研究人員展示了120千瓦的車輛無線充電

能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)展示了一種120千瓦的車輛無線充電系統(tǒng) - 提供了之前ORNL技術(shù)功率的六倍，并且朝著充電時間邁出了一大步，這與充氣站填充的速度和便利性相媲美 - 起來。

無線系統(tǒng)可傳輸120千瓦的功率，效率為97%，與傳統(tǒng)的有線高功率快速充電器相當(dāng)。在實(shí)驗(yàn)室演示中，電力通過兩個磁性線圈之間的六英寸氣隙傳輸，并為電池組充電。

ORNL的研究人員創(chuàng)建并演示了世界上第一個20千瓦的無線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)正在針對商用運(yùn)輸卡車等應(yīng)用進(jìn)行改進(jìn)。ORNL電力電子和電氣機(jī)械集團(tuán)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Veda Galigekere表示，“保持與之前的示范相同或更小的足跡以鼓勵商業(yè)采用非常重要。”

“我們使用有限元和電路分析來開發(fā)一種新穎的共同優(yōu)化方法，解決線圈設(shè)計問題，同時確保系統(tǒng)不會升溫或造成任何安全問題，并且在傳輸過程中任何功率損失都很小， “ 他說。

為了達(dá)到120千瓦，ORNL團(tuán)隊創(chuàng)建了一個新的線圈設(shè)計，與最新的碳化硅電力電子設(shè)備共同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)輕巧，緊湊的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的架構(gòu)從電網(wǎng)獲取能量并將其轉(zhuǎn)換為高頻交流電，從而產(chǎn)生一個磁場，通過大氣隙傳輸功率。一旦能量傳遞到次級線圈，它就會轉(zhuǎn)換回直流電并儲存在車輛電池中。

該演示推動了DOE的極快速充電目標(biāo)，即開發(fā)一種可提供350至400千瓦的系統(tǒng)，并將電動汽車的充電時間縮短至15分鐘或更短。

“這一突破顯著推動了通過增加電動汽車的范圍和充電的便利性來鼓勵更多采用電動汽車所需的技術(shù)，并為國家的經(jīng)濟(jì)成功提供了節(jié)能的移動系統(tǒng)，”Moe Khaleel說道，他是該實(shí)驗(yàn)室的副主任。 ORNL的能源與環(huán)境科學(xué)。

ORNL研究人員將探索創(chuàng)新，將功率傳輸水平提高到200，最終提高350千瓦，同時改進(jìn)動態(tài)無線充電技術(shù)。動態(tài)系統(tǒng)使用安裝在道路下的無線充電墊實(shí)現(xiàn)電動車輛的自動充電。需要更高功率的充電系統(tǒng)以最小化動態(tài)充電的成本和復(fù)雜性。“目標(biāo)是在高速公路上進(jìn)行動態(tài)充電，”Galigekere說。