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重型电动汽车的大功率无线充电:技术、挑战和局限性

2022-5-16 15:50| 发布者: 闪电| 查看: 129| 评论: 0|原作者: 约翰·M·米勒和约翰·沃尔格茅

摘要: 用于轻型电动汽车(EV)的商用大功率无线充电设备已经问世可以使用几年。供应商现在提供的无线电动汽车供电设备(WEVSE)的额定功率来自3.7千瓦至11.1千瓦,以及根据SAE J2954设计的高达22千瓦的开发系统。 水流“LD ...


关于泄漏场的评论


关于WPT的讨论中经常提到的另一个话题是边缘场或泄漏场。这些EMF是一个Schrafel博士[14]指出的安全问题,尤其是植入医疗设备的人(IMDs)。作者[15]对HD用大功率WPT的泄漏电动势进行了实验评估汽车充电,发现这些都在可接受的水平,但公交巴士试验有一个良好的结果膝盖的功能,大大缩小了z形间隙。


对于HD车辆充电所需的更大间隙,问题是相关的,原因是Dynamics聘请Patrick Reilly博士[16]协助研究EMF对人体的生理影响。雷利博士还对IEEE领导的EMF行业标准做出了重大贡献,并作为C95发布。2345(北约)[17]其中,一般人群的EMF暴露水平低于100千瓦(神经刺激效应)远远高于ICNIRP-2010[18]第27页中使用的指南Trms,并在SAE J2954/1中采用。

对于LD车辆,车辆外部周长和客舱内的泄漏电动势更大限15人美国FDA和美国医疗器械协会(AAMI)的Trms(图13)。频率>100 kHz的生理效应主要是组织加热。

图13泄漏电动势(图由橡树岭国家实验室提供)和耦合器示意图场模式(图由德克萨斯大学达拉斯分校(UTD)和[11]提供)。

WPT充电器还必须满足FCC第18部分10米<100 dB的辐射发射限值A/m(今年在日本)10米处的相同H场极限为68.4 dBA/m)。这些水平的测试和验证需要使用合适的地平面。这项研究将涉及大量的模型、模拟和实验工作由于涉及较大的z-间隙,且有必要满足边缘场电动势极限。

动量动力学高功率WPT自2009年以来,高功率WEVSE一直在动量动力公司进行开发和商业化穿梭机和公交车应用。图14示出了一个这样的应用,该应用使用了大占地面积的GA焊盘和WPT通过300毫米z形间隙充电。由于上文中讨论的限制,早期系统的工作频率为20 kHz“理解无线功率传输(WPT)”一节。



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