美國ORNL在混合動力UPS卡車上演示雙向無線充電

美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的研究人員於 2 月下旬展示了一種 20 千瓦雙向無線充電系統,該系統安裝在 UPS 中型插電式混合動力電動卡車上。該項目是第一個以 11 英寸氣隙以這種速率實現功率傳輸的項目,將這項技術推廣到具有更高離地間隙的新型大型車輛上。

美國ORNL在混合動力UPS卡車上演示雙向無線充電

在演示中,ORNL 的無線充電技術使用兩個電磁耦合線圈在 11 英寸的間隙中在卡車和充電板之間傳遞功率。該系統以超過 92%的效率將電力從電網傳輸到車輛電池端子。

如果電量為 20 千瓦,則需要為汽車的 60 千瓦時電池組充電約三個小時。使用現有的機載充電系統,常規的有線充電通常需要五到六個小時。

通過其雙向設計,該系統還支持使用車輛電池進行能量存儲。這樣做將為車隊所有者的業務提供能源靈活性,並有助於更好地管理太陽能等現場發電。ORNL 的雙向技術完全符合電網電能質量標準。

ORNL 的技術負責人 Omer Onar 指出:“將技術擴展到 50 輛卡車的車隊中,可以為您提供兆瓦級的儲能。”

該技術從電網獲取能量,並將其轉換為直流(DC)電壓。然後,高頻逆變器會產生交流電(AC),從而產生磁場,從而在氣隙之間傳輸功率。一旦能量通過氣隙傳遞到次級線圈,它就會轉換回直流電,從而為車輛的電池組充電。

該系統結合了 ORNL 的定製電磁線圈設計和控制系統以及寬帶隙功率轉換系統。在將該技術集成到車輛之前,已使用網格和電池仿真器對該技術進行了測試,利用 ORNL 的兩個獨特設施:美國能源部國家運輸研究中心的用戶設施和實驗室的網格研究集成與部署中心。

該項目利用 ORNL 在車輛系統集成以及電力電子工程方面的專業知識。“沒有任何現成的解決方案能夠以這些效率在 11 英寸的氣隙中提供 20 千瓦的功率。該技術代表了一種用於車輛電氣化的集成,整體解決方案,也推動了下一代智能電網的發展。該系統為希望方便,高效的電動汽車充電以及電力存儲解決方案的車隊提供了更多可能性。”

UPS 全球能源與採購副總裁 Mike Whitlatch 表示:“ UPS 感謝能源部的支持。” “該項目展示了創新的方法,可以利用車隊規模的車輛電池存儲為車輛供電,增強我們設施的彈性並支持電網。”

Oak Ridge 研究人員於 2016 年首次在輕型乘用車上演示了 20 千瓦的無線充電系統。此後,輕型應用技術的規模已擴大到 120 千瓦,從而實現了為普通消費者的電動汽車無線充電的目標。大約在加油站加油的同時。

作為該項目的一部分,該技術正在接受進一步的測試和分析,並得到了美國能源部能源效率和可再生能源汽車技術辦公室的支持。

ORNL 由 UT-Battelle 負責美國能源部科學辦公室的管理,該辦公室是美國物理科學基礎研究的最大支持者。


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