现时电动汽车众采用传导充电办法举办充电,充电桩与车载充电接口通过电缆组件贯串,实行电能由电网传输并存储到电动汽车动力电池里。但因为其有线传输的办法,传导充电存正在很众限制性,譬喻充电接口个别易磨损、插拔时或者发生电火花、须采用人工操作和保护等。而无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)手艺的繁荣为电动汽车的能量补给带来了一种新办法——电动汽车无线充电。
比拟于传导充电,无线充电能够有用办理裸露导体变成的用电安好隐患、插拔时的电火花和磨损等,并或许正在湿润、水下、含易燃易爆气体等较为阴毒的职业处境中实行电能传输,具有宽大的使用场景。
本文苛重先容电动汽车无线充电测试手艺的近况,并指出亟待办理的题目,为无线充电测试手艺的后续琢磨供应目标。
类型的电动汽车无线充电体例分为地面发射端(简称地面端)和车载罗致端两个别(简称车载端),如图1所示,苛重网罗原副边的功率变换器、补充收集、驾驭器和通讯模块。地面端与市电相连,动作无线充电的供电个别;车载端与车辆电池相连,把从地面端罗致到的能量转化为电池必要的电能,地面端和车载端通过无线通讯的办法举办新闻交互。

无线充电圭臬筑造是指正在类型、规格、尺寸、手艺参数等方面按联合圭臬创制出来的筑造,可动作其他同类筑造的参考。无线充电圭臬筑造简直定,为无线充电手艺的繁荣供应首要的支持和保护,有利于打算圭臬化,煽动无线充电筑造财富化繁荣。国表里电动汽车无线充电手艺途径有所区别,呈现正在圭臬筑造方面其苛重手艺特性比拟睹表1。
由表1可知,国表里无线充电圭臬筑造正在众个手艺特性方面都有所差异。下面以补充收集和驾驭办法为例举办阐发。正在补充收集方面,国内采用LCC办法,固定电感、电容,打算轻易,本钱较低;外洋采用阻抗可调的谐振收集,打算和驾驭哀求更高。

正在驾驭办法方面,国内无线充电圭臬筑造电途采用双边驾驭,对输出的驾驭和爱戴不依赖通讯,输出电流/电压的闭环驾驭可稀少正在罗致端实行,安好性高;外洋采用单边驾驭,VA端采用布控办法,机合轻易,本钱低,牢靠性好,输出爱戴依赖于通讯。
圭臬的拟订对无线充电手艺正在电动汽车上的现实使用和贸易化发达格外首要。目前,国内电动汽车无线项,已颁布实行。简直情状睹表2。
从表2能够看出,现有已颁布的圭臬根本实行了电动汽车无线充电体例的手艺哀求,而合系测试榜样还处于收罗看法或草拟阶段,相对滞后。

外洋拟订电动汽车无线充电圭臬对照有影响力的结构苛重有3个,阔别为国际圭臬化结构(ISO)、国际电工委员会(IEC)和美国汽车工程师协会(SAE),已酿成了较为完美的手艺圭臬体例。表3列出了外洋苛重的电动汽车无线电动汽车无线充电体例的苛重使用场景
遵照差异的手艺哀求,能够将电动汽车无线充电体例使用场景分为两大类:一类是必要满意互操作性哀求的使用场景,另一类是不必要满意互操作性哀求的使用场景。

必要满意互操作性哀求的使用场景苛重是公开场合的群众充电筑造操纵,地面发射端固定装配正在充电位,需满意搭载差异车载端电动汽车的无线充电需求,地面端和车载端或者来自差异供应商,地面端和车载端的功率品级、离地高度品级或者差异,通讯和驾驭办法也或者存正在不同,为包管互联互通,必需满意互操作性的哀求。
不必要满意互操作性哀求的使用场景苛重有私家充电筑造操纵、专用充电筑造操纵、立体车库无线充电场景等。这类场景下无线充电的地面端和车载端众采用逐一对应的形式,充电筑造具有专用属性,不涉及众种筑造之间的兼容操作,是以互操作等哀求也能够适合低落。
电动汽车无线充电因其非常的供电办法,给测试带来了极大的挑衅。遵照产物使用场景的差异,其测试项目和核心也不尽相通。图2给出了电动汽车无线充电测试的分类,网罗机能测试、功效测试和牢靠性测试。下面仔细先容每类测试的实质。
电动汽车无线充电机能测试可分为电机能测试、呆滞机能测试、原料机能测试、根本机能目标测试和测试机能目标测试。此中,电机能测试网罗接触电阻、温升测试、耐电压测试、绝缘电阻测试、介电强度测试等;呆滞机能测试网罗振动测试、呆滞膺惩测试、跌落测试、碰撞测试等;原料机能测试网罗铁氧体零件测试、电感电容测试、利兹线测试等;根本功效测试网罗输入电压畛域测试、输入频率畛域测试、输入谐波电流限值测试、输入膺惩电流测试、源效应测试、负载效应测试、输出电压稳压精度测试、输出电压纹波测试等;测试机能目标网罗副边秤谌偏移、笔直挪动下体例成果及功率因数测试和副边转动、倾斜和偏航下体例成果及功率因数测试。

