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HEVO授权的大功率无线汽车充电技术

导读 美国能源部橡树岭国家实验室已将其电动汽车无线充电技术授权给布鲁克林的 HEVO。该系统以最小的封装提供世界上最高的功率水平,并且有朝一

美国能源部橡树岭国家实验室已将其电动汽车无线充电技术授权给布鲁克林的 HEVO。该系统以最小的封装提供世界上最高的功率水平,并且有朝一日可以让电动汽车在高速公路上行驶时充电。

HEVO 打算与 ORNL 合作,继续开发这项关键技术,以提高现有充电技术的功率水平和效率。

ORNL 能源科学与技术实验室副主任孙欣说:“高效无线充电是一项突破性技术,可以缓解电动汽车里程焦虑并促进美国为交通部门脱碳所做的努力。” “我们很高兴看到我们的另一项技术进入私营部门,在那里它可以创造新的绿色就业机会并支持国家的清洁能源目标。”

该许可证涵盖 ORNL 独特的多相电磁线圈,该线圈可提供最高的表面功率密度,每平方米 1.5 兆瓦(1,500 千瓦)——比当前可用技术高 8 到 10 倍。这种表面功率密度在更薄、更轻的线圈中支持更高的功率水平,解决了增加电动汽车行驶里程重量的问题。

该许可证还包括 ORNL 的 Oak Ridge 转换器,它消除了无线电力传输所需的电源转换阶段之一,从而使固定基础设施更加紧凑且成本更低。

ORNL 技术可实现非常快速的免提充电,甚至是动态充电,因此当车辆以州际速度在专门配备的道路上行驶时,它们可以重新充电。

根据许可,HEVO 将与 ORNL 合作进一步开发该技术,包括使其为商业制造做好准备。

在最近支持部署到市场的公告中,能源部长詹妮弗·格兰霍姆 (Jennifer Granholm) 公布了美国能源部技术商业化基金奖,其中 HEVO 和 ORNL 将共同开发和演示基于 ORNL 转换器和相关电力电子设备的 300 kW 无线充电系统。

HEVO 创始人兼首席执行官 Jeremy McCool 表示:“EV 充电必须简单、无缝和安全,以加速大规模采用并为自动驾驶的未来做好准备。” “我们与 ORNL 的合作利用 HEVO 在无线充电技术和软件的设计、开发和商业化方面的优势,作为世界上第一家也是唯一一家同时符合 SAE 和 UL 安全和性能标准的公司。”

“我们正在共同开发世界上最快、最通用的无线充电平台,”McCool 补充道。“只需安装在车辆上的一个设备,驾驶员现在就可以拥有高达 300 千瓦的各级无线充电的优势,通过车辆到电网的接口为他们的家供电,甚至可以在高速行驶时充电90-96.5% 的电网到电池效率。所有这些功能都内置在一个中等大小的比萨盒大小的车载包装中,并且具备在方向盘后面无人的情况下为电动汽车充电的现成功能。”

美国能源部制定了一个目标,即开发免提、自动无线电动汽车充电,其速度至少与传统加油一样快,因为它寻求使国家交通部门脱碳。大功率充电还鼓励关注行驶里程和充电基础设施可用性的消费者购买。在无线充电中,当车辆停在充电板上或行驶在专门配备的道路上时,电动汽车电池会被充电,同时电力通过嵌入地面并安装在汽车上的磁线圈之间的气隙传输。

解决范围、基础设施挑战

实现非常高的功率水平对于实际充电至关重要。

当今大多数商用轻型电动汽车的电池组额定功率从 30 kWh 到 60 kWh 不等,大多数更高端、续航里程更长的电动汽车都配备 100 kWh 电池组。为 100 千瓦时的电池组达到 15-20 分钟的充电时间需要 300 千瓦的充电系统。以更快的 5-10 分钟充电时间为目标意味着必须将功率放大到 0.5 兆瓦或更多。ORNL 的研究人员指出,像电动半卡车这样的重型车辆需要具有数百千瓦时能量存储容量的电池组,这将需要兆瓦级的充电。

ORNL 车辆和移动系统研究部门负责人 Burak Ozpineci 表示:“为交通领域的电气化开辟新的领域是这项技术的一个关键优势。” “这不仅仅是让您的车辆真正快速充电。它还能够将长途卡车转换为电力,这会燃烧该国使用的大部分车辆燃料。”

ORNL 正在开发的动态充电系统同样支持重​​型卡车的电气化。“现在,那些大型卡车需要大量电池组,这会显着增加车辆的重量和成本,”ORNL 电力驱动研究小组负责人 Veda Galigekere 说。“但是,例如,通过州际公路上的动态无线充电,您可以减少所需的车载电池容量,同时缓解里程焦虑。”

Oak Ridge Converter 将成为 TCF 项目的一部分,并包含在 HEVO 许可协议中。它将来自电网的 60 赫兹交流电直接转换为高频交流电,无需中间转换为直流电。变流器设计将固定电网侧基础设施的重量、体积和尺寸减少了多达 50%。

ORNL 车辆电力电子研究小组的负责人 Omer Onar 指出:“例如,这意味着您可以在城市车库节省的空间内停放另一辆车,并且我们将需要更少的建筑来将充电板嵌入道路或停车位下。” . ORNL 还积极致力于屏蔽技术,以确保系统安全并减少对其他车辆部件的干扰。

“随着 ORNL 的进步,无线充电变得更加可行、实用和安全,”奥纳尔说。

麦库尔说:“在这十年里,汽车世界的变化将比上个世纪更快,我们需要在电动汽车充电方面做出重大改变,以释放这个新兴的数万亿美元产业的全部潜力。” “我们相信这是一项跨越式技术,将改变全球人们的生活方式和经商方式。HEVO 很高兴能够站在这一运动的最前沿。”

ORNL 研发团队还包括 Erdem Asa、Gui-Jia Su 和 Mostak Mohammad。