Prinzip- und Anwendungsanalyse des kabellosen Ladens von Elektrofahrzeugen
【Zusammenfassung】 Mit der rasanten wirtschaftlichen Entwicklung ist eine energiesparende, kohlenstoffarme und umweltfreundliche Wirtschaft zum Bedürfnis nach sozialer Entwicklung geworden. Elektrofahrzeuge haben große Aufmerksamkeit erhalten, und die drahtlose Ladetechnologie ist der Entwicklungstrend der Stromversorgungstechnologie für Elektrofahrzeuge in der Zukunft. In diesem Artikel werden drei häufig verwendete drahtlose Ladetechnologien vorgestellt: elektromagnetische Induktion, Mikrowellen- und Magnetkopplungsresonanz. Außerdem werden die Arbeitsprinzipien, bestehenden Probleme und praktischen Perspektiven der drei Arten des drahtlosen Ladens analysiert.
[Schlüsselwörter] Elektrofahrzeug; Kabelloses Laden; Elektromagnetische Induktion; Mikrowelle; Magnetkopplungsresonanz
1. Einleitung Seit dem Aufkommen von Elektrofahrzeugen sind High-Tech- und bequeme Dienste weit verbreitet, um Autobesitzern das Gefühl zu geben, bequemer und sicherer zu sein. Viele bekannte Automobilhersteller und Energieunternehmen haben Ladestapel und Ersatzstationen gebaut, die herkömmlichen Tankstellen ähneln. .
In Japan, den USA, Deutschland und China wurden Ladestapel für Ladegeräte und Schaltstationen für Batteriewechselgeräte eingesetzt. Sowohl Ladestapel als auch Schaltstationen gehören zur Kategorie der Kontaktladung und alle benötigen Ladestecker und -drähte, um elektrische Energie zu übertragen. Für das kabellose Laden sind diese Verbindungsgeräte jedoch nicht erforderlich. Es werden elektromagnetische Wechselfelder und Funkwellen verwendet, um elektrische Energie zu übertragen, sodass keine Personen den Stecker ein- und ausstecken müssen. Gleichzeitig werden Drahtmaterialien eingespart, es besteht keine Gefahr eines Stromschlags und die Benutzerfreundlichkeit bei schlechtem Wetter. Es ist leicht, auf Parkplätzen und in Garagen zu werben. Daher wird das drahtlose Laden von Elektrofahrzeugen von vielen Automobilherstellern bevorzugt, und die Forschung und Anwendung verwandter Technologien hat in Industrieländern der Welt begonnen.
2. Drahtlose Ladetechnologie Es gibt drei Hauptanwendungen der drahtlosen Ladetechnologie in Elektrofahrzeugen: elektromagnetische Induktionsmethode, Mikrowellenmethode und Magnetkopplungsresonanzmethode. Unter diesen verwendet das elektromagnetische Induktionsverfahren das zwischen Spulen erzeugte elektromagnetische Induktionsphänomen zur Energieübertragung; Das Mikrowellenverfahren verwendet die Antenne zum Senden und Empfangen von Mikrowellen zur Energieübertragung. Das Magnetkopplungsresonanzverfahren verwendet das Resonanzphänomen zwischen Resonanzkreisen zur Leistungsübertragung.
(1) Das Prinzip der elektromagnetischen Induktionsmethode ähnelt dem Prinzip des Leistungstransformators, das üblicherweise in Stromversorgungssystemen verwendet wird. Die Primärspule des Transformators wird mit Wechselstrom versorgt, und die Sekundärspule induziert aufgrund des Prinzips der elektromagnetischen Induktion eine elektromotorische Kraft. Wenn der Sekundärspulenkreis geschlossen ist, tritt ein induzierter Strom auf. Die Bestimmung der Stromrichtung folgt dem Gesetz von Lenz&und seine Größe kann von Maxwell bestimmt werden. Die elektromagnetische Theorie ist gelöst. Im Vergleich zur drahtlosen Energieübertragung entspricht die Primärspule des Transformators der Sendespule für elektrische Energie, und die Sekundärspule entspricht der Empfangsspule für elektrische Energie, so dass die elektrische Energie drahtlos von der Sendespule zur Empfangsspule übertragen werden kann Spule. In dem Energieübertragungssystem ist die Primärspule zum Übertragen elektrischer Energie unter der Erde vergraben, und die Sekundärspule zum Empfangen elektrischer Energie ist am Boden des Fahrzeugs installiert. Die Größe des Spaltes zwischen den beiden Spulen beeinflusst die Effizienz des Ladesystems. (2) Wenn das Mikrowellenverfahren die drahtlose Fernübertragung elektrischer Energie realisieren möchte, kann das Mikrowellenübertragungsverfahren verwendet werden.
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