Laden während der Fahrt, dynamische Ladetechnikanalyse von Elektrofahrzeugen

Das Laden ist wie ein Käfer für ein Elektroauto, und wenn das Elektroauto eines Tages den Ladestapel loswird und sich nicht nach dem Ladestapel umsehen muss, ist das Laden einfacher als das Tanken.

  Hier sollte jeder das heute zu diskutierende Thema, kabelloses Laden, verstehen.Aber im Gegensatz zum kabellosen Laden in einer Parklücke sprechen wir vom Laden während der Fahrt.Natürlich hat es auch einen sehr akademischen Namen, die dynamische Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge (DEVC).

 Stellen Sie sich vor, dass Elektroautos nicht bewusst aufgeladen werden müssen, sie können jeden Tag unterwegs aufgeladen werden und die Vorteile sind groß.Zunächst einmal kann die Batterie „reduziert“ werden, da das Auto jederzeit und überall aufgeladen werden kann, so dass die große Kapazität der Batterie nicht erforderlich ist, die Last des Fahrzeugs wird ebenfalls sinken.

  Zweitens muss das Aufladen nicht mehr warten, jetzt kann das Aufladen von Elektrofahrzeugen nicht so bequem sein wie das Betanken von Benzin-LKWs, und das drahtlose Aufladen kann geöffnet und aufgeladen werden, wodurch die Zeitkosten gesenkt werden.Endlich das Problem der Reichweite gelöst, die Reichweite von Elektrofahrzeugen ist drahtlos, das Problem der Kilometerangst besteht nicht.

  Klingt wie eine gute Idee?Theoretisch ist die Umsetzung nicht schwierig.Schauen wir uns zunächst das Prinzip an.

  Erstens, kabelloses Laden ist was?

  Oder beginnen Sie mit kabellosem Laden.Wir wissen, dass kabelloses Laden von Strom und Magnetfeldern abhängt und dass Elektrizität und Magnetismus oft zusammen verwendet werden.

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Im Jahr 1819 beobachtete der dänische Wissenschaftler Oster, dass ein magnetisches Feld um ihn herum erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch einen Draht fließt.Später wurde entdeckt, dass das Magnetfeld, das erzeugt wird, wenn der Draht in einen Ring eingeschlossen oder sogar in eine Spule gewickelt wird, stärker und konzentrierter ist, was als Strommagneteffekt bekannt ist.

Im Jahr 1831 entdeckte Faraday, dass, wenn ein Magnet oder eine andere Magnetfeldquelle in der Nähe einer Spule ohne Strom war, ein Induktionsstrom auf der Spule erzeugt wurde, bekannt als elektromagnetische Induktion.

  Wie also lassen wir Elektrizität und Magnetismus stabil arbeiten, um uns den Strom zu geben?

  Wir brauchen zwei Spulen, um eine mit Strom zu versorgen, und dann gibt es ein Magnetfeld um die Spule, und dann lehnen wir uns über die andere Spule, und dann hat die Spule einen elektrischen Strom.Der Strom wird in den Akku geleitet und das kabellose Laden ist abgeschlossen.

Im Automobilbereich verwendet, ist dies das kabellose Laden mit elektromagnetischer Induktion.

  Wir füttern die Spule auf dem Boden, und wenn sich die Stromgröße und -richtung ändern, ist das Magnetfeld um die Spule herum stark und die Richtung ändert sich, wodurch ein interaktives Magnetfeld entsteht.Die Spule des Fahrzeugchassis befindet sich dann in einem sich ständig ändernden Magnetfeld, und in der Spule wird ein interaktiver Strom erzeugt, der durch eine Reihe von Schaltkreisen wiederverarbeitet wird, um die Batterie aufzuladen.

  Zweitens, erzwungen aus zwanghaftem kabellosem Laden

  Das kabellose Laden mit elektromagnetischer Induktion ist eine Technologie, die große Automobilhersteller in der frühen Phase des Studiums des kabellosen Ladens bevorzugen.

Mercedes-Benz, Audi, Volvo und andere Autohersteller haben eine Reihe von kabellosen Lademodellen mit elektromagnetischer Induktion entwickelt.

Auf dem Parkplatz liegt ein kissenartiges Ding, aber eigentlich ist es eine Primärspule, die ein Magnetfeld erzeugt.Das Fahrgestell eines Fahrzeugs, das zum drahtlosen Laden verwendet werden kann, verfügt auch über eine Spule, die wir als Sekundärspule bezeichnen, um Strom zu erzeugen.

  Das kabellose Laden mit elektromagnetischer Induktion hat jedoch einen großen Nachteil, nämlich die Entfernung.Diese Technik soll Strom erzeugen, und die beiden Spulen müssen gegenüber „fest genäht“ werden, und sobald eine Abweichung vorliegt, wird kein Strom erzeugt.

Daher erfordert eine solche Technologie oft eine präzise automatische Parktechnologie, um das Fahrzeug direkt über der drahtlosen Ladematte zu parken.

  Klingt nach Aufwand, oder?Es geht darum, jeden dazu zu bringen, den Rhythmus von Jungfrau plus Zwangsstörungen zu üben.

