MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẠC KHÔNG DÂY TRÊN XE ĐIỆN

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN                                                                         1

1. Lý do chọn đề tài.                                                                                    1

2. Mục tiêu của đề tài.                                                                              1

3. Nội dung đề tài.                                                                                    1

4. Phương pháp khảo sát.                                                                          1

5. Kết cấu đề tài.                                                                                      2

CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN.                                                  3

1. Khái niệm.                                                                                           3

2. Lịch sử hình thành.                                                                               3

3. Phân loại.                                                                                            4

4. Cấu tạo xe ô tô điện.                                                                             7

5. Cách thức hoạt động của ô tô điện.                                                         8

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ SẠC KHÔNG DÂY TRÊN XE ĐIỆN.            10

1. Khái niệm                                                                                          10

2. Sạc không dây (sạc cảm ứng).                                                              10

3. Nguyên lý hoạt động.                                                                          11

4. Truyền điện không dây.                                                                      13

4.1 Khái niệm                                                                                        13

4.2 Nguyên tắc truyền dân công suất.                                                       13

4.3 Các phương thức truyền điện không dây.                                            14

4.3.1 Truyền điện không dây điện dung.                                               14

4.3.2 Truyền điện không dây bánh răng từ tính.                                     15

4.3.3 Truyền điện cảm ứng.                                                                 16

5. Liên kết bù.                                                                                        19

6. Cấu trúc liên kết biến áp không dây                                                      25

6.1 Hình dạng của các cuộn dây.                                                             26

6.2 Hình dạng Ferit từ.                                                                            28

7. Các vấn đề khác.                                                                                29

8. Tiêu chuẩn sạc không dây cho xe điện.                                                 30

9. Những thách thức và trở ngại khi triển khai công nghệ sạc không dây.    32

CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG CỦA SẠC KHÔNG DÂY                               33

(CẢM ỨNG).                                                                                           33

1. Hệ thống sạc xe điện không dây tĩnh (S-WEVCS).                             33

2. Hệ thống sạc xe điện không dây động (D-WEVCS)                           35

CHƯƠNG V. MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẠC KHÔNG DÂY TRÊN MATLAB.                                                                                                38

KẾT LUẬN                                                                                              42

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2. 1 Xe điện chạy pin (BVE).                                                                                 4

Hình 2. 2 Xe điện Hybrid (HEV).                                                                                   5

Hình 2. 3 Xe điện nhiên liệu Hydro.                                                                               6

Hình 2. 4 Cấu tạo xe ô tô điện.                                                                                       7

Hình 2. 5 Điện AC và DC.                                                                                              8

Hình 3. 1 Công nghệ sạc xe điện.                                                                                   7

Hình 3. 2 Sạc cảm ứng.                                                                                                   7

Hình 3. 3 Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống sạc không dây tĩnh cho xe điện.                  9

Hình 3. 4 Truyền công suất hai cuộn dây ghép nối không bù trừ.                                10

Hình 3. 5 Sơ đồ cộng hưởng của mạch nối tiếp                                                            12

Hình 3. 6 Sơ đồ truyền điện không dây bánh răng từ tính.                                           13

Hình 3. 7 Sơ đồ bộ truyền lực cảm ứng truyền thống                                                   14

Hình 3. 8 Sơ đồ liên kết bù.                                                                                          16

Hình 3. 9Liên kết bù, (a) nối tiếp – nối tiếp, (b) nối tiếp – song song, (c) song song – nối tiếp, (d) song song – song song.                                                                              16

Hình 3. 10 Dòng thứ cấp bù.                                                                                         19

Hình 3. 11 Các phương - chiều tấm đệm.                                                                     22

Hình 3. 12Hình dạng của cuộn dây.                                                                             23

Hình 3. 13 Hình dạng tấm ferit từ.                                                                                25

Hình 4. 1 Hệ thống sạc không dây tĩnh.                                                                        33

Hình 4. 2 Sạc không dây động.                                                                                     35

Hình 4. 3 Sơ đồ của hệ thống sạc điện không dây động.                                              35

Hình 4. 4 Sơ đồ của hệ thống sạc điện không dây động.                                              36

Hình 5. 1 Sơ đồ điều khiển sạc không dây (cảm ứng).                                                 32

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3. 1 Giá trị của điện dung sơ cấp , hệ số chất lượng sơ cấp  và hệ số chất lượng thứ cấp                                                                                        18

Bảng 3. 2 Tóm tắt giá trị công suất thực và công suất phản kháng.                             20

Bảng 3. 3 Tiêu chuẩn nội bộ J2950 để sạc không dây trên xe điện.                             27

Bảng 4. 1 Bảng thông số của các viện nghiên cứu về sạc không dây.                          27

Bảng 4. 2 Tóm tắt thông số sạc không dây động của một số viên nghiên cứu.            30

Bảng 5. 1 Chi tiết dựng sơ đồ sạc không dây mô phỏng matlab.                                 31

CÁC TỪ VIẾT TẮT

WPT	Wireless Power Transfer	Truyền nguồn không dây
IPT	Inductive Power Transfer	Truyền điện cảm ứng
EV	Electric Vehicle	Xe điện
AC/DC	Alternating Current/Direct Current	Dòng điện xoay chiều / Dòng điện một chiều
WEVCS	Wireless Electric Vehicle Charging System	Hệ thống sạc xe điện không dây
D-WEVCS	Dynamic wireless electric vehicle charging system	Hệ thống sạc xe điện không dây động
S-WEVCS	Static wireless electric vehicle charging system	Hệ thống sạc xe điện không dây tĩnh
WPC	Wireless Power Consortium	Tổ hợp nguồn điện không dây
SS	series - series	Nối tiếp – nối tiếp
PP	Parallel-Parallel	Song song – song song
SP	Series - Parallel	Nối tiếp – song song
PS	Parallel- Series	Song song – nối tiếp
BEV	Battery Electric Vehicle	Xe điện chạy pin.

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN

Phần mở đầu này ta cần phải xác định rõ phạm vi nghiên cứu của đề tài như giới hạn về nội dung, về mức độ nghiên cứu, giới hạn về thời gian, không gian của sự kiện, điều kiện thực hiện... Vì thời gian làm tiểu luận có hạn nên cần chọn những đề tài vừa sức và phải đưa ra những giới hạn phù hợp, đừng nên chọn những đề tài quá khó, quá rộng.

