電動汽車動態(tài)無線充電的充電通道設計

電動汽車動態(tài)無線充電的充電通道設計

電動汽車始終存在電池能量密度低、成本高和充電時間長等問題，而新興的動態(tài)無線充電（DWC）技術能夠很好發(fā)解決這些問題。DWC技術能夠在電動汽車行駛過程中，在無電纜連接的情況下直接給電動汽車充電，因而能夠減小車載電池的體積和減輕其質量。常用的DWC技術包含電磁輻射式、電磁諧振式和電磁感應耦合式3種充電模式。隨著電動汽車控制系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)等電子系統(tǒng)數(shù)量的增加以及對電動汽車動力性要求的增加，電動汽車對電能的需求也隨之增加。因而，能夠實現(xiàn)近距離大功率電能傳輸?shù)碾姶鸥袘詈鲜紻WC技術得到了關注。

在實現(xiàn)電磁感應耦合式DWC時，通常需要搭建充電通道，即在電動汽車行駛路面上鋪設通有高頻交流電的初級線圈。常用的鋪設方式有兩種：①采用尺寸大于次級線圈的初級線圈，并沿汽車行駛方向鋪設，稱為延伸式充電通道；②采用尺寸等于次級線圈的初級線圈，并沿汽車行駛方向的垂向鋪設，稱為集中式充電通道。

目前，對延伸式充電通道的研究已經(jīng)較為全面，如韓國科學技術院（KAIST）開發(fā)的“OLEV”標準充電通道。對集中式充電通道的研究較少，還沒有開發(fā)出標準的原型充電通道。設計集中式充電通道的關鍵在于確定初級線圈的結構。通過建立圓形、方形和雙D（DD）形3種不同結構初級線圈的電磁耦合模型，并采用JMAG軟件利用有限元方法（FEM）分析3種初級線圈的電能傳輸性能，得出采用DD形結構初級線圈進行集中式充電通道設計可獲得良好效果的結論。

刊名：IEEE Transactions on Industrial Electronics（英）

刊期：2016年第63期

作者：Giuseppe Buja

編譯：李臣