  Deshalb arbeiten die Wissenschaftler an einer weiteren drahtlosen Ladetechnologie, dem drahtlosen Magnetfeld-Resonanz-Laden.Wir wissen, dass zwei Objekte, wenn sie insgesamt dieselbe Schwingung verwenden oder bei einer bestimmten Frequenz mitschwingen, ihre Energie austauschen können.

  Magnetfeldresonanz ist die Primärspule, um eine Schwingung mit fester Frequenz des Magnetfelds zu erzeugen, dh ein resonantes Magnetfeld, und dann ist die Schwingungsfrequenz des Magnetfelds der Sekundärspule gleich, was zu einer Resonanz führt und letztendlich eine Energieübertragung erreicht.

Im Jahr 2007 brachte das MIT-Team erfolgreich eine 60-W-Glühbirne in 2 m Entfernung mit einer elektromagnetischen Resonanz zum Leuchten.

  Im Automobilbereich experimentierte Toyota 2012 damit, einem Plug-in-Hybrid-Prius eine Sekundärspule hinzuzufügen, die mit einer bestimmten Frequenz vibriert.Auf dem Parkplatz herrscht ein resonantes Magnetfeld, und wenn sie alle mit der gleichen Frequenz schwingen, wandelt die Sekundärspule den Strom des resonanten Magnetfelds um.

  Die Ausgangsleistung dieses drahtlosen Stromversorgungssystems beträgt 2kW.Die Verwendung von Frequenzbändern ist ein international vereinbartes 85-kHz-Band mit einer Leistungsübertragungseffizienz von etwa 80 %.

  Bei diesem Überprüfungsexperiment beträgt der Abstand zwischen dem resonanten Magnetfeld am Boden und der Sekundärspule am Boden des Fahrzeugs etwa 15 cm.Der maximal zulässige Bereich für horizontale Fehlausrichtung ist die Breite eines Reifens (ca. 20 cm).

  Qualcomm hat auch ein drahtloses Ladesystem namens Halo eingeführt, ist aber auch beim statischen drahtlosen Laden geblieben.

 Unter Nutzung des Magnetresonanzeffekts zur Energieübertragung zwischen dem Bodenladepad und dem Elektrofahrzeug-Ladepad hat das Ladesystem eine Leistung von bis zu 20 kW und einen Akkupack von etwa 5 Stunden für das mit 85 kWh gefüllte Tesla MODEL S P85.

  Drittens lassen Sie das Elektroauto fahren

  Wenn das Ladepad oder Resonanzmagnetfeld auf der Straße platziert wird, kann das Fahrzeug die Seite des laufenden Ladevorgangs realisieren und sich von da an vom Ladestapel verabschieden.

Im Mai führte Qualcomm in Paris einen Straßentest mit dynamischem drahtlosem Laden mit einem vollelektrischen Kangoo-Van von Renault durch.

Die beiden Elektroautos waren während des Ladevorgangs mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf der 100 m langen Straße unterwegs.Im Test erreichte der Kango-Testwagen 100 km/h pro Stunde und eine maximale Ladeleistung von 20 kW.

 Der 100 m lange Straßentest von Qualcomm besteht aus vier Energieversorgungseinheiten, die jeweils für die Stromversorgung auf 25 m langen Straßen verantwortlich sind.Gleichzeitig verfügt jedes 25 m lange Energiesegment über 14 Submodule mit Spulen und Energieumwandlungsschaltungen.

 Was die Kosten betrifft, geht eine Studie von Renault, The French Electric Power Company und der Northern Highways Corporation davon aus, dass die Kosten für den Bau einer dynamischen Ladestraße 4 Millionen Euro pro km (zweispurige Straße) betragen und als ziemlich teuer bezeichnet werden können.

  So scheinen „Goldene Teure“ Straßen nur die ersten im ÖPNV beliebten Straßen zu sein.In Südkorea hat das Korea Institute of Science and Technology (KAIST) am Bahnhof der südkoreanischen Stadt Kagosi eine 12 km lange dynamische Ladestraße gebaut, wo der Elektrobus drahtlos per Magnetresonanz aufgeladen wird.

Apropos Ausland, die Forschung unseres Landes zum drahtlosen dynamischen Laden steht nicht hinter den Menschen.Das bekanntere ZTE war in Chongqing, Hubei und an anderen Orten, um Demonstrationsleitungen für drahtloses Laden zu testen.

  Drahtloses dynamisches Laden ist noch im Forschungsstadium, noch weit entfernt von der breiten Popularität.Denken Sie an viele ungelöste Probleme, z. B. ob die Kompatibilität von Fahrzeugen konsistent sein kann, ob die Straße offen oder gesperrt ist, ob der Strom der Straße mehrere Fahrzeuge zum Laden laden kann?Dies sind Hindernisse für drahtloses dynamisches Laden, aber die Technologie befindet sich immer in einem Prozess der kontinuierlichen Entwicklung, glauben Sie an die Kraft der Technologie, Ladeprobleme werden immer gelöst.Es ist nie ein Traum, Elektroautos während des Ladevorgangs aufzuladen.

 

 

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Postzeit: 12. Juni 2020