1. Lý do chọn đề tài.

          Số lượng ngày càng tăng của các phương tiện đốt trong sử dụng nhiên liệu thông thường không thể tái sử dụng đã gây ra các vấn đề về năng lượng và môi trường. Do đó, nhiều quốc gia đã triển khai các phương tiện năng lượng mới (NEV) thay thế cho các phương tiện thông thường để giảm sự phụ thuộc vào dầu và ô nhiễm không khí do các phương tiện thông thường gây ra.

          Để giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ và ô nhiễm môi trường, việc phát triển xe điện đã được đẩy mạnh ở nhiều quốc gia. Việc triển khai EVs, đặc biệt là xe điện chạy bằng pin, được coi là một giải pháp cho cuộc khủng hoảng năng lượng và các vấn đề môi trường.

           Cùng với sự phát triển của công nghệ pin thì sạc là một phần không thể thiếu. Để có thể đáp ứng được các vấn đề về năng lượng nạp cho pin để chạy trên xe ô tô điện

2. Mục tiêu của đề tài.

• Khảo sát và mô phỏng vềc công nghệ sạc không dây trên xe điện.
• Tổng quan về xe ô tô điện
• Công nghệ sạc không dây (cảm ứng).

3. Nội dung đề tài.

4. Phương pháp khảo sát.

Dựa vào các kiến thức, tài liệu đã nghiên cứu trên mạng và qua các bài báo cũng như nguồn tài liệu được cộng đồng tải lên trên google tìm hiểu ra các công nghệ sạc không dây trên của xe điện.

 

5. Kết cấu đề tài.

Chương I. Mở đầu.

• Lý do chọn đề tài.
• Mục tiêu của đề tài.
• Nội dung đề tài.
• Phương pháp khảo sát.

Chương II. Tổng quan về xe điện.

• Khái niệm.
• Phân loại.
• Cấu tạo.
• Phương thức hoạt động.

Chương III. Công nghệ sạc không dây trên xe điện.

• Khái niệm về công nghệ sạc.
• Sạc cảm ứng.
• Nguyên lý hoạt động.
• Truyền điện không dây.

Chương IV. Dùng matlab mô phỏng sạc cảm ứng.

• Mô phỏng.

Chương V. Kết luận.

CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN.

1. Khái niệm.

             Ô tô điện (cũng là xe ô tô chạy bằng pin hoặc xe hơi chạy bằng điện) là một chiếc ô tô cắm điện với lực đẩy có được từ một hoặc nhiều động cơ điện , sử dụng năng lượng thường được lưu trữ trong pin sạc cho ô tô.

2. Lịch sử hình thành.

            Là một công nghệ mới nổi được giới thiệu sau cuộc cách mạng công nghiệp, xe điện đã tồn tại hơn 100 năm. 

            Chiếc xe điện thực dụng đầu tiên được tạo ra bởi Thomas Parker vào năm 1884. 

             Một ví dụ nổi tiếng khác về ô tô điện thời kỳ đầu là ô tô điện của Ferdinand Porsche, được sản xuất tại Đức vào năm 1899 . 

             So với động cơ chạy bằng hơi nước và xăng lúc bấy giờ, xe điện chạy êm, dễ lái và không phát ra mùi ô nhiễm nặng . 

             Trước khi Henry Ford phát triển Model T với quy trình sản xuất hàng loạt mới, các nhà sản xuất xe điện đã trải qua một mức độ thành công vào những năm 1920, khi 28% tổng số xe được sản xuất ở Mỹ là xe điện. Tuy nhiên, việc quảng bá xe điện chậm lại do giá xe điện cao và sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện thông thường. 

             Từ đầu thế kỷ 21, nghiên cứu về EVs đã được đẩy mạnh do ô nhiễm môi trường và các vấn đề liên quan đến năng lượng. Với sự tham gia của chính phủ và ngành công nghiệp, cơ sở hạ tầng và công nghệ xe điện đã được cải thiện. 

             Các nhà sản xuất ô tô nổi tiếng như Volkswagen, Mercedes và Ford, đã đề cập đến tham vọng thúc đẩy xe điện.

3. Phân loại.

⮚    Xe điện chạy pin (BEV)

Hình 2. 1 Xe điện chạy pin (BVE).

Xe điện Battery electric vehicles (BEVs) là loại xe điện chạy hoàn toàn bằng pin, cấu trúc của xe không bao gồm động cơ xăng hay ống phun xăng. Nguồn điện của loại xe này được lưu trữ trong pin sạc và được sạc từ nguồn bên ngoài hoặc từ phanh tái tạo ngay bên trong xe.

Xe điện chạy pin đòi hỏi bạn cần cung cấp đủ nguồn điện để vận hành, một hệ thống sạc điện cho xe trên đường đi cần phải được tối ưu. Tuy nhiên, một số dòng xe điện BEV hiện nay có dung lượng pin rất lớn, cho phép thời gian sử dụng kéo dài lâu hơn mà không cần phải liên tục sạc lại.

⮚    Xe điện hybrid (HEV).

Hình 2. 2 Xe điện Hybrid (HEV).

Xe điện Hybrid (xe lai điện) là loại xe ô tô sử dụng kết hợp động cơ điện và động cơ đốt trong. Khi chạy chậm (trung bình dưới 30km/h) động cơ điện sẽ hoạt động, còn khi tăng tốc thì động cơ điện chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ truyền thống.

Tuy xăng và dầu diesel vẫn là nguồn nguyên liệu chính để vận hành xe điện HEV, nhưng động cơ điện có khả năng tự tái tạo đi kèm cũng đóng một vai trò nhất định trong việc giảm thiểu tác động của nhiên liệu xăng cho môi trường.

⮚    Xe Hybrid sạc ngoài (PHEV).

Xe Hybrid sạc ngoài (PHEV) cũng là dòng lai giữa xe ô tô điện và ô tô thường như HEV. Tuy nhiên động cơ điện đến từ phanh tái tạo thì PHEV cho phép cắm bộ sạc ngoài cho pin năng lượng. Chính vì nguồn điện được cung cấp lớn hơn và chủ động hơn, nên xe điện PHEV có động cơ điện là động cơ chính, động cơ xăng là phụ.

Loại xe ô tô điện này được cho là tối ưu ơn BEV hay HEV vì có khả năng di chuyển đoạn đường xa hơn, tiết kiệm được khoảng 30-60% nhiên liệu xăng/dầu diesel 

 

⮚    Xe điện nhiên liệu Hydro (FCEV).

Hình 2. 3 Xe điện nhiên liệu Hydro.

FCEV là dòng xe điện dùng pin nhiên liệu để vận hành giúp chuyển khí Hydro thành điện năng cung cấp năng lượng cho máy móc.

