能源部橡树岭国家实验室演示的20 kW无线充电系统,效率达到了90%,是如今电动车普遍使用的插电式系统的3倍。
这种能力可以帮助加速电动汽车的普及和便利。丰田、思科系统、伊万特兰和克莱姆森大学国际汽车研究中心的行业合作伙伴为今天在ORNL展示的技术的发展做出了贡献。
ORNL电力电子团队负责人Madhu Chinthavali表示:“几年前,我们在实验室概念验证实验方面取得了巨大进展。”“我们已经确立了前进的方向,这从可靠的工程设计、设计、规模扩张和整合到几款丰田汽车开始。我们现在拥有的技术正接近为市场做准备的阶段。”
ORNL电力电子团队通过开发独特的架构(包括ORNL的内置逆变器、隔离变压器、车载电子设备和耦合技术),在不到三年的时间里实现了全球首个20 kW乘用车无线充电系统。为了演示,研究人员将单转换器系统集成到配备额外10千瓦时电池的电动丰田RAV4中。
研究人员已经在期待他们的下一个目标,即50 kW无线充电,这将与市场上的插入式快速充电器的功率水平相匹配。通过无线充电的便利性提供同样的速度,可以提高消费者对电动汽车的接受度,被认为是免提自动驾驶汽车的关键驱动力。更高的功率水平对于为卡车和公共汽车等大型车辆提供动力也至关重要。
随着研究人员将系统提高到更高的功率水平,他们的主要考虑之一是安全性。
Chinthavali说:“在大气隙中用于电力传输的高频磁场被聚焦和屏蔽。”“这意味着边缘磁场迅速降低到远低于包括汽车内饰在内的国际标准设定的极限,以确保人身安全。”
方便和简单是ORNL系统的核心,它非常重视通过软件控制算法增强的功率调节反馈信道中的无线电通信。因此,随着ORNL及其合作伙伴追求连接车辆、无线通信和动态充电的长期目标,车辆的复杂性可以降至最低。虽然团队最初专注于静态或静态无线充电,但研究人员也评估和演示了系统的动态充电功能。