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    汽車無線充電規格趨于統一 高通和東芝開發出供電線圈

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    時間:1900/1/1 0:00:00

    “無線充電是提高純電動汽車價值的關鍵技術之一,ITS討論的重點正在從標準轉向如何將其引入市場。”2014年5月24日,日本經濟產業省制造業局汽車課程ITS促進辦公室主任吉田賢一郎,2014年舉行的EVTeC& APE日本”這樣說道。

    事實上,將無線充電系統推向市場所需的標準制定工作即將結束。負責日本純電動汽車無線充電系統標準化的行業組織BWF WPT標準開發分公司副主任Sasaki Kunihiko表示,“2015~2016年,各汽車制造商將開始引入無線充電功能。因此,我們正在加緊工作,力爭在2014年制定標準。”

    幸運的是,業界已經就過去備受爭議的無線電力傳輸頻率達成一致,并決定采用85kHz。推動制定“SAE J2954”標準的美國汽車工程師學會(SAE)于2013年11月宣布采用85kHz,日本公司也“將85kHz列為第一候選”(Sasaki)。

    高通公司將兩個圓形線圈結合在一起開發。

    隨著純電動汽車無線充電系統標準的確定,企業開始積極公布在實用性前提下開發的技術。

    高通公司開發了一種通用電源線圈。領導無線充電業務的AnthonyThomson(高通歐洲業務發展和營銷副總裁)指出:“無線充電最重要的是確保通用性,這也是我們的發展重點。”

    據估計,各汽車制造商將為純電動汽車配備各種接收線圈。因此,有必要具有能夠吸收差異并且通用的電源線圈。湯姆森指出:“如果你在家充電,使用汽車制造商設計的電源線圈是沒有問題的。但是,位于便利店和公共設施等停車場的電源線圈必須是通用的。”

    高通公司開發了一種技術,通過組合兩個圓形線圈來確保通用性(圖1)。其特征在于兩個線圈部分重疊。湯姆森說:“之所以采用這種形狀,是因為它可以應對許多情況,如不同形狀的受電線圈和不同的供電和受電線圈位置關系。”

    圖1:使用一個電源線圈以確保通用性。高通公司開發了一種電源線圈(a),其中兩個線圈部分重疊。耦合強度可以通過交錯兩個線圈的電流相位來控制。(圖為本網站基于高通公司的數據。)

    具體地,通過控制兩個線圈的電流的相位差來改變耦合強度。例如,如果電源線圈和電力接收線圈之間的距離很遠,則可以通過提高耦合強度來銳化峰值。通過這種方式,雖然電力傳輸范圍減小,但是電力傳輸距離可以延長。相反,如果線圈之間的距離較短,則可以容忍較大的橫向位錯。

    湯姆森表示,“高通公司將向SAE等機構推薦新開發的電源線圈,敦促他們將其寫入標準。”高通公司的輸電技術采用磁共振模式,最大輸出功率為20kW。

    東芝開發的電磁線圈

    東芝公司正在大力開發85kHz無線充電受電線圈。通過改進線圈形狀,即使在供電線圈距離受電線圈17cm的情況下,該公司也可以以約89%的效率進行無線充電。當水平錯位達到25cm時,可以實現85.2%的電力傳輸效率。與高通公司一樣,東芝公司的輸電技術也是磁共振技術。然而,東芝和高通的做法是否具有普遍性仍不確定。

    東芝公司開發的集電板由螺線管線圈、兩個鐵氧體磁芯和諧振電容器組成(圖2)。集電板的尺寸為40cm×60cm,鐵氧體磁芯由厚度為5毫米的產品制成。同時,開發了一種電路,將線圈接收到的無線電波轉換為電能。體積為5.3L,重量為6.5kg。

    ……

    圖2:使用電磁線圈來延長電力傳輸距離。通過調整螺線管線圈的形狀,東芝開發了當電源線圈和受電線圈之間的距離為17cm時可以以約89%的傳輸效率進行無線充電的技術(A、B)。(圖為本網站基于東芝的數據。)