Xe điện nhiên liệu Hydro được trang bị một ngăn xếp pin nhiên liệu, bạn cần phải nạp khí hydro thông qua các trạm chuyên dụng để chuyển hóa trong ngăn xếp pin và chuyển đến cho động cơ xe hoạt động.

Xe ô tô điện FCEV hoàn toàn không phát thải trong quá trình chạy, tuy nhiên một số vấn đề về môi trường trong quá trình tạo ra pin nhiên liệu Hydro vẫn còn gây tranh cãi.

4. Cấu tạo xe ô tô điện.

Hình 2. 4 Cấu tạo xe ô tô điện.

              So với các loại ô tô sử dụng động cơ đốt trong, xe ô tô điện có các bộ phận chuyển động ít hơn đến 90%. Một số bộ phận chính của xe ô tô điện có thể kể đến các bộ phận dưới đây:

⮚    Động cơ điện.

              Động cơ điện trên xe ô tô điện cung cấp năng lượng cho xe để quay các bánh xe. Động cơ này có thể là loại DC (một chiều) hoặc AC (xoay chiều), nhưng phổ biến hơn vẫn là AC.

⮚    Pin.

              Ô tô điện dùng pin để lưu trữ năng lượng cần thiết cho xe chạy. Sau khi pin đầy, xe điện mới có thể sẵn sàng vận hành. Công suất của pin trên ô tô càng cao, phạm vi di chuyển của xe càng lớn.

              Thông thường, pin trên các loại ô tô điện hiện nay là loại Lithium - một loại pin có tỷ lệ xả thải thấp, mang đến sự thân thiện với môi trường.

⮚    Sạc dẫn điện (sử dụng bộ sạc pin).

                Bộ sạc pin của ô tô điện được lưu trữ sẵn trong pin. Bộ phận này có thể kiểm soát mức điện áp của pin thông qua cách điều chỉnh tốc độ sạc trên ô tô.

Ngoài ra, bộ sạc pin còn có thể theo dõi nhiệt độ của pin để duy trì tuổi thọ của pin lâu dài.

5. Cách thức hoạt động của ô tô điện.

                Để hiểu cách hoạt động của ô tô điện, bạn cần hiểu được sự khác biệt giữa AC (dòng điện xoay chiều) và DC (dòng điện một chiều).

-        Dòng điện xoay chiều (AC) là dòng điện trong đó các electron di chuyển theo chu kỳ.

-        Dòng điện một chiều (DC) là dòng điện trong đó các electron chạy theo một hướng.

Hình 2. 5 Điện AC và DC.

                 Pin trong xe ô tô điện sử dụng dòng điện một chiều (DC). Tuy nhiên, động cơ chính của xe điện (bộ phận cung cấp lực kéo cho xe), dòng điện một chiều được chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều thông qua một bộ biến tần.

Khi bạn thực hiện nhấn bàn đạp ga, các điều này sẽ xảy ra:

-        Nguồn điện được chuyển đổi từ DC (một chiều) thành AC (xoay chiều).

-        Bàn đạp ga sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ của xe thông qua cách thay đổi tần số của nguồn điện xoay chiều từ biến tần đến động cơ.

-        Động cơ kết nối sau đó sẽ quay các bánh xe thông qua một bánh răng.

-        Khi bạn thực hiện nhấn phanh hoặc xe giảm tốc, động cơ sẽ trở thành máy phát điện và tạo ra năng lượng, được đưa ngược trở lại pin.

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ SẠC KHÔNG DÂY TRÊN XE ĐIỆN.

1. Khái niệm

Hình 3. 1Công nghệ sạc xe điện.

Sạc là một thách thức khác đối với BEV. Công nghệ sạc và công nghệ pin bổ sung cho nhau. Để giải tỏa "nỗi lo về phạm vi" của người lái xe EV, công nghệ sạc là rất quan trọng và đóng một vai trò quan trọng trong ngành BEV. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sạc và sự lan rộng của cơ sở hạ tầng sạc, việc sạc ngày càng trở nên tiện lợi và nhanh chóng hơn.

2. Sạc không dây (sạc cảm ứng).

Hình 3. 2Sạc cảm ứng.

Các loại sạc cho xe điện hiện nay chủ yếu là sạc cắm điện, những loại sạc này thường đặt tại nhà, cơ quan hoặc tại các trạm thu phí tập trung. Ô tô điện sử dụng bộ sạc. Cắm dây có nhược điểm là thời gian sạc lâu, bất tiện, nguy cơ rò rỉ điện ra môi trường. trường ẩm ướt, nguy hiểm cho người sử dụng. Gần đây, bộ sạc không dây cho xe điện đã được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ. Sạc không dây là một có thể thay thế cho sạc có dây mà không cần sử dụng cáp nguồn.

Xe điện sử dụng sạc không dây sẽ tiện lợi và an toàn hơn so với sử dụng sạc cắm điện dây điện. Sạc không dây là một trong những ứng dụng nổi bật của công nghệ truyền dẫn

Hệ thống truyền điện không dây (WPT) cho phép truyền năng lượng truyền qua không khí với khoảng cách từ vài mm đến vài trăm mm, hiệu suất là hơn 90% có thể đạt được. Hệ thống WPT ứng dụng trong sạc không dây cho xe điện được chia thành hai loại, sạc không dây tĩnh và sạc không dây động. Sạc không dây

Tĩnh là bộ sạc mà khi sạc xe điện cần đỗ đúng vị trí của bộ phát thì mới nhận điện nguồn từ máy phát.

Sạc không dây động là giải pháp có thể khắc phục được những nhược điểm trên của sạc không dây tĩnh. Trong một hệ thống sạc không dây năng động, xe điện có thể được điều khiển cùng một lúc tính phí. Hệ thống này không chỉ mở rộng phạm vi di chuyển của xe điện mà còn giúp giảm đáng kể dung lượng và kích thước của pin. Nếu 20% quãng đường đi được được trang bị hệ thống sạc 40kW, quãng đường di chuyển của xe điện có thể được kéo dài thêm ít nhất 80%.

Hệ thống sạc không dây động có thể sạc nhiều xe cùng lúc điện, có thể phù hợp với nhiều loại xe điện khác nhau như xe buýt điện, ô tô điện nên hiệu quả sử dụng cao hơn nhiều so với các hệ thống sạc khác.

3. Nguyên lý hoạt động.

Sạc không dây sử dụng sự trao đổi năng lượng giữa hai tấm đệm, một tấm nằm trên mặt đất và một tấm bên dưới gầm xe. Bệ sạc (trên mặt đất) rộng khoảng 1m2, trong khi bệ nhận (trên ô tô) được đặt trong một thiết bị nhỏ. Ngoài miếng đệm tùy chọn gắn trên xe, cơ sở hạ tầng bao gồm một trạm sạc cảm ứng.

