研究人員展示了120千瓦的車輛無線充電

能源部橡樹嶺國(guó)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(shí)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(gè)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(gè)20千瓦的無線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)正在針對(duì)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(lì)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(jì)問題，同時(shí)確保系統(tǒng)不會(huì)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(duì)創(chuàng)建了一個(gè)新的線圈設(shè)計(jì)，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(gè)磁場(chǎng)，通過大氣隙傳輸功率。一旦能量傳遞到次級(jí)線圈，它就會(huì)轉(zhuǎn)換回直流電并儲(chǔ)存在車輛電池中。

該演示推動(dòng)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(dòng)汽車的充電時(shí)間縮短至15分鐘或更短。

“這一突破顯著推動(dòng)了通過增加電動(dòng)汽車的范圍和充電的便利性來鼓勵(lì)更多采用電動(dòng)汽車所需的技術(shù)，并為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)成功提供了節(jié)能的移動(dòng)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(shí)改進(jìn)動(dòng)態(tài)無線充電技術(shù)。動(dòng)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(dòng)車輛的自動(dòng)充電。需要更高功率的充電系統(tǒng)以最小化動(dòng)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(dòng)態(tài)充電，”Galigekere說。