日本埼玉大學(xué)試制出了用于純電動(dòng)汽車(EV)的雙向無(wú)線供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了能通過(guò)充電器為EV供電之外,還能從EV反向供電,用于EV和家庭之間進(jìn)行電力調(diào)度的V2H(Vehicle to Home)以及V2G(Vehicle to Grid)等用途。
開發(fā)該系統(tǒng)的是埼玉大學(xué)工學(xué)院教授阿部茂等人組成的研究小組。阿部等人以前在為EV非接觸充電用途開發(fā)采用方形線圈的供電裝置,目標(biāo)是采用供電側(cè)(一次側(cè))線圈的電容器串聯(lián)、受電側(cè)(二次側(cè))線圈的電容器并聯(lián)的“一次串聯(lián)二次并聯(lián)電容器方式”(串聯(lián)-并聯(lián)方式,SP方式)。SP方式的特點(diǎn)是,如果選擇線圈匝數(shù)比作為耦合系數(shù)的倒數(shù),就能使一次側(cè)和二次側(cè)的電壓相等。利用這一特點(diǎn),可通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)電路構(gòu)成,來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向供電。一般來(lái)說(shuō),如果為實(shí)現(xiàn)逆向供電而在二次側(cè)設(shè)置逆變器的話,并聯(lián)電容器就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。阿部等人的研究小組通過(guò)為二次側(cè)電路追加電抗器,并對(duì)一次側(cè)線圈的串聯(lián)電容器的電容值進(jìn)行微調(diào),解決了這一問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)了雙向供電。
部等人的研究小組曾在2012年3月底于廣島舉行的電氣學(xué)會(huì)日本全國(guó)大會(huì)上介紹過(guò)雙向非接觸供電系統(tǒng)的試制結(jié)果。但在當(dāng)時(shí),一次側(cè)和二次側(cè)之間的距離只有70mm。而此次試制的系統(tǒng)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,即使一次側(cè)和二次側(cè)的間距延長(zhǎng)至160mm左右,也就是原來(lái)的約2倍,效率也不會(huì)明顯降低。阿部教授表示,“我們認(rèn)為160mm是接近實(shí)用的距離”。據(jù)介紹,一次側(cè)和二次側(cè)線圈之間的供電效率方面,單向約為93%,反向也可達(dá)到約93%。另外,此次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功率為3kW,采用的頻率為50kHz。阿部等人預(yù)定在2013年2月舉行的電氣學(xué)會(huì)相關(guān)研究會(huì)上介紹此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的詳情。
埼玉大學(xué)的阿部等人開發(fā)的系統(tǒng)采用方形線圈,與圓形線圈相比,對(duì)充電時(shí)橫向位置偏移的容許量較大,因此備受汽車廠商等的關(guān)注。從事EV用供電系統(tǒng)業(yè)務(wù)的HaloIPT公司等也在開發(fā)方形線圈。據(jù)介紹,阿部等人從2007年前后就開始發(fā)表方形線圈方面的研究論文,還申請(qǐng)了相關(guān)專利。他們今后打算與企業(yè)合作,共同將采用方形線圈和SP方式的供電系統(tǒng)推向?qū)嵱没?br />