Hình 3. 3 Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống sạc không dây tĩnh cho xe điện.

Để cho phép truyền công suất từ cuộn dây truyền tải đến cuộn dây nhận, nguồn điện xoay chiều từ lưới điện được chuyển thành tần số cao (HF) AC thông qua bộ chuyển đổi AC / DC và DC / AC.

Để nâng cao hiệu quả hệ thống tổng thể, kết hợp chuỗi và song song cấu trúc liên kết bù được bao gồm trên cả truyền và mặt nhận. Các cuộn dây nhận, thường gắn bên dưới xe, chuyển đổi từ trường dao động trường từ thông sang tần số (HF) AC. (HF) AC sau đó được chuyển đổi thành DC hỗ trợ ổn định, được sử dụng bởi pin trên bo mạch. Kiểm soát, hệ thống liên lạc và quản lý pin cũng bao gồm, để tránh bất kỳ vấn đề an toàn và đảm bảo ổn định hoạt động. Các tấm ferit phẳng từ tính được sử dụng ở cả hai bên phát và bên thu, để giảm bất kỳ sự rò rỉ có hại nào của từ thông và để cải thiện sự phân bố từ thông.

4. Truyền điện không dây.

4.1 Khái niệm

Truyền điện không dây là truyền tải năng lượng từ điểm này đến điểm khác thông qua chân không hoặc không khí, mà không cần dây dẫn hoặc các phương tiện vật lý khác, có thể được sử dụng cung cấp năng lượng tức thời hoặc liên tục.

 

4.2 Nguyên tắc truyền dân công suất.

          Truyền điện giữa hai cuộn dây dựa trên nguyên tắc cảm ứng lẫn nhau, theo đó nếu một cuộn dây được kết nối với nguồn điện áp xoay chiều,  một thông lượng xoay chiều được thiết lập, khi liên kết với các cuộn dây khác tạo ra lực điện dộng. Công suất được truyền bởi hai cuộn dây ghép nối lẫn nhau với không khí và môi trường xung quanh làm lõi của nó.

Hình 3. 4 Truyền công suất hai cuộn dây ghép nối không bù trừ.

Chỉ số phụ “p” và “s” đề cập đến cuộn dây sơ cấp và thứ cấp tương ứng. lp và ls lần lượt là thông lượng rò rỉ của cuộn sơ cấp và thứ cấp.

Một phép đo tốt về chất lư ợng của ghép nối và do đó truyền công suất giữa hai cuộn dây được cho bằng hệ số ghép nối, k.

 

                                   (1)

Trong đó:   0 k 1

Cảm kháng lẫn nhau giữa hai cuộn dây phụ thuộc vào khoảng cách và vị trí tươ ng đối của hai cuộn dây.

Từ định luật Faraday về suất điện từ cảm ứng trong cuộn thứ cấp do dòng điện IP trong cuộn sơ cấp đư ợc cho bởi:

                                                  (2)

Nếu thứ cấp để hở thì hiệu điện thế này bằng điện áp hở mạch, VOC. Nếu đặt ngắn mạch ngang qua cuộn thứ cấp thì cư ờng độ dòng điện ngắn mạch, Isc bằng mạch hở, điện áp chia cho trở kháng của cuộn thứ cấp, do đó:

                                                  (3)

Khả năng truyền tải điện năng tối đa của một cuộn dây thứ cấp không bù đư ợc đư a ra bởi:

             (4)

Trong đó:

Pmax: Công suất cực đại.

Phương trình (4) cũng có thể đư ợc xác minh với sự trợ giúp của định lý truyền công suất cực đại. Nếu công suất cần truyền vượt quá  thì cần bù thứ cấp.

4.3 Các phương thức truyền điện không dây.

Truyền điện cảm ứng, truyền điện không dây điện dung, truyền điện không dây bánh răng từ tính và chuyển giao công suất cảm ứng (RIPT). Nhiều công nghệ truyền điện không dây có sẵn cho xe điện chạy bằng pin (BEV).

4.3.1 Truyền điện không dây điện dung.

Chi phí thấp và tính đơn giản của công nghệ CWPT, sử dụng cấu trúc hình học và cơ học tiên tiến của khớp nối tụ điện, rất hữu ích cho các ứng dụng công suất thấp.

 

Hình 3. 5Sơ đồ cộng hưởng của mạch nối tiếp

 

 Hình trên cho thấy một đường kính sơ đồ điển hình của đoạn mạch cộng hưởng nối tiếp CPWT. Trong CWPT, tụ điện được sử dụng để chuyển điện từ nguồn sang máy thu thay vì sử dụng cuộn dây hoặc nam châm. Điện áp AC chính được áp dụng cho bộ chuyển đổi cầu H mặc dù đã hiệu chỉnh hệ số công suất mạch điện. AC tần số cao được tạo ra bởi cầu H đi qua thông qua các tụ ghép ở phía máy thu. Không giống như IPT, CWPT hoạt động cho cả điện áp cao và dòng điện thấp. Để giảm trở kháng giữa bên phát và bên thu tại sắp xếp cộng hưởng, cuộn cảm bổ sung được thêm vào trong chuỗi với các tụ điện ghép nối. Sự sắp xếp này cũng giúp cho phép chuyển mạch mềm vào mạch điện. Tương tự AC nhận được điện áp được chuyển đổi thành DC cho pin hoặc tải với sử dụng mạch chỉnh lưu và mạch lọc. mức độ hoàn toàn phụ thuộc vào kích thước của tụ điện ghép nối và giữa hai tấm. Đối với một khoảng cách không khí nhỏ, CWPT cung cấp hiệu suất và các ràng buộc lĩnh vực tốt hơn được phát triển giữa hai bản tụ điện.

4.3.2 Truyền điện không dây bánh răng từ tính.

Bánh răng từ tính WPT tương đối khác với cả CWPT và IPT. Trong phương pháp này, hai nam châm vĩnh cửu (PM) được đặt cạnh nhau trái ngược với WEVCS dựa trên cáp đồng trục khác.

Nguồn điện chính như hiện tại, nguồn được đưa vào cuộn dây máy phát để tạo ra một cơ khí mô-men xoắn trên PM sơ cấp. Với việc sử dụng cơ khí- mô-men xoắn ical, PM sơ cấp quay và tạo ra mô-men xoắn trên PM thứ cấp thông qua tương tác cơ học. Trong hai lần đồng bộ - PM đã đóng, PM chính hoạt động như chế độ máy phát điện và PM thứ cấp nhận năng lượng và cung cấp cho pin thông qua bộ chuyển đổi điện và BMS.

