1、 電 動 汽 車 電 能 補 充 技 術 劉雅新 （物流121班 31312107） 摘要：本文主要摘錄了目前市面上已經在使用的各大汽車公司的先進的電動汽車的充電技術，包括福特、沃爾沃等世界知名品牌。關鍵詞：電動汽車，能源補充引言：目前我國電動汽車研究已取得階段性成果，電動汽車是一種非常理想的中速和短途的日常公共交通工具，電動汽車的應用有效地解決了能源和環(huán)境兩大難題，因此，在我國有著得天獨厚的發(fā)展條件和廣闊的應用前景。根據歐美和日本等先進國家的經驗，在進行電動汽車的開發(fā)和制造的同時，必須研究開發(fā)電動汽車與之相適應的公共充電站和進行電動汽車示范工程建設，為電動汽車的推廣使用積累經驗。為了作好這項

2、工作，就必須進行電動汽車充電機（站）及其充電管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)。隨著電動汽車研究的深入，對于電動汽車用電池充電機（站）有了一定的需求，在電動汽車大范圍推廣應用后，存在著對電池包中電池模塊充電的技術要求，因為很大程度上影響電動汽車的運行質量是電池使用壽命過低、電池容量充不足等諸多問題造成，而這些問題與使用中電池安裝配置和充電方法的選擇即電池組與充電機的匹配、電池包中電池模塊間性能一致性差異太大、運行和充電過程中電池的管理都有密切關系，故電動汽車蓄電池充電機（站）就必須達到一定的標準、規(guī)模和技術管理，而且同時還要考慮到充電機（站）對電網的影響，所以研究大規(guī)模電動汽車充電技術就具有極其重要意義。本

3、文著重探討目前先進的電動汽車電能補充技術。1. 福特新款便利性充電技術 福特新款?？怂闺妱榆嚍橛脩籼峁﹦?chuàng)新型家用充電裝置，具有多重優(yōu)點，給用戶帶來方便簡捷的操作體驗。該裝置由福特與北美電氣設備生產商Leviton公司共同研發(fā)。該充電設備安裝簡便，由于采用新穎設計與新型安裝固定托架，無須采用工具便可實現更換或升級改進，使得插頭拔插操作異常簡單。新型充電裝置其他優(yōu)點包括業(yè)內領先的價格優(yōu)勢、十年硬件維修保障服務以及美國國內加工質量。福特為新款福克斯電動車采用顧客向導型技術，其中家用充電裝置將為用戶帶來顯著便利。該裝置由福特與北美行業(yè)領先的電氣設備生產商Leviton公司共同研發(fā)，能夠賦予用戶多方面的

4、便利與益處。 新型家用充電裝置主要優(yōu)點之一在于采用了非固定式安裝模式。該裝置以插入240伏特接口的途徑取代直接使用硬接線連接斷電盒的方式。這種非固定式安裝方法使得插頭拔插操作異常簡單，無須采用工具便可實現更換或升級改進。福特車輛電氣化與基礎設施部門經理Mike Tinskey表示：“我們提供業(yè)內領先的充電裝置，不僅為客戶提供優(yōu)越性能，并且具有巨大的靈活性。而這只是福特為了使?？怂闺妱榆嚦蔀橛脩羰种胁僮骱啽愕慕鉀Q方案之一?！边@款裝置將在美國國內生產制造，其外罩60%構造均來自于用戶再循環(huán)材料。另外，該裝置與未來福特所有插電式車輛接口兼容。除了具有美觀的外表，該裝置還具有高功率的特點，有利于實現快

5、速充電，以提高在同類產品中的競爭力。2. 沃爾沃汽車開發(fā)的電動車感應充電技術 2011年，沃爾沃汽車集團宣布正式投身一項感應充電（Inductive Charging）研究項目。該項目名為“持續(xù)性電力行駛CED（Continuous Electric Drive）”，由沃爾沃、比利時技術開發(fā)機構Flanders Drive、比利時巴士制造商Van Hool和有軌電車（Tram）制造商龐巴迪Bombardier等單位共同合作開發(fā)。沃爾沃主要負責開發(fā)無需插口（Socket）和線纜的充電方法與系統(tǒng)產品。采用感應充電技術，能量可通過埋設于路表面以下的充電板以無線的方式傳送至車輛電池，具有多方面的便利。

6、沃爾沃汽車集團特殊車輛業(yè)務部門項目經理Johan Konnberg解釋說：“CED項目工程之目的在于為電動車的保有與使用提供更多便利?！睆?月19日開始，一輛沃爾沃C30電動車被送往Flanders Drive進行感應充電技術改造，這意味著CED項目的正式啟動。CED項目工程致力于驗證一系列電動車性能，包括有軌電車、巴士和乘用車等，主要內容包括： 動態(tài)與靜態(tài)應用的高能量傳輸技術探索全天候實況條件下，公路車輛用于城市環(huán)境的技術可行性動態(tài)充電的工作效率系統(tǒng)控制與分段激活（Segment Activation）系統(tǒng)安全，完全符合所有適用的電磁兼容法規(guī)和標準3. 品尼法瑞納設計電動車用樹形太陽能充電站