    集電板的輸出功率為7kW,是有線充電系統的兩倍多,因此充電時間可以減半。該項目的開發負責人Hideyoshi Talin(東芝研發中心無線系統研究室)指出:“如果我們想普及無線充電,我們必須使其比有線充電具有明顯的優勢。如果使用無線充電,普通充電也應該達到7kW的輸出功率。”“無線充電是提高純電動汽車價值的關鍵技術之一,ITS討論的重點正在從標準轉向如何將其引入市場。“2014年5月24日,日本經濟產業省制造業局汽車課程ITS促進辦公室主任吉田賢一郎在日本舉行了EVTeC& APE 2014”。

    事實上,將無線充電系統推向市場所需的標準制定工作即將結束。負責日本純電動汽車無線充電系統標準化的行業組織BWF WPT標準開發分公司副主任Sasaki Kunihiko表示,“2015~2016年,各汽車制造商將開始引入無線充電功能。因此,我們正在加緊工作,力爭在2014年制定標準。”

    幸運的是,業界已經就過去備受爭議的無線電力傳輸頻率達成一致,并決定采用85kHz。推動制定“SAE J2954”標準的美國汽車工程師學會(SAE)于2013年11月宣布采用85kHz,日本公司也“將85kHz列為第一候選”(Sasaki)。

    高通公司將兩個圓形線圈結合在一起開發。

    隨著純電動汽車無線充電系統標準的確定,企業開始積極公布在實用性前提下開發的技術。

    高通公司開發了一種通用電源線圈。領導無線充電業務的AnthonyThomson(高通歐洲業務發展和營銷副總裁)指出:“無線充電最重要的是確保通用性,這也是我們的發展重點。”

    據估計,各汽車制造商將為純電動汽車配備各種接收線圈。因此,有必要具有能夠吸收差異并且通用的電源線圈。湯姆森指出:“如果你在家充電,使用汽車制造商設計的電源線圈是沒有問題的。但是,位于便利店和公共設施等停車場的電源線圈必須是通用的。”

    高通公司開發了一種技術,通過組合兩個圓形線圈來確保通用性(圖1)。其特征在于兩個線圈部分重疊。湯姆森說:“之所以采用這種形狀,是因為它可以應對許多情況,如不同形狀的受電線圈和不同的供電和受電線圈位置關系。”

    圖1:使用一個電源線圈以確保通用性。高通公司開發了一種電源線圈(a),其中兩個線圈部分重疊。耦合強度可以通過交錯兩個線圈的電流相位來控制。(圖為本網站基于高通公司的數據。)

    具體地,通過控制兩個線圈的電流的相位差來改變耦合強度。例如,如果電源線圈和電力接收線圈之間的距離很遠,則可以通過提高耦合強度來銳化峰值。通過這種方式,雖然電力傳輸范圍減小,但是電力傳輸距離可以延長。相反,如果線圈之間的距離較短,則可以容忍較大的橫向位錯。

    湯姆森表示,“高通公司將向SAE等機構推薦新開發的電源線圈,敦促他們將其寫入標準。”高通公司的輸電技術采用磁共振模式,最大輸出功率為20kW。

    東芝開發……

    紗羅線圈

    東芝公司正在大力開發85kHz無線充電受電線圈。通過改進線圈形狀,即使在供電線圈距離受電線圈17cm的情況下,該公司也可以以約89%的效率進行無線充電。當水平錯位達到25cm時,可以實現85.2%的電力傳輸效率。與高通公司一樣,東芝公司的輸電技術也是磁共振技術。然而,東芝和高通的做法是否具有普遍性仍不確定。

    東芝公司開發的集電板由螺線管線圈、兩個鐵氧體磁芯和諧振電容器組成(圖2)。集電板的尺寸為40cm×60cm,鐵氧體磁芯由厚度為5毫米的產品制成。同時,開發了一種電路,將線圈接收到的無線電波轉換為電能。體積為5.3L,重量為6.5kg。

    圖2:使用電磁線圈來延長電力傳輸距離。通過調整螺線管線圈的形狀,東芝開發了當電源線圈和受電線圈之間的距離為17cm時可以以約89%的傳輸效率進行無線充電的技術(A、B)。(圖為本網站基于東芝的數據。)

    集電板的輸出功率為7kW,是有線充電系統的兩倍多,因此充電時間可以減半。該項目的開發負責人Hideyoshi Talin(東芝研發中心無線系統研究室)指出:“如果我們想普及無線充電,我們必須使其比有線充電具有明顯的優勢。如果使用無線充電,普通充電也應該達到7kW的輸出功率。”

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