 

Hình 3. 6 Sơ đồ truyền điện không dây bánh răng từ tính.

 

4.3.3 Truyền điện cảm ứng.

IPT truyền thống được Nikola Tesla phát triển vào năm 1914 để chuyển đổi nguồn điện không dây. Nó dựa trên một số cấu trúc sạc EV. IPT đã được thử nghiệm và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ miliwatt (mW) đến kilowatt (kW) để chuyển nguồn điện không tiếp xúc từ nguồn vào máy thu.

 

 

Hình 3. 7Sơ đồ bộ truyền lực cảm ứng truyền thống

 

Điện áp AC chính được chuyển đổi vào nguồn AC HF và được cung cấp cho máy phát. Máy thu hoặc cuộn thứ cấp nhận điện thông qua thay đổi từ trường. Nguồn điện nhận được được chuyển đổi thành DC cho bộ lưu trữ điện của EV thông qua thiết bị điện tử công suất bổ sung và bộ lọc mạch điện. So với IPT truyền thống, bổ sung mạng trong cấu hình nối tiếp và / hoặc song song là được thêm vào cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp không chỉ để tạo ra đã ăn trường hợp cộng hưởng như được trình bày trong hình trên.

 

                            (1)

Trong đó:

 : là tần số cộng hưởng của cuộn sơ cấp và thứ cấp cuộn dây, 

L và C: là tụ điện tự cảm và cộng hưởng giá trị của cuộn dây máy phát và máy thu tương ứng.

:  là cảm kháng giữa hai cuộn dây.

và : là tự độ tự cảm của cuộn dây máy phát và cuộn dây máy thu tương ứng.

k: hệ số ghép nối.

Khi nào tần số cộng hưởng của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là phù hợp với nhau, có thể truyền điện hiệu quả. Người mở màn-tần số ing của RIPT nằm trong khoảng từ hàng chục kilohertz (kHz) đến vài hàng trăm kilohertz (kHz). Từ thông tạo ra ở tần số này phạm vi, không có bất kỳ lõi từ tính nào, có tác động bất lợi đáng kể về độ tự cảm lẫn nhau và do đó làm giảm sự ghép nối hệ số (k). Giá trị của hệ số ghép nối trong RIPT thay đổi từ 0,2 đến 0,3 do độ cao tối thiểu yêu cầu  đề cập đến EV, là 150–300 mm.

                                  (2)

Trong đó:

k: hệ số ghép nối.

L_m:  là cảm kháng giữa hai cuộn dây.

và : là tự độ tự cảm của cuộn dây máy phát và cuộn dây máy thu tương ứng.

:  là cảm kháng giữa hai cuộn dây.

Phương trình (2) có thể được được áp dụng để tính toán hệ số ghép nối.

Nếu chính và cuộn thứ cấp được ghép nối chặt chẽ, giá trị điện cảm lẫn nhau sẽ cao hơn, và ngược lại. Các lõi ferit từ tính trong nhiều cấu trúc khác nhau được sử dụng để cải thiện hệ số ghép nối trong máy biến áp không dây. Ở mức tự do cao hiệu ứng thời gianb có thể ảnh hưởng đến hiệu quả truyền tải điện. Để tránh các vấn đề, dây litz mỏng dựa trên dây xoắn mỏng được cách điện riêng lẻ thường được xem xét trong thiết kế. Điều này cũng có thể làm giảm mệnh giá kháng asitic và nâng cao hệ số chất lượng (Q) của cuộn dây. Q có thể được tính bằng cách sử dụng (3).

Phương trình (3) xác định tần số(f) và độ tự cảm (L) của cuộn sơ cấp hoặc cuộn thứ cấp, và R là điện trở của cuộn dây

                  (4)

Trong đó:

: Hệ số chất lượng,

5. Liên kết bù.

Hình 3. 8 Sơ đồ liên kết bù.

Các tụ bù được thêm vào kết hợp nối tiếp và song song trên cả máy phát và máy thu bên trong hệ thống sạc không dây tĩnh cho xe điện.

Hình 3. 9Liên kết bù, (a) nối tiếp – nối tiếp, (b) nối tiếp – song song, (c) song song – nối tiếp, (d) song song – song song.

Bốn loại cấu trúc liên kết bù, cụ thể là nối tiếp – nối tiếp (SS), nối tiếp - song song (SP), song song – nối tiếp (PS) và song song - song song (PP), được thể hiện trong Hình 3.9. Nguồn bù được yêu cầu để loại bỏ sự lệch pha giữa dòng điện để giảm thiểu công suất phản kháng trong nguồn. Các việc lắp đặt một mạng bù thứ cấp tối đa hóa truyền tải điện năng và hiệu suất. Ngoài ra, cấu trúc liên kết mạng dựa trên ứng dụng cụ thể yêu cầu trong WPT. WCS bù PS và PP là được bảo vệ để cuộn dây nguồn không hoạt động trong trường hợp không có của cuộn dây thu. Mặc dù nó cung cấp một môi trường an toàn, hệ thống không thể chuyển đủ điện trong trường hợp lệch giữa nguồn và máy thu. Nó cũng yêu cầu cuộn cảm nối tiếp bổ sung để điều chỉnh dòng điện nguồn để mắc song song trong mạch cộng hưởng. Giá trị của dung lượng- nó là sự phụ thuộc của nó vào khớp nối từ tính và yếu tố chất lượng.

Giá trị của tụ bù sơ cấp không giảm - vết lõm trên điện cảm lẫn nhau trong WCS được bù dựa trên SP và có thể cung cấp khả năng truyền công suất cao hơn so với hệ thống phân cấp. Tuy nhiên, nó phụ thuộc rất lớn vào sự thay đổi của tải. SS cấu trúc liên kết bù là phù hợp nhất cho các ứng dụng EV bởi vì nó mang lại hai lợi thế đáng kể. Người đầu tiên lợi thế là giá trị của tụ điện trong nguồn và máy thu các bên ver độc lập

với các điều kiện tải và lẫn nhau điện cảm. Kết quả là tần số cộng hưởng của nguồn và các phía máy thu không phụ thuộc vào điện cảm lẫn nhau và tải nhưng phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.

