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橡树岭研究人员创造电动汽车无线充电新纪录

美国能源部橡树岭国家实验室的研讨人员成功演示了初次向轻型电动轿车进行 270 千瓦无线充电。此次演示运用的是保时捷 Taycan,并与美国群众轿车集团协作,运用了橡树岭国家实验室开发的多相无线充电体系。

这一成果逾越了ORNL 最近的 100 千瓦无线充电演示,是快速无线充电的又一打破。

美国能源部车辆技能办公室电网和充电基础设施技能司理 Lee Slezak 标明:“在曩昔三个月中,ORNL 轿车电力电子和电力驱动研讨团队创造了令人形象深入的无线充电世界纪录。这些成果将进一步加快电动轿车在美国的遍及。”

作为一款轻型乘用车,保时捷 Taycan很难装备传统的大型重型无线电力传输体系。由于空间、分量和体积约束,该车无法支撑充电硬件。现有的轻型车辆无线充电体系现在正在开发中,功率水平高达 11 千瓦,功率高达 92%。现在的行业标准包含高达 20 千瓦的功率水平。

ORNL 创造的为保时捷传输电力的体系选用轻型多相电磁耦合线圈,直径略大于 19 英寸,可在尽或许小的线圈中完结更高的功率密度。此进程类似于小型消费设备的无线充电,但多相线圈的共同几许形状和规划使传输极高功率水平成为或许,运用线圈相绕组产生的旋转磁场来进步功率。充电体系无缝集成到车辆底盘中。

无线电力传输技能还包含避免电压和电流超限、过热和短路的维护体系。这些体系能够在产生电源中止或其他或许搅扰安全电力传输的意外状况时发动关机程序。

ORNL 车辆电力电子小组负责人、保时捷演示首席研讨员 Omer Onar 标明:“为保时捷 Taycan 研讨车规划的接纳线圈可完结比现有体系高 8 到 10 倍的功率密度。按每千瓦分量核算,这也是世界上最轻的充电体系。”

功率密度在无线充电中非常重要,由于它标明体系相对于其尺度能够处理多少功率。方针是从更小、更紧凑的体系完结更高的密度,以进步全体功率和功能。ORNL 的体系能够在 10 分钟内将充电状况进步 50%,功率超越 95%。电力传输是在地上和装置在车辆底部的线圈之间的 4.75 英寸空隙上进行的。

这项 270 千瓦的演示标志着ORNL 和群众轿车于 2021 年宣告的美国能源部赞助项目的完结。ORNL 的研讨团队运用群众轿车在车辆集成方面的专业知识,在电动轿车上测验了新的无线充电概念,方针是经过一种专心于旋转电磁场的新规划开发功率密度最高的无线充电体系。这些场经过下降电压和消除线圈相绕组之间的电流纹波和场抵消来进步功率。

曩昔十年来,ORNL 研讨人员一直在展现无线充电技能的改善,2016 年,他们运用 ORNL 开发的逆变器和耦合技能的充电体系,向一辆运动型多用途车传输了20 千瓦的电量。2018 年,研讨团队在台式实验室测验中运用传统线圈技能,完结了 120 千瓦的充电。

100 千瓦和 270 千瓦的演示标志着 ORNL 多相体系初次在电动轿车上进行测验。

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