图3给出了电动汽车无线充电体例成果及功率因数自愿测试旅途示图谋。自愿化测试中,改换测试旅途将改换样品的职业太平性——个别测试点职业不太平,会极大地影响测试速率,正在这种情状下,必要为样品拟订尽量使它能够接连运转不超限的挪动旅途。目前采用的测试旅途有3种:蛇形、回字形1和2,3种旅途测试的点的数目和体例运转太平性均有不同。
电动汽车无线充电功效测试苛重为爱戴功效的测试。爱戴功效测试网罗输入过压爱戴测试、输入欠压爱戴测试、输入电网频率爱戴测试、输入过流爱戴测试、输出过压爱戴测试、输出欠压爱戴测试、输出短途爱戴功效测试、急停爱戴功效测试、输出反接爱戴功效测试、体例过温爱戴功效测试、扔负载测试等。
遵照电动汽车无线充电产物的使用场景差异,功效测试还或者网罗主动爱戴辅助功效测试、通讯条约一律性测试和互操作性测试。主动爱戴辅助功效测试网罗异物检测测试和活物检测测试,哀求无线充电体例具备异物检测和活物检测功效,且或许遵照情状实践对应的爱戴手脚。通讯条约一律性测试是指正在肯定的收集处境下,运用一组测试序列对被测条约举办测试,检测条约实行的不同性。通讯条约一律性测试是互操作性测试的根本,唯有通过条约一律性测试的产物,才用意义举办互操作性测试。互操作性测试是检测相通

或差异型号、版本的无线充电体例地面筑造与车载筑造通过新闻交互和流程驾驭,实行电动汽车无线充电互联互通的才力。
电动汽车无线充电牢靠性测试网罗处境测试、筛选测试、寿命测试和电磁兼容测试。此中,处境测试网罗天色前提类测试(如高温、低温、凹凸温轮回职业、盐雾、温热等测试)、呆滞前提类测试(如振动、膺惩、离心、碰撞、跌落等测试)和辐射前提类测试(如太阳辐射测试);筛选测试网罗X射线检测、红外线检测等;电磁兼容测试网罗电磁骚扰测试和电磁敏锐度测试。
目前,国表里科研机构、筑造厂商更体贴电动汽车无线充电体例的机能和功效研发,而正在测试手艺方面还存正在不少题目尚待办理。
守旧无线充电体例的测试计划,苛重采用分立仪器举办丈量。为了测试地面端与车载端对齐及错位情状的体例机能,需通过先手工调治线圈相对名望。这种办法不只职业成果低下,无法实行对极少必要及时驾驭线圈名望的充电测试,并且对无线充电体例的测试笼盖率小,譬喻只可测试功率电途个别而缺乏合系驾驭信号和驾驭时序的测试,很难做到各个枢纽众途数据(如各枢纽电压电流信号等)的同步纪录。
无线充电互操作性是支持群众使用场景下差异坐褥厂家、差异型号规格的地面筑造和车载筑造互联互通的根本。互操作性测试中枢实质网罗互操作性测试参考筑造打算及互操作性测试评判要领。通讯条约一律性测试则是互操作性测试的根本,唯有通过条约一律性测试,才用意义举办互操作性测试。2020年4月颁布的GB/T38775系列(共4个别)中尚未包蕴互操作性测试的圭臬,通讯条约圭臬也不敷完备,正在通讯条约一律性的测试及评判方面处于缺失状况。
无线充电电磁处境安好是支持其使用的要害,网罗电磁处境限值哀求的被动安好以及金属异物检测、活物检测功效的主动防护安好。电磁处境安好及主动防护功效的测试及评判要领目前处于缺失状况,亟待进一步办理。
现时国内大个别的电动汽车无线充电体例正在互操作性、辅助功效、电磁兼容性等方面机能尚未完备,成为无线充电手艺正在电动汽车财富中增加使用的限制身分之一。
电动汽车无线充电测试手艺的琢磨和繁荣,将或许整个测试评估无线充电体例存正在的安好隐患,实行差异品牌型号的电动汽车无线充电体例的互联互通,有用办理电动汽车无线充电体例检不了、检不出、检阻止的题目,进一步支持我国新能源汽车行业的繁荣和普及。
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