Đầu tiên điện dung thứ cấp được quyết định dựa trên mong muốn tần số hoạt động sao cho độ tự cảm của cuộn thứ cấp được bù hoàn toàn ở tần số đó. Vì tất cả giá trị cấu trúc liên kết của điện dung thứ cấp được cho bởi:

 

• : là tần số hoạt động hoặc cộng hưởng tần số của hệ thống.
• : Điện dung.
• : Hệ số chất lượng cuộn sơ cấp.
• : Hệ số chất lượng cuộn thứ cấp.

Tụ điện sơ cấp cho tất cả các cấu trúc liên kết bù được chọn sao cho trở kháng nhìn từ phía nguồn về bản chất là điện trở  để đảm bảo rằng dòng điện đầu vào và điện áp cùng pha. Bảng  cung cấp giá trị của chính điện dung , hệ số chất lượng sơ cấp và thứ cấp hệ số chất lượng cho tất cả các cấu trúc liên kết ở tần số cộng hưởng .

Bảng 3. 1Giá trị của điện dung sơ cấp , hệ số chất lượng sơ cấp  và hệ số chất lượng thứ cấp .

Cấu trúc liên kết	Điện dung	Hệ số chất lượng cuộn sơ cấp,	Hệ số chất lượng cuộn thứ cấp,
Nối tiếp – Nối tiếp
Nối tiếp – song song
Song song – nối tiếp
Song song – Song song

 

• Ở đây hệ số chất lượng là tỷ số giữa công suất phản kháng trong mạch và công suất tác dụng được chuyển giao và  là điện trở tải.

Cuộn sơ cấp thường được bù để giảm thiểu định mức VA của nguồn cung cấp, do đó cải thiện hệ số công suất trong khi cuộn thứ cấp được bù để tăng cường khả năng truyền công suất.

Điều này chỉ được chấp nhận nếu trở kháng phản xạ là không đáng kể so với điện cảm tự cảm sơ cấp. khả năng truyền, hãy xem xét chuỗi bù thứ cấp được thể hiện trong hình (3.10).

Hình 3. 10 Dòng thứ cấp bù.

Xếp hạng VA của 'cuộn dây' để truyền công suất tối đa có thể được đưa ra bởi:

Mà:                                            

Và                                                     

Đưa các giá trị của Vcoil và Icoil vào (8) và sắp xếp, nhận đư ợc xếp hạng VA về hệ số chất lượng:

Trong đó:

: Điện trở tải.

 L: Điện cảm.

: Tần số góc.

Isc: Bù thứ cấp.

Ở đây Voc và Isc được đưa ra bởi phương trình (2) và phương trình (3) được xác định trước đó. Phần thực của (9) cho công suất lớn nhất được cung cấp cho tải trong khi phần ảo cho công suất phản kháng lớn nhất do cuộn dây cung cấp. Tỷ lệ phần thực và phần ảo cho biết hệ số phẩm chất của cuộn thứ cấp. Bảng (3.2) tóm tắt các giá trị của công suất thực và công suất phản kháng được cung cấp bởi thứ cấp không bù, bù nối tiếp và bù song song cho tải điện trở về hệ số chất lượng.

Bảng 3. 2 Tóm tắt giá trị công suất thực và công suất phản kháng.

Thông số cuộn dây (  Max giá trị)	Không bù	Bù nối tiếp	Bù song song
Xếp hạng VA
Công suất thực
Công suất phản kháng	0

 

Công suất phản kháng do cuộn dây cung cấp có dấu âm vì tải thực tế trên

cuộn dây không phải là điện trở mà là điện trở cộng với điện dung như trong hình.

Từ bảng (3.2) đối với cuộn dây được bù, khả năng truyền tải công suất tối đa tăng lên 2Q lần và định mức VA tăng so với cuộn không bù.

Tất cả bốn cấu trúc liên kết đều có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau, và sự lựa chọn của chúng chủ yếu phụ thuộc vào loại ứng dụng.

Ví dụ đối với ứng dụng sạc pin, nguồn dòng điện không đổi cũng như nguồn điện áp không đổi là bắt buộc. Do đó, cấu trúc liên kết có thể cung cấp điện áp hoặc dòng điện không đổi sẽ có lợi cho ứng dụng như vậy. Nếu dây sơ cấp dài, như đư ợc yêu cầu trong quá trình sạc chuyển động của các phươ ng tiện giao thông đư ờng bộ hoặc hệ thống một ray, điện áp rơ i trong điện kháng rò rỉ sẽ lớn, do đó xếp hạng điện áp nguồn cần phải lớn hơ n. Đối với các ứng dụng như vậy, việc đền bù loạt trở nên hấp dẫn vì điện áp nguồn cung cấp sau đó có thể đư ợc giảm xuống mức có thể quản lý đư ợc.

Điện dung thứ cấp bù nối tiếp được sử dụng để cung cấp điện áp tải thứ cấp ổn định, trong đó điện dung thứ cấp bù song song được sử dụng để cung cấp dòng điện tải thứ cấp ổn định. Ở phía sơ cấp, một tụ điện nối tiếp được sử dụng để giảm điện áp sơ cấp, trong khi một tụ điện song song được sử dụng để cho dòng điện sơ cấp lớn trở nên không ổn định. Do đó, sự chuyển giao dòng điện sẽ giảm đáng kể.

Ưu điểm thứ hai là các hệ thống như vậy duy trì một hệ số công suất thống nhất bằng cách rút ra công suất hoạt động tại tần số onant là trở kháng phản xạ từ cuộn dây máy thu không thêm phần ảo trong cuộn dây máy phát. SS này WCS dựa trên cấu trúc liên kết có thể cung cấp tùy chọn sạc pin tốt hơn bởi vì nó có thể cung cấp điện áp và dòng điện không đổi cho pin.

6. Cấu trúc liên kết biến áp không dây

Trong hệ thống sạc không dây, bộ phát và bộ thu miếng đệm được làm bằng nhiều lớp thành phần để đạt được tối đa hiệu suất truyền tải điệnvà điện từ thấp hơn sự khác biệt với hiệu quả chi phí.

Có ba thành phần chính của tấm đệm biến áp không dây: cuộn dây, vật liệu che chắn (ferit và tấm nhôm), và các lớp bảo vệ và nâng đỡ.

Hình 3. 11 Các phương - chiều tấm đệm.

 

Hình trên cho thấy nhiều dạng xem của các tấm đệm biến áp không dây.

Phương ngang (X & Y) và phương thẳng đứng. Ngoài ra, thiết kế này có thể cung cấp một hệ số khớp nối tuyệt vời và các yếu tố chất lượng cho cuộn dây không tải. Do khả năng chịu lệch ngang cao hơn.

