無線充電,就像科幻電影中的黑科技一樣,充滿了奇幻與未知。如今,這一技術正逐漸進入人們的視覺:無線充電的臺燈、無線充電的電動汽車和即將無線充電的Iphone8……無線充電到底是如何實現的,又該如何測試呢?
無線充電的普及可以說得益于電動汽車產業的快速發展,因為,給電動汽車充電有線充電樁占地面積大、操作復雜、磨損率高等問題始終困擾著電動汽車的用戶們。這才推動了無線充電技術的快速發展,本文主要針對電動汽車的無線充電做對應解析與分享。
一
電動汽車感應式無線充電原理
感應式無線充電技術是目前已經被成功地應用到一些電動汽車充電系統當中,發射系統埋在地面以下,接收的線圈一般位于汽車底盤,發射線圈與接收線圈發生感應耦合,相當于一個可分離變壓器,通過線圈間的高頻電磁場對電能進行無線傳輸,其基本結構如圖1所示。
可以看到,首先來自于電網的工頻交流電經過整流和逆變轉化為高頻交流電,這個頻率一般是幾十到幾百KHz,電流通過補償電路到達原邊發射線圈,并在線圈中產生高頻電磁場,電動汽車上的副邊接收線圈通過電磁場吸收來自原邊的電能,之后再經過高頻整流、BMS電路等環節,最終提供給負載電池充電。這種充電系統的充電效率一般在90%以上,可實現幾個KW級功率的無線傳輸。
圖1 電動汽車感應式無線充電基本結構
二
電動汽車無線充電功率測試的難點
當今無線充電還無法廣泛投入市場的主要原因之一就是效率不高,系統損耗比較大。整個充電系統的功率損失主要出現在五個關鍵階段:
1、電網端的工頻交流輸入功率;
2、原邊整流濾波后的直流功率;