电动汽车高功率动态充电系统的研究

电动汽车高功率动态充电系统的研究

电动汽车面临的主要问题是较短的续驶里程和较长的充电时间。为解决该问题，开发出了动态充电技术，其能够实现电动汽车在特定道路上高速行驶的同时进行动态充电，从而解决电动汽车续驶里程短和充电时间长的问题。

在进行电动汽车动态充电系统的设计时，提出了接触式和非接触式两种不同的动态充电方式。由于非接触式动态充电方式是基于磁场共振原理并利用高功率电磁波来实现动态充电的，因而如果产生漏磁则会对人体产生损伤，且导电磁性介质意外进入产生高功率电磁波的初级线圈或次级线圈，则可能引发安全性问题。考虑到上述两个因素的影响，在设计动态充电系统时采用了接触式动态充电方式。所设计的接触式动态充电系统包含高容量电能存储装置和动态充电车道。动态充电车道上包含带有滑接线的护栏，用来实现电动汽车与高容量电能存储装置的连接。高容量电能存储装置的输出功率为180kW（电压700V、电流300A），通过充电车道能够提供给电动汽车的输入功率为150kW（电压600V、电流300A）。为了满足电动汽车行驶车速为5～155km/h时的功率需求，设定车道总长度与充电车道长度的比为25:1，即长度25km的车道包含1km的充电车道。为了减少动态充电的次数，考虑目前电动汽车动力电池的容量，实际应用可设定长度50km的车道上包含2km的充电车道。设定的功率传输距离（电动汽车与护栏间的距离）为0～1.3m。通过实车测试表明，所设计的高功率动态充电系统能够满足电动汽车以155km/h高速行驶时的功率需求，且基础设施的总成本只有非接触式动态充电系统的1/20。

Takamitsu Tajima et al. SAE 2017-01-1245.

编译：王祥