 6.1 Hình dạng của các cuộn dây.

Trong sạc không dây (WCS) cho xe điện, khái niệm biến áp không dây lõi không khí được sử dụng để chuyển một số watt (W) sang kilowatt (kW) điện từ nguồn sang các bên thu. Một loạt các hình dạng cuộn dây phẳng chẳng hạn như sắp xếp hình tròn, hình chữ nhật và kết hợp đã được được sử dụng trong các thiết kế máy biến áp không dây để cải thiện hiệu suất và để giải quyết các vấn đề lệch lạc giữa tấm đệm máy phát và máy thu.

 

Hình 3. 12Hình dạng của cuộn dây.

⮚    Trên hình:

• (a): Hình tròn.
• (b): Hình vuông.
• (c): Hình chữ nhật.
• (d): Hình đôi
• (e): Bi-polar.

Cuộn dây sạc không dây được đánh giá cao trong hai phần chính: miếng phân cực (PP) và không phân cực miếng đệm (NPP). Tấm lót phân cực được tạo ra từ nhiều cuộn dây và hình dạng để tạo ra các thành phần vuông góc, thẳng đứng và song song.

Ngược lại, các miếng đệm không phân cực được xây dựng từ hình dạng cuộn dây đơn để chỉ tạo ra các thành phần vuông góc, thẳng đứng của từ thông. NPP là hình dạng của các cuộn dây chẳng hạn như hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật và hình lục giác.

Cuộn dây tròn là một cấu trúc được sử dụng rộng rãi trong máy biến áp không dây vì dòng điện xoáy trong cấu trúc này được giữ ở mức tối thiểu (không có cạnh sắc). Bằng cách điều chỉnh đường kính giữa các kênh, sự phân bố từ thông có thể được kiểm soát. Vì đường kính tâm nhỏ hơn có thể giúp cải thiện hệ số ghép nối. Sự gia tăng đường kính tâm có thể mở rộng sự phân bố từ thông các khu vực có biên độ thấp hơn.

Khi khoảng cách bù đắp giữa hai cuộn dây đạt khoảng ± 40%, công suất máy thu giảm đến tối thiểu.

Cuộn dây hình vuông và hình chữ nhật phù hợp khi yêu cầu sắp xếp trong một mảng cho các mặt thẳng hàng. Tuy nhiên, chúng làm tăng độ tự cảm vì các cạnh góc sắc nét tạo ra dòng điện xoáy và tăng trở kháng. Điều này làm cho nó không phù hợp với các ứng dụng công suất cao.

Các cuộn dây hình chữ nhật cho thấy chiều ngang lớn hơn, sai lệch so với cuộn dây hình tròn và hình vuông.

Tuy nhiên, hình dạng cuộn dây lục giác thể hiện công suất tối đa hiệu suất truyền ở vị trí trung tâm của máy phát và cuộn dây máy thu, nhưng công suất giảm đáng kể khi nó chạm đến mép của cuộn dây.

6.2 Hình dạng Ferit từ.

Một thành phần quan trọng khác của máy biến áp không dây là cấu trúc ferit từ tính. Từ thông được phân loại trong phạm vi công suất từ ​​trung bình đến cao.

Cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn để tránh bất kỳ vấn đề sức khỏe và an toàn.

Ngoài ra, nó còn ảnh hưởng đến hiệu quả ghép nối giữa các cuộn dây, đặc biệt nếu không có tấm chắn để giảm từ thông rò rỉ.

 

 

Hình 3. 13 Hình dạng tấm ferit từ.

 

⮚    Hình dạng:

• (a): Hình tròn.
• (b): Hình tròn có vân.
• (c): Hình vuông.
• (d): Hình chữ nhật.
• (e): Hình lõi chữ T.
• (f): Hình lõi chữ U.
• (g): Hình lõi chữ E.
• (h): Hình đôi chữ U.
• (i): Hình khối vân
• Vấn đề về an toàn.

7. Các vấn đề khác.

Hệ thống WPT ứng dụng trong sạc không dây cho xe điện tránh được nguy cơ bị điện giật. Tuy nhiên, trong quá trình sạc không dây có một từ trường tần số cao tồn tại giữa các cuộn dây truyền và nhận. Khoảng cách không khí lớn giữa bộ truyền và nhận gây ra từ trường rò. Biên độ và tần số của từ trường rò cần được kiểm soát để đáp ứng các yêu cầu về an toàn. Vùng an toàn cần phải được xác định cho hệ thống WPT ứng dụng sạc không dây. Cần phải đảm bảo mật độ từ thông đáp ứng các hướng dẫn an toàn khi con người ở các vị trí thông thường như đứng ngoài xe hoặc ngồi trong xe. Các xe điện thường được làm bằng thép, đó cũng là một vật liệu che chắn từ trường tốt.

• Vấn đề nối lưới

Với sự phát triển không ngừng của xe điện như hiện nay, vấn đề xe điện nối lưới V2G (Vehicle to Grid) nghiên cứu sự tương tác giữa sạc xe điện và lưới điện cũng là một chủ đề nghiên cứu nóng trong lĩnh vực lưới điện thông minh với xe điện.

Nếu quy trình sạc cho xe điện được tối ưu hóa thì có thể mang nhiều lợi ích cho lưới điện. Ắc quy trong xe điện giống như một kho năng lượng, do đó một số nguồn cung cấp năng lượng mới không ổn định như năng lượng gió, có thể được nối với lưới điện một cách dễ dàng hơn. Khi chỉnh lưu điôt phía thứ cấp được thay thế bằng van điều khiển, hệ thống sạc không dây có thể trao đổi năng lượng hai chiều, điều này có thể tối ưu hóa lợi ích cho V2G.

8. Tiêu chuẩn sạc không dây cho xe điện.

Hiện nay có vô số tiêu chuẩn cho các ứng dụng này, chủ yếu được hình thành thông qua sự hợp tác giữa các đối tác công nghiệp. Tiêu chuẩn QI được xác định bởi Wireless Power Consortium (WPC) cho các ứng dụng trong dải công suất từ 5–15 W. Nó giới hạn chiều dài khe hở không khí tối đa để cung cấp điện là 4 cm và dải tần hoạt động là 87–205 kHz. Một tiêu chuẩn khác là tiêu chuẩn Rezence được thiết kế bởi Alliance 4 Wireless Power Transfer (A4WP). Nó được thiết kế để cung cấp năng lượng lên đến 50 W ở tần số 6,78 MHz.