7、 去年意大利著名汽車設計工作室平尼法瑞那Pininfarinia曾展出一款兩座電動車原型Nido，而今年該公司擬將車輛的環(huán)保性能再次提升一個臺階，開發(fā)出名為Antares（心宿二，上個月在羅馬舉行的MoTechEco可持續(xù)性汽車展上，平尼法瑞那首度公開Antares樹形太陽能充電站。該充電站采用樹形構造，頂板總面積108平方英尺，包含20個太陽能光伏電池板，額定輸出功率為4.6千瓦，按照正常工作強度所積蓄的電量足以支持兩輛Nido電動車分別行駛50英里路程。Nido電動車在模塊化車架的基礎上采用了碳纖維復合材料，其平臺可以拓展車型種類，包括2 2混合動力車、皮卡乃至輕型貨車等。配合太陽能充電站

8、，Nido電動車的總體油效較當前車型具有較大的提升幅度。天蝎座星）的樹形太陽能充電站與略小于標準型（Pint-size）的Nido車型進行配套。除了平尼法瑞那，其他一些汽車相關企業(yè)也正從事樹形太陽能充電站的開發(fā)工作，例如位于芝加哥的Carbon Day Automotive汽車公司當前正在組裝其新型太陽能插入式充電站，作為公司ChargePoint Network充電點網絡項目的一部分。這是一款額定功率2.2千瓦的系統(tǒng)，可同時為兩輛電動車進行充電。此外，日產和谷歌也在開發(fā)太陽能充電站。不過相形之下，無論是發(fā)電功率還是外形風格，平尼法瑞那的Antares樹形太陽能充電站都具有自己的優(yōu)勢。4. 西

9、門子推出VersiCharge充電站 2011年7月19日，西門子工業(yè)集團宣布推出新型電動車用VersiCharge系列充電站，面向家用及企業(yè)應用。該產品的定位為二級充電站，可面向額定功率240伏特的用電設施，總共包括VersiCharge和VersiCharge SG兩個子型號。根據計劃，VersiCharge系列充電站將從2011年年底開始投放到市場，VersiCharge SG將從2012年第一季度開始正式銷售。VersiCharge和VersiCharge SG充電站均具有全天候使用能力，可面向市內及室外應用，并設有高靈活性板狀底座系統(tǒng)。該系列充電站采用彩色儀表顯示器注明充電狀態(tài)，其線

10、圈長度達到20英尺（6.1米），從而使得附件機構作用范圍得到延伸?！叭δ苡脩艨刂啤碧匦詾榇蠖鄶涤脩羲煜?，該功能可延遲充電操作，無須用戶等候便可將電動車的充電推遲到到夜間，而此時用電負荷下降，正適宜于電動車注入電能。VersiCharge SG充電站具有兩種接入方式：第一是采用ZigBee無線通信技術。Zigbee乃是采用蜂鳴擬聲來指代IEEE 802.15.4協(xié)議，具有短距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本的特點，主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。第二是采用內部擴張接口來添加Wi-Fi無線傳輸功能。VersiCharge SG充電站的應用靈活性有利于用戶降

11、低電動車的使用運行成本，同時還可幫助控制能耗。西門子工業(yè)集團低壓產品業(yè)務總監(jiān)Barry Contrael表示，電動車在汽車市場上勢頭正勁，整個充電系統(tǒng)的基礎建設與安裝工作重要性不言而喻，正與西門子等企業(yè)的開發(fā)分配能力契合。西門子在充電技術創(chuàng)新方面具有深厚經驗，VersiCharge系列充電站將加入西門子可再生及可持續(xù)能源產品陣容，從而為電動車用戶提供安全、低成本的充電解決方案。5. 多家制造商聯(lián)合推出電動汽車的無線充電技術 近日，德爾福、英菲尼迪、日產、高通公司、勞斯萊斯和無線電力公司（WiTricity）都著手研究一種電動車無線充電技術，即不需要額外的連接設備例如電目前有一種利用電磁感應技術

12、的充電方式可以達到無線充電的目的。在路面或停車場基站處安裝一個具有可變電流的電磁線圈作為充電時的發(fā)射器，汽車下方具有一個作為接收器的電磁線圈，當汽車行駛到相應位置時，發(fā)射器與接收器通過無線感應發(fā)生共振從而產生電流，電流經過轉換進入汽車電池，從而將電池充滿。線，將充電設備安置在停車場的停車位上，駕駛者只需將車輛停放在相應位置就可離開。電磁感應技術雖然能夠實現無線充電的設想，但是這項技術并不是完美的。由于安裝在路面上的電磁發(fā)射器會產生雜波可能會加熱周圍的金屬物體（通過歐姆加熱方式）。這也是目前這項技術受到公眾質疑的地方。這項技術采用無觸點功率轉換法，依靠磁動態(tài)耦合或MDC方式（兩個相距4-6英寸的永磁體之間產生感應磁場）實現。在路面與車底部之間的系統(tǒng)發(fā)射端有一塊磁鐵，而位于車底部的接收端也具有一塊磁鐵。當一個小型電動馬達轉動下方的研究人員解釋道：“這種方式達到了與機械耦合同樣的效果，但是它不需要直接接觸，這樣就起到了節(jié)能的效果?！贝盆F時，上方的磁鐵受到電磁感應的影響隨之旋轉，從而產生感應電動勢，即電能。從生產制造角度來說，兩塊磁鐵能夠分別集成到電動機與