乘用車非接觸充電技術(shù)原理及應(yīng)用介紹

如果家用普通充電的充電能力為1.5kW（交流100V×15A）左右，街上快速充電器（直流300～400V×150A）的充電為50kW左右，納悶昭和飛行機所開發(fā)系統(tǒng)的充電能力則相當(dāng)于快速充電器的一半左右。普通充電時，能以與電線式相同的時間進行充電，快速充電時，則能在電線式約1.5倍時間內(nèi)充電。

　　電磁感應(yīng)在送電線圈和受電線圈之間傳輸電力。當(dāng)送電線圈中有交流電流流過時，送電·受電線圈之間產(chǎn)生磁束，隨著磁束變化，受電線圈會有交流電流流過（圖3）。日產(chǎn)與昭和飛行機合作開發(fā)的系統(tǒng)，其傳輸距離為10cm左右，傳輸效率達到90%，不過希望今后即使汽車在橫向偏差20～30cm時停下也能確保同等的傳輸效率。具體將通過減少送電·受電線圈的損耗等，比原來進一步提高傳輸效率。

圖3：電磁感應(yīng)的原理當(dāng)送電線圈有交流電流流過時，產(chǎn)生磁束，穿過受電線圈。當(dāng)磁束變化時，受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，有電流流過。

　　此外，兩家公司還將研究檢測充電時送電·受電部之間是否有動物侵入以及是否有金屬碎片進入等的機制。因為如果充電時有異物，此處就會產(chǎn)生渦電流，有可能導(dǎo)致發(fā)熱。

磁共振能夠傳輸數(shù)米之遠

　　其他兩種方式的輸出功率還很小，還處于研究階段，不過作為下一代技術(shù)備受關(guān)注。

　　采用磁共振方式的非接觸傳輸系統(tǒng)自2007年美國MIT（麻省理工學(xué)院）公布以來，一直備受全球技術(shù)人員的關(guān)注。日本國內(nèi)，2009年8月長野日本無線宣布開發(fā)出基于磁共振的送電系統(tǒng)（圖4）。當(dāng)送電·受電部之間的傳輸距離為40cm時，傳輸效率達到95%（圖5）。

圖4：基于磁共振的電力傳輸系統(tǒng)長野日本無線開發(fā)的試制系統(tǒng)。其特點是與電磁感應(yīng)方式相比，適于長距離傳輸?；驹硎请姶鸥袘?yīng)，利用控制電路設(shè)定共振頻率，能夠減少送電部與受電部之間的電阻，能夠?qū)㈦妭鬏數(shù)竭h處。

圖5：磁共振方式的系統(tǒng)（長野日本無線）利用高頻電源將家用電源AC100V（50～60Hz）轉(zhuǎn)換成13.56MHz，傳輸?shù)剿碗姴?。利用受電部的整流電路轉(zhuǎn)換成直流，用于點燈或者發(fā)動模型直升飛機。