Khi truyền điện, mức độ yêu cầu cho các ứng dụng xe cộ cao hơn nhiều so với các ứng dụng quy mô nhỏ, và do đó không thể sử dụng các tiêu chuẩn này. Tuy nhiên, người tiêu dùng và nhà sản xuất lại yêu cầu các tiêu chuẩn để thương mại hóa và tiếp thu thị trường nhanh chóng. Cho đến năm 2016, không có tiêu chuẩn nào cho sạc không dây của xe điện. Điều này đã cản trở việc triển khai quy mô lớn công nghệ WPT trong ô tô, vì các nhà sản xuất xe thấy rủi ro khi đầu tư vào các công nghệ chưa sẵn sàng cho thị trường. Các tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng tối thiểu của hệ thống sạc, điều kiện hoạt động an toàn và cho phép so sánh giữa nhiều hệ thống từ các nhà sản xuất khác nhau. Với việc áp dụng hướng dẫn 'Truyền điện không dây cho phương tiện di chuyển nhẹ / xe điện và phương pháp căn chỉnh' SAE J2954-2016 vào tháng 5 năm 2016, một nỗ lực đầu tiên đã được thực hiện nhằm hướng tới tiêu chuẩn hóa WPT cho xe điện. Việc sử dụng hướng dẫn này là không bắt buộc nhưng cung cấp một cái nhìn tổng thể toàn diện về các mục tiêu có thể có trong một loạt các thuộc tính.

    Các tiêu chí được đề bao gồm khả năng tương tác, tương thích điện từ, các yêu cầu tối thiểu về hiệu suất và an toàn, giao tiếp, cũng như thử nghiệm hệ thống sạc cho xe điện nhẹ.

Hiện tại, hướng dẫn này chỉ giới hạn cho các hệ thống sạc cố định trong ba mức công suất là 3,3 kVA, 7,7 kVA và 11,1 kVA. DWPT và WPT tĩnh với mức công suất cao hơn dành cho xe tải và xe buýt hạng nặng sẽ là một phần của các hướng dẫn trong tương lai. Nó phân loại nhiều khoảng cách mặt đất từ 100 đến 250 mm cũng như dung sai sai lệch tối đa mà hệ thống đề xuất cần tuân thủ. Giá trị lớn nhất.

Bảng 3. 3Tiêu chuẩn nội bộ J2950 để sạc không dây trên xe điện.

	Các lớp truyền điện không dây
Công suất đầu vào tối đa (kW)	WPT – 1 3.7	WPT – 2 7.7	WPT – 3 11	WPT – 4 22
Hiệu suất tối thiểu (%)	> 85%
Tần số hoạt động (kHz)	85 ( Tần số: 81.39 – 90)

 

 

9. Những thách thức và trở ngại khi triển khai công nghệ sạc không dây.

Mặc dù sạc không dây cung cấp nhiều lợi thế hơn so với sử dụng bộ sạc có dây, những thách thức liên quan đến sức khỏe và an toàn, tài chính. Các hạn chế về phạm vi công suất, phát triển cơ sở hạ tầng và thời gian bảo trì cần phải được khắc phục trước khi có thể triển khai. Sức khỏe và các mối quan tâm về an toàn, chẳng hạn như EMC, hỏa hoạn và các mối nguy hiểm về điện.

Một trở ngại quan trọng khác đối với sạc không dây là các giới hạn về phạm vi công suất so với bộ sạc cắm vào.

Để khắc phục những vấn đề như vậy mạng lưới trạm sạc không dây tĩnh và động tiên tiến yêu cầu cài đặt trên các con đường. Mạng như vậy đòi hỏi một phát triển cơ sở hạ tầng do không tương thích với đường cong. Điều này có thể dẫn đến yêu cầu tài chính bổ sung đối với các tổ chức chính phủ như chi phí, Vì nó là một khoản đầu tư tốn kém, hãy duy trì nguyên trạng của cấu trúc là rất quan trọng để tránh bất kỳ tổn thất lớn nào do xử lý không đúng cách, hao mòn và các hạn chế của nước ngoài.

CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG CỦA SẠC KHÔNG DÂY

(CẢM ỨNG).

Tùy thuộc vào các ứng dụng của họ, sạc xe điện không dây. Hệ thống sạc có thể được tách thành hai hệ thống quan trọng sau đây để truyền năng lượng từ nguồn sang pin dự phòng và vào ô tô.

1. Hệ thống sạc xe điện không dây tĩnh (S-WEVCS).

WEVCS mở ra một cánh cửa khác để cung cấp một môi trường thân thiện với người dùng cho người tiêu dùng (và để tránh mọi vấn đề liên quan đến an toàn với bộ sạc cắm vào). WEVCS tĩnh có thể dễ dàng thay thế bộ sạc với sự tham gia của trình điều khiển tối thiểu và nó giải quyết được các vấn đề an toàn như nguy hiểm khi đi lại và điện giật.

Hình 4. 1 Hệ thống sạc không dây tĩnh.

 

Từ hình cho thấy sự sắp xếp cơ bản của WEVCS tĩnh. Cuộn sơ cấp là được lắp đặt bên dưới đường hoặc mặt đất với nguồn điện bổ sung bộ chuyển đổi và mạch điện. Cuộn dây thu, hoặc cuộn dây thứ cấp, thường được cài đặt bên dưới EV trước, sau hoặc trung tâm. Các năng lượng nhận được chuyển đổi từ AC sang DC bằng cách sử dụng nguồn con-verter và được chuyển sang pin dự phòng. Để tránh bất kỳ các vấn đề an toàn, hệ thống kiểm soát điện năng và quản lý pin được trang bị mạng truyền thông không dây để nhận bất kỳ nguồn cấp dữ liệu nào.

Thời gian sạc phụ thuộc vào mức năng lượng nguồn, kích thước bệ sạc và khoảng cách khe hở không khí giữa hai đầu cuộn dây.

Khoảng cách trung bình giữa các ánh sáng trọng lượng xe khoảng 150–300 mm.

WEVCS tĩnh có thể được lắp đặt trong các khu vực đậu xe, bãi đậu xe, nhà ở, thương mại.

Bảng 4. 1 Bảng thông số của các viện nghiên cứu về sạc không dây.

Loại phương tiện	Vị trí đặt bộ sạc tĩnh	Khoảng cách khe hở không khí (mm)	Tần số hoạt động (kHz)	Công suất (kW)	Hiệu quả (%)
Xe chở khách	Mặt trước		20	3,3 3,6 7.2	90
Xe du lịch và SUV		100 – 250	85	3,6 7,7 11	> 90
Xe thể thao	Trung tâm xe	160 – 220	85	3,6 6,6 7	> 90
Xe búyt	Trung tâm, trước hoặc sau	300	TBA	200 30	TBA