完全阻止感应充电过程。

短期中间费用是可能的

通过实现上述目的,可以想到在传统的加油站,公共场所,例如购物中心,机场,火车站的多层停车场,以及短期中间充电,例如在红色交通灯或高速公路服务站。在这种情况下,由于能量传输的持续时间短,电池存储器的完全充电是不可能的,但是,这增加了车辆的范围而没有任何额外的时间花费给驾驶员,因为所有这些停机时间独立地发生车辆的充电要求。

由于停留时间有限,无法完全充电,因此尽可能快速,直接地开始充电过程尤为重要,即使这可能代表感应传输的性能损失。

高速公路服务站将在未来获得移动性的重要性

以下粗略计算旨在说明短时停机和定位不良可预期的动力传输:车辆站在高速公路服务区域。停车时间应为10分钟。例如,如果提供标称容量为22kW的充电站并且车辆停止偏离发射线圈,则应该假设仍然可以实现10kW的充电容量。这导致能量输入约为。假定停机时间为车辆1.7 kWh。考虑到30kWh的典型车辆电池的总容量,这相当于约5.7%的再充电; 假设总行程为150公里,这将达到约8.5公里。但是,如果车辆达到最佳停止状态,则可以充电11.4%或17公里。

改进电动汽车充电技术

图1.感应充电的运行情况和挑战以及联合项目的方法和目标。

从技术角度来看,没有理由不安装更高的充电容量。其他情况下的停机时间,例如购物或做类似的事情,甚至要长得多,范围从30分钟到几个小时,因此,根据上面的例子,充电量为17.1%(30分钟)至68.4%( 2个小时)分别在25公里(30分钟)到100公里的停车位置不好。基本思想是除了寻找合适的停车位之外,驾驶员不必执行任何附加任务,并且可以将同一个充电站用于各种不同的车辆类型。

为了补偿或避免定位的变化,迄今为止使用了复杂的方法,以便始终将线圈位置相对于彼此保持尽可能最佳和恒定。只需提及关键字“加载车牌号码”或“定位系统”。即使在这些情况下允许某些位置公差,结果也会导致相当大的性能损失。

与以前的方法相比,该研究项目的以下目标,方法和特征代表了显着的差异和进步:

· 无需耗时且成本密集的定位

· 智能/自适应补偿

· 各种车型的感应充电

· 最大限度地减少沟通工作量

· 增加偏移范围

总之,可以得出结论,通过自适应补偿,电磁干扰发射可以保持较低,从而无需精确定位措施即可实现电力传输,或在符合EMC限制的情况下显着增加电力传输,即使例如车辆不是最佳停放。

一方面,这些特征使得能够实现高利用率,并且因此也是计划系统的经济上合理的操作; 另一方面,计划的电子补偿和控制策略可以降低通信,定位和屏蔽措施的成本。

对感应充电系统圆形的测量结果以及其在工业领域的应用的内容请打开下面链接进行简要介绍:https://www.eetoday.com/application/automotive/201903/52896.html


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