用光能和風能給汽車無線充電

2017-12-25 12:11:09 來源：中國青年報作者：胡春艷　點擊量：評論 (0)

汽車正在變得越來越聰明，它們可以自己停車入庫，也將能夠主動為自己充好電，隨時等待出發。　　天津工業大學教授楊慶新主持的一項基于風光互補智能微電網的電動汽車無線充電系統的研究成果，正在使得汽車

汽車正在變得越來越聰明，它們可以自己停車入庫，也將能夠主動為自己充好電，隨時等待出發。

　　天津工業大學教授楊慶新主持的一項“基于風光互補智能微電網的電動汽車無線充電系統”的研究成果，正在使得汽車充電變得更加便捷、簡單、實用。日前，這項成果作為天津市科技支撐計劃項目之一，正式通過鑒定。專家一致認為該項目成果取得了一大批具有自主知識產權的創新性成果，主要指標達到國際領先水平，并建議盡快推廣應用。

　　電動汽車作為加快能源轉型、實現低碳經濟的重要途徑，已經引起了越來越多國家的重視，汽車的電氣化是未來發展的必然趨勢。然而，充電問題一直是制約電動汽車發展的關鍵性問題之一。

　　對普通用戶而言，電動汽車始終難以取代傳統汽車，還是因為繞不開充電的痛點：充電時間長、續航里程不長、充電不便。特別是安裝充電樁不便、充電線的牽絆等，使得無線充電的需求浮出水面。

　　相較于傳統電動汽車的插入式充電方式，無線充電因其適應性強、安全性高、可無人管理等特點，被電動汽車界認為是極具前景的產業。

　　楊慶新課題組同時也關注到電動汽車充電問題的更深層次問題，即大規模電動汽車隨機接入充電將會對電網的運行帶來很大的不確定性，同時對配電網的靈活性和可靠性提出了更高的要求。

　　“預計到2030年，電動汽車的用電需求將占整個電網的1/3左右。”課題組負責人李陽解釋說，對于用電負荷峰谷差日益加大的電力系統而言，電動汽車每日充電所用的龐大電量加重了發、輸、配電的壓力；通過電網對電動汽車充電，從根本上并沒有降低對傳統化石燃料的依賴，從而達到節能減排的目的；充電設備中大量電力電子裝置的使用會給電網帶來諧波污染。

　　針對這些問題，楊慶新教授科研團隊首次提出了獨立于電網運行的電動汽車無線充電工作新模式，即利用集成分布式電源比如光伏、風力等，負荷、儲能系統和控制裝置構成獨立的微電網為電動汽車供電。簡單說，這是智能微網與無線充電的完美結合，一方面通過智能微網技術建立一套獨立供電系統，一方面用無線電能傳輸技術實現對電動汽車的無線充電，既避免了對電網的電流沖擊和諧波影響，又增強了電動汽車充電的靈活性。

　　這是一種全新的電動車充電理念。首先，他們建立了考慮光伏和風電最大功率與負荷功率關系的微電網分層控制策略模型，實現了輸出電壓參考值跟隨車載電池充電參數改變的自適應調節。也就是說，在條件合適的停車場，可以根據實際場地和需求等情況，構建一套利用太陽能或風能的智能微網。

　　當電動汽車直接駛入車庫，通過設置在地面的充電線圈便可以直接為汽車充電。李陽說，課題組提出了電動汽車無線充電緊-強耦合協同工作模式，綜合感應耦合與近場諧振無線充電技術優勢，將線圈偏移的兼容性提升30%，大幅提高無線充電系統整體能效指標，“經過認定，這套系統的充電功率和效率都比較好，安全、快捷”。

　　該項目成果不僅能夠有效減小大規模電動汽車充電對電網產生的威脅，同時能夠對新能源進行就地消納，實現真正的“零排放”，有助于提高能源系統整體運行的經濟和環境效益，可廣泛應用于電網系統薄弱的地區，如海島、草原、景區等。

　　事實上，電動汽車無線充電技術是全球都在探索的前沿領域，但從國際范圍來看，大規模的應用也已提上日程。據了解，國內無線充電的商業化應用和標準制定也在緊鑼密鼓地推進中，國內的無線充電標準將會在2018年發布。

　　當然，從整個產業發展現狀來看，無線充電依然存在電磁限值不統一、工程實踐少、應用成本高等問題。

　　李陽也表示，目前無線充電的成本要高于有線充電，但成本也絕非其是否能被市場接受的唯一因素。

　　目前，項目部分研究成果已在國家電網公司、江西省電力公司、北京中海陽能源集團股份有限公司、廈門新頁科技有限公司、上海萬安億創科技有限公司和保定市紅日電氣有限公司等公司得到應用。